Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Tối ưu hóa điều kiện trích ly polyphenol tổng và khả năng kháng oxy hóa ở rau diếp cá (Houttuynia cordata thunb) & ứng dụng

- Khảo sát các yếu tố và tối ưu hóa quá trình trích ly ảnh hưởng đến hàm lượng polyphenol tổng và khả năng kháng oxy hóa ở dịch chiết rau diếp cá.. Trong nghiên cứu này tôi đã trình bày

TỔNG QUAN

Tình hình nghiên cứu

2.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước:

- Ngô Hoàng Linh, 2017 “Nghiên cứu quy trình công nghệ chiết tách các chất flavonoid và sterol từ cây diếp cá ở tỉnh Nghệ An” Trung tâm Ứng dụng TB

- Phan Văn Cư, Nguyễn Thị Thu Hường “Nghiên cứu tách chiết và định lượng sterols từ lá của cây diếp cá (Houttuynia cordata thunb) ở tỉnh Thừa Thiên Huế bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao” Tạp chí khoa học, Đại học

- Trần Thị Việt Hoa, Lê Thị Kim Oanh, 2008 “Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ cây diếp cá (Houttuynia cordata thumb) của Việt Nam” Tạp chí phát triển Khoa học và Công nghệ, 11 (7): 73-77

- Trần Thanh Lương, Lê Thị Út, Phạm Nguyên Đông Yên, Nguyễn Thị Mai Hương, Nguyễn Thị Thanh Thủy, 2007 “Nghiên cứu hoạt tính sinh học và thành phần hóa học của cây diếp cá thu hái tại thành phố Hồ Chí Minh” Hội nghị khoa học và công nghệ hóa học hữu cơ toàn quốc lần thứ IV, 430-434

- Phan Văn Cư, 2010 “Phân lập flavonoid từ cao butanol trong cây Diếp cá

(Houttuynia cordata Thunb.) ở tỉnh Thừa Thiên - Huế” Tạp chí Khoa học, Đại học

2.1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước:

- Chen YY, Liu JF, Chen CM, Chao PY, Chang TJ (2003): “A study of the antioxidative and antimutagenic effects of H cordata using an oxidized frying oil- fed model” J Nutr Sci Vitaminol 49: 327–333

- Lu HM, Liang YZ, Yi LZ and Wu XJ: “Anti-inflammatory effect of

- Kumnerdkhonkaen P., Saenglee S., Asgar M.A., Senawong G., Khongsukwiwat K., Senawong T “Antiproliferative activities and phenolic acid content of water and ethanolic extracts of the powdered formula of Houttuynia cordata Thunb”.fermented broth and Phyllanthus emblica Linn.fruit BMC Complement Altern Med 2018:18:130.doi: 10.1186/s12906-018-2185-x

- Zhang Y., Li S.F., Wu X.W., 2008 “Pressurized liquid extraction of flavonoid from Houttuynia cordata Thunb” Separation and Purification

- Choi J Y., Lee J A., Yun S J., Lee S C., 2010 “Anti-Inflammatory Activity of Houttuynia cordata against Lipoteichoic Acid-Induced Inflammation in Human Dermal Fibroblasts” Chonnam Medical Journal, 46: 140-147.

Tổng quan - đặc điểm rau diếp cá

- Tên thường gọi: diếp cá

- Tên khoa học: Houttuynia cordata Thunb Họ giấp cá (Saururaceae)

- Là một loại cỏ nhỏ, mọc lâu năm, ưa chổ ẩm ướt có thân rễ mọc ngầm dưới đất Rễ nhỏ mọc ở các đốt, thân mọc đứng cao 40 cm, có lông hoặc ít lông Lá mọc cánh, hình tim, đầu lá hơi nhọn hay nhọn hẳn lá dài 4 – 10 cm, rộng 2,5 – 6,0 cm Mặt trên lá màu lục, vàng sẫm đến nâu sẫm, mặt dưới màu lục xám đến nâu xám Hoa nhỏ, mọc thành chùm ngắn dài khoảng 2 cm, cỏ bốn lá bắc hình cánh hoa màu trắng ở gốc Hoa nhỏ màu vàng nhạt, không có bao hoa, mọc thành bông, có 4 lá bắc mầu trắng [2]

- Diếp cá là loại cây thân leo, thân rễ mảnh, hình trụ tròn hay dẹt, cong, dài 20 – 35 cm, đường kính 2 – 3 mm Thân cây nhẵn có màu xanh lục hoặc đôi khi có màu đỏ tía, có màu đỏ trên các nốt Các phần dưới của cuống lá tạo thành bẹ bao quanh thân [3]

- Trong toàn bộ bề ngoài của cụm hoa và lá bắc giống như một cây hoa đơn độc, toàn cây vò có mùi tanh như cá, hoa nở vào mùa hè tháng 5 đến tháng 8

Hình 2 1 Cây rau diếp cá

- Rau diếp cá nằm trong hệ thống phân loại thực vật như sau [4]:

B ẢNG 2.1:P HÂN LOẠI RAU DIẾP CÁ

Phân bố

Diếp cá là cây ưa ẩm thấp và chịu bóng, có thể mọc hoang dại Trên đất ẩm và tơi xốp nhiều mùn cây diếp cá phát triển rất xum xuê, xanh tốt

Cây chịu được hạn nhưng phát triển kém, năng suất thấp, lá già cứng, ưa thích nhiệt độ cao, từ 25 – 35℃ Diếp cá có thể trồng quanh năm, tốt nhất là đầu mùa mưa

Rau diếp cá phân bố khắp châu Á Phổ biến ở các nước Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan, Việt Nam Loại cây nổi tiếng với công dụng hỗ trợ khắc phục táo bón này chủ yếu sinh trưởng và phát triển ở nơi ẩm ướt, có nhiều bóng mát.

Thành phần hóa học rau diếp cá

B ẢNG 2.2T HÀNH PHẦN TRONG RAU DIẾP CÁ

Thành phần hóa học rau diếp cá Hàm lượng/100g

Trong diếp cá có khoảng 0.0049% tinh dầu và một ít chất alcaloid gọi là cordalin Thành phần chủ yếu của tinh dầu là metylnonylxeton

CH3CO(CH2)8CH3 (có mùi rất khó chịu), chất myrcene C10H46, caprinic acid

C9H19COOH và laurinaldehyde Hoa và quả chứa chất isoquercitrin và không chứa quercetin Độ tro trung bình là 11.4%, tro không tan trong HCl là 2.7% [5]

Thành phần chủ yếu là andehyde và dẫn xuất nhóm ceton như methyl-n- nonyl ceton, 1-decanal, 1-dodecanal là những chất không có tác dụng kháng khuẩn, 3-oxododecanal là chất có tác dụng kháng khuẩn Nhóm terpen bao gồm: camphen, myrcen, limonene, linalool [5]

Ngoài ra còn chứa acid caprinic, acid decanoic, acid palmetic, lipid và vitamin K Lá diếp cá có chứa β-sitosterol, alkaloid: cordalin và các flavonoid: afzelin, hyperin, rutin, isoquercitrin và quercitrin [5]

Diếp cá có chứa thành phần flavonoid phong phú Các flavonoid đáng chú ý kể đến như phloretin, afzelin, rutin, quercitrin, isoquercitrin Trong đó quercitrin, isoquercitrin và phloretin được coi là những hợp chất có tác dụng chống ung thư, tác dụng ngăn chặn gốc tự do và được dùng để điều trị bệnh

- Được tìm thấy trong trái cây chua, cây có múi cam, bưởi, chanh,…) và quả mọng như dâu, nam việt quốc

Hình 2 2 Sơ đồ cấu tạo Rutin

- Là dạng tự nhiên của quercetin Nó có thể được tìm thấy trong táo, hành củ, trái cây và rau quả khác

Hình 2 3 Sơ đố cấu tạo của isoquercitrin

- Là một Glycoside hình thành từ các flavonoid quercitin và các đường deoxy rhamnose

Hình 2 4 Sơ đồ cấu tạo quercitrin

Hình 2 5 Sơ đồ cấu tạo quercetin 2.4.2 Tinh dầu:

Rau diếp cá có chứa tinh dầu, đây là thành phần làm cho dược liệu có mùi đặc biệt Thành phần chủ yếu của tinh dầu diếp cá là các nhóm aldehyde và các dẫn xuất ceton như methyl n-nonyl ceton (đây là chất làm cho diếp cá khi vò có mùi tanh), L-decanal, L-dodecanal Nhóm terpen bao gồm các chất: α-pinen, camphen, myrcene, limonene, linalol, bornyl acetate, geraniol và caryophyllene

Ngoài ra, tinh dầu còn chứa acid caprinic, lauryl aldehyd, benzamid, acid hexadecanioc, acid decanoic, acid palmitic, acid linoleic, acid oleic, acid stearic, aldehyd capric, acid clorogenic, lipid và vitamin K [5]

Từ diếp cá đã phân lập được β-sitosterol, một số alcaloid có hoạt tính sinh học được tìm thấy trong cây diếp cá là: aristolactam A, aristolactam B, piperolactam

Hoạt tính sinh học rau diếp cá

Theo Kyoko Hayashi và cộng sự diếp cá ức chế trực tiếp virus herpes chủng

1 (HSV-1), virus cúm, virus gây suy giảm miễn dịch mắc phải ở người loại 1 (HIV-1) mà không biểu hiện độc tính, nhưng không chống lại poliovirus và coxsackie virus Mức độ giảm virus liên quan đến thời gian xử lý bằng thuốc Ba thành phần chính có tác dụng là: xeton methyl n-nonyl, aldehyde lauryl và aldehyde capryl [6]

2.5.2 Tác dụng chống ung thư máu:

Công trình nghiên cứu của Chang Jung-San và cộng sự, mục đích để đánh giá tác dụng chống ung thư máu của H Cordata và Bidens pilosa Năm dòng tế bào ung thư máu, theo thứ tự là L1210, U937, K562, Raji và P3HR1 được nuôi cấy với chất chiết xuất của H Cordata và Bidens pilosa Kết quả cho thấy chiết xuất từ các dược liệu trên có tác dụng ngăn chặn 5 dòng tế bào này [7]

2.5.3 Tác dụng chống oxy hóa:

Diếp cá có tác dụng kháng bleomycin (chất gây ra sự xơ hóa phổi ở chuột) Mặc dù dịch chiết nước diếp cá có tác dụng dọn sạch gốc tự do và tác dụng ức chế oxy hóa xanthin yếu hơn vitamin E nhưng hoạt tính ức chế sự peroxide hóa lipid tế bào gan ở chuột tương đương với vitamin E Diếp cá có chứa các hợp chất flavonoid như phloretin-2’-0-β, Dglucopyranosid, quercetin-3-0-β, D- galactopyranosid có tác dụng đối với sự peroxy hóa lipid màng tế bào gan bằng cách hạn chế quá trình peroxy góp phần bảo vệ tế bào và duy trì sự hoạt động bình thường của tế bào [8]

Diếp cá có tác dụng ngăn cản sự sinh sản của các vi khuẩn Steptococcus pneumonia, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa Tác dụng mạnh mẽ trên các vi khuẩn Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Vibrio parahaemolyticus và E.coli Ngoài ra chúng còn có khả năng diệt được Gonococcus (gây bệnh lậu mủ) và ngăn cản sự phát triển của các siêu vi trùng cảm cúm

Theo Đông y, diếp cá có vị đắng, tính ôn, tác dụng vào các kinh mạch đại tràng, vì vậy ngoài công dụng là một loại rau ăn sống, diếp cá còn có tác dụng:

- Giải nhiệt và giải độc, làm giảm sưng viêm

- Giải độc ung nhọt ngoài da, chữa vết thương do rắn hay côn trùng cắn

- Làm thông thoát khí ứ đọng, giúp tiêu hóa tốt và lợi tiểu

- Đặc biệt tác dụng chữa bệnh trĩ rất hiệu quả, do có khả năng bảo vệ làm bền thành mao mạch Ở Trung Quốc, một hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn đã được phân lập từ cây diếp cá và bào chế thành thuốc viên và thuốc tiêm để điều trị bệnh nhiễm khuẩn Ở Nhật Bản, thân rễ diếp cá có trong thành phần của một số chế phẩm thuốc dùng chữa một số bệnh của phụ nữ [9], [10] Ứng dụng rau diếp cá:

PGS TS Dương Trọng Hiếu, Phòng khám Đông Phương y quán, Hà Nội cho biết, theo Đông y diếp cá có vị cay, tính hơi lạnh, giúp thanh nhiệt giải độc cho cơ thể, lợi tiểu, sát trùng Chính vì vậy, trong các tài liệu y học cổ truyền cũng đã lưu lại nhiều tác dụng quý từ rau diếp cá Tinh dầu này chính là công dụng quý của diếp cá Lá và phần thân bò trên mặt đất của nó có những chất kết hợp cùng với tinh dầu mang tác dụng điều trị bệnh

Một dố sản phẩm từ rau diếp cá:

Hình 2 6 Bột rau diếp cá

Bột diếp cá là một cách chế biến khác để sử dụng rau diếp cá, bên cạnh uống trà diếp cá, uống rau diếp cá thì bột diếp cá cũng được ưa chuộng bởi thành phần hoàn toàn tự nhiên và an toàn với sức khỏe Hầu hết bột diếp cá được sản xuất từ 100% lá diếp cá nguyên chất, đảm bảo giúp người dùng bổ sung các chất dinh dưỡng, vitamin, khoáng chất vào cơ thể hiệu quả, mùi vị dễ uống hơn so với cách sử dụng rau diếp cá để uống tươi hằng ngày [11]

Hình 2 7 Sản phẩm bột rau diếp cá

STT Tên sản phẩm Công dụng

Thực phẩm chức năng An Trĩ Vương

- Hỗ trợ điều trị và giúp phòng ngừa bệnh trĩ, cải thiện các triệu chứng của bệnh trĩ (chảy máu, đau rát, ngứa, ) và các biến chứng xuất huyết của bệnh trĩ (sa trực tràng, viêm nứt hậu môn, )

- Hỗ trợ điều trị và phòng ngừa táo bón

- Giúp bảo vệ và tăng sức bền của tĩnh mạch, tăng cường sức khỏe tĩnh mạch và đường tiêu hóa

Thực phẩm chức năng Helaf

- Helaf có tác dụng hỗ trợ điều trị trĩ, táo bón và kiết lỵ

- Helaf giúp giải nhiệt, thông tiểu, mát gan, giải độc, kháng viêm, giúp vết thương chóng lành và mau lên da non, tăng cường hệ miễn dịch của cơ thể

Trà túi lọc diếp cá

Ngừa sỏi thận, lợi tiểu, hỗ trợ bệnh trĩ, chăm sóc da mụn…

Tổng quan về polyphenol

Polyphenol là một nhóm các hợp chất hóa học có mặt chủ yếu ở thực vật, trái cây, rau quả Đặc trưng của nhóm hợp chất này là sự hiện diện của vòng thơm benzen cùng với một hoặc một vài nhóm hydroxyl (-OH) gắn trên nhân thơm [12]

Polyphenol là một nhóm các chất chuyển hóa thứ cấp với các đặc điểm cấu trúc phenolic và là một thuật ngữ chung được sử dụng để chỉ một số nhóm phụ của các hợp chất phenolic [13]

Các hợp chất polyphenol có thể tồn tại trong tự nhiên dưới dạng aglycones tự do hoặc ở trạng thái ester hóa với glucose và các carbohydrate khác (dạng glycoside) Tuy nhiên trong tự nhiên polyphenol chủ yếu tồn tại ở dạng glycoside do ở dạng aglycones tự do không bền, dễ bị phân hủy [14]

Có hơn 8000 loại polyphenol đã được xác định, dựa trên sự khác biệt trong cấu trúc của phân tử, polyphenol có thể được phân loại thành ba nhóm chính: Phenolic acid, Flavonoids và Non-Flavonoids [15]

Hình 2 8 Sơ đồ phân loại polyphenol

Acid phenolic là một loại phytochemical, còn được gọi là polyphenol Các loại polyphenol khác bao gồm flavonoid và non- flavonoid Axit phenolic và các polyphenol khác được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm có nguồn gốc thực vật; hạt và vỏ của trái cây và lá của rau [16]

Hình 2 9 Sơ đồ cấu tạo phenolic acid

Flavonoids là nhóm hợp chất phenol có cấu tạo khung theo kiểu C6-C3-C6 hay nói cách khác là khung cơ bản gồm 2 vòng benzen nối với nhau qua một mạch

3 carbon (dị vòng pyran) Flavonoids là một nhóm lớn của polyphenol Có nhiều cách để phân loại nhóm flavonoids là dựa trên sắc tố hoặc dựa trên vị trí của gốc aryl so với khung chroman

Dựa trên sắc tố: Flavonoids được chia làm 2 nhóm chính là Antocyanins và Anthoxantins Trong đó Antocyanins là chất màu tan trong nước, chúng chịu trách nhiệm về màu đỏ, tím, xanh lam có trong trái cây và rau quả Màu sắc và độ ổn định của các sắc tố bị ảnh hưởng bởi độ pH, ánh sáng, nhiệt độ Trong điều kiện acid, anthocyanins có màu đỏ nhưng sẽ chuyển sang xanh lam khi pH tăng

Dựa trên vị trí của gốc aryl so với khung chroman: Flavonoids được chia làm

3 nhóm chính là Euflavonoid, Isoflavonoid, Neoflavonoid

Euflavonoid là các flavonoid có gốc aryl ở vị trí C2 Euflavonoid bao gồm các nhóm: anthocyanidin, flavan, flavan 3-ol, flavan 4-ol, flavan 3,4-diol, flavanon, 3- hydroxy flavanon, flavon, flavonol, dihydrochalcon, chalcon, auron

Isoflavonoid có gốc aryl ở vị trí C3 Isoflavonoid bao gồm nhiều nhóm khác nhau: isoflavan, isoflav-3-ene, isoflavan-4-ol, isoflavanon, isoflavon, rotenoid, pterocarpan, coumestan, 3-arylcoumarin, coumaronochromen, coumaronochromon, dihyroisochalcon, homo-isoflavon

Neoflavonoid có gốc aryl ở vị trí C4 Neoflavonoid chỉ có giới hạn trong một số loài thực vật gồm 4-arylchroman, 4-aryl coumarin, Dalbergion

Hình 2 10 Cấu tạo phân tử của các nhóm trong flavonoids [17]

Non-flavonoids không có cấu tạo đặc trưng của acid phenolic hay flavonoids và gồm 2 nhóm nhỏ là Stilbenes và Lignans

Stilbenes có cấu trúc đặc trưng bởi sự hiện diện của nhân1,2- diphenylethylene có thể được chia làm 2 loại là stilbene đơn phân và oligomeric Chúng có các đặc tính sinh học quan trọng như chất chống oxy hóa, chống viêm, chất chống ung thư và chất kháng khuẩn Chúng cũng có tác dụng bảo vệ gan, chống lại bệnh Alzheimer và ức chế sự gia tăng glucose và triglycerid trong huyết tương

Lignans là những hợp chất có cấu trúc 2,3-dibenzylbutan liên kết với chất xơ được tìm thấy trong nhiều họ thực vật và thực phẩm thông thường, bao gồm ngũ cốc, quả hạch, hạt, rau và đồ uống như trà, cà phê hoặc rượu vang [18].

Tổng quan sấy phun

Vi bao là quá trình trong đó các thành phần thực phẩm khác nhau có thể được lưu trữ trong một vỏ hoặc lớp phủ bảo vệ và sau đó giải phóng Cụ thể hơn, vi bao là quá trình bao bọc các hạt nhỏ, chất lỏng hoặc chất khí trong một lớp phủ Theo truyền thống, vi bao không sử dụng viên nang có chiều dài lớn hơn 3 mm Các vi bao nằm trong phạm vi từ 100–1000 nm được phân loại là các vi bao Các thành phần nằm trong khoảng từ 1–100 nm được phân loại là nanocapsules hoặc nanoencapsulation [19]

Thành phần được vi bao thường được gọi là hoạt chất, lõi, pha nội Các vật liệu bao bọc hoạt động thường được gọi là vỏ, tường, lớp phủ, pha ngoại, pha hỗ trợ hoặc màng Các vật liệu vỏ thường không hòa tan, không phản ứng với lõi và chiếm 1–80% trọng lượng của viên nang Vỏ của vi bao có thể được làm từ đường, gum, protein, polysaccharide tự nhiên và biến tính, lipid, sáp và polymer tổng hợp [20]

Công nghệ vi bao được sử dụng rộng rãi để giúp ổn định các thành phần hoạt động trong các sản phẩm thực phẩm như các sản phẩm liên quan đến hương vị, kẹo cao su, kẹo, cà phê, chế phẩm sinh học, thực phẩm y tế, vitamin, khoáng chất hoặc enzyme Các nguyên tắc chi phối sự ổn định sản phẩm mong muốn có thể kiểm soát thông qua cấu trúc của vi nang cung cấp để cải thiện hiệu suất trong các sản phẩm thực phẩm Ứng dụng chính của công nghệ vi bao là ổn định đặc tính hóa lý mong muốn của sản phẩm thực phẩm trong một khoảng thời gian mong muốn

Cấu trúc hạt vi bao:

Hình thái học (hình thức và cấu trúc) của hạt vi bao được chia thành hai loại: vi nang (microcapsule) và vi cầu (microsphere) Việc phân nhóm dựa trên phương pháp được sử dụng để sản xuất vật liệu Vi nang được đặt tên như vậy bởi vì nó có hình thái vỏ lõi được xác định rõ Theo truyền thống, các viên nang siêu nhỏ chỉ được tạo ra bằng phương tiện hóa học Trong quá trình này, vi nang được hình thành trong bể chứa chất lỏng hoặc thiết bị phản ứng dạng ống [19]

Hình 2.11 Cấu trúc vi nang và vi cầu 2.7.2 Công nghệ sấy phun:

Sấy phun là phương pháp mà chất lỏng hoặc hỗn hợp được chuyển thành dạng bột khô bằng cách nguyên tử hóa và được sấy khô nhờ dòng không khí nóng

Hình 2 12 Mô tả hệ thống sấy phun điển hình [20]

Một cấu hình chung cho sấy phun được thể hiện trong hình 4.10 Ở đây, chất lỏng được phun thành giọt ở phía trên cùng của buồng Những giọt lỏng nhỏ đi vào dòng chảy hỗn loạn của không khí nóng ở phía trên cùng của buồng cùng chiều với không khí nóng được gọi là dòng chảy cùng chiều (cocurrent) Các pha lỏng được nhanh chóng làm nóng và phân tử chất lỏng di chuyển lên bề mặt của giọt lỏng và chuyển sang pha khí Khi những giọt lỏng hóa rắn, chúng bị cuốn theo dòng khí nóng và di chuyển đến một buồng lắng xoáy tâm nơi các chất rắn di chuyển ra khỏi buồng và tạo thành bột

Tất cả các máy sấy phun đều sử dụng các thành phần cơ bản này mặc dù có các biến thể trong cấu hình buồng, nguyên tử được sử dụng, thiết kế lốc xoáy, tái chế chất rắn, điều hòa khí hoặc tuần hoàn sau khi ngưng tụ hoặc làm mát, thiết kế luồng không khí và các thiết bị kèm theo Máy sấy phun có thể có có năng suất dưới một lít mỗi giờ đến hàng ngàn lít mỗi giờ.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu nghiên cứu

Cây diếp cá được mua tại cửa hàng Bách Hóa Xanh, nguồn diếp cá lấy từ xã Nhị Bình, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang

Diếp cá được vận chuyển bằng xe tải lạnh từ Tiền Giang về thành phố Hồ Chí Minh, nhiệt độ bảo quản 15ºC – 20 0 C trong quá trình vận chuyển Nguồn diếp cá được lấy ổn định, chỉ sử dụng một giống diếp cá từ nhà vườn trồng tại Tiền Giang

Lá diếp cá sử dụng là lá tươi, không ố vàng, bị úng, còn nguyên cành có kích thước lá từ 3-7cm Lá được bảo quản trong điều kiện thoáng khí, ở nhiệt độ mát 3-5

℃ với thời gian bảo quản không quá 2 ngày cho việc sử dụng làm thí nghiệm

Dụng cụ thiết bị - hóa chất dùng cho nghiên cứu

B ẢNG 3.1D ỤNG CỤ - THIẾT BỊ DÙNG CHO NGHIÊN CỨU

STT Tên thiết bị Tên dụng cụ

1 Máy đo quang phổ UV-VIS (UVD

2 Cân điện tử 2-4 số lẻ Bình tam giác

3 Cân sấy ẩm hồng ngoại Ống nghiệm

4 Bể điều nhiệt (WTB 15) Rố quay li tâm

6 Máy đo pH Bình định mức

7 Máy xay sinh tố Giấylọc,…

B ẢNG 3.2C ÁC HÓA CHẤT DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU

STT Tên hóa chất Mục đích sử dụng

1 Glucose Chất chuẩn để dựng đường chuẩn trong thí nghiệm định lượng đường khử

2 Folin-ciocalteu Thuốc thử tạo phức hợp màu để định lượng acid gallic

Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH

4 Acid gallic Chất chuẩn để dựng đường chuẩn trong thí nghiệm xác định hàm lượng polyphenol tổng

Dùng làm chất chỉ thị màu trong thí nghiệm định lượng đường khử

6 Na2CO3 Thuốc thử tạo phức hợp màu để định lượng acid gallic

7 Trolox Chất chuẩn để dựng đường chuẩn trong thí nghiệm xác định hoạt tính chống oxy hóa

Pha thuốc thử DNS trong thí nghiệm xác định đường khử

11 NaOH Pha thuốc thử DNS trong thí nghiệm xác định đường khử

12 Dung môi ethanol Dung môi hổ trợ trích ly

13 Dung môi methanol Pha thuốc thử DPPH trong thí nghiệm xác định hoạt tính chống oxy hóa

14 Maltodextrin - Sản phẩm của Nhật, dạng bột mịn, màu trắng, không mùi, tan hoàn toàn trong nước, độ ẩm là 6 – 7% và chỉ số

- Là chất mang giúp quá trình sấy phun thực hiện dễ dàng

Phương pháp nghiên cứu

Hình 3 1 Sơ đồ nghiên cứu thu nhận các hoạt chất từ lá rau diếp cá

Khảo sát thành phần rau diếp cá tươi

Khảo sát quá trình chần rau diếp cá

Khảo sát điều kiện trích ly

Tối ưu hóa đa yếu tố điều kiện trích ly hàm lượng polyphenol tổng & khả năng kháng oxy hóa

- Thời gian thời gian trích ly (phút)

- Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi (g/ml)

3.3.2 Quy trình công nghệ xử lý rau diếp cá:

Hình 3 2 Quy trình công nghệ thu nhận các hoạt chất từ rau diếp cá ở dạng dịch trích

Làm lạnh nhanh 1 Làm ráo 2 Xay mịn Trích ly

Trích ly Làm lạnh nhanh

Thuyết minh quy trình công nghệ:

Lựa chọn các lá to, tươi tốt, không úa vàng, không bị sâu, dập

Mục đích của quá trình này để loại bỏ đất cát trên bề mặt lá diếp cá

Lá rau diếp cá sau khi rửa sạch sẽ được chần ở nhiệt độ và thời gian khảo sát, tỷ lệ giữa nguyên liệu với nước là 1/20 (g/ml)

Mục đích của quá trình chần, sử dụng nhiệt độ cao để vô hoạt enzyme polyphenol oxidase trong nguyên liệu tránh làm tổn thất các hợp chất polyphenol

Lá rau diếp cá sau khi chần sẽ được vớt ra và làm nguội nhanh bằng nước đá ngâm trong nước có nhiệt độ khoảng 5 ± 1℃ cho đến khi nguội hoàn toàn

Quá trình này với mục đích làm giảm nhiệt độ của lá rau diếp cá để tránh các biến đổi xảy ra trong quá trình xay nghiền, giữ được màu xanh đặc trưng của rau diếp cá

Lá rau diếp cá được xay mịn với nước với mục đích phá vỡ cấu trúc của nguyên liệu để nâng cao hiệu suất của quá trình trích ly Kích thước của nguyên liệu càng nhỏ thì diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu với dung môi, enzyme càng lớn

Hỗn hợp gồm lá rau diếp cá và dung dịch đệm với tỷ lệ khảo sát được nghiền bằng máy xay sinh tố Sau đó hỗn hợp được chỉnh pH với dung dịch NaHCO3 1M hoặc dung dịch lactic acid 0,2M đến giá trị pH 4.5

Trích ly bằng dung môi gồm cồn và nước Nồng độ cồn theo từng thông số khảo sát khác nhau

Nguyên liệu rau diếp cá sau khi được chần sẽ được xay nhuyễn với hỗn hợp dung môi trên với tỷ lệ nhất định, sau đó được trích ly ở nhiệt độ và thời gian khảo sát

Hỗn hợp dịch trích và bã diếp cá được làm lạnh nhanh bằng nước đá về 5 ± 1

℃ Mục đích của quá trình này nhằm hạn chế các biến đổi xảy ra trong quá trình lọc và giữ được màu dịch trích

Sau khi được làm lạnh nhanh, hỗn hợp được lọc qua giấy lọc

Mục đích của quá trình này là loại bỏ bã có kích thước lớn Hỗn hợp sẽ được lọc chõn khụng, giấy lọc cú kớch thước lỗ là 20-25 àm thu được dịch trớch rau diếp cá để tiến hành phân tích các chỉ tiêu tiếp theo.

Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Khảo sát so sánh lượng polyphenol tổng giữa rau diếp cá tươi và rau diếp cá chần

B ẢNG 3.3B Ố TRÍ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT LƯỢNG POLYPHENOL TỔNG GIỮA RAU

DIẾP CÁ TƯƠI VÀ RAU DIẾP CÁ CHẦN

Thông số cố định Rau diếp cá tươi Rau diếp cá chần

Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi 1:5 1:5

Thời gian trích ly 30 phút 30 phút

Nhiệt độ trích ly 60 0 C 60 0 C pH 4.5 4.5

Nồng độ dung môi ethanol 30% 30%

Hàm mục tiêu TPC TPC

Thí nghiệm 2: Khảo sát quá trình chần rau diếp cá

 Khảo sát nhiệt độ chần ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng

- Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi: 1:5

- Thời gian trích ly: 30 phút

- Nồng độ dung môi ethanol: 30%

- Thông số khảo sát: nhiệt độ chần: 60 0 C, 70 0 C, 80 0 C, 90 0 C

Chỉ tiêu đánh giá: Hàm lượng polyphenol tổng (mg GAE/g chất khô nguyên liệu)

 Khảo sát thời gian chần ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng

- Nhiệt độ chần: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát nhiệt độ chần ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng của dịch chiết rau diếp cá

- Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi: 1:5

- Thời gian trích ly: 30 phút

- Nồng độ dung môi ethanol: 30%

- Thông số khảo sát: thời gian chần: 30s, 45s, 60s, 75s, 90s

Chỉ tiêu đánh giá: Hàm lượng polyphenol tổng (mg GAE/g chất khô nguyên liệu)

Thí nghiệm 3: Khảo sát quá trình trích ly rau diếp cá:

 Khảo sát thời gian trích ly ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá:

- Nhiệt độ chần: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát nhiệt độ chần ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng của dịch chiết rau diếp cá

- Thời gian chần: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát thời gian chần ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng của dịch chiết rau diếp cá

- Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi: 1:5

- Nồng độ dung môi ethanol: 30%

- Thông số khảo sát: thời gian trích ly: 30 phút, 40 phút, 50 phút, 60 phút và

Chỉ tiêu đánh giá: Hàm lượng polyphenol tổng (mg GAE/g chất khô nguyên liệu), hoạt tớnh chống oxy húa (àmol TEAC/g chất khụ nguyờn liệu)

 Khảo sát nhiệt độ trích ly ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá:

- Nhiệt độ chần: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát nhiệt độ chần ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng của dịch chiết rau diếp cá

- Thời gian chần: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát thời gian chần ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng của dịch chiết rau diếp cá

- Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi: 1:5

- Thời gian trích ly: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát thời gian trích ly ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá

- Nồng độ dung môi ethanol: 30%

- Thông số khảo sát: nhiệt độ trích ly: 35 0 C, 45 0 C, 55 0 C, 65 0 C, 75 0 C

Chỉ tiêu đánh giá: Hàm lượng polyphenol tổng (mg GAE/g chất khô nguyên liệu), hoạt tớnh chống oxy húa (àmol TEAC/g chất khụ nguyờn liệu)

 Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu: dung môi ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá:

- Nhiệt độ chần: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát nhiệt độ chần ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng của dịch chiết rau diếp cá

- Thời gian chần: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát thời gian chần ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng của dịch chiết rau diếp cá

- Thời gian trích ly: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát thời gian trích ly ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá

- Nhiệt độ trích ly: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát nhiệt độ trích ly ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá

- Nồng độ dung môi ethanol: 30%

- Thông số khảo sát: tỷ lệ nguyên liệu: dung môi: 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6 (g/ml) Chỉ tiêu đánh giá: Hàm lượng polyphenol tổng (mg GAE/g chất khô nguyên liệu), hoạt tớnh chống oxy húa (àmol TEAC/g chất khụ nguyờn liệu)

 Khảo sát hàm lượng ethanol ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá:

- Nhiệt độ chần: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát nhiệt độ chần ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng của dịch chiết rau diếp cá

- Thời gian chần: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát thời gian chần ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng của dịch chiết rau diếp cá

- Tỷ lệ nguyên liệu: dung môi: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát tỷ lệ nguyên liệu: dung môi ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá

- Thời gian trích ly: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát thời gian trích ly ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá

- Nhiệt độ trích ly: sử dụng kết quả từ thí nghiệm khảo sát nhiệt độ trích ly ảnh hưởng đến lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá

- Thông số khảo sát: hàm lượng cồn: 30%, 40%, 50%, 60%, 70%

Chỉ tiêu đánh giá: Hàm lượng polyphenol tổng (mg GAE/g chất khô nguyên liệu), hoạt tớnh chống oxy húa (àmol TEAC/g chất khụ nguyờn liệu)

Thí nghiệm 4: Tối ưu hóa điều kiện trích lượng polyphenol tổng - hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá

Phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology) được lựa chọn để tối ưu hóa điều kiện chiết polyphenol và khả năng kháng oxy hóa từ rau diếp cá

Bốn thông số quan trọng của quá trình trích ly được nghiên cứu bao gồm:

- Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu (X3)

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu trực tâm quay (Rotatable Central

Phương pháp phân tích

- Xác định hàm lượng polyphenol tổng theo phương pháp quang phổ màu với thuốc thử Folin Ciocalteu [22]

- Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl

- Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi, sử dụng thiết bị đo độ ẩm hồng ngoại của hãng Ohaus (Mỹ) sản xuất 26 [24].

Phương pháp xử lý số liệu

Mỗi thí nghiệm sẽ lặp lại 3 lần và kết quả được trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn

Sử dụng phần mềm thống kê minitap để phân tích thống kê số liệu thí nghiệm và đánh giá sự khác biệt giữa các mẫu Phân tích ANOVA nhằm kiểm tra độ tin cậy với mức ý nghĩa 5% để đánh giá sự khác biệt giữa các mẫu phân tích có ý nghĩa về mặt thống kê

Tối ưu hóa thí nghiệm bằng phần mềm Design expert 12 (RSM – CCD).

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Kết quả đo một số thành phần trong nguyên liệu rau diếp cá

Kết quả đo một số thành phần trong nguyên liệu rau diếp cá

So sánh lượng polyphenol tổng giữa rau diếp cá tươi và rau diếp cá chần: 28

Chần là một kỹ thuật được sử dụng để khử hoạt tính của enzym có thể gây hại cho các thành phần dinh dưỡng của sản phẩm, là một quá trình tiền xử lý tác động đến thực phẩm trong nước nóng, và quá trình này bao gồm ba giai đoạn: làm nóng trước, chần và làm lạnh [25]

Kết quả so sánh hàm lượng polyphenol tổng được trình bày bảng 4.1 và hình 4.1

B ẢNG 4.1H ÀM LƯỢNG POLYPHENOL TỔNG GIỮA RAU DIẾP CÁ TƯƠI VÀ RAU DIẾP

STT Thành phần Đơn vị Hàm lượng

1 Độ ẩm % khối lượng NL 85.00  2.58

2 Tro % khối lượng chất khô NL 2.34  0.03

3 Đường khử % khối lượng chất khô NL 8.07  0.68

4 Protein tổng % khối lượng chất khô NL 3.4  0.1

Nguyên liệu thô Nguyên liệu chần

Hàm lượng polyphenol (mgGAE/g chất khô

Hàm lượng polyphenol (mgGAE/g chất khô)

Hình 4 1 Hàm lượng polyphenol tổng giữa rau diếp cá tươi và chần

Dựa vào kết quả thể hiện ở bảng 4.1 và hình 4.1 ta thấy được rằng hàm lượng polyphenol tổng ở nguyên liệu rau diếp cá được chần cao hơn: 18.64 mgGAE/g chất khô so với nguyên liệu không được chần Có thể thấy được rằng dưới tác động của việc chần hàm lượng polyphenol đã có sự thay đổi rõ rệt Chần có tác dụng để vô hoạt enzyme polyphenol oxidase trong nguyên liệu tránh làm tổn thất các hợp chất polyphenol [26].

Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian chần đến hàm lượng polyphenol tổng ở dịch chiết rau diếp cá

Hình 4 2 (A) Ảnh hưởng nhiệt độ chần đến hàm lượng polyphenol ở dịch chiết rau diếp cá

Hàm lượng polyphenol (mgGAE/g chất khô)

Hình 4 2(B) Ảnh hưởng thời gian chần đến hàm lượng polyphenol ở dịch chiết rau diếp cá

Kết quả ở hình 4.2 (A) cho ta thấy được rằng khi bị tác động bởi nhiệt độ từ

60 0 C – 90 0 C hàm lượng polyphenol tổng trong rau diếp cá có bị ảnh hưởng Khi tăng nhiệt độ từ 60 0 C lên tới 80 0 C thì hàm lượng polyphenol có xu hướng tăng từ 15.23 mgGAE/g chất khô lên 17.25 mgGAE/g chất khô Tuy nhiên khi tăng tiếp tục từ 80 0 C lên đến 90 0 C lại có xu hướng giảm dần từ 17.25 mgGAE/g chất khô xuống còn 14.23 mgGAE/g chất khô

Ngoài chịu sự tác động bởi nhiệt độ chần, thì thời gian chần cũng ảnh hưởng đến lượng hàm lượng polyphenol trong rau diếp cá hình 4.2 (B) Khi tăng thời gian chần từ 30 giây lên 60 giây hàm lượng pholyphenol có xu hướng tăng dần từ 15.093 mgGAE/g chất khô lên 18.327 mgGAE/g chất khô, nhưng sau khi tiếp tục tăng thời gian chần từ 60 giây lên đến 90 giây thì lại có xu hướng giảm hàm lượng polyphenol tổng từ 18.327 mgGAE/g chất khô xuống còn 14.867 mgGAE/g chất khô

Hàm lượng polyphenol tổng (mgGAE/g chất khô)

Thời gian (phút) Điều này có thể giải thích là do trong rau diếp cá chứa các hợp chất polyphenol có hoạt tính sinh học như: flavonoid, quercetin, iso quercitrin,…các hợp chất này rất dễ bị phân hủy, biến đổi cấu trúc ở nhiệt độ cao

Nhiệt độ kết hợp với tác động của thời gian chần dài làm biến đổi các hợp chất phenolic Đồng thời một phần hợp chất phenolic bị thất thoát ra ngoài theo nước chần Kaiser và cộng sự (2012) nghiên cứu trên lá mùi tây cũng nhận thấy quy luật tương tự: khi chần trong nước ở 90ºC, TPC và hoạt tính chống oxy hóa theo FRAP và TEAC đều tăng lên ngay tại thời điểm 1 phút, kéo dài thời gian chần lên 5 phút, 7 phút, 10 phút thì cả TPC và hoạt tính chống oxy hóa đều giảm dần theo thời gian Ngoài ra, khi ở nhiệt độ cao có thể làm trương nở màng tế bào chất và biến tính protein, các màng này trở nên thấm nước tạo điều kiện cho các chất hòa tan đi vào và ra khỏi tế bào Đồng thời ở nhiệt độ cao cũng phá vỡ các bào quan, các thành phần của chúng trở nên tự do tương tác trong tế bào làm mất đi các hoạt chất hoặc các chất dinh dưỡng có trong nguyên liệu [26]

Do đó để đảm bảo được hàm lượng polyphenol trong nguyên liệu và hạn chế thất thoát Nên nhiệt độ và thời gian chần nguyên liệu được chọn để tiến hành các thí nghiệm sau lần lượt là 80 0 C trong thời gian 60 giây.

Ảnh hưởng các thông số trích ly đến hàm lượng polyphenol tổng và khả năng kháng oxy hóa ở dịch chiết rau diếp cá

4.4.1 Ảnh hưởng thời gian trích ly:

Hình 4.3- A Ảnh hưởng thời gian trích ly đến hàm lượng polyphenol tổng ở dịch chiết rau diếp cá

Khả năng kháng oxy hóa (μmolTEAC/g chất khô)

Hình 4.3- B Ảnh hưởng thời gian trích ly đến khả năng kháng oxy hóa ở dịch chiết rau diếp cá Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá được mô tả trong hình 4.3 (A & B) Khi tăng thời gian chiết từ 30 đến 60 phút thì hàm lượng polyphenol tăng nhanh từ 14.346  0.0313 đến 20.535  0.0249 mg GAE/g chất khô và 60 phút cũng là thời gian chiết thu được hàm lượng polyphenol cao nhất

Tuy nhiên, tiếp tục tăng thời gian chiết lên 70 phút thì hàm lượng polyphenol tổng giảm đáng kể có ý nghĩa về mặt thống kê Điều này có thể được giải thích bởi định luật thứ hai của Fick về sự khuếch tán, khi thời gian chiết tăng thì hàm lượng các chất trong nguyên liệu khuếch tán từ tế bào ra ngoài càng nhiều (Cracolice and

Peters, 2009) Tuy nhiên, hiệu quả chiết các chất có hoạt tính sinh học sẽ không tăng sau khoảng thời gian nhất định Khoảng thời gian này phụ thuộc vào các điều kiện chiết khác như dung môi, nhiệt độ chiết, tỷ lệ DM/NL cũng như bản chất của nguyên liệu và hợp chất cần tách chiết (Silva et al., 2007), khi kéo dài thời gian chiết các hợp chất polyphenol bên trong và ngoài nguyên liệu gần đạt trạng thái cân bằng nên dịch chiết thu được có hàm lượng polyphenol tổng số không tăng mà còn có khuynh hướng giảm dần Ngoài ra, các hợp chất này có thể bị oxy hóa bởi các

Hàm lượng polyphenol tổng (mgGAE/g chất khô)

Nhiệt độ ( 0 C) - A yếu tố bất lợi từ môi trường chiết (nhiệt độ, ánh sáng, oxy) (Naczk and Shahidi, 2004) Ảnh hưởng của thời gian chiết đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá được thể hiện (hình 4.3 – B) Kết quả cho thấy thời gian chiết ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng bắt gốc tự do DPPH Khi tăng thời gian chiết từ 30 đến 60 phút, hoạt tính kháng oxy hóa tăng dần từ 120.939± 0.702 (μmol TAE/g chất khô) lên đến 182.5460.304 (μmol TEAC/g chất khô) Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng thời gian chiết từ 60 đến 70 phút hoạt tính kháng oxy hóa có xu hướng giảm Điều này có thể giải thích là do khi kéo dài thời gian trích ly gây ra quá trình phân hủy hoặc oxy hóa hợp chất phenolic, làm giảm TPC cũng như hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH [27]

Từ kết quả phân tích trên cho thấy thời gian được chọn cho quá trình trích ly các hợp chất polyphenol và hoạt tính kháng oxy hóa từ dịch chiết rau diếp cá là 60 phút

4.4.2 Ảnh hường nhiệt độ trích ly:

Khả năng kháng oxy hóa (μmolTEAC/g chất khô

Hình 4 4 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol tổng (A) và khảng năng kháng oxy hóa (B) ở dịch chiết rau diếp cá

Nhiệt độ là một trong những thông số quan trọng ảnh hưởng đến quá trình trích ly các hợp chất polyphenol từ nguyên liệu thực vật Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết (35, 45, 55, 65 và 75ºC) đến hàm lượng polyphenol và khả năng chống oxy hóa được thể hiện (hình 4.4 – (A &B) Kết quả cho thấy hàm lượng polyphenol tổng số trong dịch chiết rau diếp cá tăng lên theo chiều tăng của nhiệt độ trong khoảng từ

35 lên 65ºC (P < 0.05); hàm lượng polyphenol tổng số trong dịch chiết ở nhiệt độ

35, 45, 55 và 65ºC lần lượt là 14.929 0.0124, 16.663 0.0072, 16.891 0.0313 và 18.918  0.0072 mg GAE/g chất khô Tuy nhiên, khi tăng nhiệt độ tăng từ 65 0 C đến 75ºC thì hàm lượng các hợp chất polyphenol trong dịch chiết có xu hướng giảm Điều này có thể được giải thích như sau: khi nhiệt độ tăng, sẽ làm tăng khả năng hòa tan và khuếch tán của các hợp chất polyphenol, làm giảm độ nhớt của dung môi, cũng như tăng quá trình chuyển chất và sự thấm ướt của nguyên liệu chiết, qua đó sẽ làm tăng hiệu quả chiết các hợp chất polyphenol (AlFarsi and Lee,

2008; Wang et al., 2008) Tuy nhiên khi tăng nhiệt độ lên cao, các hợp chất polyphenol trong nguyên liệu bị phân hủy do các phản ứng thủy phân, oxy hóa nội tại và polymer hóa (Simon et al., 1990) khiến cho hàm lượng polyphenol tổng bị giảm Kết quả cũng tương tự ở cỏc nghiờn cứu của Ahmet Gửrgỹỗ và cộng sự

Khả năng kháng oxy hóa (μmolTEAC/g chất khô)

Tỷ lệ DM/NL (ml/g) - B

Hàm lượng poluphenol tổng (mgGAE/g chất khô)

Tỷ lệ DM/NL (ml/g) - A

(2019), thực hiện trích ly các hợp chất polyphenol từ cám mè với enzyme Viscozyme L đạt hàm lượng polyphenol cao nhất (2.99 mg GAE/g NL) với thời gian xử lí 65 phút và nhiệt độ xử lí 55 0 C [28] Theo Phạm Thị Kim Quyên và cộng sự (2016), nghiên cứu trích ly polyphenol từ lá bầu đất, hàm lượng polyphenol tổng số trong dịch chiết lá bầu đất tăng lên theo chiều tăng của nhiệt độ trong khoảng từ 30ºC lên 60ºC (p < 0,05), đạt giá trị cực đại 31,89 (mg GAE/g) ở 60ºC Tuy nhiên, khi tăng nhiệt độ từ 60ºC đến 90ºC thì hàm lượng các hợp chất polyphenol trong dịch chiết có xu hướng giảm [29]

Từ kết quả phân tích cho thấy nhiệt độ được chọn cho quá trình trích ly các hợp chất polyphenol và hoạt tính kháng oxy hóa từ dịch chiết rau diếp cá là 65 0 C

4.4.3 Ảnh hưởng tỷ lệ dung môi nguyên liệu:

Hình 4 5 Ảnh hưởng tỷ lệ DM/NL đến hàm lượng polyphenol tồng (A) và khảng năng kháng oxy hóa (B) ở dịch chiết rau diếp cá

Hàm lượng polyphenol tổng (mgGAE/g chất khô)

Kết quả cho ta thấy được rằng tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu ảnh hưởng đến hàm lượng polyphenol tổng và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết rau diếp cá được mô tả ở hình 4.5 (A&B) Khi tỉ lệ tăng từ 2 lên 4 (ml/g) thì hàm lượng polyphenol tăng lên đáng kể từ 15.7393 ±0.0114 lên tới 18.1 mg GAE/g chất khô Trong đó, ở tỷ lệ DM/NL là 4/1 (ml/g) cho hàm lượng polyphenol cao nhất Tuy nhiên, tiếp tục tăng tỉ lệ từ 4 lên 6 (ml/g) hàm lượng polyphenol giảm

Khả năng kháng oxy hóa cũng có xu hướng tương tự Ở tỉ lệ 4 (ml/g), khả năng kháng oxy hóa cao nhất Điều này có thể được lý giải vì khi tăng tỉ lệ DM/NL dẫn đến sự chênh lệch gradient nồng độ của các chất cần chiết trong nguyên liệu với môi trường chiết nên hiệu quả chiết giảm (Gertenbach, 2001)

Kết quả nghiên cứu cũng phù hợp với nguyên tắc truyền khối mà động lực cho khối lượng chuyển khối được coi là gradient nồng độ giữa chất rắn và dung môi Tỷ lệ dung môi cao có thể thúc đẩy một gradient nồng độ càng tăng, dẫn đến tăng tốc độ khuếch tán cho phép quá trình trích ly chất rắn bằng dung môi được tốt hơn (Cacace và Mazza, 2003; Al-Farsi và Chang, 2007) Ngoài ra, các thành phần hoạt tính sinh học tiếp xúc với dung môi trích ly được mở rộng với sự gia tăng lượng dung môi, dẫn đến tăng hiệu suất trích ly (Zhang et al., 2007) Tuy nhiên, thành phần hoạt tính sinh học sẽ không tiếp tục tăng khi đã đạt được sự cân bằng

Từ kết quả phân tích cho thấy tỷ lệ NL/DM được chọn cho quá trình trích ly các hợp chất polyphenol và hoạt tính kháng oxy hóa từ dịch chiết rau diếp cá là 1:4 (g/ml)

4.4.4 Ảnh hưởng hàm lượng ethanol:

Hình 4.6 Ảnh hưởng hàm lượng ethanol đến hàm lượng polyphenol tổng (A) và khả năng kháng oxy hóa (B) ở dịch chiết rau diếp cá Ảnh hưởng của nồng độ ethanol trong nước (30 - 70%) đến hàm lượng polyphenol và khả năng kháng oxy hóa được nghiên cứu Kết quả cho thấy khi tăng nồng độ ethanol từ 30 lên 60% thì hàm lượng polyphenol tổng số tăng từ 16.1232 ±0.0066 lên đến 19.241 0.419 mgGAE/g chất khô Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng nồng độ ethanol từ 60 đến 70% thì hàm lượng giảm xuống (P < 0,05) (hình 4.6 A & B) Như vậy, hàm lượng ethanol trong nước (60% v/v) cho hiệu quả chiết cao hơn

Ứng dụng

Sơ đồ quy trình sản xuất bột dau diếp cá sấy phun từ dịch chiết rau diếp cá

Chần Làm lạnh nhanh 1 Làm ráo 2 Xay (1-2mm) Trích ly

Dịch chiết rau diếp cá Sấy phun

- Tỷ lệ NL/DM: 1:4 (g/ml)

Hình 4 9 Sản phẩm bột rau diếp cá sau sấy phun

Bột diếp cá sau khi được sấy phun hạt tơi mịn, có màu xanh nhạt, không có mùi tanh và độ ẩm đạt 5%

Bột rau diếp cá tốt cho sức khỏe, có thể hổ trợ điều trị một số bệnh Bột diếp cá chứa hàm lượng chất xơ cao chống táo bón và điều hóa nhu động ruột

Trong bột diếp cá chứa hợp chất chống oxy hóa thuộc nhóm flavonoid có khả năng tiêu trừ gốc tự do và tăng độ bền thành mạch Điều đó giúp kiểm soát được tình trạng mạch máu ngoài ra còn hổ trợ điều trị sỏi thận

Ngoài ra, bột rau diếp cá sau sấy phun hạt tơi mịn hòa tan tốt trong nước, trong bột rau diếp cá có vitamin A, vitamin B, vitamin C đặc biệt có tính kháng viêm, kháng khuẩn có thể sử dụng làm mặt nạ hổ trợ trị mụn tốt.