ĐỀ TÀI: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT KHÔ NHÓM 12 Page 1 BÀI 2: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT TRONG QUÁ TRÌNH SẤY TÓM TẮT Sử dụng axit ascorbic thêm vào thực phẩm để bảo vệ các sắc tố khỏi sự oxi hóa được ứng dụng một cách rộng rãi. Mẫu đối chứng và mẫu được thêm vào acid ascorbic đã được xử lý theo những quy trình tương tự như trong sản xuất ớt công nghiệp. Trong suốt quy trình, hoạt động của enzyme lipoxygenase, tổng màu, tỉ lệ sắc tố đỏ /vàng và hàm lượng axit ascorbic luôn được đo đạc. Nhìn chung có sự gia tăng của tổng màu và tỉ lệ sắc tố đỏ /vàng đã được quan sát trong mẫu được bổ sung AA. Hoạt động của enzyme lipoxygenase bị giảm khi lượng AA được bổ sung vào quả trong ngày đầu tiên của quy trình. Tuy nhiên hoạt động này lại tăng trở lại vào ngày thứ 2 khi một lượng AA bị oxi hóa. Điều này cho thấy mối quan hệ chặt chẽ giữa hoạt động của enzyme và sự chống oxi hóa. Sau quy trình AA được thêm vào một nửa ớt khô của mẫu đối chứng, chất lượng và sự ổn định của sắc tố chống lại ánh sáng hoặc nhiệt được so sánh với mẫu ớt bổ sung thêm AA ngay từ ban đầu. Cách xử lý cuối cho chất lượng ớt được quan sát là tốt hơn so với mẫu bổ sung thêm AA ngay từ đầu. GIỚI THIỆU Ớt là một nguồn thực phẩm giàu axit ascorbic (AA), đây là chất chống oxi hóa rất quan trọng trong chế độ ăn uống. Tuy nhiên mức độ chống oxi hóa của hợp chất này rất dễ bị biến đổi và có thể bị ảnh hưởng độ chín, kiểu gen, và quy trình xử lý (Haward et al 1994). Vitamin này đóng vai trò như là một lớp bảo vệ các sắc tố khỏi hóa chất bảo quản và các phản ứng oxi hóa sinh hóa. Trong quá trình sản xuất, có một số quy trình làm giảm sắc tố và hàm lượng axit ascorbic, hệ quả làm giảm nghiêm trọng chất lượng của ớt. Sự ổn định của các sắc tố trong ớt chịu ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố bao gồm: loại cây trồng (Alcaraz et al 1991; Martínez et al 1993), chế độ dinh dưỡng cây trồng, độ ẩm, độ chín của trái lúc thu hoạch (Kanner et al 1979) và hàm lượng chất chống oxi hóa (Biacs et al 1992). Tuy nhiên, sự oxi hóa lipid làm ĐỀ TÀI: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT KHÔ NHÓM 12 Page 2 ảnh hưởng chính đến chất lượng màu sắc của ớt. Có hai nhóm enzyme lipoxygen nổi bật (EC 1.13.11.12;linoleate: oxygen) chứa trong cây trồng là loại 1 và 2. Lipoxygenase loại 1 được báo cáo là tương đối ít ở trong cây trồng và hoạt động tối ưu ở PH=9, với xu hướng gây ra sự oxi hóa các lipid không đáng kể trong suốt quá trình phản ứng. Lipoxigenase loại 2 hoạt động tối ưu ở PH=6.5-7 với xu hướng xúc tác mạnh mẽ sự oxi hóa các hợp chất. Chlorophyl, carotenoids , cholesterol, cyrochrome c và thiols là những hợp chất được báo cáo là chịu sự ảnh hưởng của quá trình oxi hóa (Eskin et al 1977). Sự hình thành các sắc tố carotenoid trong quả được xem là liên quan đến hoạt động của enzyme lipoxygenase và hàm lượng của chất chống oxi hóa hoạt động như chất kìm hãm cạnh tranh của enzyme này. AA là môt trong những chất chống oxi hóa bằng cách loại bỏ oxi để bảo vệ liên kết đôi trong hợp chất. Theo như bài báo này, chúng tôi đã nghiên cứu khả năng gia tăng chất lượng của ớt bởi việc giảm sự oxi hóa sắc tố trong quá trình sản xuất bằng cách thêm acid ascorbic vào trong ớt. Thêm vào đó chúng tôi đã so sánh sự bền nhiệt và màu của các sắc tố khi thêm AA vào trong ớt. THÍ NGHIỆM Cây ớt capsicum annuum L cv Bunejo được trồng trong điều kiện nhà kính ở JC Costa (CRIA, Murcia, Spain ). Phân bón , nước và chất bảo vệ thực vật được cung cấp bởi một hệ thống tưới nhỏ giọt. Thu hoạch ớt, cuống, hạt được tách ra và mẫu vỏ trái cây được rửa với 10g/l dung dịch BRIJ 35 (chất tẩy rửa không ion) và rửa với 3 lần bằng nước khử ion. Một nửa số trái được ngâm 1 giờ trong dung dịch chứa 2mg/l AA, axit meta-phosphoric 4% (+AA) và một nửa số trái còn lại ngâm trong dung dịch axit meta-phosphoric 40g/l (mẫu đối chứng). Ớt quả được sấy bằng không khí khô trong lò ở nhiệt độ 50 o C trong 2 ngày. Trong công nghiệp, cây ớt được sấy trong lò sử dụng nhiệt độ thông thường để sấy là 65 o C. Nhưng trong thí nghiệm của chúng ta đã giảm nhiệt độ xuống còn 50 o C mục đích là để giảm sự oxy hóa các sắc tố và sự thoái hóa của chúng. Một vài nhiệt độ khảo sát các thí nghiệm như (40, 50, 60 và 70 o C) và việc sản xuất ở nhiệt độ 50 o C thì giảm tối thiểu sự thoái hóa sắc tố của ớt cv Bunejo (dữ liệu không đề cập đến). Cứ sau mỗi 24 giờ người ta tiến hành đo màu, hoạt tính enzyme lipoxygenase và nồng độ AA. ĐỀ TÀI: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT KHÔ NHÓM 12 Page 3 Người ta thêm 2mg/l AA, 40mg/l axit meta-phosphoric vào một nửa số ớt thu được từ mẫu đối chứng (control) tạo thành mẫu đối chứng AA (control + AA) tương đương với một lượng axit meta-phosphoric được thêm vào một nửa mẫu kiểm chứng còn lại trước đó và các mẫu ớt được thêm AA ngay từ ban đầu (+AA). Mẫu ớt từ mỗi cách xử lý trên chia thành 2 phần sấy trong lò ở nhiệt độ 50 o C hoặc đưa vào buồng chiếu tia UV trong 5 ngày và cứ sau 24 giờ lại đo các số liệu tương tự như ở những lần trước đó. Hoạt động của enzyme lipoxygenase (LOX) Trích ly nguyên liệu Vỏ quả (3g) được cắt thành những đoạn nhỏ và 3g ớt khô được đồng nhất ở 4 0 C trong 9ml dung dịch đệm phosphate 0.05M, PH=7, chứa 1g/l Triton X- 100, được lọc qua 4 lớp vải nylon và ly tâm 15000 vòng trong 15phút Thí nghiệm khảo sát enzyme Axít linoleic tinh khiết (10µl)ở dạng huyền phù trong 25ml Natri tetraborate 0.1M .Chất nền (0.1ml) được lắc mạnh với 2.9ml của chất đệm phosphate 0.1M, PH=4-5 trong chậu thủy tinh quang phổ kế. Phản ứng bắt đầu khi thêm 0.1ml dịch chiết enzyme và độ hấp phụ tăng lên được đo tại bước sóng 234nm.Một đơn vị enzyme là lượng enzyme có khả năng xúc tác làm chuyển hóa một lượng sản phẩm trong một đơn vị thời gian và các điều kiên xác định. Axit ascorbic Vỏ quả ớt capsicum và ớt khô (1g) được đồng nhất bằng cối giã và chày trong 10ml dung dịch chứa 40g/l axit meta-phosphoric và 250mg PVP (polyvinyl-pyr-rolidone) để hấp thụ các sắc tố trong mẫu và khuấy trong 1 giờ tại chỗ tối ở nhiệt độ 40 o C. Sự đồng nhất mẫu được li tâm 5000 lần trong vòng 5 phút và được lọc qua một máy sep-Pack C 18 . Nước giải hấp được phun trực tiếp trong HPLC để xác định axit ascorbic Phương pháp phân tích HPLC Các cột được sử dụng là sử dụng là Chromsil C18 (10µm), 25×0.4 cm. Pha động là 20g/l diammonium hydrogen phosphate (w/v) điều chỉnh ở pH=2.8 ĐỀ TÀI: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT KHÔ NHÓM 12 Page 4 với acid ortho-phosphoric. Tốc độ dòng chảy là 0.4 m/s, quan sát kết quả được tiến hành tại bước sóng 210nm. Màu sắc (ASTA 1968) Cắt vỏ quả ớt tươi thành nhưng miếng nhỏ và ớt bột (0.5g) được trích ly với 100ml acetone trong 24h ở chỗ tối. Sau đó lấy 5ml trên bề mặt dung dịch pha loãng thành 50ml trong acetone. Độ hấp thụ được đọc ở bước sóng 460nm. Màu sắc được chỉ thị theo đơn vị ASTA ASTA=A 164 If w -1 Trong đó: - A là mẫu hấp thụ - If:hệ số lệch của máy quang phổ được tính toán dựa trên một dụng cụ lọc ánh sáng, tiêu chuẩn 2030 NBS, điều đó cho thấy mối liên hệ của độ hấp thụ lý thuyết (A t ) và thực tế (A r ) ở bước sóng 460nm. - 164 là hệ số phá vỡ phân tử gam của 1% sắc tố capsanthin trong dung dịch aceton - w là khối lượng của mẫu. Tỉ lệ sắc tố đỏ/ vàng Các vỏ quả được trích ly và màu sắc được xác định theo công thức tính ASTA. Sự hấp thụ quang phổ được đo tại bước sóng 470µm cho sắc tố đỏ và sắc tố vàng ở 455µm (theo như Navarro và Costa 1993) Phân tích dữ liệu Tất cả các số liệu đo đạc được lặp lại ít nhất 3 lần và được so sánh giữa mẫu tươi và mẫu khô. Tỉ lệ % độ ẩm được đưa vào báo cáo để tính toán các dữ liệu được phân tích từ những bài kiểm tra thống kê đơn lẻ ĐỀ TÀI: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT KHÔ NHÓM 12 Page 5 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Tổng sắc tố của ớt được phân tích trong quá trình sấy (hình 1) được biễu diễn chính thức theo đơn vị ASTA. Các đơn vị này thường được sử dụng để xác định chất lượng ớt bột trong sản xuất và thương mại. Qua đó cho thấy nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình suy thoái của các sắc tố (xét ở 50 0 C). Nhiệt độ làm giảm một nửa giá trị sắc tố ban đầu sau 2 ngày sấy. Tuy nhiên, ớt có sự hiện diện đáng kể của AA, có nồng độ tổng sắc tố cao hơn sau ngày đầu tiên được sấy trong lò. Các đơn vị ASTA đo tổng sắc tố trung bình trong ớt bột. Các chất màu đỏ/vàng chiếm một lượng đáng kể trong tổng số sắc tố của ớt bột. Tỉ lệ các chất màu đỏ/vàng (hình 2) cho thấy sự sụt giảm chung trong ngày đầu tiên vào lò nhưng tăng nhẹ xuất hiện trong ngày thứ 2; không có sự khác biệt đáng kể giữa mẫu ớt đối chứng và mẫu được xử lý với AA sau ngày đầu tiên. Mặc dù ớt được bổ sung AA cho thấy sắc tố đỏ cao hơn cùng với sự gia tăng trung bình của tỉ lệ các sắc tố. Chúng có thể được đánh giá rằng: sự kiểm soát sai số là chặt chẽ hơn một cách đáng kể cho mẫu lấy trong 48h hơn là mẫu được lấy từ 0 đến 24h (hình 1 ,2). Điều này chỉ đơn giản là vì khi vỏ quả tươi rất khó để có một mẫu đồng nhất về độ ẩm và các sắc tố lại không nhiều gây nên sự khó khăn cho sự đo đạc. Việc xác định hoạt độ LOX cung cấp thông tin hữu ích về sự thoái hóa tiềm năng carotenoid bởi enzyme. Sự hoạt động của chúng trong các mẫu đối ĐỀ TÀI: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT KHÔ NHÓM 12 Page 6 chứng cao hơn so với mẫu bổ sung thêm AA ngay từ ban đầu và sau một ngày trong lò (thể hiện ở hình 3). Tuy nhiên, sau 2 ngày không có sự khác biệt giữa hoạt động LOX của mẫu đối chứng và mẫu được điều chỉnh AA. Lượng AA trong thành phần của ớt (bảng 1) như mong đợi sẽ cao hơn rất nhiều đối với ớt đã thêm AA. Sau 24h ở trong lò nhiệt độ 50 0 C, sự giảm mạnh sắc tố tương tự được quan sát trong mẫu đối chứng và mẫu đã thêm AA. ĐỀ TÀI: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT KHÔ NHÓM 12 Page 7 Quá trình oxi hóa của carotenoids bởi LOX được trình bày rộng rãi (bởi Weber và Grosch 1976;Faubion và Hoseney 1981;Barimalaa và Gordon 1988). Quá trình oxi hóa phân tử đối với các chất oxi hóa LOX xúc tác bởi axit linoleic có liên quan tới thực tế rằng: một tỉ lệ lớn các gốc tự do peroxyl không phải trực tiếp chuyển đổi thành hyroperoxide bởi enzyme (Weber và Grosch 1976). Các chất oxi hóa LOX như AA, giảm sự phá hủy carotenoid trong nhiều loại đậu. Ngoài ra, việc bổ sung các axit linoleic cùng với sự có mặt của O 2 dẫn đến mất một lượng carotenoid đáng kể trong khi thiếu chất nền hoặc việc ngừng hoạt động nhiệt của LOX ngăn ngừa sự mất mát carotenoid. Trong mẫu đang xét có thể đánh giá cao nhiệt ảnh hưởng đến hoạt động của LOX nhưng sự oxi hóa vẫn xảy ra. Trong một báo cáo rằng: khi trộn mì ống với AA, ngăn cản được quá trình oxi hóa carotenoid trong quá trình nung nóng vì axit ascorbic là một chất ức chế cạnh tranh của LOX (Walsh và cộng sự 1970). Theo kết quả nghiên cứu cho thấy rằng sự hoạt động của LOX cao trong ớt có khả năng được kiểm soát từ hệ quả của hàm lượng AA thấp. Hơn nữa, sự hoạt động của LOX cao hơn có liên quan đến sự khử mạnh nồng độ sắc tố trong ớt bột bởi vì mặc dù cả mẫu đối chứng và mẫu bổ sung AA cho thấy sự suy thoái carotenoid mạnh trong sản xuất do nhiệt độ cao và sự có mặt của O 2 . Sự suy thoái này vẫn thấp hơn trong ớt bổ sung AA. Một điều không may là: AA trong thực phẩm không ổn định và đóng vai trò như một chất chống oxi hóa có hiệu quả tạm thời do chúng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ ,độ PH, hoạt động của enzyme, O 2 và ánh sáng (Ponting và Silalahi 1990). Thực tế đã cho thấy, sự hoạt động của LOX và tỉ lệ sắc tố đỏ /vàng giữa chúng có mối liên quan chặt chẽ dẫn đến khi thí nghiệm phải xác định đồng thời cả 2 giá trị.Nếu như, sự gia tăng hoạt động của LOX (48h) sau khi giảm (từ 0 đến24h) có thể được giải thích bởi sự suy thoái của AA, sự gia tăng của tỉ lệ các chất đỏ /vàng chỉ có thể là do sự suy thoái của sắc tố vàng tăng lên. Tuy nhiên một sự giải thích rõ ràng hơn nữa từ các dữ liệu thu được vẫn còn hạn chế, chúng không phải là cách giải thích hoàn chỉnh nhất. Tính ổn định của các sắc tố trong ớt bột từ mẫu đối chứng và mẫu bổ sung AA ngay từ ban đầu (control và +AA) được so sánh để điều chỉnh bổ sung lượng AA vào mẫu đối chứng (control +AA). Ánh sáng tia cực tím xúc tác sự suy thoái hàm lượng các sắc tố do sự đẩy mạnh quá trình oxi hóa, vì vậy ĐỀ TÀI: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT KHÔ NHÓM 12 Page 8 giảm tổng sắc tố đã được quan sát ở mẫu đối chứng và mẫu được xử lý với AA (hình 4a). Độ dốc cao hơn rất từ khi bắt đầu ngày thứ 2 và ổn định cho đến ngày thứ 5. Luôn tồn tại một sắc tố chính trong ớt bột, từ khi thêm AA vào trong ớt, sự khác biệt thậm chí còn cao hơn ở ngày thứ 4 và 5. Chất lượng của ớt tăng thêm vào cuối thí nghiệm và ở thời điểm đầu tiên trong 2 phương pháp xử lý khác nhau được quan sát là gần như tương tự nhau. Trong sự ổn định chống lại nhiệt độ (hình 4b),cho thấy ớt bột được bổ sung AA (+AA) không khác biệt so với mẫu đối chứng ban đầu (control). Trong thí nghiệm trên, ớt bột thêm AA trong cách xử lý cuối (control +AA) làm tăng nồng độ sắc tố hơn là mẫu không được bổ sung A(control) hoặc mẫu được bổ sung ngay từ đầu (+AA). Mặc dù trong trường hợp này, chất lượng ớt thu được cuối thí nghiệm trong phương pháp xử lý với tia UV là thấp hơn so với cách xử lý ớt bằng nhiệt độ. Lượng AA ảnh hưởng đến sắc tố và hoạt độ của LOX cũng được đo lường (dữ kiện không đề cập đến) cả hai đều biến mất vào ngày thứ 2 lấy mẫu và dường như chúng có ảnh hưởng rất thấp đến quá trình oxi hóa sắc tố và có hiệu quả hơn giá trị ban đầu của tổng màu . ĐỀ TÀI: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT KHÔ NHÓM 12 Page 9 Dù cho sự ổn định của AA là thấp nhưng ảnh hưởng của nó trước khi suy thoái đủ mạnh để bảo vệ các sắc tố trong ớt bột trong khi chế biến. Do đó chúng ta thu được chất lượng màu sắc trong ớt bột cao hơn từ việc bổ sung AA. Sự bảo vệ sắc tố trong suốt quy trình làm ớt cho kết quả tốt nhất là ở mẫu +AA hơn là mẫu đối chứng +AA (control +AA) sau 2 phương pháp xử lý ớt với tia UV và tại nhiệt độ 50 0 C. Điều đó cho phép chúng tôi đưa ra lời khuyên nên sử dụng phương pháp xử lý theo mẫu +AA để giảm thiểu sự sụt giảm nồng độ sắc tố và nâng cao chất lượng của ớt trong sản xuất. Bổ sung AA có thể có một số tác động tích cực về dinh dưỡng của sản phẩm nhưng ảnh hưởng của nó trên sự ổn định sắc tố của ớt có thể xem là một tác dụng quan trọng hơn. . ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT KHÔ NHÓM 12 Page 2 ảnh hưởng chính đến chất lượng màu sắc của ớt. Có hai nhóm enzyme lipoxygen nổi bật (EC 1.13.11 .12; linoleate: oxygen) chứa trong cây trồng. ĐỀ TÀI: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT KHÔ NHÓM 12 Page 1 BÀI 2: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT TRONG QUÁ TRÌNH. và nồng độ AA. ĐỀ TÀI: ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THÊM AXÍT ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA ỚT KHÔ NHÓM 12 Page 3 Người ta thêm 2mg/l AA, 40mg/l axit meta-phosphoric vào một nửa số ớt thu được từ