Khóa luận tốt nghiệp Công nghệ hóa học và thực phẩm: Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của Anthocyanin trong thanh long khi phối trộn làm nguyên liệu trong sản xuất bánh mì

HO CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH CHÓNG OXY HÓA CỦA ANTHOCYANIN TRONG THANH LONG KHI PHÓI TRỘN LÀM NGUYÊN LIỆU TRONG SAN XUẤT BÁNH M

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LAM TP HO CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH CHÓNG OXY HÓA CỦA ANTHOCYANIN TRONG THANH LONG KHI PHÓI TRỘN LÀM NGUYÊN LIỆU

TRONG SAN XUẤT BÁNH Mi

Giảng viên hướng dẫn: TS Lê Hồng Phượng

Họ và tên sinh viên: Thái Thị Ngọc Yến

MSSV: 18139233

Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Sinh

Niên Khóa: 2018 — 2022

ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH CHÓNG OXY HÓA CỦA

ANTHOCYANIN TRONG THANH LONG KHI PHÓI TRỘN

LAM NGUYEN LIEU TRONG SAN XUẤT BANH MI

Tac gia:

Thai Thi Ngoc Yén

Khóa luận được đệ trình dé đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành

Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học

Giảng viên hướng dẫn:

TS Lê Hồng Phượng

LOI CAM ONKhóa luận tốt nghiệp với Đề tài “Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa củaanthocyanin trong thanh long khi phối trộn làm nguyên liệu trong sản xuất bánh mì” làkết quả của quá trình có gắng và nỗ lực không ngừng nghỉ của bản thân và được sựgiúp đỡ tận tình, động viên khích lệ của thầy cô, bạn bè và người thân Qua đây, chophép tôi được gửi lời cảm ơn chân thành đến những người đã giúp đỡ tôi trong thờigian thực hiện đề tài vừa qua.

Đầu tiên, tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu trường

Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh và Ban chủ nhiệm Khoa Công nghệ Hóahọc và Thực phẩm đã tạo điều kiện thuận lợi dé tôi hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệpnảy.

Với tình cảm chân thành và sâu sắc nhất, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn

đến cô TS Lê Hồng Phượng là người đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, quan tâm, giúp

đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện dé tài này cũng như đã cung cấp tai liệu, thông tin

khoa học cần thiết để tôi hoàn thành bài báo cáo khóa luận này một cách hoàn chỉnh

nhất

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã luôn bên cạnh, ủng

hộ, động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành báo cáo không tránh được cónhững sai sót, mong nhận được sự thông cảm và góp ý từ thầy cô

Thành phó Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2022

Sinh viên

TÓM TẮT

Đề tài “Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của anthocyanin trong thanh long khi

phối trộn làm nguyên liệu trong sản xuất bánh mì” được tiến hành tại Khu thí nghiệmKhoa Công nghệ Hóa học và Thực pham, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ ChíMinh từ ngày 01/04/2022 đến ngày 09/11/2022

Thanh long là nguồn nguyên liệu sẵn có ở nước ta với sản lượng đồi dào, chứa nhiều hoạt chất có lợi cho sức khỏe con người Trong đó anthocyanin là một chất chống

oxy hóa có hàm lượng cao trong thanh long có tác dụng ngăn chặn bệnh ung thư Ngoài

ra, anthocyanin còn có thé giúp ngăn chặn xơ cứng mạch máu, bệnh tim và ngập máu não

Vì vậy, việc nghiên cứu đưa thanh long vào các sản phẩm phô biến trên thị trường và cácyếu tô ảnh hưởng đến hoạt tính chống oxy hóa của anthocyanin trong quá trình chế biến làvan đề đáng được quan tâm

Trong đề tài này, tôi tiễn hành thực hiện 2 thí nghiệm Từ thí nghiệm khảo sát ảnhhưởng của thời gian ủ bánh mì (0 phút, 30 phút, 45 phút và 60 phút) trong 2 điều kiện

(sáng và tối) đến hàm lượng và hoạt tính chống oxy hóa của anthocyanin Từ đó, thời gian

ủ và điều kiện ủ tối ưu được chọn để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nướng (190°C,

210°C, 230°C) và thời gian nướng (0 phút, 2 phút, 4 phút, 6 phút, 8 phút, 10 phút, 12 phút)

đến hàm lượng và khả năng chống oxy hóa của anthocyanin

Qua các kết quả đạt được, ở thí nghiệm khảo sát thời gian và điều kiện ủ cho thấythời gian và điều kiện ủ có ảnh hưởng đến hàm lượng anthocyanin nhưng không ảnhhưởng đáng kê đến hoạt tính chống oxy hóa Kết quả từ phương trình động học cho thấy

sự phân hủy anthocyanin qua các thời gian ủ trong điều kiện tối thé hiện rõ hơn trong điều

kiện sáng Từ thí nghiệm này chọn được thời gian ủ tối ưu là 30 phút và điều kiện ủ tối ưu

là trong tối cho thí nghiệm tiếp theo Trong khi đó, thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của

nhiệt độ và thời gian nướng cho kết quả là nhiệt độ và thời gian nướng có ảnh hưởng đếnhàm lượng và hoạt tính chống oxy hóa của anthocyanin Kết quả phân tích mô hình độnghọc sự phân hủy anthocyanin qua các thời gian nướng ở ba mốc nhiệt độ nướng đều cho

hệ số xác định tương đối thấp Tuy sự thay đổi là không đáng ké nhưng qua thí nghiệm

này có thé lựa chọn được mức nhiệt độ và thời gian nướng phù hợp dé tránh ảnh hưởng

đến hàm lượng và hoạt tính chống oxy hóa của anthocyanin trong bánh mì

The thesis entitled “Evaluating the antioxidant activity of anthocyanins in dragon

fruit when being mixed as the ingredient in bread production” was conducted at the

Laboratory of the Chemical Engineering and Food Technology, Nong Lam University Ho

Chi Minh City from April 1, 2022 to November 9, 2022.

Dragon fruit is a plentiful fruit in Vietnam with high production, containing a some

beneficial compounds to human health, especially polyphenol In which anthocyanin is an

antioxidant with the highest content in dragon fruit, that has the effect of preventing

cancer Furthermore, anthocyanin can also help to prevent hardening vessels, heart disease

and brain flooding Therefore, the development of fruit products from dragon fruit or the

supplementation of dragon fruit in some products should be carried out to diversify the

product, enjoy its benefits and also to enhance the economic value of this fruit However,

the most important is that the factors affecting the antioxidant activity of anthocyanins

during processing is worthy of interest.

The research carried out 2 experiments The first experiment studied the effects of

incubation time (0 minutes, 30 minutes, 45 minutes and 60 minutes) performing in 2

conditions (light and dark) on anthocyanin content and antioxidant activity, from which to

select the optimal incubation time and conditions The second experiment studied the

effects of baking temperature (190°C, 210°C, 230°C) and baking time (0 minutes, 2

minutes, 4 minutes, 6 minutes, 8 minutes, 10 minutes, 12 minutes) on anthocyanin content

and antioxidant activity.

Results from the first experiment showed that the incubation time and conditions

had an effect on anthocyanin content but did not significantly affect the antioxidant

activity From these results, the incubation time of 30 minutes and the incubation

condition in the dark were chosen for the next experiment Meanwhile, the second

revealed that baking temperature and baking time had the effect on anthocyanin content

and antioxidant activity, although the change was not significant But through this

experiment, it is possible to choose the suitable baking temperature and baking time to

avoid negative affecting the content and antioxidant activity of anthocyanins in bread.

Chưnng 3 TÔNG GIAN TA HH Ủ dang ggnngodging tang gGhigGHinSiAGsg03019i8863.0 686 47.1 Tổng quan ve tin! TW vc emccuccnarienearmentocuntarmniaearntonmnenevibonwebet 4

211, EAC tinh: THe VAC HC: seseeivisniiiatnonnsssobtaBdangodug3018.346121800638,Xcni0170.u8kuiggt2sas2asl 4

2.1.2 Thành phan hóa học và công dụng - 222¿22222E+2E222E22E22EE2ESzzzrzrev 52.2 Tổng quan về polyphenol scesscssesssesseessessesssesssssessesstessesseesseesesseesseeseestees 7

2.2.2 Cơ chế kháng oxy hóa của các polyphenol -ccccecsescseceesstesseeseesteseeenees 82.2.2.1 Cơ chế chuyển nguyên tử tyr 0 voccccccccscesscsssessessessssssssssessesssesstssesseeseesees &2.2.2.2 Cơ chế chuyển một electron Chuyén Proton cccccccccesseerveseesseceeseeeves 92.2.2.3 Cơ chế chuyển proton mất €lectrOn c.cc.ccccsccscesvssessesvssvesessesessesseseesesseses 9

223, Tae QƯ cscsscnexceseeeaueeenusn meme eee ee 10

2.2.4 Nguồn gốc thực phẩm chứa ham lượng polyphenol cao - 11

DS Tổng tiuáni VỀ HfHiSGVHHÍN snc cnn cance oxrrneenenrnnrirsnssoncensitdnecoacnanncnsntoncensnsinesianiceneden lãi

Co nh (CHƠI: THỂ LHusssesocnatibittostelIBSESGENGENREERBDISNSSDASNGIGGISISEEBSRGNSEMREBSSESGEBEBRGBAGEERSISUH.HI-BSSEBME lãi

2.3.2 Cấu tTÚC -©222+-+222++2222212222.1222 re 122.3.3 Tính chất vật lý 2-52 S<221221221221221221221212211211211212121212121 21 xe 142.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của anthocyanin 2 52- 14

2.3.6 Biến đôi của anthocyanin trong quá trình chế biến va bảo quản 162.4 Téng quan vé bath 8n Ả 172.4.1 Giới thiệu sơ lược về bánh mi oo cceceeeecseseceecseeseseeseeseseeseetseeeeeeeseeeees 17

2.4.2 Nguyên liệu va quy trình làm bánh mì - 5+ 52+ ++£++£+e£+vsexzereerss 18

2.4.2.1 Nguyên liệu và tổng quan về nguyên liệu - 2-22 5225z25z25zzzsss+2 18

DA 2D OUP TIAN LOTT CONN TAL tannnauhtiilRhiatGGESHI40148E8qĐqG8t0PuãSBISIGGONSSSG.G1TNGG3Đ380NN0ãi3GĐS800300008 21

Chương 3 VAT LIEU VÀ PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CỨU 25

51.0 điển từ Dễ SÍNH cuegaginghnttiirbproiiiruopbitiriuggfgatriagrgogttagrodtgiirttgrdsesssdi 25X71, Thi bị và Enb ng | a a 25

3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứỨu - + + +52 +52 *+2£++£+z£rzerrerrrrrrke 26

3.3.1 Quy trình làm bánh mì thanh long - 2+5 +++2*++++z+zeseeszerrreeses 26

3.3.2 Thiết kế thí nghiệm 2 2 S+S12SE£EE9EE22E22122121212121211211211212212Xe2 283.3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian và điều kiện ủ bột 29

3.3.2.2 Thi nghiệm 2: Khao sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nướng 30

313.3, PECTS PHAP PHẩH HCD sa eneeeseeseseeeieksetieDESi010013Đ10980003510 S0 SRSSHG3010GĐ5800G380303038 31

3.3.3.1 XG Minh AG Tg nan 31

3.3.3.2 Xác định nhiệt độ theo thời Qian HHƯỚI - c5 S5 SSsccssssecssecee 31

3.3.3.3 Phương pháp chiết Anthocyanini c.cccccccccccesvssvesvesseesessesseesessesseeseeseeseees 373.3.3.4 XGc gi n e 32

3:03:39 XGGGINN haM LIGAS GHINCCVATIM PA ng 323.3.3.6 Xác định tổng hàm lượng polyphenol c.cccsccsscesvesssesvesesseessesseesveees 33

3.3.3.7 Xác định hoạt tính chống oxy hóa :©2¿52+25+25+c22c222222222czscce 33

3.3.3.6 Xác định hàm lượng ƒÏavonOiii + s Sky 3D

3.3.3.9 Phân tích mô hình động học cua sự phân hủy anthocyqHnin 36

BAL XU DY 86 OU aoe cecece eee eeseesesseeueeseeseeseeseesesseeseesessssstsiessssstssessesseeseesesseeseee 36Chương 4 KET QUA VÀ THẢO LUẬN -22<©cs<©cse©cseczsecrserrsecvsee 374.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian và điều kiện ủ - 374.1.1 Kết quả phân tích trong nguyên liệu thanh long 22 225225522: 374.1.2 Phân tích tong hàm lượng polyphenol -2- 2 55222++2s+2z++£+zzz+zcs+2 37

4.1.4 Phân tích hàm lượng anthocyanin + 52552 *S£+2£+zE£eserrrreeree Al

4.1.5 Phân tích mô hình động học của sự phân hủy anthocyan1n - 43

4.1.6, Phân tích hoạt tính chống oxy Woe cnsccinnnccincnsncrsnncsnnsssnanncenicaencasonnarsasnnconcetad 444.1.6.1 Phân tích hoạt tính chống oxy hóa theo phương pháp ABTS 44

4.1.6.2 Phân tích hoạt tinh chong oxy hóa theo phương pháp DPPH 46

4.1.7 Phân tích màu sắc 2-2-2 SS+SE+2E£EE22E2EE22E2112112121121121211212121 22C 47

4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nướng và thời gian nướng 49

4.2.1 Sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian nướng -2- 2 225752 49

4.2.2 Phân tích tông hàm lượng polyphenol - 2-22 2z22++2z+z2z+z2z+zzs++2 514.2.3 Phân tích hàm lượng fÏlaVOROI - 5-52 S + SE +eeererereeerrerrrerre 53

4.2.4 Phẩn tích ham lượng anthOC yan sen dggh E645 0181181584634 54

4.2.5 Phân tích mô hình động học của sự phân hủy anthocyanin - 35

4.2.6 Phân tích hoạt tính chéng oxy hóa 2-22 ©2222222222E222E2E+22Szzzzzzez 584.2.6.1 Phân tích hoạt tinh chong oxy hóa theo phương pháp ABTS 584.2.6.2 Phân tích hoạt tinh chong oxy hóa theo phương pháp DPPH 59Rig, Uloauunasssuusntosutrrossgtirtzkitiurdatizdiiho2truiszta3000128u8005000i10120801019) 61

Chương 5 KET LUẬN VA DE NGHI un sccsssssssssssessssssscsnscsnscsnsssascsnscenccenecenccsseceneesses 64

LÊ HH bueeessnstiesnresogtenntegghontetaosrpltrognidignnxoploksgpdbintrir3EDsis9igradtroigegi 64S| nakeenieseeseeoocssnoesosanarrkcMucsinueosion0AusosaoGiDoSX 65TÀI LIEU THAM KKHẢO 5° 5£ 5£ 5£ ©S£S££S£ES££S£ES£CSeESExeExerxerxerssrssree 67

PHU LUC sssssesssnsenensanasenvsanexaposasnasnsuaseswasenunesessunassnvassvassevsvanenrancsssussnavasscusassemesexeseanessnse 7

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Sự phát triển của quả thanh long -2 22©22222+22222++EE2EE+EE22++zxzzzrzrxee 4

Hình:2.2 Các loại thanh, ÍOHĐ ‹sessscssessessessgsi1111831551451431130383639355359535883401S8SESE414165G516335388388 5

Hình 2.3 Phân loại và cau trúc các polyphenol - 2 2z22++2+2z++2+zzz++zxzzxzzzzeex 8

Hình 2.4 Một số nguyên liệu giàu anthocyamin ccccceccecessessessessessessessessessesseeseeees 12

Hình 2.5 Cau trúc cơ bản của anthocyanin 2-2 2222+2E2EE£EE2E2EE2ZE222EzzEzzzzzzxz 15Hình 2.6 Cấu trúc của các anthocyanin thường gặp trong tự nhiên - 13Hình 2.7 Sự thay đổi màu sắc của anthocyanin theo thang pH -2 5- 15Hình 2.8 Sự hình thành và cau trúc của gluten -2-©22222+222+222+22E+zzx+zzxvcrxree 19

Hình 2.9 Quy trình làm bánh mmì eee 2222213223331 1233221E23 5125115111215 xe eE 22:

Hình 3.1 Quy trình lam bánh mì thanh long - eeeeeceeseeeceeenceesceetneeeneeesees 27Tiufr32 ret bí trí Tế ng ỐN se ve nsene gan gang Eng gu 0nugiS0G.000068000300002:80030) 80160 2.0056 28

Hình 4.1 Tông hàm lượng polyphenol theo thời gian và điều kiện ủ trong bột nhào (A)

M:8c0 s00 02077 38

Hình 4.2 Hàm lượng flavonoid theo thời gian và điều kiện ủ trong bột nhao (A) và

(Ong ban LÍ lugvogittisl0GUEOGIOGOGNGGDIIGGGDENGNSIEGENGEEBEGNINNNsSSSqQogsfagixcspul 40

Hình 4.3 Hàm lượng anthocyanin theo thời gian và điều kiện ủ trong bột nhào (A) và

00:58371i1i0i70/ 207 '.ẳ.ê - 42

Hình 4.4 Hàm lượng anthocyanin theo thời gian va điều kiện ủ trong bột nhào (A) và

HONS aT TAL 4511 7Ẻ ốốố.cốcố Cố ca 43

Hình 4.5 Hoạt tính chống oxy hóa theo thời gian và điều kiện ủ đánh giá theo phương

pháp ABTS trong bột nhao (A) va trong bánh mì (B) -5+- << c+ec<+exreeexee 45

Hình 4.6 Hoạt tính chống oxy hóa theo thời gian và điều kiện ủ đánh giá theo phương

pháp DPPH trong bột nhào (A) và trong bánh mì (B) - 5-5252 <++<+s+zsc+sss+ 46

Hình 4.7 Màu sắc của bột nhào và bánh mì ở các điều kiện và thời gian ủ khác nhau.49Hình 4.8 Sự thay đối nhiệt độ lò nướng (A), vỏ bánh (B) và ruột bánh (C) theo thời

ID 4Í eee 50

Hình 4.9 Tổng hàm lượng polyphenol theo nhiệt độ và thời gian nướng 51

Hình 4.10 Hàm lượng flavonoid theo nhiệt độ va thời gian nướng 53

Hình 4.12 Đường cong sấy khô ở nhiệt độ nướng 190°C (A), 210°C (B) và 230°C (C)

Hình 4.13 Hàm lượng anthocyanin trong bánh mì qua các thời gian khi nướng ở nhiệt

lộ 160 C(A), 310 CY và 300C eeeeeeeeessessesenenaoeoinsninnsiorirrestrostererrsi 57

Hình 4.14 Hoạt tính chống oxy hóa theo nhiệt độ và thời gian nướng đánh giá theo

8)0114151913)42)5/72 05/2777 7 Ặẽốốẽố ốc ca co 59

Hình 4.15 Hoạt tính chống oxy hóa theo nhiệt độ và thời gian nướng đánh giá theo

phương phần DPPszecsecesssngsscgs3 thời nihggeouB98E:5,EENSEESGIBESE-SSSASSiQ Ese enna EEE 60

Hình 4.16 Hình ảnh mặt trên, mặt bên và mặt cắt ngang của bánh mì được nướng ở

nhiệt độ 190°C (A), 210°C (B) và 230°C (C) -2 22222+222EEE222223122223E272EAe.EEEee 62

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Các thành phan chủ yếu có trong trái thanh long -2- 2 5255zz5522 6

Bang 2.2 Các loại anthocyanidin thường gặp trong tự nhiên - ¿5555552 13

Bang 3.1 Thiét bi duoc dung dé thực hiện trong thí nghiệm +5+-<5<+>+ 25

Bang 3.2 Hóa chất được sử dung trong thí nghim oo eceeeeesecseeseeeeeeeeneens 26

Bang 3.3 Ty lệ các thành phần làm bánh mì thanh long -2- 22 2225222252252 26Eäme 5,g:Tiäng lỗ tí Thị ri ÊNH Í saseneseeesecdbttisiogritorttoiotSltEGSTG.G0A10 30018020806g04600E 29Bảng 3.5 Bảng bố trí thí nghiệm 2 - 2-22 222222E22EE22E22EE22E222E223222222322222 Xe 30Bảng 4.1 Bậc phản ứng với hệ số tương quan của bột nhào và bánh mì trong hai điều

kiện ủ sáng Và ủ tỐI -2-2- 52 S22212212E22122122122121212111212121212121212121 1121 eo 44

Bang 4.2 Bang phân tích mau sắc theo giá trị L* va a* 2¿©2255222c2zc22czxzzxe2 48Bang 4.3 Bậc phản ứng với hệ số tương quan của bánh mì nướng ở 190°C, 210°C và

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ABTS: 2,2-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfomc acid)

ANOVA: Analysis of Variance

ck: chat khô

DPPH: 2,2-Diphenyl-I-picylhydrazyl

GAE: Gallic Acid Equivalent

QE: Quercetin Equivalent

SPSS: Statistical Package for the Social Sciences

TFC: Total Flavonoid Content

TPC: Total Polyphenol Content

đủ sức cân bằng và vô hiệu hoá, các nhà khoa học đặt ra van dé là cần dùng các “chatchống oxy hóa ngoại sinh” đưa vào cơ thể với mục đích phòng bệnh, nâng cao sứckhỏe, chống lão hóa.

Chất chống oxy hóa là một phân tử ức chế quá trình oxy hóa của các phân tửkhác Phản ứng oxy hóa có thé sản xuất các gốc tự do Chất chéng oxy hóa chấm dứtcác phản ứng dây chuyền bằng cách loại bỏ trung gian gốc tự do và ức chế các phản

ứng oxy hóa khác (Sies và cộng sự, 1997) Chất chống oxy hóa tự nhiên hiện diện

trong thực vật có khả năng làm sạch các sốc tự đo có hại cho cơ thể Theo các nghiêncứu, việc bổ sung chất chống oxy hóa qua chế độ ăn uống có thé làm giảm nguy cơcủa các bệnh mãn tính và ngăn chặn tiến triển của bệnh Hợp chất anthocyanin chính làmột trong số các chất chống oxy hóa ngoại sinh với nhiều hoạt tính sinh học quý, khả

năng chống oxy hóa cao nhờ hạn chế sự hình thành các gốc tự do, tăng cường sức đề

kháng, có tác dụng làm bên thành mạch, chống viêm, hạn chế sự phát triển của các tế

bào ung thư, tác dụng chống các tia phóng xạ

Trái cây và rau quả được xem là nguồn thực phẩm cung cấp chất chống oxy hóa đồi

dào như: Cà tím, thanh long, các loại đậu như đậu đen hoặc đậu tây, trà xanh và tràđen, nho đỏ, lựu, việt quất, táo, bông cải xanh, rau bina, đậu lăng Trong nhóm trái

cây, thanh long là thực phẩm chứa đầy đủ các chất chống oxy hóa, giúp bảo vệ các tếbào của cơ thê trước sự tấn công của các gốc tự do, đây lùi tốc độ lão hóa và thậm chí

là ngăn chặn bệnh ung thư Hàm lượng anthocyanin có trong thanh long là rất cao vàanthocyanin là một loại chất chống oxy hóa Nó có thể giúp ngăn chặn xơ cứng machmáu, bệnh tim và ngập máu não; chống lại các gốc tự do để trì hoãn sự lão hóa của cơ

thé con người, ngăn chặn sự hình thành của bệnh mất trí nhớ do tuôi già

Nhận thấy thanh long có chứa hàm lượng cao anthocyanin có tác dụng chốngoxy hóa là chất có lợi cho sức khỏe con người Một sé nghiên cứu, chế biến các sảnphẩm thực phẩm làm từ thanh long như thanh long sấy khô, thanh long say déo, snackthanh long, nước ép thanh long, siro, rượu vang thanh long, và một số sản phẩm

được phối trộn dịch ép thanh long như bánh mì thanh long cũng đã có mặt trên thị

trường Tuy nhiên, hàm lượng và hiệu quả chống oxy hóa của anthocyanin trong dich

ép thanh long khi bổ sung vào các sản pham này chưa được nghiên cứu cụ thể, trongkhi quá trình chế biến bao gồm nhiều công đoạn có thê ảnh hưởng đến hoạt tính sinh

học của anthocyanin Với mục tiêu nâng cao giá trị và tính ứng dụng của thanh long

vào các sản phâm trên thị trường, đồng thời được sự phân công của Khoa Công nghệHóa học và Thực phẩm và dưới sự hướng dẫn của giảng viên TS Lê Hồng Phượng, tôi

đã thực hiện đề tài “Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của anthocyanin trong thanh

long khi phối trộn làm nguyên liệu trong sản xuất bánh mì”

1.2 Mục tiêu đề tài

Nghiên cứu này nhằm mục đích đánh giá tính ôn định và hoạt tính chống oxyhóa của anthocyanin từ dịch chiết thanh long khi bổ sung vào nguyên liệu làm bánh

mì, từ đó đưa ra định hướng giúp nâng cao giá trị và nghiên cứu đa dạng hóa sản pham

từ thanh long trên thi trường.

1.3 Nội dung nghiên cứu

Dé đạt được mục tiêu nghiên cứu dé tài thực hiện các nội dung sau:

- Khảo sát thời gian ủ bột trong điều kiện sáng và tối ảnh hưởng đến đến màusắc, tông hàm lượng polyphenol, hàm lượng anthocyanin, hàm lượng flavonoid

và khả năng chống oxy hóa Phân tích mô hình động học sự phân hủyanthocyanin qua các thời gian ủ trong hai điều kiện ủ

- Khảo sát thời gian và nhiệt độ nướng ảnh hưởng đến màu sắc, tổng hàm lượng

polyphenol, hàm lượng anthocyanin, hàm lượng flavonoid và khả năng chống

oxy hóa Phân tích mô hình động học sự phân hủy anthocyanin qua các thời

gian nướng ở từng nhiệt độ nướng.

Chương 2

TỎNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về thanh long

2.1.1 Đặc tính thực vật học

Thanh long (Hy/ocerewus) thuộc họ xương rồng Cactaceau, là một loài cây được

trồng chủ yếu dé lay quả va là loài thực vat ban dia tại Mexico, các nước Trung

Mỹ và Nam Mỹ Hiện nay, loài cây này cũng được trồng ở các nước trong khuvực Đông Nam Á như Việt Nam, Malaysia, Thái Lan, Philippines, Indonesia (đặc biệt

là ở miên tây đảo Java); miên nam Trung Quoc, Đài Loan và một sô khu vực khác.

Tại Việt Nam, thanh long được trồng tương đối tập trung trên quy mô thương

mại với diện tích khoảng 2000 ha trong đó Bình Thuận chiếm khoảng 1000 ha Câythanh long chịu hạn giỏi, trên thực tế nó có thể chống chịu được nhiệt độ từ 38°C đến

40°C nên chúng thích hợp trồng ở những vùng nóng và có cường độ ánh sáng mạnh

Đặc biệt cây thanh long có hiện tượng rụng nụ, cây này có vòng chín 3 lần Khi cònnon vỏ quả màu xanh, lúc chín chuyên sang đỏ.

(Nguồn: Nguyễn Thị Thu Huyễn, 2016)

Quả thanh long có 3 dạng, tất cả đều có vỏ giống như da và có một chút lá, đó

Thanh long ruột trang, vỏ hồng hay đỏ (Hylocereus undatus): Loại này đượctrồng phô biến ở các tỉnh Nam Trung Bộ va Nam Bộ nhưng thương hiệu nổi tiếng nhất

là ở Bình Thuận.

Thanh long ruột trắng vỏ vàng (Hylocereus megalanthus): Cũng có đặc điểmsinh học giống thanh long ruột trắng thông thường Tuy nhiên giống thanh long vỏ

vàng được bao bọc bởi một lớp vỏ màu vàng và phan gai nhon/dai, ruột màu trang, hạt

to nhỏ không đều và có hương vị ngọt hơn nhiều so với thanh long vỏ đỏ

Thanh long ruột đỏ, vỏ hồng hay đỏ (Hylocereus costaricensis): Loại này hiệnnay được trồng ở một vài nơi ở Bình Thuận, có yêu cầu về sinh trưởng và dinh dưỡng

cao, vì vậy nên loại này rât khó trồng.

Hylocereus undatus Hylocereus costaricensis Hylocereus megalanthus

ruột trang với vỏ đỏ ruột đồ với vỏ đỏ ruột trăng với vỏ vàng

Hình 2.2 Các loại thanh long

(Nguôn: Lê Thị Mỹ Trang, 2014)2.1.2 Thành phần hóa học và công dụng

Theo Lê Văn Tố và cộng sự (2000), trái thanh long ở Bình Thuận có thành phần

dinh dưỡng chủ yếu như trong Bảng 2.1

Bảng 2.1 Các thành phần chủ yếu có trong trái thanh long

Thành phần Trong 100 g thịt trái Thành phần Trong 100 g thịt trái

giã nát, lay nước bôi hay dùng bã đắp

Qua nghiên cứu, thanh long còn có một số công dụng khác như sau:

Thanh long chứa nhiều vitamin C, là một chất chống oxy hóa mạnh, giúp tăngcường sức đề kháng cho cơ thể

Cải thiện chức năng miễn dịch: Flavonoid và chất chống oxy hóa là hai trong sốrất nhiều đưỡng chất có trong quả thanh long Hai dưỡng chất này có tác dụng tiêu diệtcác gốc tự do có hại, đồng thời cải thiện khả năng miễn dịch rất tốt

Giúp điều trị và cải thiện bệnh tiêu đường: Trong thành phan của loại quả này

Đồng thời, nó còn có tác dụng giảm căng thang oxy hóa Một trong những nguyênnhân dẫn đến tình trạng kháng insulin ở bệnh tiêu đường tuýp 2.

Khi ăn nhiều quả thanh long sẽ giúp giảm cholesterol xâu và tăng cholesterol tốt

lên Bên cạnh đó, chính những hạt đen có trong quả thanh long cũng có rất nhiều axit

béo omega - một trong những chất có khả năng làm giảm triglyceride, cũng như cảithiện chức năng tim mạch cực kỳ tốt

Trong quả thanh long ruột đỏ chứa nhiều carotene, có tác dụng duy trì và cải

thiện thi lực.

Thanh long giúp cơ thê tăng cường khả năng chống lại sự tấn công của các gốc

tự do và các tia gây hại từ ánh nắng mặt trời, là những tác nhân gây ung thư và một số

vấn đề cho sức khỏe Các gốc tự do bị tiêu diệt nhờ các chất chống oxy hóa có trongquả, nhờ vậy mà nó có thể ngăn ngừa ung thư rất tốt

2.2 Tổng quan về polyphenol

2.2.1 Giới thiệu, phân loại và cấu trúc

Polyphenol là các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên và tồn tại trong thực vật đượcchứng minh là có khả năng chống oxy hóa vô cùng hiệu quả Đặc điểm chung củachúng là trong phân tử có vòng thơm (vòng benzen) chứa một hay hai, ba hoặc nhiềunhóm hydroxyl (OH) gắn trực tiếp vào vòng benzen Tùy thuộc vào số lượng và vị trí

tương hỗ của các nhóm OH với bộ khung hóa học mà các tính chất lý hoá học hoặc

hoạt tính sinh học thay đổi

Các hợp chất polyphenol rất đa dạng về cấu trúc và chức năng Tùy thuộc vàomạch cacbon ma chung được phân loại thành phenolic acids, flavonoids, stilbenes,

lignans (Hình 2.3) Cau trúc của các hop chat polyphenol quyết định co chế va mức độ

hoạt động sinh học của chúng.

Hydroxybenzoic acids e.g gallic acid

COOH

H

fe) H

H HO

e.g quercetin

Flavanones

e.g naringenin HO

Flavanols a e.g epicatechin

Flavones

Stilbenes e.g resveratrol

Hình 2.3 Phân loại và cấu trúc các polyphenol

2.2.2 Cơ chế kháng oxy hóa của các polyphenol

(Nguồn: Jeremy, 2007)

2.2.2.1 Cơ chế chuyển nguyên tử hydro (Hydrogen Atomic Transfer)

Trong cơ chế nảy, chất chống oxy hóa, được ký hiệu là ArOH, sẽ khống chế cácgốc tự đo (ví dụ: gốc peroxyl ROO’) bằng cách chuyền một nguyên tử hydro của nhóm

OH trong ArOH sang gốc tự do ROO':

ROO’ + ArOH ——> ROOH + ArO”

Gốc phenoxyl (ArO») tạo thành có thé được ổn định nhờ vào sự chuyển mộtnguyên tử hydro ở xa hơn dé tạo thành quinone hoặc phản ứng với gốc tự do khác baogồm cả các gốc phenoxyl khác Với sự phát triển liên tục như vậy sẽ tạo ra một chuỗi

các phản ứng.

(2.1)

Cơ chế chuyên nguyên tử hydro phù hợp với kiểu phân cắt đồng ly của liên kếtO-H trong hợp chat polyphenol Phản ứng này có thé xảy ra trên mỗi nhóm OH củahợp chất polyphenol (ArOH) và nó phụ thuộc vào năng lượng phân ly liên kết (Bond

Dissociation Enthalpy) của nhóm OH va enthalpy của phản ứng (2.1).

Năng lượng phân ly liên kết thé hiện độ bên nhiệt động của liên kết O—H trong

hợp chất polyphenol Năng lượng phân ly liên kết thấp thì liên kết O—H dễ dàng bị cắtđứt và nguyên tử hydro dé dàng chuyên đến kết hợp với gốc tự do, điều này sẽ đóng

vai trò rất quan trọng trong phản ứng chống oxy hóa

2.2.2.2 Cơ chế chuyển một electron chuyển proton (Single Electron

Transfer-Proton Transfer)

Cơ chế nay gồm hai quá trình (phan ứng 2.2), trong quá trình thứ nhất một

electron từ polyphenol chuyển sang gốc tự do và quá trình thứ hai là chuyển một

proton.

ROO’ + ArOH ——> ROO + ArOH” ——>ROOH + ArO" (2.2)

Cơ chế chuyển một electron chuyển proton được quyết định bởi khả năng

chuyền electron, được đặc trưng bởi năng lượng ion hóa (Ionization Energy) Trongquá trình thứ hai của cơ chế này thì liên kết O—H phân cắt theo kiểu dị ly, được đặc

trưng bởi năng lượng phân ly proton (Proton Dissociation Enthalpy), nó tỏa nhiệt

mạnh đối với hợp chất polyphenol Ngoài ra, dung môi cũng ảnh hưởng đến enthalpyphản ứng của quá trình thứ nhất

2.2.2.3 Cơ chế chuyển proton mat electron (Sequential Proton Loss Electron

Transfer)

Trong cơ chế chuyên proton mat electron (các phản ứng 2.3) thi một proton bi

mat va tiép theo đó là sự chuyền electron Hai đại lượng nhiệt động học bao gồm ái lựcproton (Proton Affinity) và năng lượng chuyền electron (Electron Transfer Enthalpy)

là hai thông sé đặc trưng cho quá trình nay Cơ chế nay được xét trong điều kiện pH cụ

thê

ArO + RO, ——> RO, + ArO” (2.3)

RO, + H — +» ROOH

2.2.3 Tac dung

Các tac dụng của polyphenol đối với sức khỏe hau như đều liên quan đến tinhchất chống oxy hóa của chúng Các chất chống oxy hóa được xem là có khả năng ngănchặn tổn thương xảy ra ở tế bảo Do đó, polyphenol có thé bảo vệ cơ thé, giúp cơ thé

chống lại nhiều loại bệnh khác nhau do gốc tự do gây ra (Nguyễn Minh Thông, 2016).Sau đây là một số tác dụng của polyphenol đối với sức khỏe con người:

Giảm lượng đường có trong máu: Polyphenol có thé giúp ngăn chặn sự phânhủy tinh bột thành các loại đường đơn giản, làm giảm khả năng tăng đột biến lượngđường trong máu sau bữa ăn nên có thể giúp làm giảm lượng đường có trong máu vàgóp phần làm giảm nguy cơ mắc bệnh tiêu đường tuýp 2

Giảm nguy cơ mắc các bệnh liên quan tới tim mạch: Điều này là do đặc tínhchống oxy hóa của polyphenol, giúp làm giảm viêm mãn tính, một yếu tố nguy cơ làm

trâm trọng thêm các vân đê liên quan đên bệnh tim mạch.

Ngăn ngừa cục máu đông: Các cục máu đông được hình thành khi tiểu cầu lưu

thông trong máu bắt đầu kết tụ lại với nhau Theo các nghiên cứu trên ống nghiệm vàđộng vật, polyphenol có thể giúp làm giảm quá trình kết tập tiểu cầu, do đó ngăn ngừa

sự hình thành các cục máu đông.

Bảo vệ cơ thé chống lại ung thư: Polyphenol có tác dụng chống oxy hóa va

chống viêm mạnh mẽ và cả hai tính chất này đều có lợi cho việc ngăn ngừa ung thư

Hơn thế nữa, theo một nghiên cứu trong ống nghiệm gần đây cho thấy rằng polyphenol

có thể ngăn chặn sự tăng trưởng và phát triển các tế bào ung thư khác nhau

Thúc đây hệ tiêu hóa khỏe mạnh: Polyphenol có thê có lợi cho hệ tiêu hóa bằngcách thúc day sự phát triển của vi khuân đường ruột có lợi trong khi chống lại sự nhân

lên của các vi khuẩn có hại

Tăng cường chức năng não bộ: Thực phẩm giàu polyphenol có thể giúp tăngcường sự tập trung và trí nhớ Polyphenol có thê giúp cải thiện lưu lượng máu đến não

và giúp hạn chê sự lão hóa của các tê bào não bộ giúp tăng cường trí nhớ, khả năng

học tập và sự tập trung.

2.2.4 Nguồn gốc thực phẩm chứa hàm lượng polyphenol cao

Nhiều loại thực phẩm có trong tự nhiên có chứa hàm lượng polyphenol cao như

trong trái cây, rau, ngũ cóc, trà Dưới đây là danh sách tham khảo những loại thực

phẩm giàu polyphenol:

Trái cây: Táo, nho den, dâu đen, quả việt quất, qua anh dao, bưởi, chanh, trái

đào, quả lê, quả lựu, mâm xôi, quả mận.

Rau củ: Măng tây, súp lơ xanh, cà rốt, khoai tây, rau diép, hành tây, đỗ đen, đậu

nành

Các loại hạt: Hạt đẻ, hạt óc chó, yến mạch

Các loại thảo mộc va gia vị: Qué, đỉnh hương, cây thì là, hing qué khô, kinh

giới, rau mùi tây, bạc hà

Một số loại thực phẩm khác: Cà phê, gừng, sô cô la, trà xanh, dau 6 liu, dau hạtcải, rượu vang đỏ, giấm

2.3 Tổng quan về anthocyanin

2.3.1 Giới thiệu

Các anthocyanin thuộc một trong những nhóm chất màu tự nhiên flavonoid tantrong nước lớn nhất thé giới thực vật Thuật ngữ anthocyanin bắt nguồn từ tiếng HyLap, trong đó anthocyanin là sự kết hợp giữa Anthos — nghĩa là hoa và Kyanos — nghĩa

là xanh Tuy nhiên, không chỉ có màu xanh mà anthocyanin còn mang đến các màu sắckhác như hồng, đỏ, cam, và các màu trung gian khác Anthocyanin được tìm thayrộng rãi trong các loài thực vật có màu đỏ đến tím như nho, bắp cải tím, quả cà tím,gạo nếp than, trà đỏ, quả dâu tằm, khoai lang tím, đậu đen, dâu tây đỏ, lá tía tô Anthocyanin được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau vì cóthang mau rộng, nguồn gốc tự nhiên, dé tìm thấy chúng trong các loải thực vật quen

thuộc và có giá thành rẻ Ngoài việc được ứng dụng nhiều trong các ngảnh công

rằng chúng có tác dụng tốt với sức khỏe của con người nhờ các đặc tính sinh học và

hóa học của chúng.

Quả nho

Bắp tím Gạo đỏ Khoai lang tím Quả cherry

Hình 2.4 Một số nguyên liệu giàu anthocyanin

(Nguôn: Thái Thị Ảnh Ngọc, 2013)

2.3.2 Cấu trúc

Anthocyanin thuộc nhóm các hợp chất flavonoid, có khả năng tan trong nước

Về bản chất, các anthocyanin là các dẫn xuất polyhydroxy và polymethoxy glycosyl

hóa của 2-phenylbenzopyrylium chứa 2 vòng benzoyl (A và B) cách nhau bởi một dị

vòng (C) (Hình 2.5) Nói cách khác, anthocyanin là các hợp chất của anthocyanidin

(tức cation flavylium, hay bộ khung aglycon) với đường thường là các loại như

glucose, arabinose, rhamnose, xylose va fructose.

Hình 2.5 Cấu trúc cơ bản của anthocyanin

Hiện nay từ thực vật đã phân lập được khoảng 539 anthocyanin khác nhau

(Andersen, 2005) Tuy nhiên, chỉ có 6 loại anthocyanidin thường tìm thấy trong thực

vật là cyanidin, delphinidin, malvidin, pelargonidin, peonidin và petunidin (Bang 2.2).

Các glycosid của 3 loại anthocyanidin không bi methyl hóa (gồm cyanidin, delphinidin

và pelargonidin) là phô biến nhất trong tự nhiên, chúng chiếm 80% sắc tố có trong lá,69% sắc tố trong qua và 50% sắc tố trong hoa

Bảng 2.2 Các loại anthocyanidin thường gặp trong tự nhiên

Anthocyanidin Rị R, Rạ Ry R; Rs R; Mau sac Chỉ số E Cyanidin -H -OH -H -OH -OH -H -OH Tim do Eló3a Delphinidin -OH -OH -OH -OH -OH -H -OH Tim, xanh E163b Pelargonidin -H -OH -H -OH -OH -H -OH = Cam, Docam E163d Malvidin -OCH; -OH -OCH; -OH -OH -H -OH Tim E163c Peonidin -OCH; -OH -H -OH -OH -H -OH Tim do E163e Petunidin -OH -OH -OCH; -OH -OH -H -OH Tim E163f

(Nguon: Tran Thi Duyén, 2020)

(Nguôn: Trần Thị Duyên, 2020)Ngoài ra, liên kết glycosid còn có thé bị thay đôi do sự acyl hóa bởi các acidhữu cơ hay sự tạo phức với các ion kim loại Một sự thay đổi nhỏ về pH trong tế bàocùng với khả năng tô hợp màu (co-pigmentation) và sự tạo phức ion cũng có thể dẫnđến sự thay đổi màu sắc rất đa dạng của các anthocyanin.

2.3.3 Tính chất vật lý

Sự hấp thụ ánh sáng và màu sắc: Độ hấp thụ anthocyanin phụ thuộc vào dung

môi, pH và nồng độ Trong vùng ánh sáng nhìn thấy, các anthocyanin có độ hấp thụcực đại tại bước sóng 510 - 540 nm Màu sắc của các anthocyanin còn được quyết địnhbởi cau trúc phan glucosyl hóa, nhiệt độ, ánh sáng, pH dung dịch và sự tổ hop màu

Tính tan: Anthocyanin tinh khiết ở dang tinh thé hoặc vô định hình Nó là hợp

chất khá phân cực do phân tử chứa nhóm chức phân cực (H, -OH, -OCH;) nên tan tốt

trong dung môi phân cực như nước, methanol, acetone, ethanol, và dịch bão hòa,

đặc biệt là nước ấm khi kết hợp với đường làm cho phân tử anthocyanin càng dé hòatan hơn Tuy nhiên, ở 70°C chúng bắt đầu phân hủy

Tính không bền: Độ bền của các anthocyanin được quyết định bởi nhiều yếu tô

bao gồm cấu trúc phân tử, nồng độ anthocyanin, pH, nhiệt độ, cường độ va ban chất

bức xạ ánh sáng chiếu vào, sự tổ hợp màu, sự có mặt của các ion kim loại, enzyme,oxy, acid ascorbic, đường, các sản phẩm phân hủy của chúng va sulfur dioxit

2.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của anthocyanin

Cấu trúc: Anthocyanin sẽ bền hơn khi tăng số nhóm hydroxyl vào phân tử và số

nhóm hydroxyl càng nhiều thì màu anthocyanin sẽ có xu hướng chuyền từ màu hồngsang màu xanh Nhưng ngược lại, khi thay thế nhóm hydroxyl bằng nhóm methoxyl sẽlàm ngược lại khuynh hướng đổi màu của anthocyanin

pH: Do trên gốc aglucon có mang điện tích dương nên các anthocyanin có khảnăng nhận HỶ hoặc OH nên làm thay đổi màu sắc của anthocyanin Khi tang nhóm

OH màu của anthocyanin chuyên theo hướng sắc màu xanh.

Hình 2.7 Sự thay đổi mau sắc của anthocyanin theo thang pH

(Nguôn: Yuchen Ma, 2022)Nhiệt độ: Anthocyanin dé bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, nó bị phân hủy chậm ở

nhiệt độ thường và nhanh ở nhiệt độ cao (Von Elbe và Schwartz, 1996) Gia tang nhiệt

độ cũng góp phan đây nhanh sự suy giảm các anthocyanin monomeric (Garzon, 1998)

Ánh sáng và oxy: Ánh sáng thúc đây sự phân hủy anthocyanin tạo thành cation

flavylium, sau đó chuyển hóa thành các dạng carbinol rồi chalcone không màu Do

vay, các dich chiết anthocyanin bền màu hơn khi bao quản trong bóng tối Nhiệt độcao và oxy làm suy giảm màu sắc của nước trái cây và gây thoái hóa anthocyanin

Enzyme: Các enzyme thủy phân hay oxy hóa ảnh hưởng đến anthocyanin

Các chất kết hợp màu: Khi các chất kết hợp màu tồn tại riêng lẻ chúng thườngkhông có màu, nhưng khi kết hợp với anthocyanin chúng giúp ôn định màu của nó

2.3.5 Tác dụng sinh học

Trong thực vật: Anthocyanin có tính kháng khuẩn, kháng nam Ngoài ra,anthocyanin còn tạo cho các mô thực vật có màu từ đỏ đến tím, tạo nên màu sắc rực rỡgiúp thu hút côn trùng, tạo điều kiện cho sự thụ phấn, phát tán nhờ màu sắc sặc sỡ trêncành hoa và quả Ngoài ra, anthocyanin có khả năng hấp thụ tia UV giúp bảo vệ gen

của thực vật trước các tia tử ngoại Mặt khác, anthocyanin còn có tác dụng bảo vệ cây

chống lại ấu trùng (Hengameh, 2015)

Tác dụng chống viêm: Anthocyanin ngăn cản quá trình bị viêm theo nhiều giai

đoạn Trước tiên, chúng trung hòa các enzyme phá hủy mô liên kết Sau đó, khả năng

Cuối cùng, chúng hỗ trợ cải thiện các protein trong máu về trạng thái ban đầu (Huỳnh

Thị Kim Cúc, 2007).

Ngăn ngừa bệnh tim mạch: Anthocyanin có khả năng ngăn ngừa sự oxy hóa các

lipoprotein cũng như làm giảm sự keo tụ các phân tử cholesterol trên thành động

mạch, do vậy có tác dụng ngăn ngừa các bệnh tim mạch.

Ngăn ngừa bệnh ung thư: Hoạt tính ngăn ngừa ung thư của các anthocyanin liên

quan đến khả năng chống oxy hóa, chống tăng sinh tế bào ung thư, tác dụng khángviêm Nhiều nghiên cứu trên động vật đã cho thấy anthocyanin có hiệu quả ngăn ngừanhiều loại ung thư như ung thư đường tiêu hóa (bao gồm ung thư đạ dày, ung thư ruột,

ung thư vòm họng, ung thư thực quản), ung thư cột sống, (Truong vả cộng sự, 2012)

Trong lĩnh vực thực phẩm: Anthocyanin được sử dụng như chất màu tự nhiên

tạo ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho thực phẩm và an toàn có thê thay thế cho chất màutổng hợp Ngoài ra, với khả năng chống oxy hóa cao, anthocyanin được sử dụng để

bảo quản thực phẩm, kháng khuẩn, kháng nắm, chống oxy hóa cho thực phẩm (Thái

Thị Ánh Ngọc, 2011)

2.3.6 Biến đỗi của anthocyanin trong quá trình chế biến và bảo quản

Biến đổi của anthocyanin trong quá trình chế biến: Nhiệt có thể tạo ra hai loạibiến đổi màu liên quan đến anthocyanin: Loại thứ nhất là khi leucoanthocyanidin đượcchuyền đổi thành anthocyanin Điều nay có thé gây ra sự đổi màu hồng trong trái câyban đầu có màu kem hoặc màu vàng Loại thứ hai liên quan đến quá trình hóa nâu do

enzyme, có thể được ngăn chặn bằng cách chan và bố sung các axIt hữu cơ, chẳng hạn

như axit ascorbic, malic và citric (Patras và cộng sự, 2010) Tuy nhiên, độ 6n định củaanthocyanin không chỉ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ chế biến mà còn bị ảnh hưởng bởicác đặc tính nội tai của sản phẩm và quá trình chế biến như pH, nhiệt độ bảo quản, cautrúc hóa học vả nồng độ cua anthocyanin hiện có, anh sáng, oxy, sự hiện diện của các

enzyme, protein vả các ion kim loại (Tiwari vả cộng sự, 2009).

Biến đổi của anthocyanin trong quá trình bảo quản: Các phân tử anthocyaninkhông ổn định và rất dé bị phân huỷ trong quá trình bảo quản (Presilski và cộng sự,2016) Trong một nghiên cứu cho thấy, quả nam việt quất được bảo quản ở 20°C mat

62% anthocyanin trong quả, nhưng chúng chỉ mat 20% khi bảo quan ở 7°C Bảo quảnnam việt quất ở 0°C không làm mắt đi hàm lượng anthocyanin, điều đó cho thấy rằng

sự mat màu quan sát được ở nhiệt độ cao hơn có thé liên quan đến hoạt động của

enzyme (Patras va cộng sự, 2010) Một nghiên cứu khác đã chi ra rằng bột quả mâm

xôi tự nhiên và đã được thanh trùng không nhạy cảm với sự suy giảm màu sắc trongđiều kiện chế biến và đóng hộp, nhưng màu thực tế biến mat sau 50 ngày bao quản ở

37°C Nhiệt độ cũng làm thay đổi tỷ lệ tương đối của anthocyanin quả mâm xôi đỏ

(cyanidin và pelargonidin 3-glucosides) trong nước ép cô đặc Sau 3 tháng bảo quản ở

20°C, quan sát thấy anthocyanin có những thay đổi đáng ké trong khi bảo quan ở-20°C chỉ có những thay đổi nhỏ xảy ra (Gould và cộng sự, 2009) Từ đó cho thấy, cáckết quả nêu trên phù hợp với các phát hiện chung rằng nồng độ anthocyanin giảm

trong quá trình bảo quan va anthocyanin bị ảnh hưởng rõ rệt bởi nhiệt độ và thời gian

bảo quản.

2.4 Tổng quan về bánh mì

2.4.1 Giới thiệu sơ lược về bánh mì

Khái niệm: Bánh mì là các loại bánh được hình thành từ các loại nguyên liệu cơ

bản như bột mì, men, muối, nước và các nguyên liệu b6 sung khác để tạo nên một

dạng bánh xốp, dai, giòn và đặc trưng theo từng loại Bánh mì có hai loại chính là bánh

mì lạt và bánh mì ngọt.

Nguồn gốc: Bánh mì đầu tiên được làm từ ngũ cốc và hạt giống thu hoạch từ tựnhiên mà có Người ta phát hiện ra rằng các loại ngũ cốc này có thê tạo thành khối khitrộn với “bột” và nước Nó được đúc thành bánh, phơi nắng cho khô hoặc nướng trong

than Khoảng 1000 trước Công nguyên, quá trình lên men đã được phát hiện Người ta

tin rằng một số bột bánh mì dé lâu bên ngoài thì sẽ có các bao tử nấm men tự nhiên,gây ra quá trình lên men Điều này làm cho bột nở ra, có bong bóng khí Sau đó kỹthuật làm bánh mì ngày càng phát triển nên nó nhanh chóng lây lan sang các nước cóchung biên giới Địa Trung Hải Và như vậy những cải tiến làm bánh mì bắt đầu

2.4.2 Nguyên liệu và quy trình làm bánh mì

2.4.2.1 Nguyên liệu và tổng quan về nguyên liệu

Nguyên liệu: Bột mì, men nở, nước, muôi, đường, dâu ăn hoặc bơ, sữa, giâm,

sữa bột nguyên kem.

“+ Bột mi:

Bột mi là thành phan nguyên liệu tao cấu trúc cơ bản của vỏ bánh Sở di nhưvậy là do protein của bột mì có một tính chất rất đặc biệt, đó là khi trộn bột mì vớinước theo một tỉ lệ nhất định, protein của bột mì sẽ tạo thành một khối keo đẻo, đànhồi, có thể giữ khí và tạo thành cấu trúc xốp khi nướng Đây là tính chất rất đặc biệt

của bột mì mà các loại ngũ côc khác không có.

Đường trong bột mì gồm các loại như glucose, maltose, saccharose Các loại

đường đơn trong bột mì chiếm khoảng 0,1 — 1%, chúng tham gia phản ứng Maillard

tạo màu cho sản phẩm

e Protein bột mì

Protein của bột mì chiếm hàm lượng khoảng 8 — 25% Cau trúc của protein ảnhhưởng tới chất lượng gluten, mà chất lượng gluten lại ảnh hưởng quyết định tính chấtcủa bánh Phân tử protein có bốn bậc cấu trúc, nếu tỉ lệ cấu trúc bậc ba và bậc bốn

nhiều hơn thì gluten của bột chặt hon, sức căng đứt lớn hơn thì chất lượng bánh tốthơn.

Protein của bột mì gồm bốn nhóm chính: albumin, globulin, gliadin, glutenin.Trong đó chủ yếu là gliadin và glutenin, chiếm tới 70 — 80% Chính hai nhóm này khinhào với nước tạo thành mang phân bố đều trong khối bột nhào Mang này vừa dai

vừa đàn hồi, có tác dụng giữ khí làm cho khối bột nhào nở và được gọi là gluten (Hình

2.8).

Gliadin Glutenin

—.Ắ

GLUTEN (Gliadin +Glutenin)

Hình 2.8 Sự hình thành và cấu trúc của gluten

- Glutenin chiếm khoảng 34 — 55% protein của bột mì, glutenin chỉ tan trongdung dịch kiềm hoặc acid loãng, có cấu trúc bậc bốn phức tạp Glutenin có xu hướngliên kết với nhau bằng các tương tác ưa béo, bằng liên kết hydro và bang cau disunfua

lớn hơn so với gliadin Glutenin đặc trưng cho độ đàn hồi của bột nhào, khi ngậm nước

có khả năng tạo khuôn dẻo, dai, đàn hôi.

Khi đem bột mì nhào với nước, hai nhóm protein của bột mì là glutenin va

gliadin sẽ hấp thụ nước định hướng và sắp xếp lại thành hàng và giãn mạch từng phầnnên sẽ làm phát sinh các tương tác ưa béo và hình thành các cầu disunfua mới Mộtmang protein ba chiều có tính nhớt, đàn hồi được thiết lập, dan dần những tiểu phanglutenin ban đầu biến thành những mang mỏng bao lay xung quanh các hạt tinh bột và

những hợp phần khác có trong bột mì tạo thành bột nhão Rửa bột nhão cho tính bột

trôi đi còn lại khối dẻo gọi là gluten ướt

Hàm lượng gluten ướt trong bột mì khoảng 15 — 35% tùy thuộc vào hàm lượng

protein của bột Bột có chất lượng gluten cao thì đàn hồi tốt, độ dai cao và độ dãntrung bình bánh sẽ nở và ngon Dé tăng chất lượng gluten khi nhào bột có thé bổ sung

một số các chất oxy hóa như: acid ascorbic, peroxide,

bột thành glucose, maltose, dextrin Ngoài ra, trong bột mì còn có lipase, lipoxidase,

tyroinase cũng ảnh hưởng đến chất lượng bột mì

e Vitamin và khoáng chất

Bột mì chứa K, Mg, P, Ca với hàm lượng khá lớn Vitamin trong bột mì chủ

yếu là các vitamin nhóm B như BI, B2, PP với hàm lượng thấp.

e Tro

Độ tro của bột mi trong khoảng 0,55 — 1,4% Ham lượng tro càng cao, bột càng

có chât lượng xâu.

“+ Men

Nam men được dùng để sản xuất bánh mì thuộc giống Saccharomyces, loàicerevisae, lớp Ascomycetes, ngành nấm Nam men Saccharomyces cerevisae có khả

năng sử dung glucose, galactose, saccharose, maltose như nguồn cacbon, sử dụng acid

amin, muối ammonium như nguồn nitơ Chức năng chính của nắm men là sinh khíCO; làm tăng thể tích khối bột nhào Ngoài ra, các sản phẩm của quá trình lên men

được tích lũy trong khối bột sẽ tạo nên các hương vị đặc trưng cho bánh mì thànhphẩm

s* Nước

Nước có tác dụng hòa quyện tất cả các nguyên liệu lại với nhau, tạo màng bột

căng, co giãn và đàn hồi, tránh sử dung nước có độ pH, độ chì và độ cặn cao vì những

thành phan này trong nước làm mắt chất bánh và mat độ ngọt của bánh

Thuyết minh quy trình:

Nguyên liệu: Khô và ướt bao gồm bột mi, men nở khô, đường, dau ăn, nước

Trộn: Mục đích của công đoạn này là trộn các loại nguyên liệu với nhau thành

một khối

Nhào bột: Mục đích của nhào trộn bột là để phân bố đều các nguyên liệu thànhkhối bột nhào đồng nhất Tạo thành mạng gluten có tính đàn hồi và nhớt dẻo, có khảnăng giữ khí Chuan bị khối bột cho quá trình tiếp theo

e_ Các biến đồi của nguyên liệu trong quá trình nhào bột:

Trong quá trình nhào trộn xảy ra quá trình chuyên pha từ hai pha ran (bột mì) —lỏng (nước) chuyên thành một pha nhão — bột nhao dang paste

Thé tích khối bột nhào tăng lên do không khí xâm nhập vào

Nhiệt độ của khối bột tăng lên do ma sát của nguyên liệu với nhau và với thiết

bị cũng như các phản ứng hóa học diễn ra

Lên men: Mục dich là tạo khí CO, làm nở bột, tạo độ xốp cho bánh Tao mùi vịthơm ngon cho bánh mì Tăng độ tiêu hóa của bánh mì đối với cơ thé người

®_ Những biến đổi xảy ra trong quá trình lên men:

Quá trình lên men etylic và lên men lactic: Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên

men là 28 — 32°C Tốc độ lên men tăng khi nhiệt độ tăng lên Khi nhiệt độ quá40°C thì khả năng lên men giảm pH thích hợp từ 4,5 - 6, tối ưu 5,5

Trương nở: Cũng ở quá trình này, các chất keo trong bột nhào trương nở mạnh,hop chat protid cũng trương nở Sự trương nở protid có thé tiến hành với cường

độ khác nhau, tốc độ khác nhau tùy theo lực nở của bột Bột nhào lực nở lớn thìquá trình trương mở xảy ra chậm, đối với bột nhào lực nở yếu thì protid trương

nở nhanh.

Ép khí (gập hay dam bột): Khi bột lên men, khí CO; sẽ sinh ra, cần được ép hết

di, phân tán men và nhiệt độ điều hơn trong toàn khối bột

Chia bột: Tùy theo kích cỡ của bánh mì mà chia khối bột thành những phần nhỏ

có cân nặng bằng nhau Thao tác này nên làm nhanh dé tránh khối bột có thêm thời

gian mà bị lên men quá đà.

Tạo hình bánh gồm các bước: chia khối bột nhào thành từng mẫu, vê mẫu bộtnhao, lên men ôn định sơ bộ, tạo hình và lên men 6n định kết thúc

Ủ bột: Sau quá trình này bánh sẽ nở to gần bằng kích thước của sản phẩm sau

khi nướng.

Nướng bánh: Mục đích của quá trình là làm chín sản phẩm Tạo hương vị, màu

sắc cho sản phẩm Tiêu diệt các vi sinh vật, hệ enzyme có trong khối bột nhào.

®_ Những biến đổi xảy ra trong quá trình nướng:

Độ âm tương đối của không khí trong buồng nướng có ảnh hưởng nhiều đếnchất lượng bánh Mục dich của khâu làm ẩm 1a tạo cho hơi nước ngưng tụ trên

bề mặt bánh khi bánh vừa được đưa vào lò Ngoài ra, làm ẩm còn có tác dụng

đốt nóng bánh nhanh hơn, vỏ bánh mỏng không bị cháy, ruột bánh chín đều và

nhanh do đó rút ngắn được thời gian nướng

Nhiệt độ và thời gian nướng trước hết phụ thuộc vao khối lượng mỗi bánh.Bánh nhỏ thì nhiệt độ buồng nướng cao và thời gian nướng ngắn Bánh to phải

hạ nhiệt độ xuống, và kéo dài thời gian nướng

Chất lượng bột cũng liên quan đến nhiệt độ và thời gian nướng Nếu bột vớigluten yếu cần nướng ở nhiệt độ cao dé protid biến tính nhanh giữ nguyên

khung va không bi xep.

Trong trường hợp lên men ổn định kết thúc chưa dat thi nên giảm nhiệt độ

nướng và kéo dài thời gian để quá trình lên men tiếp tục lâu hơn tạo điều kiệncho bánh nở to.

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Địa điểm và thời gian

Địa điểm: Nghiên cứu được tiến hành tại Khu thí nghiệm Khoa Công nghệ Hóahọc và Thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

Thời gian: Từ ngày 01/04/2022 đến ngày 09/11/2022

3.2 Thiết bị và hóa chất

Thiết bị sử dụng trong thí nghiệm được liệt kê trong Bang 3.1

Bảng 3.1 Thiết bị được dùng để thực hiện trong thí nghiệm

Thiết bị Xuất xứ Model

Cân bốn số Ohaus Trung Quốc PA214

Máy xay Philips Trung Quốc HR2100

Máy UV — Vis Spectro Duc UV-II

Máy lắc Daihan Hàn Quốc SHO-2D

Lò nướng Sanaky Trung Quốc VH-5099S2D

Máy vortex Velp bá ZX3

May ly tam Hermel Duc Z326K

Máy ly tâm Dlab Trung Quốc DM0506

Tủ say Memmert Đức UF260

Máy đo nhiệt độ hồng ngoại Trung Quốc UT300A+

Thiết bị đo nhiệt độ đâm xuyên = Romania HI98509

Các hóa chất sử dụng cho thí nghiệm được liệt kê trong Bảng 3.2

Bảng 3.2 Hóa chất được sử dụng trong thí nghiệm

Tên hóa chất Xuất xứ Độ tinh khiết

KaS;Ds Trung Quốc 99 5%

Na;CO; Trung Quốc 99.8%

Acetone Trung Quốc 99 5%

Methanol Trung Quéc 99 5%

NaOH Trung Quốc 96%

AICls.6H;O Trung Quốc 97%

NaNO, Trung Quéc 99%

Quercetin My 95%

3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Quy trình làm bánh mì thanh long

Công thức làm bánh mì với tỷ lệ các nguyên liệu được trình bày ở Bảng 3.3

Bảng 3.3 Tỷ lệ các thành phần làm bánh mì thanh long

Nguyên liệu Khi lượng (g)

Bột mì 300 Thanh long 157,2 Nước 428

Đường 10

Dầu ăn 10

Men nở khô 4

Quy trình làm bánh mì thanh long được trình bay trong Hình 3.1

Hình 3.1 Quy trình làm bánh mì thanh long

Thuyết minh quy trình:

Cân các nguyên liệu gồm: Thanh long, bột mì, men nở khô, dầu ăn, đường,

Trộn: Trộn các loại nguyên liệu với nhau thành một khối

Nhào bột với dịch thanh long xay nhuyễn:

+ Thanh long sơ chế và tách lấy phan thịt, sau đó cắt nhỏ rồi cho vào máy xaysinh tố xay nhuyễn, thu được dịch thanh long xay nhuyễn

Nan bánh mì: Bột sau khi nhôi xong, chia thành các phần bằng nhau và vo bánhthành hình tròn có khối lượng bằng nhau.

Ủ bánh mì: Sau khi đã nặn xong hết bánh mì xếp vào khay rồi dùng màng bọc

thực phẩm bọc lại, đem ủ bánh mì nơi kín gió từ 30 đến 60 phút

Nướng bánh mì thanh long: Nướng ở nhiệt độ 210°C trong 12 phút.

3.3.2 Thiết kế thí nghiệm

Sơ đồ bó trí thí nghiệm được trình bảy ở Hình 3.2

Đo màu

Khảo sát thời gian ủ và điêu ——

kiện ủ

Phân tích tổng hàm

lượng polyphenol

Phân tích hàm lượng Đánh giá hoạt flavonoid

Phân tích mô hình động học sự phân hủy

Khảo sát nhiệt anthocyanin

độ nướng và

thời gian nướng Phân tích hoạt tính

chông oxy hóa

~ | - Phương pháp ABTS

- Phương pháp DPPH

Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm