Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Sử dụng chế phẩm enzyme Pectinase để trích ly dịch quả giàu các chất chống oxi hóa từ quả trâm (Syzygium cumini )

Như vậy, sử dụng enzyme pectinase là một phương pháp có hiệu quả trong việc thu nhận dịch trích giàu các hợp chất chỗng oxi hóa từ qua tram... Benherlal và cộng sự 2007, sử dung ethanol

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP HCM

TRUONG DAI HOC BACH KHOA

PHAN NHAT DUONG

SU DUNG CHE PHAM ENZYME PECTINASE DETRICH LY DICH QUA GIAU CAC CHAT CHONG

OXI HOA TU QUA TRAM

(Syzygium cumint_ )

Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩmMã số: 60 54 01 01

LUẬN VÁN THẠC SĨ

TP HO CHÍ MINH, tháng 12 năm 2015

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BACH KHOA-DHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : GS.TS LE VAN VIỆT MAN

Cán bộ chấm nhận xét 1 : PGS.TS PHAN TẠI HUAN

Cán bộ cham nhận xét 2: TS HOANG KIM ANH

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Truong Dai học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM

ngày 05 tháng 01 năm 2016.

Thanh phan Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 Chủ tịch hội đồng: PGS.TS DONG THỊ THANH THU

2 Phản biện 1: PGS.TS PHAN TAI HUAN

3 Phản biện 2: TS HOANG KIM ANH

4 Ủy viên: PGS.TS LE THỊ HONG NHAN

5 Ủy viên, thư ký: TS VÕ DINH LE TAMXác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyênngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CONG HÒA XÃ HOI CHỦ NGHĨA VIET NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: PHAN NHẬT DUONG - MSHV: 13111006

Ngày, thang, năm sinh: 23/08/1990 Nơi sinh: Tp Hồ Chí Minh Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm - 5-5: Mã số: 60 5401 01 I TÊN DE TÀI: Sử dụng chế pham enzyme pectinase dé trích ly dịch quả giàu các

chất chống oxi hóa từ qua tram (Syzygium cumini).Il NHIỆM VỤ VA NOI DUNG:

- Khao sát ảnh hưởng của tỷ lệ quả:nước đến chất lượng dịch qua tram.- Khảo sát ảnh hưởng của nông độ enzyme đến chất lượng dịch quả tram.- Khao sát ảnh hưởng của thời gian xử ly enzyme đến chất lượng dịch quả

Ill NGÀY GIAO NHIỆM VU : 06/07/2015

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU: 04/12/2015V CAN BỘ HUONG DAN: GS TS LÊ VAN VIỆT MAN

Tp HCM, ngày thang năm 2015

CÁN BỘ HƯỚNG DAN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA

(Họ tên và chữ ký)

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn các anh, chị, bạn học cùng lớp, và các anh, chị, bạn,

các em ở phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo nhữngkinh nghiệm để tôi thực hiện tốt luận văn nảy

Tháng 12 năm 2015Học viên

Phan Nhật Dương

ABSTRACT

Jambolan (Syzygium cumini) is a fruit that contains various antioxidants such asvitamin C, anthocyanin and phenolics compounds This fruit has been used in food

processing and medical treatment In this research, pectinase preparation was used

in the extraction of jambolan with high antioxidant activity Response surfacemethodology showed that the optimal conditions of enzymatic treatment were

enzyme concentration of 986 PGU/100g of jambolan pulp and incubation time of 45

min Under these conditions, the vitamin C, anthocyanin, total phenolic content andantioxidant activity, increased by 129%, 202%, 69%, 90% (evaluated by ABTS

assay), 77% (evaluated by FRAP assay), respectively over the control In addition,

the extraction capacity C,, extraction rate constant & and initial extraction rate h ofenzyme-assisted extraction increased by 1,2, 1,2 and 1,8 times, respectively (for

vitamin C), 14, 1,6 and 3,1 times, respectively (for anthocyanin) and 1,2, 2,2 and2,9 times, respectively (for total phenolic content), in comparison with those in the

conventional extraction Thus, the enzyme-assisted extraction is an effective method

to extract the antioxidant compounds from jambolan fruit.

TOM TAT LUAN VAN THAC Si

Qua tram (Syzygium cumini) là một loại qua có chứa nhiéu thanh phan có hoạttính chống oxi hóa như vitamin C, anthocyanin, các hop chat phenolic và đã đượcứng dụng trong chế biến thực phẩm và y học Trong luận văn này, chúng tôi sửdụng chế phẩm enzyme pectinase Pectinex Ultra SP-L để thu nhận dịch quả trâmgiàu hoạt chất chồng oxy hóa Kết quả quy hoạch thực nghiệm cho thấy điều kiệnxử lý enzyme tối ưu là nông độ enzyme 986 PGU/100g thịt quả và thời gian xử lý45 phút Khi đó, hàm lượng vitamin C, anthocyanin, phenolic tổng và hoạt tínhchống oxi hóa lần lượt tăng 129%, 202%, 69%, 90% (phương pháp ABTS), 77%(phương pháp FRAP) so với mẫu đối chứng Kết quả khảo sát các thông số độnghọc của quá trình trích ly cho thay kha năng trích ly C,, hang số tốc độ trích ly k vàtốc độ trích ly ban đầu h của mẫu được xử lý băng enzyme, lần lượt tăng 1,2, 1,2 và1,8 lần (đối với vitamin C) 1.4, 1,6 và 3,1 (đối với anthocyanin) và 1,2, 2,2 và 2,9lần (đối với các hợp chất phenolic) so với mẫu đối chứng không có xử lý enzyme

Như vậy, sử dụng enzyme pectinase là một phương pháp có hiệu quả trong việc thu

nhận dịch trích giàu các hợp chất chỗng oxi hóa từ qua tram

LOI CAM DOAN CUA TÁC GIÁ

Tôi xin cam đoan rang đây là công trình nghiên cứu của tôi, có sự hỗ trợ từ giáoviên hướng dẫn là GS.TS Lê Văn Việt Mẫn Các nội dung nghiên cứu và kết quảtrong dé tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bat cứ công trình

nghiên cứu nào trước đây.Nếu phát hiện có bat ky sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước

hội đồng, cũng như kết quả luận văn của mình

Tháng 12 năm 2015Học viên

Phan Nhật Dương

MỤC LỤC

LOI CAM ON 2c 2S 1 12 121 21211212121111 11111 111111 1111 01g11 11g ro i

ABSTRACT wocececscsssscssssesesscscsesscscssscscssscscsesscsssusscsesessssesssscsssussssesecscsssesscsvscseescseeesees ii

TOM TAT LUẬN VAN THAC SĨ - ¿se SE SE5ESEEEEESEEESESESEEESEEEEkrserererered iii

LOI CAM DOAN CUA TÁC GIA ciceeccsscsessssessssesesscsesessssesessesesesscsssessesesesssseseseeseses iv

MỤC LUC wiecececcccccscssssesscsesesscsesesscsesscsesesscscsesscsssesscsssesacsessscsesesscsesesscsesesecsesesesssseeeeess V

DANH MỤC BẢNG s1 1111211 5 911191 11 1119191 111g 11g91 ng gi viii

DANH MUC HINH ccceccscececececsscscececessevscecececsevevacscecsevevacaceesevavavacacessevavacsceeeevavees ix

DANH MỤC CÁC TU VIET TAT uucccccccscecescssssecscececsscevscscscsesevevscececevevasscsevavaeees xi

MO ĐẦU 1n S111 11121111 111111 11111101101 111101 201111111 11.00101 1111111 1t |

CHƯƠNG 1 TONG QUANN 11v 191912118 5 911151 113 5111111 11g11 1 ng gen 3

m9) ái 2 3

1.1.1 Nguồn gốc, định danh . - ¿2552 SE+E+S£+E£E£EE£E£EeEErEekerrrerrrrrrerree 3

1.1.1.1 Nguồn gốc và phân bố - 252252 SE2E+EE2E2EEEEEEerersrerrees 3

1.1.1.2 Định danh ¿5-6-5552 SE E93 121913212111 2121 11111111111 cryeg 3

1.1.2 Đặc điểm thực vật và thành phần đinh dưỡng - «7< +<<<<<s+2 4

1.1.2.1 Carbohhy(FAEL <0 nọ nọ ke 5

1.1.2.2 Hợp chat phenolic và anthocyanin - 2s s+s+ss+s+xsezxzxee: 5

1.1.2.3 VIfamiIn - C210 110 SH SH TH TH HH ng ng re 6

1.1.2.4 Khả năng chống oxi hóa . ¿52522252222 2EEErErrererrrrees 7

1.1.3 Các sản phẩm từ quả trâm - - 225252 SE+E+E*£E£EeEEEeEererkrrrrrrerree 7

1.2 Enzyme Pectinase (<< 00 re 8

1.2.1 Giới thiệu chung - - - << s00 0n ke 8

1.2.2 Chế phẩm pectinase ccccccccsscsessssssessesesessssesessesesessesssesscsesesscsssessssseeeeees 9

1.2.3 Ứng dụng pectinase dé thu dich trái cây giàu hợp chất chồng oxi hóa 12

CHƯƠNG 2 NGUYEN LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

2.1 Nguyên liệu và thiẾt bị - 5< 6561 12 E1 3 1 15151111 111115 1111111111111 14

2.3 Sơ đồ nghiên CUU wicceccceccccsesssesessssessssssesscsssessssesesssscsesecsescsesscsesesscseseescsseeees l6

2.4 Thuyết minh sơ đỗ nghiên Cứu - + 2 52 S2+E+S££E£E+E£E£EeEerxrrererered 18

2.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lỆ quả:ƯỚC << «S22 18

2.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nông độ enzyme 18

2.4.3 Thí nghiệm 3: Khao sát ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme 19

2.4.4 Thi nghiệm 4: Tối ưu hóa nông độ va thời gian xử ly enzyme 19

2.4.5 Thi nghiệm 5: Xác định các thông số động hoc của quá trình trích ly 20

2.5 Các phương pháp phân tich - - - << 1333390101111 99 vn kg 21

2.5.1 Xác định ham lượng vitamin CC «<< «sgk, 21

2.5.2 Xác định tong hàm lượng các hợp chat phenolic - - +: 21

2.5.3 Xác định ham lượng anthocYanIT - «<< s11 ke 22

2.5.4 Xác định hoạt tính chồng OXI hÓa -cccc Q.11 1 1 va 22

2.5.4.1 Phương pháp ABTTS HH HH ngờ 22

2.5.4.2 Phương pháp FRAP HH ngờ 22

2.6 Phương pháp xử lý số liệu 5-52 256 E+E+EEEEE£E+ESEEEEEEEEEEEESErkrkrkrree 23

2.6.1 Phương pháp thống kê và phân tích số liệu - 2-25 25s< se: 23

2.6.2 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa - 23

2.6.3 Tính toán các thông số động hoc của quá trình trích ly - 24

CHƯƠNG 3 KET QUA VA BAN LUẬN - ác ưeg 263.1 Khao sát tỷ lỆ QUả:ƯỚC - G0 re 263.1.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ quả:nước đến hàm lượng vitamin C 26

3.1.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ quả:nước đến hàm lượng anthocyanin 27

3.1.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ quả:nước đến hàm lượng phenolic tổng 28

3.1.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ quả:nước đến hoạt tinh chống oxi hóa 29

3.2 Anh hưởng của nồng độ enzyme - + 2 52 22+ +E+x+E£tvterererrereei 303.2.1 Ảnh hưởng của nông độ enzyme đến hàm lượng vitamin C 30

3.2.2 Anh hưởng của nông độ enzyme đến ham lượng anthocyanin 31

3.2.3 Anh hưởng của nông độ enzyme đến ham lượng phenolic tông 32

3.2.4 Ảnh hưởng của nông độ enzyme đến hoạt tính chống oxi hóa 33

3.3 Ảnh hưởng của thời gian xử lý enZyme - ¿5+ + + s+x+xe+ezxerersrree 363.3.1 Ảnh hưởng của thời gian xử ly enzyme đến hàm lượng vitamin C 36

3.3.2 Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme đến hàm lượng anthocyanin 36

3.3.3 Ảnh hưởng của thời gian xử ly enzyme đến hàm lượng phenolic tong 373.3.4 Ảnh hưởng của thời gian xử ly enzyme đến hoạt tính chồng oxi hóa 38

3.4 Tối ưu hóa nông độ và thời gian xử lý enZyme - 25s s+s+sze: 403.5 Xác định các thông số động hoc của quá trình trích ly - 5: 44CHUONG 4 KET LUẬN VA KIEN NGHỊ, 5 5s sE+E+E+E+E£EsEsEsxzesecxe 49AL KẾT luận :- c1 1 1S 919191911 511111910110 01010111111 H111 1g ng 494.2 KiẾn nghị - c1 212323 1115151111 01111111 1101115111111 01 1010101017001 01 0111111 y6 49DANH MỤC TÀI LIEU THAM KHẢO - s6 k2 E+E#E£E+EEEsEeEeEsEeEeeseei 500000 58

DANH MUC BANG

Bang 1.1 Thanh phan dinh dưỡng của qua tram (Theo Cơ sở dữ liệu USDA) 5

Bang 1.2 Đặc điểm của các enzyme pectinase có nguồn gốc từ vi sinh vật 10

Bảng 1.3 Một số chế phẩm pectinase thường sử dung trong san xuất nước qua 11

Bảng 2.1 Bố trí thí nghiệm các thông số khảo sát của ma trận quy hoạch thực

Bảng 3.1 Kết quả quy hoạch thực nghiệm - + + 2552552 2*+E+£+£s+xzzezxcxee 41

Bang 3.2 Anh huong cua cac bién déc lap dén hoat tinh chống oxi hóa xác định

theo phương pháp ABTS của dịch quả frÂm - - << <5 5 + 1+9 11 ke 4]

Bang 3.3 Các thông số động học của quá trình trích Ly -. - z2 s55: 46

DANH MỤC HINHHình 1.1 Quả tram(A) và các giai đoạn chin của qua tram (B) -<- 4

Hình 1.2 Sơ đỗ phân loại enzyme pectinase ¿5-52 22+ Se+x+eerezrerrsreee 8

Hình 2.1 Quy trình thu nhận dich trích từ qua tram (Syzygium cumin1) 16

Hình 2.2 Sơ đồ nghiên CUU c.cccccccccsesscsesessssesessesessesssesscsssessesesesscsesssesessesesseseseeseses 17Hình 3.1 Anh hưởng của ty lệ quả:nước đến hàm lượng vitamin C 26

Hình 3.2 Anh hưởng của ty lệ quả:nước đến hàm lượng anthocyanin 27

Hình 3.3 Anh hưởng của ty lệ quả:nước đến hàm lượng phenolic tổng 28

Hình 3.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ quả:nước đến hoạt tính chống oxi hóa (theo phươngPhAap ABTS) ỘọỘọỘỘŨ.Í 29

Hình 3.5 Anh hưởng của tỷ lệ quả:nước đến hoạt tính chống oxi hóa (theo phươngPhAp FRAP) eee 29

Hình 3.6 Anh hưởng của nồng độ enzyme đến ham lượng vitamin C 31

Hình 3.7 Anh hưởng của nồng độ enzyme đến ham lượng anthocyanin 32

Hình 3.8 Anh hưởng của nồng độ enzyme đến hàm lượng phenolic tổng 33

Hình 3.9 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến hoạt tính chồng oxi hóa (theophương pháp ABTS) - - - cọ re 34Hình 3.10 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến hoạt tính chồng oxi hóa (theophương pháp FRAP) 0 eee ccceessssncccceessssneceeceessssnaeeceeesseeesaeeeeeeeseenaeeeeseeseeaaeees 34Hình 3.11 Anh hưởng của thời gian xử ly enzyme đến hàm lượng vitamin C 36

Hình 3.12 Ảnh hưởng của thời gian xử ly enzyme đến hàm lượng anthocyanin 37

Hình 3.13 Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme đến hàm lượng phenolic tổng 38

Hình 3.14 Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme đến hoạt tính chống oxi hóa

(theo phương pháp ABTS) - cọ nà 39

Hình 3.15 Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme đến hoạt tính chống oxi hóa

(theo phương pháp FRAP) Ặ - - G G9 ng nọ nà 39

Hình 3.16 Ảnh hưởng đồng thời của nồng độ enzyme pectinase (X;) và thời gianxử ly enzyme (Xa) đến hoạt tính chồng oxi hóa của dịch quả tram (Y) 43

Hình 3.17 Sự biến doi hàm lượng vitamin C theo thời gian ở phương pháp không

xử lý ENZYME và XỬ ý €IZVIT€ G00 re 45

Hình 3.18 Sự biến đổi hàm lượng anthocyanin theo thời gian ở phương pháp không

xử lý ENZYME và XỬ ý €IZVIT€ G00 re 45

Hình 3.19 Sự biến đổi hàm lượng phenolic tổng theo thời gian ở phương pháp

không xử lý enzyme và XU LY €nZVIN€ - G0 re 46

Hình 3.20 Giá trị nghịch đảo tốc độ trích ly của vitamin C, anthocyanin và phenolictong theo thời gian ở phương pháp không xử lý enZyme 2-5 + + ss+sze: 46

Hình 3.21 Giá trị nghịch đảo tốc độ trích ly của vitamin C, anthocyanin và phenolictong theo thời gian ở phương pháp xử lý enZyme - 2s s+s+s++s+x+zecxzxee 47

ANOVA:

AVJP:CCC:

DNA:DNS:

DPPH:

FAO:

FDU:FRAP:

GAE:

GRIN:

HPLC:

IU:NCU:

PAL:PATE:

PECTU:

PG:PGL:

PGU:

XI

DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT

2,2”- Azinolis-(3-ethylBenzoThiazoline-6-Sulfonic axit).Analysis Of Variance — Phan tich su khac biét.

Food and Agriculture Organization - Tổ chức lương thực và nông

nghiệp.Erment depectinization unit.Ferric ion Reducing Antioxidant Power - Kha nang khang oxy hoa

được thé hiện qua sự khử ion Fe””.Galic axit Equivalent — Hàm lượng phenolic tổng tính theo đương

lượng axit Galic.

Germplasm Resources Information Network - Bộ Nông nghiệp Hoa

KỷHigh Performance Liquid Chromatography - Phương pháp sắc ký lỏng

hiệu năng cao.

International Unit.

Novo Cellulase Unit.Pectate lyase.

Polygalacturonic acid trans-eliminase.

Pectin transeliminase unitPolygalacturonase.

Polygalacturonatelyase.Polygalacturonase Unit — Hoạt tính pectinase phân tích thông qua cơ

chất pectin

PMG: Polymethyl galacturonase.PMGL: Polymethyl galacturonatelyase.RNA: Ribonucleic acid.

TE: Trolox Equivalent — Hoạt tính chống oxi hóa tính theo đương lượng

Trolox.

TPTZ: 24,6-Tripyridyl-s-Triazine.USDA: United States Department of Agriculture — Bộ Nông Nghiệp Hoa Ky.WHO: World Health Organization - Tổ chức y tế thé giới

MỞ ĐẦU

Khi nên kinh tế ngày càng phát triển thì nhu cầu ăn uống của con người khôngchỉ là ăn đủ mà còn là ăn khỏe Trong đó, rau quả luôn là sản phẩm được tiêu thụmạnh, chúng cung cấp 10% nhu cầu dinh dưỡng hàng ngày và là nguồn thực phẩmquan trọng dé cung cấp khoáng và vitamin [1] Việc sử dụng rau quả trong khẩuphân ăn còn giúp ngăn ngừa sự xuất hiện stress oxi hóa, là nguyên nhân của rấtnhiều bệnh nguy hiểm như ung thu, tim mạch, suy giảm hệ thần kinh và lão hóa

sớm [2].

Quả trâm có tên khoa học là Syzygium cumini và là một loại quả khá phố biến ởnước ta Day là loại thực vật mọc tự nhiên và có thé được sử dụng trong nhiều lĩnhvực Quả trâm có thể dùng để ăn tươi hoặc chế biến thành nước ép, thạch, syrup,giấm, rượu, và bánh pudding Trong y học cổ truyền, quả tram dùng dé điều trị bệnhtiêu chảy mãn tính và rỗi loạn đường ruột [3]

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu công bố vẻ thành phan các hợp chất trongquả trâm cũng như khả năng chống oxi hóa của chúng Veigas và cộng sự (2007),đã trích ly dịch từ qua tram với dung môi HCI 1% trong methanol dé phân tích cácthành phan anthocyanin, các hợp chat phenolic và đánh giá hoạt tính chống oxi hóacủa chúng [4] Benherlal và cộng sự (2007), sử dung ethanol với tỷ lệ 1:2 (w/v) đểtrích ly các hợp chất trong quả tram và báo cáo rằng các hợp chat anthocyanin chỉcó mặt trong phân thịt quả, còn hợp chất phenolic thì có mặt trong cả phân thịt quả,lẫn vỏ hạt và hạt, hàm lượng của hợp chất phenolic cũng như hoạt tính chống oxihóa trong phan hạt là cao hơn so với vỏ hạt, và trong vỏ hạt thì cao hơn so với trongthịt quả [5] Ngoài ra, Banerjee và cộng sự (2005), khi sử dụng nước nóng để tríchly các hợp chất có trong thịt quả tram khô và nhận thấy, thịt quả tram có chứa nhiềuthành phần hợp chất có hoạt tính chống oxi hóa như vitamin C, axit galic, hợp chấtphenolic, anthocyanin và tannin [6] Ở Việt Nam, các nghiên cứu công bố về quảtrâm vẫn còn rất ít, và tính đến nay, năm 2015, vẫn chưa có công bố nào về VIỆC SỬdụng chế phẩm enzyme để trích ly dịch qua tram kế cả trong va ngoài nước

Vì vậy, chúng tôi chọn để tài nghiên cứu là “Sử dụng chế phẩm enzymepectinase để trích ly dịch quả giàu các chất chong oxi hóa từ qua tram (Syzygiumcumini)” Mục đích nghiên cứu là tìm ra các điều kiện tối ưu của quá trình trích lydịch quả tram bằng phương pháp enzyme, góp phan đa dạng hóa các sản phẩm dich

quả giàu các hợp chat chong oxi hóa.

CHUONG 1 TONG QUAN

1.1 Qua tram

1.1.1 Nguôn gốc, định danh

1.1.1.1 Nguôn gốc và phân bốCây tram (Syzygium cumini) được cho là có nguồn gốc từ An Độ Hiện nay câytrâm được biết đến ở cả hai khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới Câythích ứng với điều kiện âm ướt và lây lội, có thể chịu đựng được các điều kiện hạnhán và lũ lụt liên tục [7] Trên thế giới, loại cây này được phân bố ở các vùng thuộcChau Phi như Kenya, Tanzania, Uganda; ở Châu Á: Ấn Độ, Indonesia, Malaysia

(theo GRIN, Bộ Nông Nghiệp Hoa Ky), Philippin [7]; ở châu Mỹ: Hoa Ky, Hawaii,

Guatemala, Belize, Surinam, Venezuela va Brazil [7|; ở vùng Caribe: Bermuda,

Cuba, Haiti, Jamaica, quan dao French Antilles Lesser va Trinidad, Tela, Honduras[7] Tại Việt Nam, cây phan bố ở nhiều khu vực bao gom vung nui Lang Son, Ngoc

Linh, Da Lạt, Tây Ninh, An Giang [8] và còn được gọi với các tên khác như tram

mốc hay vôi rừng (theo FAO)

- Phan lớp: Hoa Hồng (Rosidae)

- Bo: Sim (Myrtales)

- Ho: Sim (Myrtaceae)- Chi: tram (Syzygium)

1.1.2 Đặc điểm thực vật và thành phan dinh dưỡngỞ Việt Nam, cây trâm là loại thực vật mọc tự nhiên Cây có chiều cao trung bìnhtừ 10 đến 15m nhưng có thé cao đến 30 m, đường kính thân cây từ 40 đến 100 cm.Quả trâm (hình 1.1) phát triển vào tháng 6 và tháng 7, thuộc dạng quả hạch, có hìnhbầu dục, khi còn non có màu xanh lục và chuyển sang màu tím đen khi chín (theoFAQ) Vào mùa thu hoạch, một cây tram 5 tuôi có thể cho đến 700 quả [10].

Hình 1.1 Qua trâm(A) [10]va các giai đoạn chín cua qua tram (B) [11]

Theo Milene và cộng sự (2012), quả tram có chứa 0,6% pectin và 0.4% chất xơ

(tính trên 100g quả tuoi) [12] Day là loại quả giàu axit citric, axit malic [13] và có

nhiều thành phần có khả năng chống oxi hóa cao như axit galic, anthocyanins [14],

tannin và flavonol [15] Theo nghiên cứu của Venkateswarlu (1952), vị chua cua

qua là do axit galic và màu sắc quả là phụ thuộc vào thành phan anthocyanin [16].Thành phan dinh dưỡng của qua tram được trình bày trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Thành phân dinh dưỡng của quả trâm (Theo Cơ sở dữ liệu USDA)

Giá trị dinh dưỡng tính cho 100g quảNăng lượng 251kJ (60 kcal)

Carbohydrat 15 56gChat béo 0,23¢

Protein 0,72¢gNuoc 83,13¢Vitamin A 3 1UThiamin (Vitamin B1) 0,006mgRiboflavin (Vitamin B2) 0,012mgNiacin (Vitamin B3) 0,260mgAxit pantothenic (Vitamin B5) 0,160mgVitamin B6 0,038mgVitamin C 14,3mgCanxi 19mg

Sat 0,19mgMagie I5mg

Phospho 17mg

Kali 79mgNatri 14mg

1.1.2.1 Carbohydrat

Carbohydrat là một trong những thành phan quan trọng của thực phẩm Chúng cóthé tồn tại ở dạng độc lập hoặc liên kết với các phân tử khác trong tế bào Một sốcarbohydrat dễ tiêu hóa và là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng đối với conngười Carbohydrat góp phan tạo nên độ ngọt va đặc điểm kết cầu của nhiều thựcphẩm (Theo FAO/WHO, 1974) Carbohydrat trong quả tram bao gồm: raffinose,ølucose, fructose [17] Shahnawaz và cộng sự (2009), nghiên cứu trên dịch chiết từquả trâm tươi cho thấy hàm lượng đường tổng là 14,31%, trong đó đường khửchiém 5,72% [18]

1.1.2.2 Hop chat phenolic va anthocyaninNghiên cứu của Kubola và cộng sự (2011) cho thay, hàm lượng phenolic tổng

trong quả tram được xác định theo phương pháp Folin—Ciocalteu là 4,97+ 0,9lmgGAE/g [19] Theo Gardner và cộng sự (2000), các hợp chất phenolic là thành phanđóng góp chính trong hoạt động khang oxy hóa của các loại nước ép từ rau qua [20]

do chúng có khả năng cung cấp hydro hiệu quả trong hoạt động kháng oxy hóa [21].Trong các hợp chat phenolic thì axit galic hiện diện trong qua tram được xem là mộtchất kháng oxy hóa mạnh mẽ [22] Khả năng kháng oxy hóa của axit galic, xác định

theo cả hai phương pháp ABTS và DPPH, được cho là cao hon so với vitamin C va

các thành phần phenolic khác như quercetin, epicatechin, catechin, rutin và axit

chlorogenic [23] Ngoài ra, trong qua tram còn có tannin, một polyphenol tan trong

nước, đây cũng là chat có hoạt tinh kháng oxy hóa cao; hon nữa tannin còn có tácdụng bảo vệ chống lại sự phá hủy DNA [24.25]

Các hợp chất phenolic có thé được chia làm 2 nhóm lớn: flavonoid và flavonoid [26] Anthocyanin thuộc nhóm flavonoid, là hợp chất tạo nên màu tím củaquả và có tính chống oxi hóa [27] Trong các dạng của anthocyanin thì cyanidin làdang pho biến nhất [28] Trong quá trình tiêu hóa, anthocyanin glycoside vẫn còn

non-nguyên vẹn khi đi từ đường tiêu hóa vào mau của động vật có vú [29].

Khi dịch chiết từ qua tram được thủy phân bang axit, người ta tìm thấy sự hiệndiện của glucose, và glucose có thé là loại đường duy nhất liên quan đến sự hìnhthành của các anthocyanin glycoside Ngoài ra, kết quả phân tích HPLC khăng địnhba hợp chất chiếm hàm lượng cao trong thành phan anthocyanin là glucoglucoside

delphinidin, petunidin và malvidin [4].

1.1.2.3 Vitamin

Nhiều nghiên cứu trước đây cho thay, qua tram ở các vùng khác nhau trên thégiới sẽ chứa thành phần vitamin khác nhau Kết quả phân tích quả trâm tạiLancetilla Experimental Garden, Honduras, cho biết trong 100gram phan ăn được

của qua chứa: 0,004mg carotene; 0,008mg thiamine (vitamin BI); 0,009mg

riboflavin (vitamin B2); 0,290mg niacin (vitamin B3); va axit ascorbic (vitamin C)

là 57mg [30] Nghiên cứu trên qua tram tai An Độ cũng cho thấy, trong 100gramphan ăn được cua qua có chứa: 8 IU vitamin A, 0,01-0,03mg thiamine, 0,009-

0,01 mg riboflavin, 0,20 — 0,29mg niacin, 5,70 — 18,00mg axit ascorbic [31].

Trong số các vitamin thì vitamin C là một trong những vitamin tan trong nước,có vai trò to lớn trong hàng trăm chức năng của cơ thể Vitamin C giúp xây dựng

collagen, góp phan vào việc sản xuất hemoglobin, thúc day sản xuất các tế bào máutrong tủy xương và thậm chí còn giúp chữa lành vết thương, vết bỏng và các mô bịhỏng Chỉ với một lượng nhỏ vitamin C có thé bảo vệ các phân tử quan trọng,không thể thiếu trong cơ thể, chăng hạn như protein, lipid, carbohydrate và axitnucleic (DNA và RNA) khỏi bị hư hại bởi các sốc tự do và các loại phan ứng oxihóa được tạo ra trong quá trình trao đổi chất bình thường, hoặc do tiếp xúc với chấtđộc và chất gây ô nhiễm Đặc biệt, vitamin C còn có thể tái sinh chất kháng oxy hóakhác như vitamin E [32.33] Khi tham gia vào hoạt động chong oxi hóa, vitamin Cđóng vai trò là chất cho proton hydro để dập tắt các gốc tự do và trở thành mộtascorbyl tương đối bên [34].

1.1.2.4 Khả năng chống oxi hóaTrái tram chứa nhiều loại hợp chat kháng oxy hóa khác nhau, bao gồm flavonoid,phenol, carotenoid và vitamin, mà tất cả đều có lợi cho sức khỏe con người, giảmnguy cơ mắc các bệnh thoái hóa do stress oxy hóa, và ức chế quá trình oxy hóa củaphân tử [19] Các nghiên cứu của Kheaw-on và cộng sự (2009) cho thay, khả năngchống oxi hóa của quả trâm qua các giai đoạn chín khác nhau là khác nhau Trongđó, kết quả xác định theo 3 phương pháp FRAP, ABTS và DPPH đều cho thấy khảnăng chống oxi hóa của các thành phan trong thịt quả khi quả đạt độ chín hoàn toànlà cao nhất so với các giai đoạn khác [35] Day cũng là cơ sở để chúng tôi lựa chọnđộ chín của nguyên liệu sử dung cho các thí nghiệm trong dé tài này

1.1.3 Các sản phẩm từ quả trâmTrong thực phẩm, quả trâm được dùng làm bánh [36] nước sốt [37], mút, sirup[10] Ở An Độ, quả trâm được dùng để sản xuất nước ép đóng chai [38| và làmgiảm [39] O Goa [40] và ở Philippin [41], quả tram được dùng làm nguyên liệu désản xuất rượu

Trong y học, quả trâm được ghi nhận là loại quả đóng góp rất nhiều trong y họcdân tộc cũng như trong dược phẩm thương mại [10] Trên thế giới, loại quả nàyđược sử dụng dé chữa trị nhiều loại bệnh khác nhau như ho, bệnh tiêu đường, bệnhkiét ly, mụn nước và nam biểu bi [42] Đối với bệnh tiểu đường, thịt và hạt của qua

tram có tác dụng làm hạ thấp lượng đường trong máu và làm chậm các biến chứngcủa bệnh bao gồm các biến chứng liên quan đến thần kinh và bệnh đục thủy tinh thé[43,44] Ngoài ra, qua tram còn được dùng lam thuốc như thuốc trị bao tử, day hoi,lợi tiêu [45].

Nhìn chung, trên thế giới các sản phẩm từ quả trâm rất phong phú; trong khi đó ởViệt Nam, quả trâm thường được dùng đơn giản như một loại trái cây tươi, hoặc bổsung trong các vị thuốc Nam Có thể thấy đây là một nguồn nguyên liệu tiềm năngđể phát triển thành dòng sản phẩm công nghiệp mới ở nước ta

1.2 Enzyme pectinase

1.2.1 Giới thiệu chung

Trong quá trình trích ly dich qua, enzyme pectinase được sử dụng dé hỗ trợ choquá trình trích ly Pectinase là một hệ gồm nhiều enzyme (hình 1.3), mà cơ chất củanó là các hợp chat pectin [46]

Pectinase

r b Ý

Pectinesterase (PE) Depolymerase Protopectinase

¥Hydrolase Lyase

PMG PG PMGL PGL

Hình 1.2 So đồ phân loại enzyme pectinase [47]

Trong đó, các endo enzyme như: endo polygalacturonase (PG), endo

polymethylgalacturonase (PMG), endo polygalacturonatelyase (PGL), endopolymethyl galacturonatelyase (PMGL) là những enzyme quan trọng có vai trò tích

cực trong quá trình phá vỡ vách tế bào, giải phóng chat chiết Co chế chung của cácenzyme này là cat các liên kết ở giữa mach phân tử Cụ thé [46]:

- Endo PG (EC.3.2.1.15): thủy phân liên kết a-1,4 glycoside tại vị trí giữa

mạch của phan tử axit pectic hay axit pectinic.

- Endo PMG: thủy phân liên kết ø-1 4 glycoside tại vị trí ở giữa mạch của phân

tử pectin.

- Endo PGL (EC.4.2.2.2): xúc tác trên cơ chất là axit pectic hay axit pectinic,liên kết bi phân hủy nam ở những vi trí giữa mach phân tử cơ chat

- Endo PMGL (EC.4.2.2.10): xúc tác trên co chất là pectin, liên kết bị phân hủy

năm ở những vi trí giữa mach phân tử cơ chat.

1.2.2 Chế phẩm pectinaseCác enzyme pectinase dùng trong công nghệ thực phẩm phần lớn là các chếphẩm enzyme có nguồn gốc chủ yếu từ vi sinh vật [48] Dựa vào điều kiện hoạtđộng của các enzyme mà chế phẩm enzyme pectinase được chia làm 2 loại:pectinase axit và pectinase kiềm Một số đặc điểm của các enzyme sản xuất từ vi

sinh vật được trình bày trên bang 1.2.

Penicillium Endopolygalacturonase

frequentans (Endo-PG) 45-47 30

Sclerotium rolfsii Endo-PG 35 55Rhizoctonia solani Endo-PG 48 50Mucor pusilus PG 5,0 40Cloctridium | Polygalacturonate 55-70 30-40

thermosaccharolyticum hydrolasePectinase kiềm

Bacillus sp RK9 PGL 10,0 Bacillus sp NT-33 PG 10,5 75Bacillus polymyxa PG 84-94 45Bacillus pumilis PATE 8,0-8,5 60Amucola sp Pectate lyase (PAL) 10,25 70

CECT 22941 Pectin lyase 8,0 50

Bacillus sp DY 7 Pectin lyase 8,0 60Bacillus subtilis PAL 3.5 60-65

Pseudomonas syringae PAL S0 30-40

pv Glycinea

Pectinase axit được sử dụng nhiều trong công nghiệp chế biến nước qua (ứngdụng trong trích ly, làm trong nước quả và sản xuất purée) và trong công nghiệp sanxuất rượu quả Loại enzyme này thường có nguồn gốc từ nam, đặc biệt làAspergillus niger [49] Trong khi đó, pectinase kiềm được sử dụng trong khử keo vàtrong công nghiệp chế tạo sợi, enzyme này chủ yếu có nguôn gốc từ Bacillus spp

[47].

Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều hãng sản xuất chế phẩm enzyme lớn như:

Danisco, Novozymes cua Dan Mach; Biocatalysts Ltd của Anh; Novo Nordisk

Macer8 [FI] (Pontypridd, Pcctin lyase 1500 Aspergillus

Pectin esterase PGU/g strainUK)

Rapidase BE brocades France | Pectinases 180,000 | Aspergillus

DSM/Gist-Super S.A (Seclin, Hemicellulases AVJP/g | niger

France)Pectinex Ultra | Novozyme A/S _ | Pectinase 9500 Aspergillus

SP-L (Đan Mach) Hemicellulase PGU/mL | aculeatus

AspergillusPectinex Ultra | Novozyme A/S _ | Pectin lyase 10000 nigerAFP (Đan Mach) Polygalacturonase | PECTU/mL | Aspergillus

AculeatusPectin

Pectinex Novozymes transeliminase 1000 FDU | Aspergillus

Superpres Bagsverd (Đan | Polygalacturonase 55°C/mL | niger

P Mach) Pectin esterase

Hemicellulases

Novozymes Pectin esterase Asp ergillus

1000 FDU | nigerPectinex BE Bagsverd (Đan | Pectin lyase 0

55°C/mL | AspergillusMạch) Polygalacturonase

lượng nước ép thu được khi sử dụng enzyme Pectinex Ultra SP-L là cao nhất so vớicác loại enzyme khác, hiệu suất thu hồi nước quả là 78,2% (khối lượng nước qua/khối lượng quả tuoi) Bên cạnh đó hàm lượng anthocyanin và hàm lượng phenolictong thu được từ dich trích cũng tăng cao so với mẫu đối chứng [51]

1.2.3 Ung dụng pectinase để thu dịch trái cây giàu hợp chất chong oxi hóaViệc ứng dụng enzyme pectinase trong chế biến nước qua mang lại nhiều lợi íchnhư rút ngắn thời gian thu hồi nước quả, tăng hàm lượng nước quả thu được, tănghàm lượng các thành phần dinh dưỡng trong nước qua, trong đó có các chat chongoxI hóa, giảm độ nhớt, tăng độ trong và ôn định chất lượng nước quả [48] Tuy

nhiên, trong luận văn này, chúng tôi chỉ tập trung vào những ứng dụng của enzyme

pectinase để làm tăng hàm lượng các chất chống oxi hóa trong nước quả Một trongsố các nghiên cứu gan đây có thé kế đến bao gồm:

Nghiên cứu của Jérgensen và cộng sự (2004), sử dụng chế phẩm enzymePectinex Ultra SP-L néng độ 0,1% (g enzyme/ 100g qua tươi) xử lý trên quả lý đentrong 1 giờ, ở nhiệt độ 50°C làm tăng hợp chat phenolic thu được lên 23% so vớimẫu đối chứng [50]

Nghiên cứu trên cà rốt đen của Khandare và cộng sự (2011), khi sử dụng chếphẩm enzyme pectinase từ Aspergillus niger, pH tối ưu ở 4,5-5,5, nhiệt độ ủ là60°C trong | giờ, với nồng độ enzyme là 0,2mL/kg nguyên liệu, kết quả làm tăng30% hoạt tinh chống oxi hóa trong dịch trích so với mẫu đối chứng [52]

Nghiên cứu của Dang và cộng sự (2012), sử dụng chế phẩm enzyme PectinexUltra SP-L với nồng độ 399 PGU/100g thịt qua, để thu dịch trích từ qua sori, trongthời gian xấp xi 69 phút, ở nhiệt độ 50°C, đã làm tăng đáng ké các hợp chất chốngoxi hóa trong dịch quả như hop chất phenolic (tăng 31% so với mẫu đối chứng) vàvitamin C (tăng 10% so với mẫu đối chứng) [53]

Nghiên cứu trên quả dâu tằm, Nguyen và cộng sự (2014), tiễn hành xử lý bằngchế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L với nông độ 0.08% v/w, ở nhiệt độ 50°C,trong thời gian 120 phút, đã thu được hoạt tính chồng oxi hóa trong dịch quả tăng

pectinase trên các nguyên liệu quả khác như táo [55], cóc [56], mâm xôi [57], com

cháy [58] Tuy nhiên, tính đến nay vẫn chưa có công bố nào nghiên cứu thực hiện

trên quả trâm.

Trên co sở đó, “Sử dụng chế phẩm enzyme pectinase dé trích ly dich quả giàucác chất chống oxi hóa từ qua tram (Syzygium cumini)” được chọn làm dé tài dénghiên cứu trong luận văn nay Đây vừa là một nguyên liệu mới vừa là nguồn cung

cap các hợp chat giàu hoạt tính chông oxi hóa có lợi cho sức khỏe cua con người.

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên liệu và thiết bị

2.1.1 Qua tramQua trâm (Syzygium cumini) được mua từ Trang Bang, tỉnh Tay Ninh, Việt Namvà được bao quan trong tu đông ở nhiệt độ -18°C Những qua tram được lựa chọn sửdụng trong quá trình thí nghiệm là những quả chín hoàn toàn, có màu tím đen bóng,không bị dập úng, không có mùi lạ và sâu bệnh.

2.1.2 Chế phẩm enzyme pectinaseĐề tài sử dụng chế phẩm enzyme pectinase Pectinex Ultra SP-L có nguồn gốc từnam soi Aspergillus aculeatus của hãng Novozyme, Dan Mạch Chế phẩm bao gồm

các enzyme thủy phan pectin như endo-polygalacturonase, endo-pectinylase, ngoài

ra chế phẩm còn chứa một số enzyme thủy phân cellulose [59].Hoạt tính được công bố của chế phẩm là 9500 đơn vị polygalacturonase

(PGU/mL) Điều kiện xúc tác tối ưu được nhà sản xuất khuyến cáo bao gôm: nhiệt

độ 50 — 55°C, pH 4,5 — 5.0.Một đơn vị hoạt độ (PGU) được định nghĩa là lượng enzyme cần thiết để giảiphóng một pmol axit D-galacturonic từ pectin trong một phút ở điều kiện thínghiệm (nhiệt độ 50°C, pH 5,0) [60]

2.1.3 Thiết bịCác thiết bị chính sử dụng trong thí nghiệm bao gồm:Thiết bị nghiền Kangaroo, KG575C, Trung Quốc

Cân điện tử Sartorius, Đức.

pH kế Eutech, Ecotestr pH2, Singapore.Bề điều nhiệt Memmert, WNB 45, Nhật Bản.Thiết bị ly tâm Sartorius, Sigma 3K30, Hoa Kỳ.Thiết bị đo quang phố UV-vis CT 2300, Dai Loan

nước đá đang tan, chà để loại bỏ hạt, rồi đem nghiên Một lượng nước được phối

trộn với nguyên liệu quả trước khi nghiền, tỷ lệ nước thay đổi tùy theo thí nghiệm.Hỗn hợp được trộn đều, điều chỉnh pH đến 5,0 băng NaHCOa, can định lượng,bồ sung chế phẩm enzyme và u trong bể điều nhiệt ở nhiệt độ 50°C Sau đó, hỗnhợp được chỉnh pH về 2 bằng axit citric để vô hoạt enzyme

Sau khi xử lý enzyme, hỗn hợp được lọc chân không và ly tâm 3000 vòng/ phút,

trong 10 phút để thu dịch trích Dịch trích được đem xác định thể tích và các hàmmục tiêu, bao gồm: hàm lượng vitamin C, hàm lượng tổng phenolic, hàm lượnganthocyanin, khả năng chống oxi hóa theo 2 phương pháp: ABTS và FRAP

Hình 2.1 Quy trình thu nhán dich trích từ qua tram (Syzygium cumini)

2.3 Sơ đồ nghiên cứuSơ đồ nghiên cứu được trình bày trong hình 2.2

VvThí nghiệm 1: Khao sát tỷ lệ quả:nước

17

Nội dungnghiên cứu

Thi nghiệm 3: Khao sat ảnh hưởng cua

thoi gian xu ly enzyme

Thí nghiệm 4: Tối ưu hóa nồng độ và

thời gian xử lý enzyme

- Ham lượng anthocyanin- Hoat tinh chong oxi hóa

- Ham lượng tong phenolic.- Ham lượng anthocyanin

Hình 2.2 Sơ đồ nghiên cứu

Hàm mục tiêu-Khả năng trích

ly Œ,.

- Hằng số tốc độ

trích ly &.

- Tốc độ trích lyban đầu h

2.4 Thuyết minh sơ đồ nghiên cứu

2.4.1 Thí nghiệm 1: Khao sát tỷ lệ qua:nuéc

Trong thí nghiệm này, mẫu sau khi chà được chia nhỏ và cân định lượng thành

các phân như nhau roi được bô sung nước với các tỷ lệ khác nhau Sau đó, mâu

được đem đi nghiền, lọc và ly tâm mà không qua quá trình xử lý enzyme để thudịch trích Thông số của thí nghiệm bao gồm:

Thông số cố định: khối lượng nguyên liệu quả trong mỗi mẫu là 30g.Thông số khảo sát: ty lệ quả:nước được thay đổi lần lượt là 1:0,5, 1:1, 1:15,

1:2, 1:2,5, 1:3.

Ham muc tiéu:

Ham lượng vitamin C.

Khối lượng mẫu: 30g.Tỷ lệ quả:nước: kết quả được chọn từ thí nghiệm |

pH= 5.0.

Nhiệt độ: 50°C

Thời gian xử lý enzyme: 30 phút.

Thông số khảo sát: nồng độ chế phẩm enzyme được thay đổi lần lượt là 0, 300,

600, 900, 1200, 1500 (PGU/100g thịt quả)

Ham muc tiéu:

Ham lượng vitamin C.

Hàm lượng tổng phenolic

Hàm lượng anthocyanin.

Hoạt tính chống oxi hóa được xác định theo phương pháp ABTS và

FRAP.

2.4.3 Thí nghiệm 3: Khao sát anh hưởng cua thoi gian xứ ly enzyme

Mau được xử ly theo quy trình trình bày trên hình 2.1 với các thông số như sau:Thông số cố định:

Khối lượng mẫu: 30g.Tỷ lệ quả:nước: kết quả được chọn từ thí nghiệm |

pH= 5.0.

Nhiệt độ: 50°C.Nong độ enzyme: két quả được chon từ thí nghiệm 2.Thông số khảo sát: thời gian xử lý enzyme được thay đổi lần lượt là 0, 10, 20,

30, 40, 50 phút.Hàm mục tiêu:

Khối lượng mẫu: 30gTỷ lệ quả:nước: kết quả được chọn từ thí nghiệm |

pH= 5.0.

Nhiệt độ: 50°C

Thông số khảo sát: Sự ảnh hưởng đồng thời của hai yếu tô nồng độ và thời gianxử lý enzyme được khảo sát Chúng tôi sử dụng phần mềm Modde 5.0 để thiết kếthí nghiệm, với giá trị tâm và bước nhảy của hai yếu tố nông độ và thời gian xử lýenzyme được chọn dựa trên kết quả thu được từ thí nghiệm 2 và 3

Hàm mục (tiêu: Hoạt tính chống oxi hóa được xác định theo phương pháp

ABTS.

2.4.5 Thí nghiệm 5: Xác định các thông số động học của quá trình trích ly

Trong thí nghiệm này, hai phương pháp trích ly dịch quả trâm được khảo sát là

phương pháp không xử lý enzyme (đối chứng) và phương pháp xử lý enzyme.Đối với phương pháp không xử lý enzyme, mẫu được xử lý theo quy trình trìnhbày trên hình 2.1 nhưng bỏ qua quá trình xử lý enzyme Tuy nhiên, nhằm đảm bảocho điều kiện thí nghiệm giống nhau ở hai phương pháp, đối với mẫu trong phươngpháp không xử ly enzyme chúng tôi vẫn tiễn hành chỉnh pH như mẫu trong phươngpháp xử lý enzyme Các thông số của thí nghiệm bao gồm:

Thông số cố định:- _ Khối lượng mẫu: 30g- Ty lệ quả:nước: kết quả được chọn từ thí nghiệm |.Thông số khảo sát: thời gian xử lý được thay đổi lần lượt là: 0, 20, 40, 60, 80,

100 phút.

Đối với phương pháp xử lý enzyme, quy trình xử lý mẫu được tiến hành như sơđồ trình bày trên hình 2.1, với các thông số của thí nghiệm bao gém:

Thông số cố định:- _ Khối lượng mẫu: 30g- Ty lệ quả:nước: kết quả được chọn từ thí nghiệm |

- pH=5,0.

- Nhiệt độ: 50°C.- Nong độ enzyme: két quả được chọn từ thí nghiệm 4.Thông số khao sát: thời gian xử lý enzyme được thay đổi lần lượt là 0,10, 20,

30, 40, 50 phút.

Dich thu được từ hai phương pháp sé được phan tích định lượng các thành phan

như:

- Ham lượng vitamin C.

- Ham lượng tong phenolic

- Ham lượng anthocyanin.

Từ các số liệu thực nghiệm thu được, chúng tôi tính toán xác định hàm mục tiêulà các thông số động học của quá trình trích ly theo phương trình trích ly bậc hai,bao gồm hằng số khả năng trích ly C., hằng số tốc độ trích ly k và tốc độ trích lyban đầu h

2.5 Các phương pháp phân tích

2.5.1 Xác định hàm lượng vitamin C

Nguyên tắc: Hàm lượng vitamin C trong mẫu phân tích được xác định bằng bộ

kit thử vitamin C Reflectoquant® Ascorbic Axit Test của Merck (Duc), dựa trên

phan ứng giữa vitamin C với axit molybdophosphoric trên que thử Kết thúc phanứng sẽ làm giảm màu vàng của axit và tạo ra sản phẩm có màu xanh làphosphomolybdenum, có độ hap thu cực dai ở bước sóng 885nm [62] Dựa vàocường độ màu trên que thử, thiết bị sẽ tính toán tự động và cho kết quả có don vi làmg vitamin C/L Giới han đo của thiết bị trong khoảng 25 - 450mg/L Từ số liệu thuđược, lượng vitamin C sẽ được quy đổi ra mg vitamin C/100g thịt quả

2.5.2 Xác định tong hàm lượng các hợp chat phenolicNguyên tắc: Hàm lượng các hợp chất phenolic trong mẫu phân tích được xácđịnh dựa trên kha năng phan ứng của chúng với thuốc thử Folin-ciocalteu Day làhỗn hợp muối phức polyphosphotungstate — molydate rất nhạy đối với chất khử.Khi có mặt hop chat phenolic trong môi trường kiểm nhẹ thì thuốc thử sẽ bị khửthành phức molydenium-tungsten có màu xanh, có độ hấp thu cực đại ở bước sóng760nm Dựa vào cường độ màu của mẫu phân tích và đồ thị đường chuẩn của axitgalic, chúng ta sẽ suy ra được nông độ phenolic trong mẫu phân tích ban đầu với

đơn vi tính là mg GAE(Gallic Acid Equivalent)/100g thịt quả [63].

2.5.3 Xác định hàm lượng anthocyanin

Nguyên tắc: Hàm lượng anthocyanin trong mẫu phân tích được xác định dựatrên sự thay đổi màu của anthocyanin theo pH Tại pH = | các anthocyanin tôn tại ởdạng oxonium hoặc flavium có độ hấp thu cực đại ở bước sóng 520nm, còn ở pH =

4,5 thì chúng lại ở dạng carbinol không màu Dựa vào sự chênh lệch giữa mật độ

quang của mẫu phân tích tại pH=1 và pH=4,5 ở bước sóng 520nm, so với độ hap

thu tại bước sóng 700 nm, chúng ta sẽ tính toán được hàm lượng anthocyanin trong

mẫu phân tích ban dau với đơn vị tính là mg cyanidin-3-glucoside/100g thịt quả [5]

2.5.4 Xác định hoạt tinh chong oxi hóa

2.5.4.1 Phương pháp ABTS

Nguyên tắc: Hoạt tính chống oxi hóa của mẫu phân tích theo phương phápABTS được xác định dựa trên phản ứng của các chất kháng oxy hóa với gốc

ABTS°' ABTS°[2.2-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) (ABTS)| là

một gốc tự do bên, phát quang màu xanh, có độ hấp thu cực đại ở bước sóng734nm Khi cho chat chong oxi hóa vào dung dịch chứa ABTS?”, các chất chốngoxi hóa sẽ khử ion này thành ABTS, do đó làm giảm độ hấp thu của ABTS®” ởbước sóng 734nm Cường độ màu của thuốc thử ABTS®” ty lệ nghịch với nồng độcác chất kháng oxy hóa và thời gian phản ứng , được đo bang thiết bị quang pho somau Dựa trên đồ thị đường chuẩn của Trolox [6-hydroxy-2,5 ,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic axit] với thuốc thử, ta sẽ xác định được hoạt tinhchống oxi hóa của mẫu phân tích với đơn vị tính là mol TE (Trolox

Equivalent)/100g thịt qua [64].

2.5.4.2 Phuong pháp FRAP.

Nguyên tắc: Hoạt tính chống oxi hóa của mau phân tích theo phương phápFRAP được xác định dựa trên phản ứng của các hợp chất kháng oxy hóa với phức

Fe?*- tripyridytriazine (TPTZ) tạo thành Fe?*-tripyridytriazine, có màu xanh và

làm tăng độ hap thu của dung dich phân tích ở bước sóng 593nm Do độ hap thu của

mâu cân phân tích, kêt hợp với do thị đường chuân của Trolox, ta sẽ xác định được

hoạt chất kháng oxy hóa trong mau phân tích tích với đơn vi tinh là pmol TE

(Trolox Equivalent)/100g thịt quả nguyên liệu quả [65].

2.6 Phương pháp xử lý số liệu

2.6.1 Phương pháp thong kê và phân tích số liệuMỗi kết quả thí nghiệm được lặp lại 3 lần và lay giá trị trung bình làm kết quacuối cùng Trong luận văn nay, chúng tôi sử dụng phần mềm Statgraphics CenturionXV dé phân tích thống kê số liệu thí nghiệm, đánh giá sự khác biệt giữa các mẫu

Phân tích phương sai ANOVA được sử dụng để xác định sự khác nhau giữa cácmẫu là có ý nghĩa hay không Giả thuyết Hạ: không có sự khác nhau giữa các mẫuphân tích (chon mức ý nghĩa là 0,5%) Nếu p-value < 0,05, bác bỏ giả thuyết Ho, cósự khác nhau giữa các mẫu phân tích và sự khác biệt này có ý nghĩa về mặt thốngkê Nếu p-value > 0,05, chấp nhận giả thuyết Hạ

2.6.2 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm và toi ưu hóaMa trận quy hoạch thực nghiệm được thiết kế theo mô hình trực giao cap hai cótâm xoay (CCC) với 5 thí nghiệm tại tâm, gồm 13 thí nghiệm được sắp xếp ngẫu

nhiên (bang 2.1).

Bang 2.1 Bồ trí thí nghiệm các thông số khảo sát của ma trận quy hoạch thực

nghiệm

STT XI X,1 -1 -12 1 -13 -] 14 1 15 -1,414 06 1414 07 0 -1,4148 0 14149 0 010 0 01] 0 012 0 013 0 0

Dựa vào bảng Coeffieient List thu được từ phần mềm Modde 5.0, chúng tôi xâydựng phương trình hồi quy của hoạt tinh chống oxi hóa theo các yếu tố ảnh hưởng.Mặt khác, phần mềm cũng cho ra đồ thị bề mặt đáp ứng theo phương trình hồi quyvà tính toán ra điều kiện tối ưu Cuối cùng, chúng tôi tiến hành thí nghiệm kiểm tralại hoạt tính chồng oxi hóa của dịch trích thu được tại điều kiện tối ưu và so sánhvới kết quả được dự đoán từ mô hình.

2.6.3 Tính toán các thông số động học của quá trình trích lyHàm lượng tổng các hợp chat phenolic trong quá trình trích ly có thé được biểu

diễn theo phương trình bậc hai [66], dưới dạng như sau:

Linhdt

Trong đó: k: hang số tốc độ trích ly theo mô hình bậc hai (100g thịt

tọa độ là t và t/C,.