(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu quy trình chiết tách các chất chống oxy hóa từ lá tía tô

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐẶNG THỊ PHƯƠNG LOAN NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH CÁC CHẤT CHỐNG OXY HĨA TỪ LÁ TÍA TƠ Chun ngành: Cơng nghệ thực phẩm Mã số: 8540103 Người hướng dẫn khoa học: TS Đinh Thị Hiền PGS TS Bùi Quang Thuật NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết cơng trình nghiên cứu thân, thực sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức thí nghiệm thực tế hướng dẫn khoa học PGS.TS Bùi Quang Thuật, TS Đinh Thị Hiền, không chép người khác Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng trích dẫn hợp pháp Tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm cho lời cam đoan mình./ Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Đặng Thị Phương Loan i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này, em xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Bùi Quang Thuật – Phó Viện trưởng - Viện Cơng nghiệp thực phẩm, anh chị Trung tâm Dầu, Hương liệu Phụ gia thực phẩm thuộc Viện Công nghiệp thực phẩm TS Đinh Thị Hiền – Bộ môn Công nghệ chế biến – Khoa Công nghệ Thực phẩm – Học viện Nơng nghiệp Việt Nam tận tình hướng dẫn em suốt trình thực luận văn thạc sỹ Em chân thành cảm ơn tới toàn thể thầy, cô giáo Khoa công nghệ thực phẩm – Học viện Nơng nghiệp Việt Nam tận tình truyền đạt kiến thức năm em học tập Với vốn kiến thức tiếp thu trình học khơng tảng cho q trình nghiên cứu luận văn mà hành trang quý báu để em phát huy công việc Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình bạn bè quan tâm, động viên, giúp đỡ em suốt thời gian qua Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Đặng Thị Phương Loan ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn .ii Mục lục iii Mục chữ viết tắt ký hiệu .vi Danh mục bảng vii Danh mục sơ đồ viii Trích yếu luận văn .xi Abstract xiii Phần Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu đề tài .2 1.2.2 Yêu cầu Phần Tổng quan tài liệu .3 2.1 Giới thiệu tía tơ 2.1.1 Nguồn gốc, phân loại đặc điểm 2.1.2 Vùng trồng sản lượng trồng tía tơ 2.1.3 Thành phần hóa học dinh dưỡng 2.1.4 Ứng dụng tía tơ .7 2.2 Một số hoạt chất chống oxy hóa tía tơ 2.2.1 Hoạt chất polyphenol 2.2.2 Hoạt chất flavonoid .11 2.3 Một số hoạt chất chống oxy hóa tía tô 15 2.3.1 Hoạt chất Anthocyanin 15 2.3.2 Axit Rosmarinic (RA) 20 2.4 Tình hình nghiên cứu hợp chất polyphenol, flavonoid tía tơ 22 2.5 Phương pháp thu nhận hoạt chất chống oxy hóa từ tía tơ 24 Phần Đối tượng phương pháp nghiên cứu .26 3.1 Đối tượng nghiên cứu 26 iii 3.1.1 Nguyên liệu 26 3.1.2 Hóa chất 26 3.1.3 Thiết bị 27 3.2 Nội dung nghiên cứu 28 3.3 Phạm vi nghiên cứu 28 3.4 Phương pháp nghiên cứu 28 3.4.1 Bố trí thí nghiệm 28 3.4.2 Phương pháp phân tích 32 3.5 Phương pháp xử lý số liệu 49 Phần4 Kết thảo luận 50 4.1 Phân tích đánh giá chất lượng ngun liệu tía tơ 50 4.1.1 Phân tích đánh giá thành phần ngun liệu tía tơ .50 4.1.2 Kết thành phần lý nguyên liệu tía tơ 50 4.2 Kết chế độ xử lý nguyên liệu thích hợp cho trình chiết tách hoạt chất chống ơxy hóa từ tía tơ 4.2.1 Kết ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến trình chiết tách hoạt chất chống ơxy hóa từ tía tơ 4.2.2 56 Kết ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng ngun liệu/thể tích dung mơi số lần trích ly đến q trình chiết tách chất chống ơxi hố từ tía tơ 4.3.4 55 Kết ảnh hưởng độ pH dung mơi đến q trình chiết tách chất chống ơxi hố từ tía tơ 4.3.3 55 Kết loại dung mơi trích ly thích hợp cho q trình chiết tách chất chống ơxi hố từ tía tơ 4.3.2 54 Kết điều kiện cơng nghệ thích hợp cho q trình chiết tách hoạt chất chống ơxy hóa từ tía tô 4.3.1 52 Kết ảnh hưởng độ mịn nguyên liệu sau sấy đến trình chiết tách hoạt chất chống ơxy hóa từ tía tơ 4.3 51 Kết ảnh hưởng độ ẩm nguyên liệu sau sấy đến trình chiết tách hoạt chất chống ơxy hóa từ tía tơ 4.2.3 51 57 Kết ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến q trình chiết tách chất chống ơxi hố từ tía tơ iv 58 4.3.5 Kết ảnh hưởng thời gian trích ly đến q trình chiết tách chất chống ơxi hố từ tía tô 4.3.6 59 Kết ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn đến q trình chiết tách chất chống ơxi hố từ tía tơ 61 4.4 Kết làm giàu hoạt chất chống oxy hóa từ cao chiết tía tơ 62 4.5 Phân tích đánh giá chất lượng sản phẩm 63 4.6 Quy trình cơng nghệ chiết tách hoạt chất chống oxy hóa từ tía tô 64 4.7 Kết khảo sát khả chống oxy hóa sản phẩm cao chiết tía tô 66 Phần Kết luận 68 Tài liệu tham khảo 69 Phụ lục 73 v MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt DAD-HPLC (Detector Diode Array High Perfomance Liquid Chromatography) : Sắc ký lỏng hiệu nâng cao đầu dị mảng Diode DG18 (Dichloran-Glycerol 18): Mơi trường nuôi cấy vi sinh bột khô DRBC (Dichloran Rose Bengal Chloramphenicol Agar): Môi trường thạch GC-MS : Sắc ký phối khổ GFFAS (Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry) : Quang phổ hấp thụ nguyên tử dung lò graphit LTLSB (Lactose-Tryptone-Lauryl Sulphate Broth): Môi trường canh NL/DM : nguyên liệu/dung môi OGYE (Oxytetracycline-Glucose Yeast Extract): Môi trường nuôi cấy PCR (Polymerase Chain Reaction): Phản ứng chuỗi trùng hợp RA : Axit Rosmarinic SPW (Saline Peptone Water) : Dung dịch pha loãng TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TSA (Trypto-casein Soy Agar): Môi trường dinh dưỡng TSI (Triple Sugar Iron) : Môi trường thạch UV-Vis (Ultraviolet-Visible) : Quang phổ khả kiến - tử ngoại VRB (Violet Red Bile Agar) : Môi trường thạch XLD (Xylose Lysine Deoxycholate) : Môi trường thạch vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng 100 g tía tơ tươi .7 Bảng 4.1 Hàm lượng thành phần ngun liệu tía tơ .50 Bảng 4.2 Thành phần lý hàm lượng chất chống ơxy hóa thành phần tía tơ 51 Bảng 4.3 Kết làm giàu hợp chất chống oxy hóa cao chiết tía tơ 62 Bảng 4.4 Kết phân tích chất lượng sản phẩm cao chiết tía tơ .63 Bảng 4.5 Kết phân tích tiêu ATTP cao chiết tía tơ 64 Bảng 4.6 Kết thử nghiệm hoạt tính chống oxy hóa sản phẩm cao chiết tía tơ 67 vii DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Quy trình thu nhận hoạt chất chống oxy hóa từ thực vật 24 Sơ đồ 3.1 Sơ đồ khối bước tiến hành nghiên cứu đề tài 31 Sơ đồ 4.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ chiết tách hoạt chất chống oxy hóa từ tía tơ .65 viii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Perilla frutescens var Frutescens Hình 2.2 Perilla frutescens var crispa Hình 2.3 Cây Tía tơ .5 Hình 2.4 Cấu trúc hợp chất hợp chất polyphenol đơn giản Hình 2.5 Cấu trúc hợp chất Flavonoid Hình 2.6 Cấu trúc hợp chất flavone .10 Hình 2.7 Cấu trúc hợp chất flavonol .10 Hình 2.8 Cấu trúc flavonoid .11 Hình 2.9 Các phân nhóm flavonoid 12 Hình 2.10 Cơ chế ức chế catechol với gốc tự peroxyl 14 Hình 2.11 Các vị trí flavonoid liên kết với ion kim loại 14 Hình 2.12 Cấu trúc số Anthocyanidin tự nhiên .16 Hình 2.13 Cấu trúc hóa học anthoxyanin Tía tơ 17 Hình 2.14 Cấu trúc hóa học axít rosmarinic 20 Hình 3.1 Ngun liệu tía tơ 26 Hình 3.2 Thiết bị cân điện tử 27 Hình 3.3 Tủ sấy 27 Hình 3.4 Máy đo quang phổ 27 Hình 3.5 Thiết bị quay 27 Hình 4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến hiệu suất chiết tách hoạt chất chống oxy từ tía tơ 52 Hình 4.2 Ảnh hưởng độ ẩm nguyên liệu sau sấy đến trình chiết tách chất chống ơxy hóa từ tía tơ 53 Hình 4.3 Ảnh hưởng độ mịn nguyên liệu đến q trình chiết tách chất chống ơxy hóa từ tía tơ 54 Hình 4.4 Ảnh hưởng dung mơi trích ly đến q trình chiết tách chất chống ơxy hóa từ tía tơ 56 Hình 4.5 Ảnh hưởng pH dung mơi trích ly đến q trình chiết tách chất chống ơxy hóa từ tía tơ ix 57