Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Khảo sát sự thay đổi một số thành phần trong quy trình chế biến tỏi đen ở chế độ nhiệt 65oC

- Khảo sát ảnh hưởng của quá trình chế biến đến các thông số có trong ba loại nguyên liệu tỏi theo các giai đoạn thời gian chế biến - Xác định các thông số, hàm lượng SAC có trong ba loạ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÊ THỊ THÙY DƯƠNG

KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ THÀNH PHẦN TRONG QUY

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Mã số: 1570420

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 1:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Lê Thị Thùy Dương MSHV: 1570420 Ngày, tháng, năm sinh: 18/09/1992 Nơi sinh: Tiền Giang Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số : 60540101

I TÊN ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ THÀNH PHẦN TRONG QUY TRÌNH CHẾ BIẾN TỎI ĐEN Ở CHẾ ĐỘ NHIỆT 65oC

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Khảo sát ảnh hưởng của quá trình chế biến đến các thông số có trong ba loại nguyên liệu tỏi theo các giai đoạn thời gian chế biến

- Xác định các thông số, hàm lượng SAC có trong ba loại nguyên liệu tỏi gồm tỏi cô đơn lớn, tỏi cô đơn nhỏ và tỏi Phan Rang và sản phẩm tỏi đen của nó

- So sánh chỉ tiêu hóa lý, hàm lượng và hoạt tính kháng oxi hóa có trong tỏi đen chế biến ở 65oC so với tỏi đen trên thị trường và tỏi đen chế biến ở 2 chế độ nhiệt

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 10/7/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 3/12/2017 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Trần Thị Ngọc Yên

LỜI CÁM ƠN

Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Kỹ Thuật Hóa Học – Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM đã hỗ trợ trang thiết bị, máy móc, vật tư và phòng thí nghiệm để giúp em hoàn thành luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Cô Trần Thị Ngọc Yên, người luôn đồng hành, tận tình hướng dẫn trực tiếp trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Em cũng xin cám ơn các bạn học viên và sinh viên đã tận tình giúp đỡ, đồng hành và hỗ trợ em trong suốt thời gian thực hiện nghiên cứu này

Em cũng xin cám ơn đến các Thầy Cô, các bạn học viên lớp Cao học khóa 2015 – đợt 1 đã truyền đạt kiến thức, đồng hành cùng với em trong suốt 2 năm qua để em có đủ kiến thức, nghị lực hoàn thành nghiên cứu này

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ba, mẹ và gia đình luôn là nguồn động viên tinh thần trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn

TÓM TẮT

Mục tiêu của đề tài này là khảo sát sự thay đổi một số thành phần trong quy trình trình chế biến tỏi đen ở chế độ nhiệt 65oC Đối tượng nghiên cứu là ba loại nguyên liệu tỏi gồm tỏi cô đơn củ lớn, tỏi cô đơn củ nhỏ và tỏi Phan Rang Các thông số khảo sát gồm pH, hàm ẩm, amino acid tổng, đường khử, polyphenol tổng, hàm lượng S-allyl-cysteine (SAC), chỉ số kháng oxi hóa DPPH Kết quả cho thấy, thời gian chế biến tốt nhất cho tỏi cô đơn nhỏ và tỏi phan Rang là 30 ngày; đối với tỏi cô đơn lớn là 35 ngày với hàm lượng polyphenol tổng và chỉ số kháng oxi hóa lần lượt là 20769.64 mgGAE/g và 66.51%; 25483.93 mgGAE/g và 72.12%; 31376.79 mgGAE/g và 70.78% Các thông số về pH, hàm ẩm giảm trong quá trình chế biến từ tỏi tươi thành tỏi đen Các thông số về đường khử, polyphenol tổng, hàm lượng SAC, chỉ số kháng oxi hóa DPPH tăng trong quá trình chế biến từ tỏi tươi thành tỏi đen So sánh với sản phẩm tỏi đen trên thị trường thì tương đương về các chỉ số polyphenol tổng, hàm lượng SAC, chỉ số kháng oxi hóa DPPH nhưng thời gian chế biến ngắn hơn

ABSTRACT

The aim of this study was examination the changing of some components during processing of black garlic at 65oC Three kinds of garlic was used as materials of this study including big one clove garlic, small one clove garlic and Phan Rang’s garlic The pH value, moisture content, reducing sugar, amino acid content, total polyphenol, antioxidant activity DPPH, and S-allyl-cysteine (SAC) content were determined The result was indicated that the processing time of small one clove garlic and Phan Rang’s garlic were 30 days with results of total polyphenol content and antioxidant activity were 20769.64 mgGAE/g and 66.51%; 25483.93 and 72.12%mgGAE/g respectively The processing time of big one clove garlic was 35 days, which was gotten value of total polyphenol content and antioxidant activity were 31376.79 mgGAE/g and 70.78% pH value and moisture content were decrease in processing period from fresh garlic to black garlic Sugar content, total polyphenol content, SAC content, and antioxidant activity were increase in processing period from fresh garlic to black garlic Comparison with the commercial black garlic, the black garlic in this study had the same amount of total polyphenol content, SAC content, and antioxidant activity with processing time was shorter

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn này là trung thực, không sao chép từ bất cứ nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo theo đúng yêu cầu

Tác giả luận văn

Lê Thị Thùy Dương

1.1 Giới thiệu về tỏi và tỏi đen 2

1.2 Thành phần hóa học của tỏi tươi và tỏi đen 3

1.2.1 Hàm lượng amino acid 3

1.2.2 Hàm lượng đường khử 5

1.2.3 Hợp chất polyphenol tổng 6

1.2.2 Thành phần S-allyl-cysteine 8

1.3 Công dụng của tỏi đen 10

1.3.1 Ngăn chặn sự hình thành và phát triển của tế bào ung thư 10

1.3.2 Hoạt tính chống oxi hóa 11

1.3.3 Ngăn ngừa bệnh đái tháo đường tuýp 2 11

1.3.4 Tác dụng trong việc bảo vệ quần thể tế bào cơ quan miễn dịch 11

1.3.5 Một số công dụng khác của tỏi đen 12

1.4 Những thay đổi xảy ra trong quá trình chế biến tỏi đen 13

1.4.1 Sự gia tăng của hàm lượng chất chống oxi hóa và hoạt tính kháng oxi hóa 13

1.4.2 Phản ứng Maillard – phản ứng hóa nâu phi enzyme 13

1.4.3 Sự thay đổi về mặt cảm quan và cách bảo quản của sản phẩm 14

1.5.1 Tình hình nghiên cứu tại việt nam 14

1.5.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 15

1.5.3 Tình hình nghiên cứu quy trình chế biến tỏi đen 15

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Nguyên liệu 18

2.2 Dụng cụ - thiết bị và hóa chất 18

2.2.1 Dụng cụ - thiết bị 18

2.2.2 Hóa chất 19

2.3 Nội dung thí nghiệm 19

2.3.1 Nội dung nghiên cứu 19

2.4.7 Xác định hoạt tính kháng oxi hóa bằng phương phương pháp DPPH 24

2.4.8 Xác định hàm lượng SAC bằng phương phương pháp HPLC 25

2.5 Xử lý số liệu 25

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 26

3.1 Khảo sát sự thay đổi các nhóm chất trong quá trình len men tỏi đen 26

3.1.2 Hàm lượng amino acid tổng 31

3.1.3 Hàm lượng và hoạt tính các chất chống oxi hóa 32

3.1.4 Kết quả khảo sát các chỉ tiêu đo được trong tỏi tươi và tỏi đen 37

3.2 So sánh sản phẩm tỏi đen với các sản phẩm tỏi đen trên thị trường 39

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42

4.1 Kết luận 42

4.2 Kiến nghị 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

PHỤ LỤC 49

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tỏi đen và tỏi tươi 3 Bảng 1.2 Hàm lượng amino acid có trong tỏi đen và tỏi tươi 4 Bảng 1.3 Kết quả của dịch chiết tỏi đen ngăn ngừa sự phát triển khối u 10 Bảng 1.4 Hàm lượng chất chống oxi hóa và hoạt tính kháng oxi của dịch chiết tỏi đen so với tỏi tươi 11 Bảng 1.5 So Sánh mật độ tế bào trong các cơ quan trên các nhóm động vật thí nghiệm 12 Bảng 2.1 Danh mục các dụng cụ, thiết bị, máy móc sử dung trong thí nghiệm 18 Bảng 2.2 Danh mục các hóa chất sử dung trong thí nghiệm 19 Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm các chỉ tiêu khảo sát gồm pH, hàm ẩm, đường khử, amino acid tổng, polyphenol tổng và DPPH 21 Bảng 2.4 Bố trí thí nghiệm các chỉ tiêu khảo sát gồm pH, hàm ẩm, đường khử, amino acid tổng, polyphenol tổng và DPPH theo thời gian chế biến 22 Bảng 2.5 So sánh các chỉ số hóa lý và các chỉ số kháng oxi hóa của tỏi đen chế biến ở 65oC so với một số sản phẩm tỏi đen trên thị trường 23 Bảng 3.1 Tính chất hóa lý và chỉ số kháng oxi hóa của các loại tỏi nguyên liệu và tỏi đen 373

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sự thay đổi hàm lượng polysaccharide và monosaccharide trong quá trình

làm tỏi đen 5

Hình 1.2 Phân loại polyphenol tổng 7

Hình 1.3 Sự hình thành SAC từ GSAC trong tỏi đen 8

Hình 1.4 Sự hình thành SAC từ Serine và glutathione 9

Hình 3.1 Giá trị pH thay đổi theo thời gian chế biến 26

Hình 3.2 Giá trị hàm ẩm thay đổi theo thời gian chế biến 28

Hình 3.3 Hàm lượng đường khử thay đổi theo thời gian chế biến 30

Hình 3.4 Hàm lượng amino acid tổng theo thời gian chế biến 31

Hình 3.5 Hàm lượng polyphenol tổng thay đổi trong thời gian len men tỏi 32

Hình 3.6 Hàm lượng SAC có trong tỏi nguyên liệu và tỏi đen 33

Hình 3.7 Chỉ số kháng oxi hóa trong quá trình chế biến tỏi 35

MỞ ĐẦU

Trong nhiều thế kỷ tỏi được sử dụng rộng rãi như là một loại gia vị chính và là một loại dược liệu trong việc phòng chống bệnh tật Người Ai Cập cổ đại sử dụng tỏi điều trị bệnh tiêu chảy Ở Châu Á như Hàn Quốc và Trung Quốc sử dụng tỏi để chữa bệnh đau đầu, sốt, đau họng Các nước phương tây và Ấn Độ sử dụng tỏi để chữa các bệnh cảm cúm thông thường và bệnh hen suyễn [1]

Những năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã chứng minh tỏi đen có công dụng chống oxi hóa, kháng khuẩn, phòng chống bệnh mạn tính như ung thư

Tỏi đen là một sản phẩm đã qua quá trình chế biến để tạo nên hương vị riêng và có hoạt tính kháng oxi hóa cao hơn gấp nhiều lần so với tỏi tươi

Hiện nay, bên cạnh những sản phẩm tỏi đen được bán trên thị trường thì tỏi đen cũng có thể được làm tại nhà bằng nồi cơm điện với những công đoạn cơ bản Chế độ nhiệt để chế biến tỏi bằng nồi cơm điện từ 60 - 70oC trong khoảng thời gian từ 30 – 60 ngày Tuy nhiên, chất lượng tỏi đen được làm ở chế độ nhiệt này vẫn chưa được công bố về hoạt tính sinh học

Từ thực tiễn đó, đề tài “Khảo sát sự thay đổi một số thành phần trong quy trình chế biên tỏi đen ở chế độ nhiệt 65oC” được thực hiện nhằm khảo sát các chỉ số hóa lý, hàm lượng và chỉ số kháng oxi hóa có trong các nguyên liệu tỏi như tỏi cô đơn củ lớn, tỏi cô đơn củ nhỏ, tỏi Phan Rang và sự thay đổi các thông số này trong quá trình chế biến Đồng thời so sánh chất lượng tỏi đen với các sản phẩm tỏi đen đang có mặt trên thị trường

Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về tỏi và tỏi đen

Tỏi hay còn gọi là củ tỏi có tên tiếng Anh là garlic tên khoa học là Allium sativum

L là một loại gia vị được sử dụng rộng rãi ở các nước Châu Á Ngoài ra, trong y

học tỏi còn được chứng minh có tác dụng trong việc điều trị và phòng ngừa các bệnh về nhiễm vi khuẩn và mấm mốc, chống oxi hóa, chống xơ vữa động mạch, chống hạ đường huyết, hiệu quả trong việc phòng chống ung thư [1]

Tỏi có màu trắng, mùi hăng, vị cay nồng, trong chế biến các món ăn tỏi được sử dụng như một loại gia vị kích thích các giác quan Các tính chất này được tạo thành từ allicin – một hợp chất hóa học có chủ yếu trong tỏi có chứa gốc lưu huỳnh hữu cơ và là hợp chất có lợi cho sức khỏe [2]

Tỏi đen là một sản phẩm đã qua quá trình chế biến bằng cách chế biến từ tỏi tươi trong điều kiện kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và thời gian chế biến Tỏi đen được làm lần đầu tiên vào năm 1999 và giành được bằng sáng chế bởi ông Kamimura người Nhật Năm 2006, một nghiên cứu chỉ ra công dụng của tỏi đen trong việc làm giảm sự phát triển khối u ung thư đối với chuột trong khi tỏi trắng không có khả năng này [3]

Tỏi đen có màu đen, không có mùi hăng, vị ngọt, cấu trúc mềm dẻo Bắt nguồn từ Nhật Bản, tỏi đen được sản xuất và sử dụng rộng rãi ở Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, Mỹ và ở Việt Nam trong những năm gần đây do những lợi ích to lớn về sức khỏe mà nó đem lại cho người sử dụng

1.2 Thành phần hóa học của tỏi tươi và tỏi đen

Một số thành phần hóa học của tỏi đen và tỏi tươi được trình bày trong bảng 1.1 bên dưới

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tỏi đen và tỏi tươi [5] [6]

1.2.1 Hàm lượng amino acid

Theo II Sook Choi và cộng sự (2014) [4], quy trình chế biến tỏi đen ở 70oC, độ ẩm 90% trong thời gian 21 ngày thì sự thay đổi hàm lượng của các amino acid có trong tỏi tươi và tỏi đen được trình bày trong bảng 1.2

Bảng 1.2 Hàm lượng amino acid có trong tỏi đen và tỏi tươi [4]

Bảng 1.2 cho thấy hàm lượng amino acid tyrosine giảm từ 449.95 xuống còn 82.28 mg/ 100g tương tứng trong tỏi tươi và tỏi đen do đã cho gốc amin liên kết với gốc cacbonyl của đường khử trong phản ứng hóa nâu phi enzyme (phản ứng Maillard)

biến trong trái cây Do đó, vị ngọt của tỏi đen là do sự thủy phân của polysaccharide thành đường khử (glucose, fructose) và sucrose tạo thành [7]

Ngoài ra, nghiên cứu của II Sook Choi và công sự (2014) [4], cũng cho thấy hàm lượng đường khử của tỏi đen tăng gấp 6 lần so với trong tỏi tươi và sự gia tăng hàm lượng đường khử của tỏi đen là yếu tố quyết định vị ngọt của tỏi đen

Hình 1.2 Phân loại polyphenol tổng [10] Hợp chất polyphenolic như flavonoid, flavonol, anthocyanidin và phenolic đã được chứng minh là có hoạt tính kháng oxi mạnh mẽ bằng cách bảo vệ thành tế bào chống lại sự oxi hóa bởi các gốc tự do [11]

Theo Kim và cộng sự (2012) [9], hàm lượng polyphenol tổng có trong tỏi gồm acid phenolic tổng và flavonoid

Bảng 1.3 Hàm lượng acid phenolic có trong tỏi tươi và tỏi đen [9]

Thành phần

Hàm lượng (mg/Kg chất khô) Tỏi đen Tỏi tươi

Dẫn xuất acid hydroxybenzoic 39.64 ± 0,52 2.06 ± 0,09 Dẫn xuất acid hydroxycinnamic 58.98 ± 0,18 15.8 ± 0,08 Tổng acid phenolic 98.62 ± 0,26 17.87 ± 0,07

Bảng 1.3 cho thấy, hàm lượng tổng acid phenolic trong tỏi đen gấp 5.5 lần so với trong tỏi tươi

Hàm lượng polyphenol tổng sẽ khác nhau ở những giống tỏi khác khau và cùng một giống tỏi thì kích thước của những tép tỏi khác nhau không phải là yếu tố dẫn đến hàm lượng polyphenol tổng khác nhau [12]

1.2.2 Thành phần S-allyl-cysteine

Trong tỏi tươi có ít nhất 33 hợp chất lưu huỳnh có giá trị sinh học cao Một vài hợp chất lưu huỳnh trong tỏi được cho là góp phần tạo nên mùi hăng cay đặc trưng của tỏi và đồng thời có giá trị y học Một trong những hợp chất có hoạt tính sinh học trong tỏi là allicin (diallyl thiosulfinate hoặc diallylsulfide) Alliin (S-allylcysteine sulfodide) là hợp chất lưu huỳnh tạo mùi hăng của tỏi có thể chuyển đổi thành allicin bởi enzyme allinase dưới các quá trình như cắt, chà hoặc nghiền [1] Allicin là thành phần chủ chốt chịu trách nhiệm về phổ rộng các hoạt động chống vi khuẩn

(Escherichia Coli, Staphyloccocus aureus) trong tỏi [13]; chịu trách nhiệm về hạ

lipid máu, chống đông máu, chống tăng huyết áp, chống ung thư, chống oxy hóa và tác dụng chống vi khuẩn [10]

S-allyl –cysteine (SAC) có công thức hóa học là C6H11NO2S là hợp chất hữu cơ tan trong nước có chứa gốc lưu huỳnh với hoạt tính kháng oxi hóa cao [2][14]

Hình 1.3 Sự hình thành SAC từ GSAC trong tỏi đen [15] SAC là một hợp chất rất bền có chưa gốc lưu huỳnh, được hình thành bởi sự thủy phân enzyme γ-glutamyl transpeptidase (γ-GTP) của chất γ-glutamyl-S-allyl-

cysteine (GSAC) thành S-allyl-cysteine [15] Nhiệt độ hoạt động tối ưu của γ-GTP là 40oC Sự hình thành SAC cũng bị ảnh hưởng bởi độ ẩm trong phản ứng giữa γ-glutamyl-S-allyl-L-cysteine (GSAC) và SAC Tỏi được ủ ở nhiệt độ cao, độ ẩm thấp hơn làm cho hoạt động của enzyme γ-GTP không cao Kết quả là mẫu tỏi ủ ở nhiệt độ 40oC có hàm lượng SAC cao hơn 85oC Tuy nhiên, γ-GTP được cho là bất hoạt trên 75oC [16] Theo nghiên cứu của Kodrea và cộng sự (2002), độ hòa tan của SAC trong dung môi nước là tốt nhất và ở pH 3,65-5,84 là cao nhất [17]

Ngoài ra, theo Jan và cộng sự (2014) [13] SAC còn được hình thành từ con đường chuyển hóa serine và glutathione được trình bày trong hình 1.4 bên dưới

Hình 1.4 Sự hình thành SAC từ Serine và glutathione [17]

Bảng 1.4 Hàm lượng SAC và GSAC tăng từ tỏi tươi sang tỏi đen [5]

Bảng 1.3 Kết quả của dịch chiết tỏi đen ngăn ngừa sự phát triển khối u [5]

Mẫu Liều lượng (mg) Tỉ lệ khỏi bệnh Kích thước khối u

1.3.2 Hoạt tính chống oxi hóa

Hoạt tính chống oxi hóa của tỏi đen tăng trong quá trình chế biến và hàm lượng các chất chống oxi hóa có mặt trong tỏi đen như polyphenol tổng, flavonoid tổng, SAC góp phần làm tăng hoạt tính chống oxi của tỏi đen so với tỏi tươi

Bảng 1.4 Hàm lượng chất chống oxi hóa và hoạt tính kháng oxi của dịch chiết tỏi

đen so với tỏi tươi [1]

Polyphenol tổng (µg/mg) 2.68 ± 0.31 2.18 ± 0.24 Flavonoid tổng (µg/mg) 1.92 ± 0.32 1.4 ± 0.26 IC50 của khử DPPH

1.3.3 Ngăn ngừa bệnh đái tháo đường tuýp 2

Thí nghiệm được thực hiện trên mô hình động vật bệnh lý, cụ thể là chuột ba tuần tuổi mang bệnh tiểu đường tuýp 2 với chế độ cho ăn chứa 5% tỏi đen trong 7 tuần Kết quả cho thấy khả năng kháng insulin giảm 11% và đồng thời giảm hàm lượng glucose trong máu Ngoài ra, còn có tác dụng trong việc kiểm soát tình trạng rối loạn mỡ trong máu của chuột mang bệnh đái tháo đường bằng cách làm giảm hàm lượng cholesterol, triglyceride trong máu và tăng hàm lượng cholesterol HDL có lợi cho cơ thể [8]

1.3.4 Tác dụng trong việc bảo vệ quần thể tế bào cơ quan miễn dịch

Các nhóm hoạt chất sinh học như polyphenol và allycystein có trong tỏi đen là những dược chất quan trọng mang lại kết quả bảo vệ quần thể tế bào cơ quan miễn dịch như lách, hạch, tuyến ức và tủy xương

Các cơ quan miễn dịch đóng vai trò quan trọng trong đáp ứng miễn dịch của cơ thể Ngoài ra các cơ quan lympho này còn có vai trò trong việc tạo máu, lọc và trữ máu cho cơ thể; phân chia tế bào lympho T, tiền thân của các nhóm kháng thể Ig

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Y – Dược học Quân sự Việt Nam [19] trên động vật thí nghiệm chiếu xạ, kết quả được thể hiện qua hình ảnh mô bệnh học trên các bộ phận lách, hạch, tuyến ức và tủy xương

Bảng 1.5 So Sánh mật độ tế bào trong các cơ quan trên các nhóm động vật thí

nghiệm [19]

Số lượng tế bào

Nhóm đối chứng

Nhóm chiếu xạ

Nhóm sử dụng tỏi tươi

Nhóm sử dụng tỏi đen

1.3.5 Một số công dụng khác của tỏi đen

Điều trị bệnh Alzheimer (bệnh thoái háo não bộ ở người cao tuổi) và bệnh Dementia (bệnh giảm sút trí nhớ ở người già) bằng cách bổ sung chất dẫn truyền xung thẩn kinh được biết đến với tên gọi GABA (γ-amino-butyric acid) có trong tỏi đen [3]

Dịch chiết tỏi đen có khả năng tiêu diệt một số vi khuẩn gây bệnh như

Staphylococcus aureus gây bệnh tụ cầu vàng kháng Methicillin; bệnh tiêu chảy cấp

do vi khuẩn E.coli O157; nhiễm trùng do nhiễm khuẩn Pseudomonas spp.; nhiễm trùng do nhiễm nấm Candia albicans [20]

Ngăn chặn các triệu chứng dị ứng bằng cách làm giảm sự gia tăng các kháng thể IgE, một loại kháng thể đặc trưng cho các triệu chứng dị ứng khi có hàm lượng lớn hơn 100 U/mL [3]

1.4 Những thay đổi xảy ra trong quá trình chế biến tỏi đen 1.4.1 Sự gia tăng của hàm lượng chất chống oxi hóa và hoạt tính kháng oxi hóa

Hàm lượng polyphenol tổng trong tỏi đen tăng gấp 5 lần so với trong tỏi tươi sau 21 ngày chế biến Trong khi hoạt tính kháng oxi hóa DPPH tăng gấp 15 lần, từ 4.65% ở tỏi tươi đến 74.48% trong tỏi đen sau 21 ngày chế biến [4] Kết quả nghiên cứu đồng ý kiến với Seon Hee Kim và cộng sự (2012) [21]; Sang Eun Bae và cộng sự (2014) [5] khi hàm lượng polyphenol tổng hoạt tính kháng oxi hóa DPPH trong tỏi đen tăng gấp 7 lần so với trong tỏi tươi

Theo Sang Eun Bae và cộng sự (2014) [5], hàm lượng SAC có trong tỏi đen tăng gấp 6 lần khi chế biến tỏi tươi ở chế độ chế biến 40oC trong 45 ngày Trong nghiên cứu này thì điều kiện nhiệt độ 40oC là nhiệt độ tối ưu để enzyme γ-GTP hoạt động

1.4.2 Phản ứng Maillard – phản ứng hóa nâu phi enzyme

Phản ứng Maillard – phản ứng hóa nâu phi enzyme xảy ra giữa gốc amin và gốc carbonyl của các amino acid làm cho sản phẩm chuyển hóa trong quá trình chế biến từ màu trắng đến nâu và cuối cùng là có màu đen Sản phẩm trung gian của phản ứng Maillard là 5-hydroxymethylfurfural (HMF) là một trong những hợp chất góp phần làm cho tỏi đen có hoạt tính kháng oxi hóa [22]

Điều kiện để phản ứng Maillard xảy ra là chế độ nhiệt Ở chế độ chế biến 40oC và 70oC trong 45 ngày [5] thì kết quả đo quang của mẫu tỏi đen lần lượt là 0.69 và 2.0 cho thấy ở cùng một thời gian chế biến thì nhiệt độ chế biến cao sẽ cho phản ứng Maillard xảy ra mạnh mẽ hơn và làm cho tỏi có màu đen hơn so với chế độ nhiệt chế biến thấp hơn

Ngoài ra, phản ứng Maillard xảy ra có liên quan đến sự giảm hàm lượng ẩm và pH của tỏi đen trong quá trình chế biến [5] Sự hiện diện của hàm ẩm đã thúc đẩy năng lượng hoạt hóa của phản ứng nâu hóa phi enzyme xảy ra và do đó, năng lượng hoạt hóa cao đối với tỏi đen được chế biến ở nhiệt đô cao cho phản ứng hóa nâu

Hình 1.1 Sự biến đổi màu sắc của tỏi trong quá trình chế biến 1.4.3 Sự thay đổi về mặt cảm quan và cách bảo quản của sản phẩm

Về mặt cảm quan tỏi đen không còn mùi hăng, vị cay nồng của tỏi tươi Về hương vị thì tỏi đen có vị ngọt thanh và chua nhẹ, cấu trúc mềm dẻo như thạch jelly [5] Về màu sắc thì tỏi đen có màu đen

Do hàm lượng ẩm trong tỏi đen giảm so với trong tỏi tươi do quá trình bốc hơi nước trong quá trình chế biến Ngoài ra, giá trị pH của tỏi đen thấp nên phù hợp cho việc bảo quản sản phẩm trong thời gian dài mà không cần sử dụng thêm chất bảo quản hoặc bảo quản trong điều kiện nhiệt độ lạnh hoặc nhiệt độ mát

1.5 Tình hình nghiên cứu tỏi đen 1.5.1 Tình hình nghiên cứu tại việt nam

Hiện nay, tỏi đen được nghiên cứu nhiều nhất tại Học viện Quân y ở quy mô cấp Nhà nước với mã số KC10.TN05/11 - với đề tài “Nghiên cứu lên men tạo tỏi đen Lý Sơn và đánh giá tác dụng sinh học học của sản phẩm tao ra Bên cạnh đó nhóm nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Đức Vượng cũng đã công bố “Nghiên cứu hoàn thiện quá trình lên men tỏi đen từ tỏi trắng” với điều kiện nhiệt độ 70oC trong thời gian 35-45 ngày thu được sản phẩm tỏi đen có chất lượng cao [23]

Một trong những hoạt tính sinh học quan trọng của tỏi đen là hoạt tính kháng oxy hóa Một số nghiên cứu cho thấy nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hàm lượng các chất chống oxy hóa trong tỏi, cụ thể là nghiên cứu của Nguyễn Thị Nguyên và các cộng sự [24]

Các hợp chất có trong tỏi Lý Sơn tăng đáng kể sau khi lên men, trong đó hàm lượng đường tổng tăng khoảng 13 lần, fructose tăng 52 lần Đặc biệt là SAC tăng 6 lần sao với tỏi tươi Hợp chất SAC đã được phân lập từ tỏi đen bằng phương pháp sắc ký cột trao đổi ion Phương pháp định lượng SAC trong tỏi đen Lý Sơn bằng phương pháp HPLC được nhóm nghiên cứu của Vũ Bình Dương và cộng sự cho kết quả

rằng phương pháp có độ đặc hiệu, độ tuyến tính và độ chính xác cao Hàm lượng SAC trong Lý Sơn thay đổi theo thời gian lên men và đạt cao nhất sau 35 ngày [25] Với mục đích đa dạng hóa các sản phẩm từ tỏi đen, nhóm nghiên cứu trên cũng đã xây dựng quy trình điều chế bột cao khô tỏi đen bằng phương pháp sấy tầng sôi Với điều kiện đã khảo sát, bột cao khô tỏi đen thu được khô, tơi, trơn chảy tốt, hiệu suất thu hôi hoạt chất và hiệu suất tạo thành sản phẩm cao [26]

1.5.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Tỏi đen được nghiên cứu phổ biến, rộng rãi như một loại thực phẩm chức năng trong việc phòng ngừa và chữa trị Nhiều nghiên cứu về các đặc tính hóa lý và hoạt tính sinh học của tỏi đen được thực hiện, từ đó đề xuất quy trình và chế độ nhiệt thích hợp để tạo ra sản phẩm tỏi đen vừa có chất lượng cảm quan, vừa có hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất [23]

Nghiên cứu “Những thay đổi về hàm lượng SAC và tính chất hóa lý của tỏi đen trong quá trình nhiệt” nhằm tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình sản xuất tỏi đen Các chỉ tiêu được kiểm tra và theo dõi như độ ẩm, pH, sự biến đổi màu sắc, hàm lượng SAC và hoạt tính kháng oxy hóa [24]

Nhiều nghiên cứu cho thấy những giá trị y học của tỏi đen Trong đó, Lee và cộng sự đã nghiên cứu thành công sự ảnh hưởng của dịch trích tỏi đen đến khả năng hạ đường huyết trong máu trên động vật bị tiểu đường [25] Nghiên cứu của Wang và cộng sự năm 2010 cũng đã chứng minh tỏi đen giúp làm giảm quá trình lão hóa cơ thể và tăng cường hệ thống miễn dịch của tế bào [26] Nghiên cứu của về vai trò của SAC và polyphenol trong dịch trích tỏi đen đến khả năng phòng ngừa các bệnh về tim mạch, ung thư [27]

1.5.3 Tình hình nghiên cứu quy trình chế biến tỏi đen

Hiện nay trên thế giới và Việt Nam đã đưa ra rất nhiều nghiên cứu về quy trình chế biến tỏi đen Một số quy trình chế biến tỏi đen:

- Nghiên cứu của Sasaki và cộng sự (2007) nhật bản: quy trình chế biến ở nhiệt độ 70oC, độ ẩm 75% trong 1 tháng.[49]

- Tingfu Liang và cộng sự (2015) ở trường Đại học Nông nghiệp và Khoa học Đời sống, Đại học Tokyo: 70-80°C trong điều kiện kiểm soát độ ẩm cho 1-3 Tháng.[2]

- Nghiên cứu của Choi và cộng sự (2014) đến từ Hàn Quốc: Tỏi được ủ trong 70oC, độ ẩm 90% trong vòng 35 ngày.[6]

- Shunsuke Kimura và cộng sự (2016) tại Đại học Quốc gia Đài Loan: đưa ra nghiên cứu nhiệt độ chế biến 60-90oC với độ ẩm 80-90% [47]

- Cách làm tỏi đen bằng nồi cơm điện [46] [48] - Tỏi AUM chế biến trong môi trường đặc biệt bằng kỹ thuật hiện đại của Nhật Bản Công nghệ chế biến tự nhiên ở nhiệt độ từ 60-90oC,ẩm 80-90 % trong thời gian 60 ngày [29]

- Sản phẩm tỏi đen UMA: tỏi tươi được chế biến trong khoảng 60 ngày thành tỏi đen [48]

Tỏi đen sau khi chế biến đạt được giá trị về hàm lượng các chất chống oxi hóa có trong tỏi đen cũng như về cảm quan như mong muốn thì có thể bảo quản sản phẩm tỏi đen ở điều kiện nhiệt độ thường, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng và có thể sử dụng được ngay sau khi lột vỏ

Nhìn chung các quy trình đều đưa ra thời gian và nhiệt độ khác nhau, nhiệt độ nghiên cứu thường trong khoảng 60oC – 80oC và thời gian từ 30 ngày đến 60 ngày Do đó, bài nghiên cứu này tiến hành thực hiện khảo sát sự thay đổi một số thành phần trong quy trình chế biến tỏi đen ở chế độ nhiệt 65oC với các nội dung như sau:

 Khảo sát ảnh hưởng của quá trình chế biến đến các hoạt tính có trong

ba loại nguyên liệu tỏi theo các giai đoạn thời gian chế biến

 Khảo sát các chỉ tiêu hóa lý, hàm lượng và hoạt tính kháng oxi hóa có trong ba loại nguyên liệu tỏi và sản phẩm tỏi đen gồm tỏi cô đơn lớn, tỏi cô đơn nhỏ và tỏi Phan Rang

 So sánh chỉ tiêu hóa lý, hàm lượng và hoạt tính kháng oxi hóa có trong tỏi đen chế biến ở 65oC so với tỏi đen trên thị trường và tỏi đen thí nghiệm ở 2 chế độ nhiệt

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu

Tỏi gồm ba loại: tỏi cô đơn loại củ lớn, tỏi cô đơn loại củ nhỏ và tỏi tép Phan Rang được mua tại đại lý Phú Quý chuyên về phân phối tỏi nằm ở đường Võ Văn Kiệt, quận 5, TP HCM

2.2 Dụng cụ - thiết bị và hóa chất 2.2.1 Dụng cụ - thiết bị

Bảng 2.1 Danh mục các dụng cụ, thiết bị, máy móc sử dung trong thí nghiệm STT Tên thiết bị Mục đích sử dụng Nhà sản xuất – Model

1 Cân điện tử 2 số và 4 số

Sartorius – BL1500; BS 210S

2 Cân sấy ẩm Đo hàm lượng ẩm 3

SevenEasy 4 Máy lắc ống nghiệm

(Vortex) Trộn đều dung dịch

6 Bếp điện từ Đun mẫu kiểm hàm

lượng đường khử 7 Máy đo độ hấp thu UV

ChromTech – CT2300 Spectrophotometer 8 Cốc thủy tinh: 75 ml, 80

ml, 250 ml, 500 ml

Pha hóa chất, đựng

9 Micropipette: 1 – 100 μl, 1 – 1000 μl Hút mẫu, hóa chất Hischmann

2.2.2 Hóa chất Bảng 2.2 Danh mục các hóa chất sử dung trong thí nghiệm

sản xuất

1 Hàm lượng amino acid

Glycine (NH2CH2COOH) Trung Quốc

(2,2-Dihydroxyindane-1,3-dione) Trung Quốc

4 Đường khử

Dinitrosalicylic (DNS) Hydroxy-3,5-dinitrobenzoic

(2-acid)

Trung Quốc

8 Polyphenol tổng

Gallic acid monohydrate (C7H6O5.H2O) Trung Quốc

11 Chỉ số kháng oxi hóa DPPH

DPPH picrylhydrazyl) Trung Quốc

14 Hàm lượng SAC S-allyl-L-cystein

- Nội dung 1: Khảo sát ảnh hưởng của quá trình chế biến đến các hoạt tính có

trong 3 loại tỏi theo từng giai đoạn thời gian từ 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 và 40 ngày chế biến ở 65oC Các chỉ tiêu được xác định trong nội dung này gồm độ pH, hàm ẩm, hàm lượng đường khử, hàm lượng amino acid tổng, hàm lượng polyphenol tổng, hoạt tính kháng oxi hóa DPPH

- Nội dung 2: Khảo sát thành phần xơ thô, protein và hàm lượng SAC đối với

nguyên liệu tỏi cô đơn lớn, tỏi cô đơn nhỏ và tỏi Phan Rang và sản phẩm tỏi đen của nó

- Nội dung 3: So sánh ba loại tỏi đen được chế biến từ tỏi cô đơn lớn, tỏi cô đơn

nhỏ và tỏi Phan Rang ở 65oC với hai loại tỏi đen thí nghiệm ở 2 giai đoạn nhiệt khác nhau (giai đoạn 1 là 55oC trong 10 ngày, giai đoạn 2 là 70oC trong 13 ngày); và 2 loại tỏi đen trên thị trường gồm tỏi đen AUM và tỏi đen UMA Các chỉ tiêu được xác định trong nội dung này gồm: độ pH, hàm ẩm, hàm lượng đường khử, hàm lượng amino acid tổng, hàm lượng polyphenol tổng, hoạt tính kháng oxi hóa DPPH, hàm lượng SAC

2.3.2 Bố trí thí nghiệm Nội dung 1: Khảo sát quá trình chế biến

Các thông số được đo theo từng mốc thời gian trong quá trình chế biến như trong bảng 2.3 và 2.4

Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm các chỉ tiêu khảo sát gồm pH, hàm ẩm, đường khử,

amino acid tổng, polyphenol tổng và DPPH Lần lặp

Chỉ tiêu

Tỏi cô đơn lớn Tỏi cô đơn nhỏ Tỏi Phan Rang

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3

pH Hàm ẩm

(%) Đường khử

(g/Kg) Amino acid tổng (mg/g) Polyphenol

tổng (mgGAE/g) Chỉ số kháng oxi hóa DPPH (%)

Bảng 2.4 Bố trí thí nghiệm các chỉ tiêu khảo sát gồm pH, hàm ẩm, đường khử,

amino acid tổng, polyphenol tổng và DPPH theo thời gian chế biến Lần lặp

Ngày chế biến thứ

Tỏi cô đơn lớn Tỏi cô đơn nhỏ Tỏi Phan Rang

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3 0

5 10 … 20 …

Số nghiệm thức: 3 x 9 = 27, lặp lại 3 lần  Hàm mục tiêu: chỉ số kháng oxi hóa DPPH

Nội dung 2: Khảo sát nguyên liệu và sản phẩm tỏi đen của nó

Nguyên liệu gồm 03 loại gồm tỏi cô đơn củ nhỏ, tỏi cô đơn củ lớn, tỏi tép Phan Rang được khảo sát các thông số như sau:

Hàm lượng protein, hàm lượng xơ thô được phân tích tại Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm TP HCM

Các chỉ tiêu pH, hàm ẩm, đường khử, amino acid tổng, polyphenol tổng, chỉ số kháng oxi hóa DPPH được thực hiện tại phòng Lab vi sinh Bộ môn Công nghệ Thực phẩm – ĐH Bách Khoa TP HCM

Hàm lượng SAC được phân tích tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Khoa Công nghệ Hóa học và Dầu khí - ĐH Bách Khoa TP HCM

Nội dung 3: So sánh sản phẩm tỏi đen với các sản phẩm tỏi đen khác

Thành phẩm tỏi đen được hoàn thành trong nội dung 1 với việc xác định thời gian dừng của quá trình chế biến là các chỉ số kháng oxi hóa sẽ được thực hiện so sánh về hàm lượng chất chống oxi hóa và khả năng kháng oxi hóa so với một số sản

phẩm tỏi đen đang có mặt trên thị trường Việt Nam và sản phẩm tỏi đen được thi nghiệm ở 2 chế độ nhiệt gồm 55oC trong 10 ngày và 70oC trong 13 ngày

Bảng 2.5 So sánh các chỉ số hóa lý và các chỉ số kháng oxi hóa của tỏi đen chế biến

ở 65oC so với một số sản phẩm tỏi đen trên thị trường

Thông số Tỏi đen chế

nhiệt

pH Hàm ẩm Amino acid tổng

Đường khử Polyphenol tổng

Chỉ số kháng oxi hóa DPPH Hàm lượng SAC

2.4 Các phương pháp phân tích dùng trong nghiên cứu 2.4.1 Chuẩn bị mẫu

- Đối với thí nghiệm đo pH, đường khử, amino acid tổng, polyphenol tổng [31]: Lấy 10g mẫu đã bóc vỏ đem nghiền trong 90g nước cất, sau đó lọc bằng giấy lọc - Đối với thí nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa DPPH [32]:

Lấy 1,5 g mẫu đã bóc vỏ nghiền trong hỗn hợp methanol : ethanol=50:50 (10mL), sau đó lọc thô bằng giấy lọc

- Đối với thí nghiệm đo hàm lượng SAC [32] Mẫu tỏi nguyên liệu: cân chính xác 10g mẫu tỏi, nghiền nhỏ, dịch chiết cho vào

Mẫu tỏi đen: cân chính xác 5g mẫu tỏi đen, nghiền nhỏ, dịch chiết cho vào bình định mức 50ml, hỗn hợp lọc lấy phần dịch, lọc qua màng 0.45µm

2.4.2 Xác định độ pH

Chỉ số pH được đo bằng máy đo pH Thí nghiệm được thực hiện lặp lại 3 lần/ mẫu và kết quả là giá trị trung bình của 3 lần đo

2.4.3 Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng khônng đổi

Hàm lượng ẩm của mẫu được đo bằng cân sấy ẩm hồng ngoại Để mẫu ổn định ở nhiệt độ phòng, sau đó lấy 3g mẫu đã bỏ vỏ gọt thành từng lát mỏng và để vào khay chứa mẫu và tiến hành đo mẫu

Chế độ cài đặt sấy ở 105oC Thí nghiệm được lặp lại 2 lần/ mẫu và lấy kết quả giá trị trung bình

2.4.4 Xác định hàm lượng amino acid tổng

Hàm lượng các hợp chất acid amin tổng được phân tích dựa trên phương pháp quang phổ so màu, sử dụng thuốc thử Ninhydrin theo Nam Sun Wang [28] được sửa đổi Xây dựng đường chuẩn (tham khảo Phụ lục D.1)

2.4.7 Xác định hoạt tính kháng oxi hóa bằng phương phương pháp DPPH [22]

Bước 1: Chuẩn bị hóa chất Thuốc thử DPPH 25mM được pha bằng methanol 99.9% Bước 2: Đo mẫu

Cho 0.1 mL dung dịch mẫu và 3.9 mL thuốc thử DPPH vào ống nghiệm, lắc đều Để ổn định trong bóng tối trong 30 phút Sau đó, đo quang ở bước sóng 515 nm Hoạt tính kháng oxi bằng phương pháp DPPH được xác định bằng công thức

DPPH (%) = ([AC – AS]/AC) x 100 Trong đó: AC là độ hấp thu ABS của mẫu trắng AS là độ hấp thu ABS của mẫu cần đo Thí nghiệm được thực hiện lặp lại 3 lần/ mẫu và kết quả là giá trị trung bình của 3 lần đo

2.4.8 Xác định hàm lượng SAC bằng phương phương pháp HPLC [32]

Sử dụng máy HPLC, model: Agilent 1200 với các điều kiện sắc ký gồm: Pha tĩnh là cột Agilent C18*150*4.6cm*5µm

Pha động gồm dung dịch acid phosphoric 0.1% trong nước và acetonitritle Tốc độ dòng 0.5ml/phút, thể tích tiêm 10 µl; detector UV với bước sóng phát hiện là 210 nm

Xây dựng đường chuẩn (tham khảo Phụ lục D.4)

2.5 Xử lý số liệu

Tất cả các thí nghiệm được thực hiện lặp ít nhất 3 lần Tất cả dữ liệu được phân tích phương sai ( ANOVA) nhằm kiểm định độ tin cậy với mức ý nghĩa 5% để đánh giá sự khác biệt, sử dụng phần mềm STATGRAPHICS CENTURION XV

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Khảo sát sự thay đổi các nhóm chất trong quá trình len men tỏi đen

Tỏi đen là sản phẩm của quá trình chế biến bằng cách xử lý nhiệt ở 65oC trong khoảng thời gian khảo sát từ 0 đến 40 ngày để tìm ra thời gian chế biến tối ưu ở nhiệt độ 65oC của tỏi đen Trong suốt thời gian xử lý nhiệt từ tỏi tươi thành tỏi đen, một vài tính chất hóa lý như pH, hàm lượng ẩm, đường khử đã xảy ra cũng như sự thay đổi về màu sắc, hương vị và thành phần dinh dưỡng của tỏi đen như amino acid tổng, protein, xơ thô Ngoài ra, sự thay đổi đáng kể về hàm lượng cũng như hoạt tính kháng oxi hóa từ tỏi đen như hàm lượng polyphenol tổng, SAC và chỉ số kháng oxi hóa DPPH

3.1.1 Các tính chất hóa lý 3.1.1.1 Độ pH

a-i: thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa trong cùng một cột (P<0,05)

Hình 3.1 Giá trị pH thay đổi theo thời gian chế biến

Từ số liệu hình 3.1 cho thấy giá trị pH của ba loại tỏi nguyên liệu thay đổi theo từng giai đoạn chế biến và giảm dần từ tỏi nguyên liệu đến tỏi đen trong thời gian chế biến là 35 ngày Cụ thể, kết quả đo pH của tỏi cô đơn lớn, cô đơn nhỏ và Phan Rang

b2c2

h2

i2a3

b3c3

0.001.002.003.004.005.006.007.00

Thời gian (Ngày)

Tỏi cô đơn lớnTỏi cô đơn nhỏTỏi tép Phan Rang

lần lượt là 6.38, 6.4 và 6.28 và trong tỏi đen là 4.19, 4.13 và 3.7 tương ứng với tỏi đen cô đơn củ lớn, tỏi đen cô đơn củ nhỏ, tỏi đen Phan Rang Kết quả cũng giống với nghiên cứu của II Sook Choi và cộng sự (2014) [4] khi giá trị pH giảm từ 6.33 xuống còn 3.74 sau 35 ngày chế biến tử tỏi thành tỏi đen

Sự hình thành của acid carboxylic được cho là nguyên nhân của pH giảm [5] Acid carboxylic là một chất được sinh ra bởi sự oxi hóa phân tử đường 6 cacbon hay những hợp chất có gốc acid và là sản phẩm của phản ứng Maillard Phản ứng Maillard xảy ra bằng cách kết hợp giữa gốc amin của amino acid và gốc hydroxyl của gốc đường Giá trị pH giảm dần theo thời gian chế biến và theo sự thay đổi màu sắc của tỏi từ trắng đến đen Sự chuyển hóa thành màu đen của tỏi trong quá trình chế biến là do xảy ra phản ứng hóa nâu phi enzyme hay còn gọi là phản ứng Maillard

Ngoài ra, pH còn liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của vi sinh vật Những nhóm vi khuẩn acid lactic có trong tỏi chủ yếu là vi khuẩn lactic lên men dị hình Quá trình chế biến tỏi làm tăng hàm lượng acid acetic trong tỏi, nguyên nhân là do sự phân hủy các thành phần đường trong tỏi (Enzyme amylase được sinh tổng hợp từ nấm men, nấm mốc sẽ chuyển hóa tinh bột thành đường glucose) [5]

Giá trị pH liên quan đến khả năng phát triển của vi sinh vật trong thực phẩm Khi giá trị pH dưới 4.2 thì hầu hết các loài vi sinh vật gây bệnh không thể phát triển Tuy nhiên, một số loài vi khuẩn lactic và một số loại men mốc có thể sống sót và phát triển ở pH dưới 4.2 [34]

3.1.1.2 Hàm ẩm

Hình 3.2 Giá trị hàm ẩm thay đổi theo thời gian chế biến

Tương tự như pH, hàm lượng ẩm cũng giảm dần trong quá trình chế biến Hình 3.2 cho thấy hàm lượng ẩm ban đầu của ba loại nguyên liệu là 57.19%, 59.71% và 62.71% tương ứng với tỏi cô đơn lớn, tỏi cô nhỏ và tỏi Phan Rang Sau 35 ngày chế biến, hàm lượng ẩm giảm còn 32.44%, 30.64% và 23.03% tương ứng với với tỏi cô đơn lớn, tỏi cô nhỏ và tỏi Phan Rang Theo Il Sook Choi và cộng sự (2014) cho thấy độ ẩm của tỏi giảm từ 64.21% còn 29.88% sau 35 ngày ủ ở 70oC [4] Nghiên cứu của Sang Eun Bae và cộng sự (2014) cũng cho thấy độ ẩm càng thấp khi ủ tỏi ở nhiệt độ càng cao, cụ thể độ ẩm nguyên liệu từ 66,1g/100g giảm còn 45.3-53.4g/100g ứng với nhiệt độ từ 85 - 40oC sau 45 ngày ủ [5] Kết quả được báo cáo trong nghiên cứu của Xinyan Zhang và cộng sự (2016) cũng cho thấy xu hướng kết quả tương tự [22]

Theo Sang Eun Bae và cộng sự (2013), hàm ẩm có ảnh hưởng đến phản ứng hóa nâu trong quá trình chế biến tỏi đen Sư hiện diện của hàm ẩm ảnh hưởng đến năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa nâu phi enzyme, cụ thể là hàm ẩm cao làm giảm nhiệt độ dẫn đến làm giảm nhiệt độ của phản ứng hóa nâu Chế độ nhiệt trong quá

Tỏi cô đơn lớnTỏi cô đơn nhỏTỏi tép Phan Rang