Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Xác định hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích vỏ tắc có hỗ trợ enzyme Pectinase

NHIEM VỤ VÀ NOI DUNG: - Khao sát thành phan hóa học cơ bản của vỏ trái tac.- Khao sát ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm enzyme pectinase và thời gian xử chế phẩm enzyme đến hàm lượng các

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYEN ĐÌNH DUYÊN HAI

XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓACUA DỊCH TRÍCH VO TAC CO HO TRỢ ENZYME

PECTINASE

Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩmMã số: 60540101

LUẬN VÁN THẠC SĨ

TP HO CHÍ MINH, tháng 12 năm 2015

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠITRƯỜNG ĐẠI HỌC BACH KHOA —DHQG -HCM

Can bộ hướng dẫn khoa học : TS Võ Đình Lệ Tâm

2.TS Trần Bích Lam3 PGS TS Lê Thị Hồng Nhan

4.TS Nguyễn Hoài Hương

3 TS Tôn Nữ Minh Nguyệt

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyênngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

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

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Nguyễn Đình Duyên Hải MSHV: 13111011Ngày, tháng, năm sinh: 18/03/1990 Nơi sinh: Tây NinhChuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số : 60540101

I TÊN ĐÈ TÀI: Xác định hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích vỏ tắc có hỗ trợenzyme Pectinase.

Il NHIEM VỤ VÀ NOI DUNG:

- Khao sát thành phan hóa học cơ bản của vỏ trái tac.- Khao sát ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm enzyme pectinase và thời gian xử chế

phẩm enzyme đến hàm lượng các hợp chất phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa củadịch trích ở nhiệt độ và pH tối ưu

- Khao sát ảnh hưởng của nồng độ dung môi, tỷ lệ nguyên liệu : dung môi, thời gian vànhiệt độ trích ly đến hàm lượng các hợp chất phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa củadịch trích vỏ tắc

- _ So sánh hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích vỏ tac và dịch quả tắc

Il NGÀY GIAO NHIỆM VU : 06/07/2015IV NGAY HOAN THANH NHIEM VU: 04/12/2015v CÁN BỘ HƯỚNG DAN: TS VÕ ĐÌNH LỆ TAM

Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BO 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)

LỜI CÁM ƠNDé hoàn thành tốt kết quả công trình nghiên cứu này, lời dau tiên tôi xin trân trọngcảm ơn Ban giám hiệu trường DH Bach Khoa Tp HCM, phòng Dao tạo Sau đại học cuatrường, cùng các thầy cô giáo, những người đã trang bị kiến thức cho tôi trong suốt quátrình học tập tại trường.

Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, tôi xin trân trọng cảm ơn cô Võ ĐìnhLệ Tâm đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn tập thể Quý thay cô thuộc Bộ môn Công nghệ thựcphẩm, Khoa Kỹ thuật hóa học, trường DH Bach Khoa TP HCM đã tạo điều kiện thuậnlợi về trang thiết bị và cơ sở vật chất giúp tôi thực hiện đề tài đúng tiến độ

Sau cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, các anh, chị và các bạn học, nhữngngười bạn đã đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Trong nghiên cứu này, hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích vỏ tắc có hỗ trợ chếphẩm enzyme pectinase được khảo sát Đầu tiên, một số thành phần hóa học cơ bản củavỏ tắc được khảo sát Kết qua cho thấy, độ âm vỏ đạt khoảng 77,5%, hàm lượng các hợpchất phenolic khoảng 1,3% và hàm lượng vitamin C trong vỏ tắc khoảng 0,012% Anhhưởng của điều kiện trích ly đến hàm lượng phenolic tổng và hoạt tính kháng oxy hóacủa dịch trích vỏ tac được xử lý bang chế phẩm enzyme sử dụng dung môi hữu cơ cũngđược khảo sát.

Khi xử lý vỏ tắc sử dụng chế phẩm enzyme pectinase sử dụng môi trường dung môilà nước với tỷ lệ vỏ tac: nước là 1:20, hàm lượng phenolic tổng đạt 367,10 + 7,19 mgGAE/g chất khô, hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp nhốt gốc tự do ABTS dat1739,34 + 14,18 umol TE/g chất khô, và theo phương pháp khử sắt FRAP đạt 2804,19 +6,27 mol TE/g chất khô ở điều kiện thủy phân là nhiệt độ 50°C, pH 4,5, hàm lượng chếphẩm enzyme là 9 IU/g chat khô và thời gian xử lý enzyme là 90 phút

Khi sử dụng dung môi để trích ly vỏ tac đã qua xử lý enzyme, hàm lượng phenolictong đạt 335,96 + 18,11 mg GAE/g chất khô, hoạt tính kháng oxy hóa theo phương phápnhốt gốc tự do ABTS đạt 996,63 + 16,97 umol TE/g chất khô, và theo phương pháp khửsắt FRAP đạt 1322/21 + 22,03 pmol TE/g chất khô ở điều kiện trích ly được chọn là ty lệvỏ tac: ethanol 96% là 1:40, nhiệt độ trích ly là 50°C và thời gian trích ly là 150 phút

ABSTRACTIn this study, antioxidant activities of extract of kumquat peel using enzymepectinase preparation were investigated Firstly, some chemical compositions of kumquatpeel were examined The result showed that the moisture is 77.5%, total phenolic contentwas 1.3% and vitamin C content was and 0.012% Next, effects of extracting conditionon total phenolic content and antioxidant activities of the extract using pectinasepreparation and organic solvents were studied as well.

When the peel was treated using pectinase preparation with the ration of kumquatpeel: water was 1:20, the phenolic content was 367.10 + 7,19 mg GAE/g of dry weightand the antioxidant activity using free radical scavenging (ABTS) assay was 1739.34 +14.18 umol TE/g of dry weight and ferric reducing power (FRAP) assay was 2804.19 +

6.27 umol TE/g of dry weight, when the extraction temperature was 50°C, pH value was

4.5, the concentration of the pectinase preparation was 9 IU/g of dry weight and the timewas 90 min.

When using organic solvents to extract the kumquat peel treated with pectinasepreparation the phenolic content was 335.96 + IS.lÏmg GAE/g of dry weight andantioxidant capacities using free radical scavenging (ABTS) assay was 996.63 + 16.97umol TE/g dry weight, and ferric reducing power (FRAP) assay was 1322.21 + 22.03umol TE/g dry weight, at the ration of kumquat peel: ethanol 96% was 1:40, a

temperature of 50°C, and a time of 150 min.

LỜI CAM ĐOAN

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

Tác giả luận văn

Nguyễn Đình Duyên Hải

MỤC LUC

MỤC LLỤC 5 222123 12121 111112121 211111 111101110101 111 1111110101111 1.11111101111110 iM.9/0:8010/98:7.0 2 iiiDANH MỤC HÌNH - LG 2E E1 121 5151951191 1191 51111 1111 H11 TT gu gu nung ni VDANH MỤC CÁC TỪ VIET TẮTT - SE x23 S128 SE SE SE ng nghe rey viiMO DAU oaececccscsesesscsssescscsescsusscscscscsescscsesucscscscscscsvscssessscscsescscscsesesecscsescscsesesesecsesesessecsees |CHƯƠNG 1: TONG QUAN St 121151 11511111191 1 1111 1 H1 HT TH 2

toi 0/1 21.1.1 Phân loại thực Vat - Ăc CS 23312131 1110 1110 11v 11v ng nh ng 21.1.2 Nguôồn gốc, phân bố ¿-¿- 2E 22t 2321232351511 11111 1212121111111 111 tre 21.1.3 Đặc điểm thực vật và điều kiện sinh thái ¿s2 x2 EsEsEssEskseesees 21.1.4 Thành phan hóa hoc E6 E2 E2ESEEEEE E1 E3 1E E1 1 1112171111 rkrki 31.1.5 Công dụng của quả tặC ¿-¿- 2 +22 t1 3211191111111 1211111111111 re 41.2 Tổng quan phương pháp trích Íy -. - + 2+2 E+E£E£E£E£E£E£E£E£EEErErkrerersrerered 41.2.1 Cơ sở của quá trình trich Ìy - - SG 990000300 0 0n ng và 41.2.2 Một số phương pháp trích ly bang dung môi hữu cơ -. - 5-55-5552 51.2.3 Một số phương pháp trích ly khác 5-5-5 E2 *£E£E£E£E+E£E£EzErxrerered 51.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trính trích ly -¿ + 5s +5s+s+s+s+s+ẻ 71.3 Tong quan về chất kháng oxy hóa . - 2: ¿55252222 2E+E#ESEEEEEEEEEEEEEErErrrrerered 81.3.1 GOc tự O cà n2 TH 2T TT HT HT ng TT TH nọ 81.3.2 Khái niệm về chất kháng oxy hóa +2 +52 S222 *2E2E£E+EeEvEEerxrrrrrrrree 91.3.3 Phân loại ¿-¿- E22 S211 1212121511111 2111111101111 1101 1111010121711 rke 101.4 Tong quan về chế phẩm enzyme pectinase 5-5 55252 222E+x+xvesxeeerrered 131.4.1 Co chất pectin ccccccccsescsssssssscsescscscssssesescsesescsesesescsesescsesesssesecscseseseesseeeeess 131.4.2 Chế phẩm enzyme pectinase c.cccccceccssssssssesesesscsesescsesesesessesesesesessseseseeseseess 151.4.3 Một số nghiên cứu về ứng dụng của chế phẩm enzyme pectinase 161.5 Tinh hình nghiên cứu về quả tắc trên thé giới và Việt Nam .- 2+: 171.5.1 Các nghiên cứu trên thé giới ¿+ +52 52+*+E+E£EEEEEE‡E2EEEeErrkrkrerkrrrree 171.5.2 Các nghiên cứu tại Việt Nam - - 5G 5S ng ve 19CHƯƠNG 2: NGUYEN LIEU VÀ PHƯƠNG PHAP NGUYÊN CỨU 212.1 Nguyên lIỆU - G0 Họ vì ke 212.2 Hóa chất - - 5c S5 S223 121211511111 212121111111110101 110111111111 01 010101010 11H 212.3 Phương pháp nghiÊn CỨU - - - (G Ă 103 0 ng kg 212.3.1 Sơ đồ nghiên CỨU - ¿+22 E922 St S21 SE 2323239191511 11 2121211111111 11x xe 212.3.2 Quy trình công nghệ dự kiến thu nhận dịch trích vỏ tắc - 232.3.3 Thuyết minh quy trình . ¿+ 5252 +E2E+E+E+E+EEEEEEEEEEEEEEekerrrkrkrerrrrrree 232.3.3 Phương pháp bồ trí thí nghiệm - - + 222 EE+E2E+E£E£E+EEEEEEErErkrrrrrersred 242.4 Các phương pháp phân tÍch - - (<< < + x01 SH ng kg 262.4.1 Xác định một số thành phan hóa hoc của vỏ quả tắc +5 + +s+szs¿ 26

il2.4.2 Xác định ham lượng phenolic tong c.c.ccccccccccssssssssssescsessssesesssesssesesessesesessseees 262.4.3 Xác định hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp nhốt gốc tự do ABTS va)á-i 00 1 272.5 Phương pháp xử lý số liệu . ¿- ¿525252 S2 SE SE SE 1 1 211111111 11111011111 te 28CHUONG 3: KET QUÁ NGHIÊN CỨU VÀ BAN LUẬN -. -ccccccceccee 293.1 Khảo sát một số thành phần hóa học của VO (ẮC ¿-¿- 2 2 2 25222 2 2£, 293.2 Anh hưởng của hàm lượng chế phẩm enzyme pectinase -5-5-5- 303.2.1 Ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm enzyme đến hàm lượng phenolic tổng 303.2.2 Ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm enzyme đến hoạt tính kháng oxy hóa 3 I3.3 Anh hưởng của thời gian xử lý chế phẩm enzyme pectinase - 333.3.1 Ảnh hưởng của thời gian xử ly enzyme đến hàm lượng phenolic tổng 333.3.2 Ảnh hưởng của thời gian xử ly enzyme đến hoạt tính kháng oxy hóa 343.4 Anh hưởng của nông độ ethanol ¿+22 +++S£S£+*+E£E£E£E+EEeEEErkrxrkrrrrerres 353.4.1 Ảnh hưởng của nông độ ethanol đến hàm lượng phenolic tổng 353.4.2 Ảnh hưởng của nông độ ethanol đến hoạt tính kháng oxy hóa 363.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu: ethanol - 2 ¿22s s+£+sz£+££s££+sz£+xzxeree 373.5.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu: ethanol đến hàm lượng phenolic tổng 373.5.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu: ethanol đến hoạt tính kháng oxy hóa 383.6 Khao sát anh hưởng của thời gian trich ly eee ee eeeeeeeneceeceecesssssaceeeceeceseseaeees 393.6.1 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến ham lượng phenolic tổng 393.6.2 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa 403.7 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích Ìy - - «5< << +1 vs 3351 £eees 4]3.7.1 Khao sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hàm lượng phenolic tông 4]3.7.2 Khao sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa 423.8 So sánh hàm lượng phenolic tổng và hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích vỏ tặcvà dịch quả LAC ¿ ¿5c Sẻ 2S E1 511 2151111111111 11 1111111011101 1111010101010 01 01010100 43CHƯƠNG 4: KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ 55c crertterirrrrrrierrrrrrerrrrek 464.1 KẾt luận G6 s1 S1 S19 121 51119510111 1101 011101 HT HT TH ng vn: 46` Š8‹ 0:10 46TÀI LIEU THAM KHHẢO G5 St E128 E511 58 1 51115111 111151 1 111111 1 H11 ng 47PHU LUC A - G9 HH 0v 5508800: 60

DANH MUC BANG

Bang 1.1 Thanh phan hóa học của qua tac (tính trên 100g) [9] c.ccccceccceecsesseseeeeeeeen 3Bang 1.2 Một số thành phan hóa học của nước tắc [ Ũ] ¿552 s52 25s £s+2£s£zzzcse: 4Bang 1.3 Cac ROS va RNS trong cơ thé sinh học [35 ] - 525 55+s+s£££+EsEzEreesceei 8Bang 3.1 Thành phan hóa hoc của VO taC.e.ccccccsssesssesssssssscsesesssesesesscsesescseseseesssescseseseeen 29Bang 3.2 Kết qua phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩmenzyme đến hàm lượng phenolic tOng ¿+55 5+ 2 +52 S£2*2E£E+E+EvEE£EEEErxrrrrrrerees 60Bảng 3.3 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩmenzyme đến hoạt tính kháng oxy hóa theo ABTS -¿ ¿+2 ©++++E+E2 £z£E£zxzrrrrrerees 60Bảng 3.4 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩmenzyme đến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAAP ¿252 52++E+E2s££E£Ezxzerrrrerees 61Bang 3.5 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử ly enzyme đếnhàm lượng phenolic tOng - 2 2262219938 EE2EE 3252123191111 2121211111111 61Bang 3.6 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử ly enzyme đếnhoạt tính khang oxy hóa theo ABIS - - ng nọ re 62Bảng 3.7 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý enzymeđến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAIP +52 2 S2 E2E2E2E£EEESEEEE2E2E E112 re 62Bang 3.8 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của nông độ ethanol đến hàmlượng phenolic tỐng - ¿c5 S211 39191921 1212121211111 1111111111111 111101010101 11 111 Hye 63Bang 3.9 Kết qua phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của nông độ ethanol đến hoạttính kháng oxy hóa theo ABITS HH Họ ch ke 63Bang 3.10 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của nông độ ethanol đến hoạttính kháng oxy hóa theo FRAP nọ nọ ch ke 64Bảng 3.11 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu: ethanolđến hàm lượng phenolic tng - - - ¿5252262223 E93 E E1 121212121111 1212111111 cee 64Bảng 3.12 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu: ethanolđến hoạt tính kháng oxy hóa theo ABTS +- 25+ 2 S21 E221 321515111121 21 2121111 65Bảng 3.13 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu: ethanolđến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAIP +52 2 S2 E2E2E2E£EEESEEEE2E2E E112 re 65Bảng 3.14 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hàmlượng phenolic tỐng - ¿c5 S211 39191921 1212121211111 1111111111111 111101010101 11 111 Hye 66Bang 3.15 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hoạttính kháng oxy hóa theo ABITS HH Họ ch ke 66Bang 3.16 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hoạttính kháng oxy hóa FRAIP HH HH TT Thì ke 67Bang 3.17 Kết quả phan tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hamlượng phenolic tỐng - ¿c5 S211 39191921 1212121211111 1111111111111 111101010101 11 111 Hye 67

IVBảng 3.18 Kết quả phân tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hoạttính kháng oxy hóa theo ABITS nọ nọ chì kh 68Bang 3.19 Kết quả phan tích ANOVA khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hoạttính kháng oxy hóa theo FRAP nọ nọ ch ke 68Bang 3.20 Kết quả phân tích ANOVA so sánh hàm lượng phenolic tổng của dich tríchvỏ tặc và dịch QUA tẶC c- tk 21x21 1211191111 131111 111111111 1111111010111 01 01111111 69Bang 3.21 Kết quả phân tích ANOVA so sánh hoạt tính kháng oxy hóa theo ABTS củadịch trích vỏ tặc và dịch quả tẶC ¿- c6 SE SE S33 1113 1 1 11111111111 0111 1101010101110 cv 69Bảng 3.22 Kết quả phân tích ANOVA so sánh hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP củadịch trích vỏ tac và dịch quả 2 70

DANH MỤC HÌNHHình 1.1 Quả tắc và cây tắc c1 111010111 110111110101 010101110101 010101 0101010 y0 2Hình 1.2 Hoạt động của chất kháng oxy hóa - ¿+2 522222 22t EEererererees 10Hình 1.3 Cấu trúc của vitamin E -c-c++cte tệ th re IIHình 1.4 Khử các gốc tự do bởi Vitamin CC - + + 2% Sex xxx EEx2xEckekererrrrrees 12Hình 1.5 Các vùng cau trúc đảm bao khả năng kháng oxy hóa của polyphenol [43] 13Hình 1.6 Cau trúc cơ ban của pectin ccccscscsssscsesesesssscscscsesescsesesecscscsescseseseesesescseseseeen 14Hình 1.7 Pectin trong cầu tạo của thành tế bào thực vật c -ccs sex xe csesvssesees 14Hình 2.1 Sơ đỗ nghiên Cứu ¿+5 52 2S SE S228 2E9E9 E1 1212123111115 2115 11111 xe 22Hình 2.2 Quy trình công nghệ thu nhận dịch trích vỏ CAC 0Q HQ HH ng ng ret 23Hình 3.1 Ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm pectinase đến hàm lượng phenolic tổngcủa dịch trích VO KẶC - G121 519115111 0 11551191 5111911101 1111 11110111 HT Tung 30Hình 3.2 Ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm pectinase đến hoạt tính kháng oxy hóatrong dịch trích vỏ tắc sử dụng phương pháp nhốt gốc tự do ABTS -. 5 3lHình 3.3 Ảnh hưởng của hàm lượng chế phẩm pectinase đến hoạt tính kháng oxy hóatrong dịch trích vỏ tắc sử dụng phương pháp khử sắt FRAP 5 5 25552 cs 5<: 3lHình 3.4 Ảnh hưởng của thời gian xử lý chế phẩm pectinase đến hàm lượng phenolictổng của dịch trích VO tẶC :- S252 S3 191913131111 1121211111 1111110111111 1.1111 d 33Hình 3.5 Ảnh hưởng của thời gian xử lý chế phẩm pectinase đến hoạt tính kháng oxyhóa trong dịch trích vỏ tac sử dụng phương pháp nhốt gốc tự do ABTS 34Hình 3.6 Ảnh hưởng của thời gian xử lý chế phẩm pectinase đến hoạt tính kháng oxyhóa trong dịch vỏ tắc sử dụng phương pháp khử sắt FRAP 52 2 252 2 c2 cscse 34Hình 3.7 Ảnh hưởng của nông độ ethanol đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích vỏ

Hình 3.8 Ảnh hưởng của nông độ ethanol đến hoạt tính kháng oxy hóa trong dịch tríchvỏ tac sử dụng phương pháp nhốt gốc tự do ABTS + 2 2 252 S22 2£ £czcree, 36Hình 3.9 Ảnh hưởng của nông độ ethanol đến hoạt tính kháng oxy hóa trong dịch vỏ tacsử dụng phương pháp khử sắt FRAP - 5+ E22 + *E2E2E£E2E5EE11512115E111 11L 36Hình 3.10 Ảnh hưởng của ty lệ nguyên liệu: ethanol đến hàm lượng phenolic tổng củadịch trích VO tẶC G- S191 519115111 E112 191 5101 511101 0111 111g HT TH ng ng 37Hình 3.11 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu: ethanol đến hoạt tính kháng oxy hóa trongdịch trích vỏ tac sử dụng phương pháp nhốt gốc tự do ABTS -2 252525255: 38Hình 3.12 Anh hưởng của ty lệ nguyên liệu: ethanol đến hoạt tinh kháng oxy hóa trongdịch vỏ tắc sử dụng phương pháp khử sắt FRAP ¿2-2 2525252 S222 2£ re, 38Hình 3.13 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hàm lượng phenolic tong của dịch trích"“ 39Hình 3.14 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa trong dịch vỏtac sử dụng phương pháp nhốt gốc tự do ATS ¿+ ¿2 2 2 S2 2 ££E E2 czrzrzre, 40

VỊHình 3.15 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa trong dịch vỏtac sử dụng phương pháp khử sắt ERAP - ¿52 252522 SE S2 E1 1 E1 1 11111111111 111 xe 40Hình 3.16 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích\CĐSPHaiiiiiiiiaaaadiaaaaẳẢÝẢ 41Hình 3.17 Anh hưởng của nhiệt độ trích ly đến khả năng kháng oxy hóa của dịch trích từvỏ quả tac sử dụng phương pháp nhốt gốc tự do ABTS ¿ 2 2 2 2 2 c2 2£ 42Hình 3.18 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến khả năng kháng oxy hóa của dịch trích từvỏ quả tac sử dụng phương pháp khử sắt ERAIP ¿+ 2252522252 2 2 2E re 42Hình 3.19 Hàm lượng phenolic tổng của dịch trích vỏ tắc và dịch quả tắc 43Hình 3.20 Hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích vỏ quả tắc và dịch quả tắc sử dụngphương pháp nhốt gốc tự do ABTS ¿- +: ¿S252 S2 E1 E1 3 511 1 5111113111111 11 01011101 xe 44Hình 3.21 Hoạt tính kháng oxy hóa của dich trích vỏ qua tắc và dich quả tac sử dungphương pháp khử sắt FRAP ¿5c SE Sẻ S2 SE SE SE SE 1 1 311 3151111111111 11 0101010101010 cy 0 45

DANH MUC CAC TU VIET TAT

ABTSANOVAESFEFDA

Ferric Reducing Power — Khả năng khử sắt của huyết tương hoặc khảnăng kháng oxy hóa được thể hiện qua sự khử ion Fe”

Trolox Equivalent/Trolox Equivalent Antioxidant capacity — Hoạt tínhkháng oxy hóa tính theo đương lượng Trolox

Gallic acid equivalent — Hàm lượng phenolic tong tính theo đương lượngacid gallic

MO DAUQuả tac là một loại trái cây được trồng pho biến ở nước ta, nhất là ở các tỉnhvùng đồng bằng sông Cửu Long như Bến Tre, Tiền Giang, Long An Hiện nay, tắcđược cung cấp trên thị trường chủ yếu dưới dạng: trái tươi, mứt hoặc một số loại nướcuống từ trái tắc Bên cạnh những thành phần dinh dưỡng thông thường tương tự như ởcác loại trái cây khác, tắc còn chứa các chất có hoạt tính kháng oxy hóa như vitamin Cvà các hop chất phenolic, đặc biệt là các flavonoid đặc trưng mà chủ yếu bao gồmnaringin, hesperidin, narirutin, và neohesperidin [1] Những hop chat này có tác dụngcải thiện sức khỏe, ngăn ngừa một số bệnh tật.

Nước ép từ các loại quả thuộc ho citrus là một trong những sản phẩm pho biếntrong ngành công nghiệp chế biến nước quả hiện nay Khi sản xuất nước ép tắc, mộtlượng lớn vỏ quả tắc sẽ được thải trực tiếp vào môi trường Điều này không nhữnggây ô nhiễm môi trường, mà còn lãng phí một nguồn nguyên liệu có hoạt tính khángoxy hóa tự nhiên quý giá Đề giải quyết vẫn dé này, vỏ tắc có thé được tận dung dé chếbiến thành các sản phẩm có giá tri gia tăng như sản xuất bột xơ có hoạt tính sinh học,hay dùng làm nguyên liệu trích ly pectin hoặc trích ly tinh dầu, hoặc phụ gia sản xuấtthực phẩm

Trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học, đặc biệt là hoạt tính kháng oxy hóa từvỏ tac là một trong những nghiên cứu gan day [2], [3], [4] Trích ly có hé tro bang chépham enzyme với mục dich tăng hiệu suất trích ly cũng được sử dụng để thu nhận cáchợp chất thiên nhiên

Đề tài nghiên cứu “Xác định hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích vỏ tắc cóhỗ trợ enzyme pectinase” được triển khai, nhằm tận dụng nguồn phụ phẩm vỏ tac, tiếtkiệm chi phí vận chuyên cho doanh nghiệp và tránh ô nhiễm môi trường Day là hướngnghiên cứu có nhiều triển vọng góp phan vào việc phát triển sản phẩm mới từ vỏ tráitắc Đồng thời, kết quả khảo sát các điều kiện của quá trình trích ly sẽ mở ra hướngnghiên cứu mới cho loại phụ phẩm này

CHƯƠNG 1: TONG QUAN

1.1 Tong quan về cây tắc

1.1.1 Phân loại thực vậtCây tắc hay còn được gọi là cây quất, cây hạnh, có tên tiếng Anh là Calamondin,Kumquat, tên khoa hoc là Citrofortunella microcarpa, tên thường gọi là Citrus

1.1.2 Nguôn gốc, phân bồCó nhiêu tài liệu cho rang cây tắc có nguồn gốc từ Trung Quốc Là loại cây trồngnhiệt đới, ngoài Trung Quốc, cây tắc còn được trồng nhiều ở Philippines, Nhật Bản,Hàn Quốc, Đài Loan, Việt Nam, Ấn Độ và các nước Trung Mỹ [6] Ở nước ta, cây tắcđược trồng từ lâu ở nhiều nơi, nhất là ở các tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long nhưBến Tre, Tiền Giang, Long An

1.1.3 Đặc điểm thực vật và điều kiện sinh tháiCây tắc nhỏ, cao khoảng | - 1,5m, thân dẻo màu xanh xám, phân nhiều cànhnhánh, lá đơn hình bầu dục, màu xanh thẫm, cuồng có cánh rất nhỏ, có đốt ở đầu Rễcây tắc ăn nông, xung quanh có một lớp nắm Micorhiza dày giúp cho việc hút nước vàdinh dưỡng từ đất được dễ dàng hơn Cây tắc ra hoa quanh năm, nhưng mạnh nhất làvào cuôi năm khi thời tiêt chuyên xuân Hoa thường đơn độc, nở xòe năm cánh màu

trắng tươi, rất thơm, chùm nhụy rất ngan Hoa dau thanh qua hinh cau, lúc còn non

mau xanh bóng, khi già chin đối thành màu vàng cam.Quả tắc và các loại quả họ cam quýt đều có cau tao chung như sau: lớp vỏ ngoàicùng chứa tinh dầu ở dạng tự do trong các túi tế bào, bên trong là lớp vỏ trắng có chứanhiều pectin, trong cùng là ruột quả Trên lớp vỏ ngoải cùng thường có một lớp sápmỏng giúp cho quả không bị quá khô hoặc quá âm do tác động của không khí bênngoài, và tránh sự xâm nhập của vi sinh vật vào bên trong qua [7] Qua tắc được thuhái quanh năm, vỏ được bảo quản ở dạng khô, tươi hoặc đông lạnh để tách lay tinhdau Day là một thuận lợi lớn trong nghiên cứu và trong sản xuất đại trà thu tinh dầuCitrus [8] Quả tac có mùi thom, vị chua và tinh dầu thơm cay của vỏ

Quả tắc khá tròn, có đường kính từ 25 - 35mm, khi chín có màu vàng Bên trongruột có nhiều múi màu vàng nhạt, chứa nhiều nước Mỗi quả có từ 8 - 12 hat, còn phanvỏ khá mỏng, có mùi thơm dễ chịu Cây tắc ra nhiều quả và thường chín vào thời điểmcuối năm, được sử dụng dé làm cảnh trong dịp tết

Cây tắc là cây trồng nhiệt đới, dễ trồng, thích hợp với điều kiện nhiệt độ từ 13 39°C, tối thích từ 23 - 29°C; độ âm không khí 80 - 85%; độ âm đất 60 - 70%; và phânbố đều trong năm; tang đất canh tác day, thoát nước tốt [5]

-1.1.4 Thành phần hóa họcBang 1.1 Thành phan hóa học của quả tac (tính trên 100g) [9]

Thành phân Giá trị (%)Am 87,08 — 87,12

Protein 0,86Chat béo 241

Bang 1.2 Một số thành phan hóa học của nước tac [10]

Thành phần Đơn vị Giá trịSaccharose % 1,1

Glucose % 12

Fructose % 13

Acid malic % 02

Acid citric % 3,6

Acid ascorbic mg/1I00g 41.5

Acid dehydroascobic mg/1I00g 22

1.1.5 Công dụng của quả tắcQuả tac có mùi thơm, vị chua, có hàm lượng vitamin C đáng kể, có thé ăn quảtươi, hoặc dùng để làm nước uống hay chế biến thành các món ăn như bánh mut, trà,marmalade, siro, tắc muối, món trang miệng Qua tac cũng được cắt nhỏ và đem lạnhđông với nước (ice cube) rồi cho vào các loại trà, cocktail và nước giải khát để tănghương vị Trong công nghiệp, nước tắc được sử dụng để làm chất tạo hương cho thựcphẩm Quả tắc được kết hợp với vodka và đường để sản xuất rượu mùi Vỏ tắc được sửdụng để khai thác tinh dâu và thu hồi pectin

Quả tắc có giá trị về mặt y học Theo Đông y, quả tắc vị ngọt chua, tính ấm, cókhả năng trị ho, giải uất, giúp thư giãn, giải rượu Quả tắc còn có công dụng thanhnhiệt, tiêu đờm nên rất tốt cho hệ tiêu hóa và hệ hô hấp Nước tắc có công dụng sáttrùng ngoài da, giúp giảm ngứa và giảm kích ứng các vết do côn trùng căn Nước tắccó thé pha với trà, uéng vào có khả năng kháng viêm

1.2 Tổng quan phương pháp trích ly1.2.1 Cơ sở của quá trình trích ly

Trích ly là quá trình hòa tan chọn lọc một hay nhiều cau tử có trong mẫu nguyênliệu bằng cách cho nguyên liệu tiếp xúc với dung môi Động lực của quá trình trích lylà sự chênh lệch nồng độ các cấu tử trong nguyên liệu và trong dung môi [11]

Quá trình chia làm 2 giai đoạn:+ Giai đoạn 1: sự trương nở của nguyên liệu do sự thắm hút dung môi vào pha ran.+ Giai đoạn khuếch tán: các chất khuếch tán từ pha ran vào pha lỏng.

1.2.2 Một số phương pháp trích ly băng dung môi hữu cơ

s* Phương pháp ngầm

Đây là phương pháp cô điền, quá trình thực hiện tương đối đơn giản Nguyên liệuđã nghién nhỏ với kích thước thích hợp, được tiếp xúc với dung môi, sau đó gạn, ép,lang lọc thu lay dịch trích Phương pháp trích được tiễn hành theo 2 cách: trích ly mộtlần hoặc trích ly phân đoạn

Hiện nay, phương pháp ngâm vẫn được sử dung phô biến trong trích ly các hoạt

chất từ nguyên liệu thực vật như sản xuất trà túi lọc, trích ly các hợp chất phenolic từ

lá trà Phương pháp ngâm thường được kết hợp với các tác nhân hoặc kỹ thuật khác détăng hiệu suất trích xuất như: kỹ thuật khuấy dao, tác nhân nhiệt độ: trích ly ở nhiệt độ

thường, nhiệt độ cao (40-60°C), và nhiệt độ sôi.

* Phương pháp ngâm kiệtĐây là phương pháp cải tiến của phương pháp ngâm, dung môi được tiếp xúc vớinguyên liệu Trong thời gian dung môi tiếp xúc với nguyên liệu, các hoạt chất đượchoa tan Sau đó, b6 sung dung môi mới lên mặt khối nguyên liệu thì lớp dung môi nàyngâm vào trong khối nguyên liệu và day dịch trích ra ngoài Lớp dung môi mới tiếptục hoà tan hoạt chất còn trong tế bào nguyên liệu Quá trình tiếp diễn cho đến khidừng việc bố sung dung môi Như vậy, nguyên liệu luôn được tiếp xúc với dung môimới nên có thé trích kiệt hoạt chất

1.2.3 Một số phương pháp trích ly khác

s* Phương pháp trích lý siêu tới hạn (SFE)

Ngoài các kỹ thuật trích ngắm kiệt hay ngâm, các kỹ thuật siêu âm, vi sóng, tríchvới dung môi lỏng siêu tới hạn, trích áp suất cao được phát triển để nâng cao chấtlượng và hiệu quả của sản pham [12] Thử nghiệm so sánh phương pháp trích sử dụngsóng siêu âm, vi sóng, phương pháp SFE cho thấy chúng đều có hiệu suất cao hơn sovới trích ngắm kiệt [13]

Kỹ thuật trích ly chất lỏng siêu tới hạn (SEE) là phương pháp trích ly băng cácchất lỏng siêu tới hạn đã được ứng dụng thành công trong nhiều lĩnh vực như môi

trường, dược phẩm, thực phẩm Phương pháp SFE có nhiều ưu điểm hơn so vớiphương pháp truyền thống [14] Nguyên lý cơ bản của phương pháp là độ hòa tan củacác chất cần trích vào dung môi ở nhiệt độ và áp suất, tại đó dung môi ở trạng thái siêutới hạn [15].

Trong công nghệ SFE, dung môi thông dụng nhất là CO, [16] Đây là dung môiđược FDA và EFSA công nhận về mức độ thân thiện với môi trường [17], chi phí vàđộc tính của nó thấp Điểm tới hạn của CO, (73 atm, 30,9°C) là điểm có giá trị nhiệtđộ, áp suất không cao lam nên sé ít tốn năng lượng dé đưa CO; tới vùng siêu tới hạn

Ung dụng SFE với dung môi CO, lỏng đã được dùng để trích xuất nhiều nhómhợp chat tự nhiên như tinh dau [18], lipid, polyphenol [19], saponin, coumarin,flavonoid [20] SFE cũng được sử dụng như phương pháp trích hay làm sạch thuốc trừsâu các sản phẩm có nguồn gốc được liệu [21], [ 22] Theo Sihvonen và cộng sự(1999), Modey va cộng sự (1996), Henning va cộng sự (1994), Stashenko và cộng sự(1996), CO; là dung môi được lựa chọn ưu tiên trong công nghệ tách chiết các hợpchất thiên nhiên vì các ưu điểm sau: [23], [24], [25], [26]

+ Khả năng truyền khối rất nhanh+ Tính chọn lọc cao đối với các cấu tử trích ly+ Là chất tro về mặt hóa học cho nên phản ứng phụ được hạn chế+ Không độc với cơ thể, không ăn mòn thiết bị

+ Độ tinh sạch cao, do đó cũng tiết kiệm chỉ phí cho quá trình tỉnh sạch+ Có thé tự động hóa

s* Sóng siêu 4m

Sóng siêu âm là sóng có tần số cao hơn ngưỡng giá trị ma tai người có thé ngheđược Sóng siêu âm được sử dụng hiện nay luôn có tan số từ 20 kHz trở lên [27].Ngoài ra, sóng siêu âm có bản chất là sóng dọc hay sóng nén, nghĩa là trong trườngsiêu âm các phần tử dao động theo phương cùng với phương truyền của sóng Sóngsiêu âm gây ra sự phá vỡ cau trúc vật lý một cách mãnh liệt, gây ra sự khuếch tán vàotrong dung môi của các cau tử cần trích xuất Vì vậy, phương pháp dùng sóng siêu âmhỗ trợ thì hiệu quả hơn và nhanh hơn Đồng thời, trích xuất có hỗ trợ của sóng siêu âmkhông dân đên sự phá hủy câu trúc cũng như làm suy giảm chức năng sinh học của các

s* Vị sóng

Trích ly vi sóng dựa trên kết quả dao động của trường điện từ với tần số 2450MHz Cac phan tử chat thién nhién thường là lưỡng cực điện, có một đầu điện tích âmvà một đầu điện tích dương Những đầu lưỡng cực này thường có xu hướng quay saocho nam song song với chiều điện trường ngoài Khi điện trường dao động các phân tửquay nhanh qua lại và được chuyển hóa thành chuyển động nhiệt hỗn loạn va chạmphân tử tạo thành nhiệt trong môi trường trích ly [30]

Ưu điểm của phương pháp là cho hiệu suất cao và không gây độc Hiện nay,phương pháp trích ly vi sóng được áp dung rộng rãi trong trích ly phenol, hydrocarbonthơm va hydrocarbon đa vòng Tuy nhiên, phương pháp nay có nhược điểm là vốn đầutư lớn và thiết bị phức tạp

1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trinh trích ly- Kích thước nguyên liệu: Kích thước nguyên liệu càng nhỏ thì diện tích bề mặt tiếpxúc giữa nguyên liệu và dung môi càng lớn Do đó, việc trích ly các cau tử từ nguyênliệu vào dung môi sẽ trở nên dễ dàng hơn Tuy nhiên, nếu kích thước nguyên liệu quánhỏ thì chi phí cho quá trình nghiền xé nguyên liệu gia tăng Ngoài ra, việc phân chiapha lỏng và pha ran khi kết thúc quá trình trích ly sẽ trở nên khó khăn hon [11]

- Loại dung môi: Dung môi dùng để chiết xuất các hợp chất ra khỏi nguyên liệu thựcvật rất đa dạng và thay đối tùy theo đặc điểm của nguyên liệu và bản chất của chất cannghiên cứu.

- Nhiệt độ trích ly: nhiệt độ cao làm tăng khả năng hòa tan của các chất hòa tan vàodung moi do giảm độ nhớt, tăng hệ số khuếch tán Tuy nhiên, việc tăng nhiệt độ tríchly sẽ làm tăng chi phí năng lượng cho quá trình, đồng thời xảy ra một số phản ứng hóahọc không mong muốn trong dịch trích [11]

- Tỷ lệ khối lượng giữa dung môi và nguyên liệu: cùng một lượng nguyên liệu, nếu

tăng lượng dung môi sử dung thì hiệu suất trích ly sẽ tăng theo Đó là sự chênh lệchnông độ các cau tử cần trích ly trong nguyên liệu và dung môi sẽ càng lớn Tuy nhiên,nếu lượng dung môi sử dụng quá lớn thì sẽ làm loãng dịch trích [11].

- Thời gian trích ly: khi thời gian trích ly tăng thì hiệu suất thu hồi chất chiết tăng Tuynhiên, nếu thời gian trích ly kéo dài thì hiệu suất thu hồi chất chiết sẽ không tăng thêmđáng kê

1.3 Tổng quan về chất kháng oxy hóa1.3.1 Góc tự do

Các gốc tự do hay các chất hoạt động chứa oxy và nito (Reactive OxygenSpecies - ROS và Reactive Nitrogen Species - RNS) là các dẫn xuất dạng khử của oxyvà nito phân tử Chúng được chia thành hai nhóm lớn là các gốc tự do va các dẫn xuấtkhông phải gốc tự do (Bảng 1.3) Các gốc tự do là các phân tử hay nguyên tử có mộthay nhiều điện tử độc thân Các dẫn xuất không phải gốc tự do như oxy đơn,hydroperoxide, nitroperoxide là tiền chất của gốc tự do Các ROS và RNS phản ứngrất nhanh với các phân tử quanh nó, do đó gây ton thương và làm giảm giá tri sinh họccủa các đại phân tử sinh học như DNA, protein, lipid [31], [32], [33], [34], [35]

Bảng 1.3 Các ROS và RNS trong cơ thể sinh học [35]

ROS/RNSO;”- Gốc superoxyde“OH Góc hydroxylROO’ Gốc peroxyde

HO, Hydrogenperoxide'O, Oxy donNO" Oxide nitriceONOO- Peroxynitrite

HOC] Acid hypochlorique

Do sự có mặt của điện tử này, các gốc tự do có một thuộc tính đặc biệt quantrọng là có khả năng oxy hóa rất cao Tuy nhiên, khi số lượng các gốc tự do tăng caobất thường, vượt cao hơn nồng độ của các chất kháng oxy hóa thì chúng sẽ khởi động

những phản ứng dây chuyền oxy hóa các chất nền trong cơ thé, đặc biệt là các lipid,thành phân cau tạo của tat cả các màng tế bào.

Gốc tự do có thể mang điện tích âm hoặc điện tích dương hoặc không mang điện tích.- Gốc tự do không mang điện tích (neutral free radical)

+ Các hợp chất Thiol mat nguyên tử hydro tạo thiyl là gốc tự do không tích điện(A* gốc tự do hữu co): A*” + RSH > AH+ RS°

+ Gốc thiyl cũng sinh ra khi disulfit nhận điện tử:

RSSR + e — [RSSR*] — RS + RS°

+ Quinon cũng trở thành gốc tự do trung tinh: QH + A*°—»Q*°+ AH- Gốc tự do cation (cation radical): các gốc tự do cation thường có nhiều ở các bạchcầu đa nhân Chúng có nguồn gốc từ các hydrocacbon va là yếu tố gây ung thư phốbiến

- Gốc tự do anion (anion radical): đại diện là SuperoxideHoạt tính của sốc tự do thay đôi phụ thuộc vào nhiệt độ và nông độ các phân tử ởmôi trường xung quanh Ở nhiệt độ thấp thì ngay cả các gốc tự do có hoạt tính caocũng có thé ngừng hoạt động Ở nhiệt độ cơ thể 37°C, các gốc tự do hoạt động rất khácnhau: gốc hydroxyl OH’ và nguyên tử Cl hoạt động rất mạnh, hăng số tốc độ phản ứngcó thé tới 10°/M.s

Các gốc tự do sau khi gây ton thương màng tế bào sẽ dẫn đến nhiều ton thươngkhác như biến đối cau trúc các protein, ức chế hoạt động các men, biến đổi cấu trúc vàthuộc tính các nội tiết tố Có hai loại gốc tự do:

e Gốc tự do nội sinh: Có trong cơ thé do những quá trình chuyển hóa tự nhiênnhư hô hấp tế bào, diệt khuẩn trong quá trình thực bao, tốn thương các tế bao e Gốc tu do ngoại sinh: Được hình thành do các yếu tố ngoại lai như ô nhiễm môi

trường, uống rượu, hút thuốc lá 1.3.2 Khái niệm về chất kháng oxy hóa

Chất kháng oxy hóa là các hợp chất có khả năng làm chậm lại, ngăn cản hoặc đảongược quá trình oxy hóa các hợp chất có trong tế bào cơ thể [36], [37], [38] Chấtkháng oxy hóa có thể trực tiếp phản ứng với các gốc tự do hoạt động để tạo ra nhữnggốc tự do mới kém hoạt động hơn, từ đó có thể ngăn cản chuỗi phản ứng dây chuyềnđược khơi mào bởi các gốc tự do, còn gọi là chất kháng oxy hóa bậc một Chất kháng

¢ Chất kháng oxy hóa có bản chất enzymeĐây là hệ thống kháng oxy hóa nội sinh tôn tại chủ yếu ở tế bào và giữ một vaitrò quan trong trong việc duy trì sự sống Tế bao sống luôn bị tổn hại bởi các gốc tự dosinh ra trong các quá trình sinh lý như quá trình hô hấp và các quá trình bệnh lý Vìvậy, một hệ thong kháng oxy hóa nội sinh dé bảo vệ tế bào là điều cần thiết Hệ thốngđó bao gồm các enzyme kháng oxy hóa: Superoxyd dismutase, Glutathion peroxydase(GSH-Px), Catalase.

* Chat khang oxy hóa phi enzymeChat kháng oxy hóa không có bản chat enzyme là những hop chat do co thé sinhra (có nguon sốc nội sinh) như vitamin A, glutathion, glycin, methionin, hoặc cácchất kháng oxy hóa ngoại sinh có nhiễu trong thực vật được cung cấp vào cơ thé thôngqua khẩu phan ăn gồm có các nhóm vitamin C, vitamin E, các carotenoid và các hợpchất phenolic [39], [37], [33], [40] Các chat nay có nhiéu trong rau qua Chúng đượccoi là các chất kháng oxy hóa tự nhiên

a Vitamin EVitamin E là một chat kháng oxy hóa hòa tan trong lipid, phan phối rộng khắptrong tế bào và được coi như là hàng phòng thủ trước tiên chống lại quá trình peroxydhóa lipid Vitamin E bảo vệ các acid béo chưa bão hòa và cholesterol trong mang tếbào Vitamin E ton tại ở tám dạng trong tự nhiên: bốn dạng tocopherol và bỗn dang

tocotrienol, trong đó a — tocopherol là hợp chất thé hiện hoạt tính kháng oxy hóa

mạnh nhất, được thể hiện qua việc ngăn chận phản ứng của các sốc tự do băng cách

nhường một hydro (H) của gốc phenol cho gốc lipoperoxyl (LOO’) để biến gốc tự do

này thành hydroperoxyd (LOOH): LOO’ + OH — LOOH +

Tocopherol-Ơ (với LOO: gốc tự do peroxyde)Khả năng kháng oxy hóa của vitamin E phụ thuộc vào mức độ cản trở khônggian của nhóm methyl ở vị trí ortho đối với nhóm hydroxyl ở vòng thơm Nhómhydroxyl càng bi cản trở ít (trường hợp 6-tocophenol và 6-tocotrienol), kha năngkháng oxy hóa càng cao [41]

b Vitamin CVitamin C (acid ascorbic) được tìm thay nhiều trong thực phẩm tươi, rau quả vatrái cây Vitamon V đóng vai trò hết sức quan trọng trong nhiều hoạt động của cơ thé.Vitamin C giúp cho cấu trúc collagen 6n định, can thiết cho sự lành vết thương, tăngsức đề kháng cho cơ thể Vitamin C cũng là một chất kháng oxy hóa quan trọng.Vitamin C hoạt động như một chất kháng oxy hóa trong môi trường nước của cơ thể —cả nội bào lẫn ngoại bào Vitamin C có khả năng vô hoạt các sốc tự do rất tốt, do đónó có thể chuyển cho các gốc tự do hai nguyên tử hydro của nó và khi đó, nó trở thànhdehydroascorbic acid (Hình 1.6) [33]

HO OH le `

Ascorbic acid Dehydroascorbic acid

Hình 1.4 Khử các gốc tự do bởi vitamin CNgoài kha năng vô hoạt trực tiếp các gốc tự do, vitamin C còn có khả năng hoạtđộng hiệp lực với các chất kháng oxy hóa khác trong cơ thé như vitamin E, carotenoidvà flavonoid Khi có sự tiếp xúc giữa vitamin E và gốc tự do peroxide của acid béo,vitamin E chuyền điện tử của nó cho gốc tự do nhưng đồng thời nó cũng trở thành gốctự do tocopheryl (vitamin E ở dạng oxy hóa) Vitamin C tiến hành khử gốc tocopherylthành vitamin E nguyên dạng, sẵn sàng vô hoạt các gốc tự do peroxide mới Cáccarotenoid và các flavonoid khi vô hoạt các gốc tự do cũng được hoàn nguyên với cochế tương tự bởi vitamin C Điều này góp phan hạn chế sự tự kích hoạt oxy hóa (pro-oxydante) của các gốc vitamin E và flavonoid [36]

c GlutathionGlutathion (GSH) là một chat kháng oxy hóa nội sinh phố biến, có phân tử lượngthấp GSH là một tripeptid gồm các acid amin như acid L-y-glutamic, L-eystein vaL-glycin Hoạt tính kháng oxy hóa của GSH được thé hiện theo 2 cách:

- GSH có hydrogen linh động nên có thé khử các gốc tự do bang cách cho hydrogencho các gốc tự do Gốc tự do GS* mới hình thành sé dimer hóa tạo thành hợp chatGSSG bên vững:

2GSH +2R' — 2RH + 2GS”

GS' + GS’ > GSSG

- GSH đóng vai trò là chat cho điện tử trong các phan ứng được xúc tác bởi chế phẩmenzyme GSH peroxydase và GSH-Px nhăm phân hủy các hợp chất peroxide hữu cơ vàvô cơ độc hại GSH rất quan trọng trong việc kháng oxy hóa ở não, nơi mà những chấtkháng oxy hóa khác như SOD, Catalase và GSH-Px có nông độ rất thấp Sự bấtthường của GSH trong não là một trong những nguyên nhân chính gây bệnhParkinson Ngoài ra, GSH con phản ứng với NO trong não tạo S—nitrosoglutathion làmgiảm tác hại của NO lên tế bào thần kinh

d Nhóm các hợp chất phenolic

Phenolic là nhóm các hợp chất tự nhiên được tìm thay trong cay trong, dac trung

bởi sự hiện diện của nhiều nhóm chức phenol trong cấu trúc phân tử Hop chatphenolic thường có thé chia thành tannin hòa tan (ester của acid gallic với glucose vàcác đường khác) và phenylpropanoid, chăng hạn như lignin, flavonoid và tannin côđặc Việc chia các nhóm phenolic thành lignin, flavonoid va tannin bắt nguồn từ sự đadạng của các đơn vị phenolic tạo ra trong quá trình chuyển hóa ở thực vật, cũng nhưphân nhóm cô điển dựa trên mức độ quan trọng của mỗi thành phan cơ bản tới lĩnhvực nghiên cứu khác nhau Hóa hoc tannin có vai trò quan trọng trong nên côngnghiệp thuộc da, lignin liên quan đến hóa học của đất và cấu trúc thực vật, vàflavonoid liên quan đến chuyển hóa ở thực vật — chất bảo vệ trong thực vật và màu sắccủa hoa (ví dụ từ anthocyanin) Nhóm phenolic được nghiên cứu nhiều nhất làflavonoid, anthocyanin và isoflavonoid [42] Các chất có hoạt tính sinh học bao gồmflavonoid, phenylpropanoid và phenolic acid Chúng giữ vai trò quan trọng trong hoạtđộng kháng oxy hóa cho cơ thé Hoạt tính kháng oxy hóa của các hợp chất phenolicchủ yếu là do chúng có khả năng ngăn chặn các chuỗi phan ứng dây chuyền gây ra bởicác gốc tự do, bằng cách phản ứng trực tiếp với gốc tự do đó tạo thành một gốc tự domới bén hơn, hoặc cũng có thé tạo phức với các ion kim loại chuyển tiếp vốn là xúctác cho quá trình tạo gốc tự do

Hình 1.5 Các vùng câu trúc đảm bảo khả năng kháng oxy hóa của polyphenol

65% acid galacturonic được liên kết với nhau băng liên kết ø-1 4 glucoside [45], trongđó, một số gốc -COOH được methoxyl hóa -CHạO Tùy nguén pectin khác nhau màpectin có khối lượng phân tử 80.000 + 200.000 Da

Trong thực vat, pectin tổn tại ở hai dạng: protopectin (không tan), có mặt chủ yếutrong thành tế bào và polysaccharide araban (tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào) Dưới tácdụng của acid, các protopectin chuyển sang dạng hòa tan [46]

COOCH, COOH COOCH, COOCH, COOH0 0 0 0 0

H W/W d/h V fh OM V

-“Now uA Kon nA Now u/* Kon nf? Now uf”

H H H H HH OH H OH H OH H OH H OH

Hình 1.6 Cau trúc co bản của pectin

- Protopectin là phức của pectin với các hợp chất hóa học khác Protopectin là mộtthuật ngữ dùng để mô tả pectin không tan trong nước, được tìm thấy trong các mô thựcvật [48] và có nhiều trong trái cây chưa chín

- Pectic acid là acid polygalacturonic Đây là polymer của các phân tử acidgalacturonic, liên kết với nhau bởi liên kết a-1,4 glycoside [11]

- Pectinic acid là acid polygalacturonic, trong đó có một gốc -COOH trong phân tử đãbị ester hóa bởi methanol Pectinic là muối của acid pectic và acid pectinic [48]

- Pectin là acid polygalacturonic, trong đó hau hết các gốc -COOH đã bị ester hóa bởimethanol [11] Pectin ở dạng tự nhiên năm ở thành tế bào, liên kết với cấu trúcpolysaccharides khác và protein để tạo thành protopectin không tan [45]

1.4.2 Chế phẩm enzyme pectinaseChế phẩm enzyme pectinase là chế phẩm enzyme xúc tác sự phân hủy của cácpolymer pectin Những chế phẩm enzyme này đóng vai trò hết sức quan trọng trongquá trình bảo quản trái cây và rau quả Chế phẩm enzyme pectinase cũng được ứngdụng nhiều trong quá trình chế biến thực phẩm Ứng dụng đầu tiên của các chế phẩmenzyme trong các ngành công nghiệp nước quả là việc sử dụng pectinase để làm trongnước táo ở những năm 1930 Việc lọc nhanh chóng của nước trái cây sau khi pectin bịphân hủy bởi pectinase và giảm độ nhớt trong dịch, dẫn đến một quá trình sản xuấtngăn hon và cải thiện đáng kế chất lượng nước ép táo công nghiệp Sau đó các chếphẩm pectinase được ứng dụng dé loại bỏ trong nước quả dâu đỏ (red berry), giúp 6nđịnh chat màu tốt hơn Việc sử dụng pectinase và amylase dé phân hủy pectin và tinhbột trong nước táo đã ngăn ngừa sự hình thành cặn sau đóng chai, từ đó ôn định trạngthái và kéo dài được hạn sử dụng.

Ngày nay, việc kết hợp các yếu tố thiết bị, kỹ thuật chế biến, công nghệ chếphẩm enzyme cho phép các nhà sản xuất nâng cao giá trị nguyên vật liệu cho thựcphẩm và thức ăn chăn nuôi và giảm thiểu lượng chất [49]

Hệ pectinase gồm có những chế phẩm enzyme như sau [11]- Pectinesterase (PE, EC.3.1.1.11): còn được gọi là pectinmethyl hydrolase [45]enzyme này xúc tác phan ứng thủy phân ester trong phân tử pectin, làm giảm mức độester hóa của cơ chất và giải phóng ra methanol Chế phẩm pectinesterase thường đượcứng dụng trong sản xuất pectin để tạo ra sản phẩm với mức độ ester hóa khác nhau.Ngoài ra, chế phẩm enzyme này còn được sử dụng để tách pectin ra khỏi nước trái câynhằm mục dich làm tăng độ trong của sản phẩm

- Nhóm chế phẩm enzyme thủy phân liên kết a-1,4 glycoside trong hợp chấtpectin:

Polygalacturonase (PG) gồm ba chế phâm enzyme:i Endo PG (EC.3.2.1.15): thủy phân liên kết a-1,4 glycoside tại giữa mạch của

phân tử acid pectin hay acid pectinic.

pectin và tạo ra sản phẩm là galacturonate.- Nhóm pectin transeliminase: những chế phẩm enzyme này xúc tác phản ứng phângiải liên kết a-1,4 glycoside trong hợp chất pectin nhưng không có sự tham gia củaphân tử nước Chúng bao gồm hai nhóm chế phẩm enzyme:

+ Polygalacturonatelyase (PGL) gồm hai chế phẩm enzyme:e Endo PGL (EC.4.2.2.2): xúc tác trên cơ chất là acid pectic hay acid pectinic,

liên kết bị thủy phân năm ở những vị trí giữa mạch phân tử cơ chất.e Exo PGL (EC.4.2.2.9): xúc tác trên cơ chất là acid pectic hay acid pectinic, liên

kết bị thủy phân nằm ở vị trí đầu không khử của phân tử cơ chất.+ Polymethylgalacturonatelyase (PMGL) gồm hai chế phẩm enzyme:

e Endo PMGL (EC.4.2.2.10): xúc tác trên co chất là pectin, liên kết bị phân hủynăm ở vị trí giữa mạch của phân tử cơ chất

e Exo PMGL: xúc tác trên cơ chất là pectin, liên kết bi phân hủy nam ở vị trí đầukhông khử của phân tử cơ chất

- Hệ pectinase còn có những chế phẩm enzyme thủy phân hoặc phân húy liên kết

a-1,4 glycoside trong các oligo-D-galacturonate.

Pectinase từ nam mốc Aspergillus sp bao gồm nhóm polygalacturonase va pestin

methylesterase [50] Nhiệt độ hoạt động nhóm này khoảng 45°C ở pH 4 [51] Nhóm

endopolygalacturonases chỉ có trong nam sợi, nhưng không có trong nắm men và vikhuẩn Exopolygalacturonases thì có mặt trong cả thực vật, nam sợi và vi khuẩn [52]1.4.3 Một số nghiên cứu về ứng dụng của chế phẩm enzyme pectinase

Chế phẩm enzyme pectinase được ứng dụng trong sản xuất nước quả để cải thiệnhiệu suất thu hôi chất chiết và chất lượng dịch trích từ mô quả, đồng thời làm giảm độ

nhớt và làm trong dịch quả [53] Từ trước đến nay có nhiều công bố khoa học về sửdụng chế phẩm pectinase trong sản xuất nước quả Số lượng pectinase được sản xuấtchiếm khoảng 10% trong tong thé các chế phẩm enzyme Pectinolytic enzyme đượcứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm sản xuất rượu vang và nước tráicây [54].

Akesowan và cộng sự (2013) đã sử dụng phương pháp đáp ứng bề mặt để tối ưuhóa nông độ chế phẩm enzyme và thời gian xử lý pectinase trong quy trình thu nhậndịch ôi Kết quả cho thay chế phẩm pectinase sẽ làm giảm độ nhớt, tăng độ trong, tănghàm lượng acid ascorbic, và hiệu suất thu hồi chất chiết của dịch qua so với mẫu đốichứng [55]

Fatma Abbès và cộng sự (2011) đã kết luận rằng việc kết hợp pectinase vàcellulase từ Aspergillus (tỷ lệ 50U/5U) trong việc trích ly trái chà là (pha loãng vớinước với tỷ lệ thịt quả/nước = 1/3) ở pH 4, nhiệt độ 50°C cho H(%) cao nhất đạt72,37% Bên cạnh đó, dịch thu được có màu sắc sáng hơn và được nhiều người tiềudùng đánh giá cao hơn theo thang điểm Hedonic so với không sử dụng chế phẩmenzyme [56].

Oszmianski và cộng sự (2011) đã sử dung chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-Lvà Pectinex XXL dé thu nhận dich qua táo Hiệu suất thu hồi dịch quả đạt khoảng92,3% - 95,3%, và cao hơn 13,7% — 16,5% so với mẫu không xử lý chế phẩm enzyme(81,8%) Ngoài ra, tong hàm lượng phenolic tong trong dịch táo thu được cũng caohơn (1520 mg/kg) so với mẫu đối chứng (441 mg/kg) [57]

Nilay va cộng sự (2001) kết luận rằng việc sử dụng pectinase 1,5%, pH 4,5 ở35°C lam tăng hiệu suất trích ly nước ép cà rốt 30,23%, đồng thời làm giảm độ nhớt vàtăng hàm lượng carotene trích ly so với không sử dụng chế phẩm enzyme [58]

1.5 Tình hình nghiên cứu về quả tắc trên thế giới và Việt Nam1.5.1 Các nghiên cứu trên thế giới

Năm 2014, Shyi-Neng Lou và các cộng sự đã nghiên cứu về việc sấy khô ảnhhưởng đến thành phân flavonoid và hoạt tính kháng oxy hóa của quả tắc non Kết quảcho thấy có 7 loại flavonoid trong quả tắc non được trích ly băng nước nóng bao gồm3ˆ,5,-di-C-B-glucopyranosylphloretin (DGPP, 285,9 + 2,9 mg/100g), acacetin 8-C-neohesperidoside (margaritene, [36,2 + 2,6 mg/100g), acacetin 6-C-neohesperidoside

(isomargaritene, 119,1 + 1,8 mg/100g), fortunellin (acacetin 7-O-neohesperidoside,28,5 + 0,7 mg/100 g), apigenin 8-C-neohesperidoside (16,9 + 0,1 mg/100g), poncirin(isosakuranetin 7-O-neohesperidoside, 5,1 + 0.1 mg/100g), and rhoifolin (apigenin 7-O-neohesperidoside, 2,0 + 0,1 mg/100g) Quá trình say ở 130°C trong 1 giờ có thé giảiphóng các hàm lượng phenolic tong va làm tang kha năng kháng oxy hóa của dichtrích quả tắc [59]

Năm 2013, Shyi-Neng Lou và các cộng sự đã nghiên cứu về các thành phầnflavanoid và khả năng kháng oxy hóa dựa vào khả năng khử gốc tự do DPPH của dịchtrích quả tắc sử dụng các dung môi khác nhau gồm nước nóng, ethanol, methanol vàethyl acetate Kết qua cho thay rang hàm lượng phenolic tong va flavonoid trong vỏtac cao hơn trong thịt qua, trừ hàm lượng flavonoid được trích trong nước nóng Cácthành phan flavonoid được tìm thất trong dịch trích vỏ tắc là 3°,5'-di-C-B-glucopyranosylphloretin (DGPP), naringin, hesperidin, nobiletin và diosmin Hamlượng flavonoids và DGPP đạt giá trị cao nhất khi trích ly bằng nước nóng 90°C Dịchtrích trong nước nóng và ethyl acetat cho giá trị DPPH cao hơn dịch trích trong ethanolva methanol [2]

Năm 2012, Ming-Wen Yu và các cộng sự đã nghiên cứu xác định hoạt tínhkháng oxy hóa dựa vào khả năng hấp thu gốc oxy hóa (ORAC), năng lực khử và khảnăng quét gốc superoxyt (superoxyde anion scavenging) trong vỏ tắc non Dịch tríchvỏ tac bằng nước nóng cho thay khả năng hap thu gốc oxy hóa (ORAC), năng lực khửvà khả năng khử gốc tự do cao nhất Năm flavonoids quan trọng là 3°,5°-di-C-B-glucopyranosylphloretin, naringin, hesperidin, nobiletin, và tangeretin được tìm thaytrong dịch trích băng nước nóng với các giá trị trong ứng là 6888 + 522 mg/100g chatkhô, 2333 + 157 mg/100g chất khô, 1350 + 94 mg/100g chat khô, 165 + 13 mg/100gchất khô, và 8 + 4 mg/100g chất khô Kết quả cho thay giá tri ORAC cao nhất là 28,02+ 2/73 mmol TE/g chất khô, và hai hợp chất naringin and hesperidin được xác địnhnhư hợp chất chính thuộc về hoạt tính kháng oxy hóa [4]

Năm 2012, Li-Wen Peng và các cộng sự đã sử dụng phương pháp làm lạnhnhanh và sử dụng nước nóng (90°C + 3 trong 15 phút) để trích tinh dầu trong vỏ và tráitac (Fortunella margarita Swingle) Thanh phan dễ bay hơi trong tinh dầu được xácđịnh bằng phương pháp phun trực tiếp (DI) hoặc phương pháp vi trích chất ran (HS-

SPME) kết hợp với sắc ký khí (GC) Kết qua cho thay có 43 hợp chat được xác định,trong đó có 37 hợp chất được xác định bằng DI/GC và 31 hợp chat bằng HS-SPME/GC Nước nóng làm tăng hiệu suất thu nhận tinh dầu cả trong cả vỏ và toàn bộtrái tắc Các thành phan chính trong tinh dầu bao gồm linalool, terpinen-4-ol và a-terpineol, mà hàm lượng tăng lên sau khi được chưng cất hơi nước [3]

Năm 2009, Engy Samih Sadek và các cộng sự đã trình bày nghiên cứu về phươngpháp sử dụng dung môi ethyl acetate, n-butanol và sắc ký lỏng để xác định các thànhphân polyphenolic và xác định hoạt tính kháng oxy hóa dựa vào khả năng khử gốc tựdo DPPH trong vỏ tac ở Ai Cập và Hy Lạp Kết qua cho thay các nhóm polyphenolchính được xác định là C-glycosylated flavones, O-glycosylated flavones, C-glycosylated flavanones, O-glycosylated flavanones, flavonols, chalcones, polyphenolacids và các dẫn xuất của nó Hoạt tính kháng oxy hóa va hàm lượng phenolic tổng(774 + 0,2 mg GAE/g chất khô (Hy Lạp) và 106,2 + 0,5 mg GAE/g chất khô (AiCập)) đạt giá trị cao nhất khi tiến hành trích ly vỏ tắc trong ethyl acetate [60]

Năm 2010, Davide Barreca và các cộng sự đã nghiên cứu xác định thành phânflavonoid băng phương pháp sắc ký pha đảo LC-DAD-ESI-ITMS và khả năng khángoxy hóa (theo phương pháp ABTS va DPPH) của nước ép tac (Fortunella japonicaSwingle) Kết quả cho thấy có 13 hợp chất (C- và O-glycosyl flavonoids) được xácđịnh trong đó acacetin 3,6-di-C glucose, vicenin-2, lucenin-2,4’-methyl ether, narirutin4'-O-glucoside và apigenin 8-C-neohesperidoside được xác định đầu tiên trong nướcép tắc [61]

1.5.2 Các nghiên cứu tại Việt NamNăm 2009, Trịnh Hoàng Hiếu và các cộng sự trường Đại học Khoa học Tự nhiênđã tiễn hành khảo sát tinh dầu vỏ trái và lá tắc trên nhiều lĩnh vực: hiệu suất tối ưu theocác phương pháp ly trích, chỉ số vật lý và hoá học, thành phần hóa học và hoạt tínhsinh học Sự ly trích tinh dầu được thực hiện theo phương pháp chưng cất hơi nướcđun nóng cô điển và chiếu xạ vi sóng Thành phan hóa hoc tinh dầu được xác địnhbăng phương pháp GC-MS, cho thấy tinh dau vỏ trái có cấu phan chính là limonen(92%) và tinh dầu lá chứa chủ yếu các cau phần chính là elemol (18%), B-eudesmol(16%), epibiciclosesquiphelandren (16%) [62]

Tại hội nghị Khoa học và Công nghệ lần 9, Nguyễn Thị Lý và các cộng sự khoaCông nghệ hóa học, Dai học Bách Khoa, Tp Hồ Chí Minh đã công bố nghiên cứu vềviệc tách chiết tinh dau va alkaloid từ vỏ quả tac (Citrus japonica Thumb) Bangphương pháp chung cất theo hơi nước cô dién và phương pháp chung cất lôi cuốn theohơi nước dưới sự chiếu xạ của vi sóng, các tác giả đã thu được 17 cau tử như:limonene chiếm 93,12%, B-myrcene chiếm 4,59%, B-pinene chiếm 1,29%, 3-carenechiếm 1,19% và germacrene D chiếm 171% Kết quả cũng cho thay hiệu suất tinh dauthu được khá cao (2,61% từ phương pháp đun nóng cô điển và 3,54% từ phương phápchiếu xạ vi sóng) Cả 2 phương pháp dễ dàng thực hiện trong điều kiện sản xuất thủcông với các thiết bi đơn giản Alkaloid thu được từ nước quả tac gồm alkaloid A vàalkaloid B với hiệu suất là 6,68% (so với lượng cao khô) [63]

2.2 Hóa chất- Chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SP-L được sản xuất từ nấm mốc Aspergillusaculeatus nhập từ Novozyme (Thuy Si) Hoạt tính xúc tác của chế phẩm enzymePectinex Ultra SP-L là 4560 PGU/mL (polygalacturonase/mL) Nhiệt độ và pH tối ưutheo nha sản xuất tương ứng là 50 — 55°C và 4,5.

- Ethanol (99%) — Việt Nam- Acid gallic- Merck, Đức- Na,CO;3— Merck, Duc- Folin-Ciocalteu — Merck, Duc- ABTS - 2,2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline 6-sulfonate) — Merck, Đức- Trolox [6-hydroxy-2,5 ,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid] — Merck, Duc- Các hóa chất khác

Các hóa chất trên được mua tại Công ty Hóa Dược FD&C, và Công ty Hóa Nam Tp.Hỗ Chí Minh

2.3 Phương pháp nghiền cứu2.3.1 Sơ đồ nghiên cứu

Sơ đồ nghiên cứu được trình bày trong hình 3.2

én cứu

.^

Sơ đồ nghỉ

22

- Khảo sát mot sé - Độ am - Hàm lượng cellulose - Hàm lượng đường tong

Vỏ tặc thành phân hóa học Ƒ———?| - Tro - Hàm lượng pectin - Hàm lượng đường khử

cơ bản - Hàm lượng phenolic tông

Ảnh hưởng của hàm lượng chế

VvVv Xử ly vỏ tắc có hỗ trợ chế pham chê pham enzyme

Anh hưởng của nồng độ dung

Vv

r*| môi md

Trich ly vo tac đã xử lý chế ; — Rphâm enzyme sử dụng dung s Anh hưởng cua ty lệ nguyênmôi liệu: dung môi

Ảnh hưởng của thời gian trích

ly bang dung môi >

Anh hưởng của nhiệt độ tríchin ly băng dung môi >

Ham muc tiéu:-Ham lượng phenolic tông-Hoạt tính khang oxy hóa

Vv So sánh hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích từ vỏ tac và dịch quả

Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu

232.3.2 Quy trình công nghệ dự kiến thu nhận dịch trích vỏ tắc

Bô sung nước

Vv

Chinh pH

Bo sung chê phầmenzyme pectinase

hữu cơ dung môi

Ỷ

Lọc BÀ» Bã

ỶTach dung môi

Dịch tríchVo tặc

Hình 2.2 Quy trình công nghệ thu nhận dịch trích vỏ tắc2.3.3 Thuyết minh quy trình

1g vỏ tắc được cho vào erlen 100mL, sau đó dem đi xử lý chế phẩm enzyme va dungmôi hữu cơ Dịch trích được thu nhận bằng phương pháp lọc chân không, và đem dịchlọc cô quay chân không đuổi dung môi và thu nhận dịch trích dé phân tích các chỉ tiêu

* Mẫu được xử lý chế phẩm enzyme: 1g vỏ tắc xay được cho vào erlen 100mL,và sau đó bồ sung nước với tỷ lệ vỏ tắc: nước là 1:20, chỉnh pH 4,5 và b6 sungchế phẩm Pectinex Ultra SP-L vào mẫu với hàm lượng thích hợp, và thủy phân

24theo những khoảng thời gian khảo sát trong bé điều nhiệt Sau đó, vô hoạt

enzyme trong nước sồi 95°C trong 5 phút.

* Mẫu sau khi vô hoạt enzyme cho ethanol vào với tỷ lệ nguyên liệu: ethanol,

+

nông độ ethanol, thời gian và nhiệt độ trích ly thích hợp để khảo sát Sau đó,đem hỗn hợp lọc chân không và cô quay thu dịch trích, để xác định các chỉ tiêuhàm lượng hàm lượng phenolic tong, khả năng kháng oxy hóa của dịch trích thuđược theo phương pháp nhốt gốc tự do ABTS và khử sắt FRAP

2.3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm2.3.3.1 Anh hưởng của hàm lượng chế phẩm enzyme pectinase đến khả năngkháng oxy hóa của dịch trích vó tắc

pháp nhốt gốc tự do ABTS và khử sat FRAP2.3.3.2 Anh hướng của thời gian xử lý chế phẩm enzyme pectinase đến kha năngkháng oxy hóa của dịch trích vó tắc

pháp nhốt gốc tự do ABTS và khử sat FRAP2.3.3.3 Anh hướng của nồng độ ethanol đến kha năng kháng oxy hóa của dịchtrích vỏ tac

s* Yếu tố cô định:- Ty lệ vỏ tac: ethanol là 1:20- hoi gian trích ly: 30 phút

s* Yếu tố cô định:- Nong độ ethanol: kết quả được chọn từ thí nghiệm 2.3.3.3- hoi gian trích ly: 30 phút

s* Yếu tố thay đổi: Nhiệt độ trích ly được thay đối lần lượt là 4°C, 25°C, 50°C

26* Hàm mục tiêu: hàm lượng phenolic tổng, hoạt tính kháng oxy hóa theo phương

pháp nhốt gốc tự do ABTS và khử sat FRAP2.3.3.7 So sánh hoạt tính sinh học của dịch trích vỏ tắc trích ly bằng chế phẩmenzyme kết hợp dung môi và dịch quá tắc

“+ Thông số cô định:e Dịch trích thu được sau khi trích ly bang chế phẩm enzyme và dung môie Dịch quả tac sau ép

* Hàm mục tiêu: hàm lượng phenolic tổng, hoạt tính kháng oxy hóa theo phươngpháp nhốt gốc tự do ABTS và khử sat FRAP

2.4 Các phương pháp phân tích2.4.1 Xác định một số thành phan hóa học của v6 quả tắca Xác định độ âm:

Nguyên tac: Say ở 105°C đến khối lượng không đổi.b Xác định hàm lượng tro:

Nguyên tắc: Dùng sức nóng (550 — 600°C) nung cháy hoàn toàn các chất hữu cơ.Phần còn lại đem cân và tính ra phần trăm tro có trong mẫu

2.4.2 Xác định hàm lượng phenolic tong

*v Nguyên tacHàm lượng phenolic tổng trong dịch trích được xác định dựa trên phương phápquang phố so màu với thuốc thử Folin-Ciocalteu Đây là hỗn hợp muối phứcmolydostungtate nhạy với chất khử, nên khi có mặt của hợp chat phenolic trong môitrường kiểm thì sẽ bị khử thành hop chất có màu xanh (molydenium) có độ hap thu ởbước sóng 760 nm.

Phản ứng giữa thuốc thử molydostungtate với hop chat phenolic:

NazWO//Na;MoO¿ > (phenol-MoW¡¡Oz)

Mo(VI) (màu vàng) + e > Mo(V) (màu xanh)

Cường độ mày tỷ lệ thuận với nông độ các hợp chat phenolic có trong dịch tríchvà được đo băng máy quang phố so màu Do độ hap thu ở bước sóng 760 nm kết hợpvới đồ thị đường chuẩn theo acid gallic, ta tính được hàm lượng phenolic tổng có trongmẫu phân tích [64] Hàm lượng phenolic tổng của mẫu được thé hiện qua mg đươnglượng acid galic/g chất khô nguyên liệu (mg GAE/g chất khô)