Đánh giá khả năng lên men và phân tích một số hoạt chất trong tỏi đen

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐỖ THỊ HOAN Tên đề tài: KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN TỎI ĐEN VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ HOẠT CHẤT TRONG TỎI ĐEN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học Khoa : CNSH - CNTP Khóa : 2012 - 2016 THÁI NGUYÊN, NĂM 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐỖ THỊ HOAN Tên đề tài: KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN TỎI ĐEN VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ HOẠT CHẤT TRONG TỎI ĐEN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học Lớp : K44 - CNSH Khoa : CNSH - CNTP Khóa : 2012 – 2016 Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Lƣơng Thị Thu Hƣờng THÁI NGUYÊN, NĂM 2016 i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian nghiên cứu thực khóa luận này, nhận hướng dẫn bảo tận tình ThS.Lương Thị Thu Hường, người trực tiếp hướng dẫn làm khóa luận tốt nghiệp cho Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Công nghệ Sinh họcĐại học Nông Lâm Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ thời gian học tập thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn ThS.Lê Hồng Dũng cán bộ, kỹ thuật viên phòng Hóa Thực phẩm Viện Dinh Dưỡng tạo điều kiện giúp đỡ tốt để hoàn thành đề tài nghiên cứu Cuối xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè động viên, khích lệ, chia sẻ khó khăn suốt trình học tập nghiên cứu hoàn thiện khóa luận Thái Nguyên, ngày 18 tháng 05 năm 2016 Sinh viên Đỗ Thị Hoan ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Phân loại khoa học tỏi Bảng 2.2 Giá trị dinh dưỡng 100 g tỏi tươi Bảng 4.1: Kết phân tích hàm lượng đường 33 Bảng 4.2: Kết phân tích hàm lượng số amino acid có tỏi đen 34 Bảng 4.3: Kết hàm lượng Flavonoidss tổng số tỏi đen 35 Bảng 4.4: Kết hàm lượng Polyphenol tổng số tỏi đen 36 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Hình ảnh tỏi Hình 2.2: Hình ảnh củ tỏi Hình 3.1: Sơ đồ qui trình lên men sản xuất tỏi đen 22 Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 23 Hình 4.1 Thay đổi màu sắc tỏi đen lên men tủ sấy 29 Hình 4.2 Thay đổi màu sắc tỏi ủ nồi cơm điện ứng với tỏi Hải Dương (a), tỏi Lý Sơn (b) 30 iii DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Từ, cụm từ Nghĩa tiếng Việt Nghĩa tiếng Anh Amino acid Amino acid (axit amin) (axit amin) GAE Axit tỏi tương đương Garlic acid equivalents HD Hải Dương Hải Dương LS Lý Sơn Lý Sơn MRPS Phản ứng Millard NCĐ Nồi cơm điện // RE Rutin tương đương Rutin equivalents TS Tủ sấy // a.a Maillard reaction products iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC BẢNG ii DANH MỤC CÁC HÌNH ii DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT iii MỤC LỤC iv PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích yêu cầu nghiên cứu 1.2.1 Mục đích nghiên cứu 1.2.2 Yêu cầu nghiên cứu 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan tỏi 2.1.1 Tên gọi nguồn gốc 2.1.2 Đặc điểm hình thái đặc điểm sinh trưởng tỏi 2.1.3 Thành phần dinh dưỡng tỏi 2.1.4 Công dụng tỏi 2.1.5 Nguồn nguyên liệu tỏi Việt Nam 12 2.2 Đặc điểm Tỏi Đen 12 2.2.1 Tổng quan tỏi đen 12 2.2.2 Thành phần hóa học tỏi đen 13 2.3 Công dụng tỏi đen 14 2.4 Tình hình nghiên cứu lên men Tỏi đen phân tích hoạt chất Việt Nam Thế giới 16 v 2.4.1 Tình hình nghiên cứu Việt Nam năm gần 16 2.4.2.Tình hình nghiên cứu giới 17 Phần 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.1 Đối tượng (vật liệu) phạm vi nghiên cứu 20 3.1.1 Đối tượng 20 3.1.2 Hóa chất 20 3.1.3 Dụng cụ 20 3.1.4 Thiết bị 21 3.1.5 Phạm vi nghiên cứu 21 3.2 Địa điểm thời gian tiến hành nghiên cứu 21 3.2.1 Địa điểm 21 3.2.2 Thời gian 21 3.2.3 Nội dung nghiên cứu 21 3.3 Phương pháp nghiên cứu 22 3.3.1 Sơ đồ qui trình lên men sản xuất tỏi đen 22 3.3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 22 3.4 Phương pháp chuẩn bị mẫu phân tích 24 3.5 Phương pháp phân tích 24 3.5.1 Xác định tiêu lý hóa 24 3.5.2 Xác định tiêu hóa học 24 Phần 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 4.1 Kết đặc tính lý hóa tỏi đen 29 4.1.1 Thay đổi màu sắc tỏi đen 29 4.1.2 Thay đổi ẩm độ tỏi đen lên men 31 4.1.3 Thay đổi mùi vị tỏi lên men 32 4.2 Kết hàm lượng chất hóa học có tỏi đen 33 vi 4.2.1 Kết hàm lượng đường tổng tỏi đen 33 4.2.2 Kết thay đổi hàm lượng axit amin tỏi đen 34 4.2.3 Kết hàm lượng chất chống oxy hóa tỏi đen 35 Phần 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38 5.1 Kết luận 38 5.2 Đề nghị 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 I Tài liệu Tiếng Việt 40 II Tài liệu Tiếng Anh 40 Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Tỏi (Allium sativum L.), thuộc họ Alliaceae, nguyên liệu thường sử dụng chế biến thực phẩm Tỏi sử dụng loại thuốc truyền thống có loạt tác dụng sinh học, chẳng hạn như: tăng sức bền, giúp kích thích tiêu hóa để ngăn ngừa tiêu chảy nhiễm giun, điều trị bệnh tim mạch, viêm khớp, mệt mỏi [12] Gần đây, nhiều nghiên cứu tỏi có loạt chất có hoạt tính sinh học, có chất chống oxy hóa, kháng khuẩn, chống ung thư, hạ huyết áp, bảo vệ gan giải độc [30] Mặc dù thuộc tính sinh học tỏi có liên quan đến polyphenolic - chất chống oxy hóa hợp chất lưu huỳnh tỏi nghiền nát bị hư hỏng, số thành phần lưu huỳnh có hoạt tính sinh học tạo mùi hăng mạnh, kết hợp với thể làm cho thở người sử dụng có mùi [14] Tỏi đen (BG - black garlic) gần biết đến từ thị trường Hàn Quốc sản phẩm y tế Tỏi đen hình thành qúa trình biến đổi toàn tỏi nhiệt độ độ ẩm cao, làm tỏi chuyển sang màu đen hợp chất hóa nâu Hơn nữa, tỏi đen mùi hăng mạnh tỏi tươi Điều thay đổi hợp chất allicin, liên quan đến hình thành mùi hăng, chống oxy hóa thành hợp chất hòa tan nước S-allylcysteine, tetrahydro-β-carbolines, alkaloids hoạt tính sinh học, flavonoid [14,20] S-Allylcysteine hình thành dị hóa γglutamylcysteine ức chế trình ôxy hoá có liên quan tới lão hóa bệnh khác [18] Các dẫn xuất tetrahydro-β-Carboline xác định chiết xuất tỏi đen, cho thấy tác dụng chống oxy hóa [21, 31] Các dẫn xuất tetrahydro-β-Carboline hình thành cách ngưng tụ tryptophan aldehyde, tương tự việc sản xuất axit pyruvic đường Allin-allicin trình phản ứng Maillard [31] Hơn nữa, số nghiên cứu chiết xuất tỏi đen có tác dụng chống oxy hóa, chống dị ứng, chống bệnh tiểu đường, chống viêm, kháng cholesterol, kháng lipidemic tác dụng chống ung thư [12] Các nghiên cứu trước cho thấy tỏi đen lên men từ tỏi thường khoảng thời gian từ 7-50 ngày, tuỳ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, độ ẩm, phương pháp xử lý mẫu giống tỏi Mục đích nghiên cứu khảo sát điều kiện lên men để sản xuất tỏi đen từ số giống tỏi thu thập Việt Nam phân tích hàm lượng chất tỏi đen tương ứng với điều kiện lên men, với tên đề tài: “Đánh giá khả lên men phân tích số hoạt chất tỏi đen” 1.2 Mục đích yêu cầu nghiên cứu 1.2.1 Mục đích nghiên cứu Đánh giá khả lên men số giống tỏi phân tích số hoạt chất có tỏi đen 1.2.2 Yêu cầu nghiên cứu Xác định ảnh hưởng thời gian điều kiện lên men đến: - Thay đổi đặc điểm lý hóa tỏi đen - Hàm lượng đường tỏi đen - Hàm lượng amino acid tỏi đen - Hàm lượng chất chống oxy hoá tỏi đen 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3.1 Ý nghĩa khoa học - Kết nghiên cứu đề tài cung cấp dẫn liệu khoa học ảnh hưởng thời gian lên men đến khả chuyển hóa hoạt chất có tỏi 29 Phần KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết đặc tính lý hóa tỏi đen 4.1.1 Thay đổi màu sắc tỏi đen Màu sắc đặc tính quan trọng sản phẩm thực phẩm nói chung tỏi đen nói riêng, ảnh hưởng đến tâm lý người tiêu dùng Màu sắc tỏi đen thay đổi từ màu trắng -> xám nhạt -> nâu đen -> đen suốt trình lên men Ở thí nghiệm này, giống tỏi tỏi Hải Dương tỏi Lý Sơn khảo sát khả lên men hai phương pháp khác lên men tủ sấy (điều kiện nhiệt độ 600C) nồi cơm điện (nhiệt độ 700C) Ở hai phương pháp, tỏi bọc kín túi nilon giấy bạc để trì độ ẩm Các kết cho thấy thời gian tối ưu để chuyển hóa thành tỏi đen khác giống tỏi khác điều kiện ủ (nhiệt độ) khác *Kết lên men tỏi Hải Dƣơng tủ sấy Hình 4.1 Thay đổi màu sắc tỏi đen lên men tủ sấy Tỏi có thay đổi màu sắc từ màu trắng nguyên thủy thành màu đen suốt 35 ngày chuyển hóa Nguyên nhân thay đổi màu sắc phản ứng Maillard, hay gọi phản ứng hóa nâu không enzym Theo tài liệu có liên quan, sản phẩm phản ứng Maillard thường liên quan với tăng hấp thụ 280 nm, 320-360 nm, 420-450 nm, tương ứng với giai đoạn chuyển hóa: Giai đoạn đầu, giai đoạn giai đoạn cuối sản phẩm 30 phản ứng Maillard (MRPS) hình thành Trong giai đoạn đầu phản ứng Maillard tạo màu (khoảng 280 nm) sản sinh đường, amino axit Giai đoạn trung (320-360 nm) sinh sản phẩm không màu màu vàng thông qua số phản ứng, chẳng hạn nước đường, phân mảnh đường, suy thoái axit Giai đoạn cuối (420-450 nm) đánh giá cao với màu đối nghịch với màu ban đầu, aldehyde-amin ngưng tụ, hình thành hợp chất nitro dị vòng MRPs bắt nguồn từ glucose cysteine hấp thụ 285 nm với độ hấp thụ tối đa mức 340-360 nm Sự hình thành MRPs phụ thuộc vào điều kiện chế biến nhiệt độ thời gian Do đó, thay đổi màu sắc tỏi đen liên quan đến việc hình thành MRPs giai đoạn chuyển hóa nhiệt độ cao Kết chuyển hóa tỏi đen hình 4.1 cho thấy tỏi Hải Dương ủ tủ sấy với nhiệt độ 600C, thời gian chuyển hóa tối ưu để tạo tỏi đen 35 ngày, tỏi có màu đen đặc trưng không bị khô, để lâu (40 ngày) màu sắc chuyển thành đen cháy khô cứng, ăn có vị đắng Kết luận: Lên men tỏi HD tủ sấy 40 ngày tỏi lên men vào ngày thứ 35 có màu sắc đẹp * Kết lên men tỏi Lý Sơn Hải Dƣơng nồi cơm điện Hình 4.2 Thay đổi màu sắc tỏi ủ nồi cơm điện ứng với tỏi Hải Dƣơng (a), tỏi Lý Sơn (b) 31 Đối với tỏi Hải Dƣơng: - Dựa vào kết màu sắc tỏi hình 4.2a ta thấy: Tỏi HD lên men nồi cơm điện hóa nâu nhanh so với tỏi lên men tủ sấy Nguyên nhân nồi cơm điện có nhiệt độ cao so với nồi ủ nên trình hóa nâu xảy nhanh Nếu màu sắc tỏi HD ủ nồi ủ đẹp vào ngày thứ 35 tỏi ủ nồi cơm điện lại có màu đen đẹp vào ngày thứ 23 Chính có kết luận sau: Tỏi HD sau lên men nồi cơm điện khoảng thời gian 28 ngày tỏi ủ vào ngày thứ 23 có màu đẹp Đối với tỏi Lý Sơn - Dựa vào hình 4.2b ta thấy: Màu sắc tép tỏi qua giai đoạn lên men(ngày) -> -> 11 -> 14 -> 17 -> 20 sau: Trắng -> nâu nhạt -> nâu đậm -> nâu đen -> đen -> đen khô -> đen cháy Nguyên nhân thay đổi màu sắc phản ứng Maillard, gọi phản ứng hóa nâu không enzym Nếu tỏi tỏi HD có màu đẹp vào ngày thứ 23 tỏi LS lại có màu đẹp vào ngày thứ 17 Nguyên nhân gây khác biệt màu sắc tỏi LS nhỏ tỏi HD Tỏi LS có đường kính trung bình 1,5cm tép tỏi nhỏ Tỏi HD có đường kính từ - 2,5cm tép tỏi to, thời gian ủ màu lâu so với tỏi LS => Kết luận chung: Khi tỏi ủ nồi cơm điện, thời gian để tạo tỏi đen có màu đặc trưng tỏi LS 17 ngày tỏi HD 23 ngày Tỏi Lý Sơn có thời gian chuyển hóa (17 ngày) có kích thước củ tep tỏi bé nhất, ngược lại tỏi HD lâu (23 ngày) kích thước củ tép tỏi to 4.1.2 Thay đổi ẩm độ tỏi đen lên men *Đối với tỏi Hải Dương lên men tủ sấy 32 Trong trình lên men, tỏi có tượng nước ảnh hưởng nhiệt độ cao khoảng thời gian dài Qua hình ảnh cắt ngang tỏi đen dễ dàng nhận thấy thay đổi hình dáng tép tỏi qua giai đoạn lên men khác nhau: tỏi lên men 17 ngày tép tỏi ướt, dễ bị bóp nát, nhìn rõ váng nước tép tỏi, vỏ tỏi dính liền với tép tỏi, khó bóc Tỏi lên men 20 ngày tép tỏi bở nhiên vỏ tỏi không dính liền với tép tỏi, dễ bóc Tỏi lên men 35 ngày Tép tỏi nhỏ đáng kể, dai dẻo, mặt tép tỏi khô, dễ bóc *Đối với tỏi Hải Dương lên men nồi cơm điện Tỏi lên men nồi cơm điện nhanh khô so với tỏi lên men tủ sấy nhiệt độ nồi cơm điện cao nên thời gian chuyển hóa nhanh Tỏi lên men 23 ngày đạt tính chất tỏi lên men 35 ngày tủ sấy *Đối với tỏi Lý Sơn lên men nồi cơm điện Tỏi Lý Sơn có thời gian chuyển hóa tối ưu nồi cơm điện 17 ngày, vào ngày thứ 17 tép tỏi nhỏ khô, dẻo dai dễ bóc Nguyên nhân dẫn đến tạo thành tỏi đen nhanh tỏi LS nhỏ nhiệt độ nồi cơm điện cao tủ sấy 4.1.3 Thay đổi mùi vị tỏi lên men Tỏi sau lên men hoàn chỉnh có thay đổi rõ rệt mùi vị, không mùi vị hăng nồng tỏi sống Tép tỏi sau lên men hoàn chỉnh trở nên dai dẻo, có mùi giống thuốc bắc thơm, không giòn, có vị chua giống vị hoa Đối với tỏi Hải Dương lên men tủ sấy có mùi vị ngon vào ngày thứ 35 Đối với loại tỏi Hải Dương Lý Sơn lên men nồi cơm điện có mùi vị ngon vào ngày thứ 23 17 Khoảng thời gian tỏi cho mùi vị ngon tương ứng với khoảng thời gian mà tỏi có màu đẹp 33 4.2 Kết hàm lƣợng chất hóa học có tỏi đen Dựa vào kết đánh giá cảm quan định lấy mẫu tỏi Hải Dương ủ vào ngày thứ 35 tủ sấy để phân tích hàm lượng chất hóa học có tỏi đen 4.2.1 Kết hàm lượng đường tổng tỏi đen Trong tiêu đánh giá chất lượng tỏi đen đường tiêu quan trọng Nó định đến chất lượng tỏi đen, tạo vị cho tỏi đen sau trình lên men Đồng thời, đường yếu tố quan trọng trình lên men để tạo nên phản ứng tạo màu cho sản phẩm Chính việc xác định hàm lượng đường có ý nghĩa quan trọng định đến chất lượng sản phẩm Hàm lượng đường tổng tỏi Hải Dương thể bảng 4.1 Bảng 4.1: Kết phân tích hàm lƣợng đƣờng Giống Hải Dương Hàm lƣợng (mg/g) 47,09 Tỷ lệ % 4,7% Dựa vào kết bảng 4.1 cho thấy: Hàm lượng đường 47,09mg/100g chiếm 4,7% Theo nghiên cứu Choi cs [13], tỏi lên men điều kiện 70°C, độ ẩm tương đối 90%, thời gian 35 ngày hàm lượng đường đạt giá trị 16,07mg/g chiếm 1,6% Tại Việt Nam Nguyễn Thanh Huyền – Đại học Nha Trang [7] thời gian 13 ngày lên men tỏi hàm lượng đường tổng đạt 50% Theo trung tâm nghiên cứu ứng dụng sản xuất thuốc - Học Viện Quân Y nghiên cứu thành công sản phẩm tỏi đen khoảng thời gian 35 ngày cho thấy hàm lượng đường 47,9% [38] Từ kết nghiên cứu đồng thời kết hợp với nghiên cứu khác cho thấy khác hàm lượng đường tổng số có tỏi đen Tuy 34 nhiên, khác hàm lượng đường nghiên cứu khác giống tỏi, nhiệt độ qui trình lên men dẫn đến biến đổi khác cho qui trình 4.2.2 Kết thay đổi hàm lượng axit amin tỏi đen Axit amin thành phần dinh dưỡng có mặt hầu hết loại thực phẩm, định đến chất lượng dinh dưỡng sản phẩm thực phẩm Axit amin có vai trò sản xuất kháng thể, giảm cholesterol, giúp hấp thụ canxi, giảm đau, kích thích tiêu hóa Chính iệc xác định hàm lượng axit amin có tỏi đen cần thiết nghiên cứu Bảng 4.2: Kết phân tích hàm lượng số amino acid có tỏi đen Amino acid Hàm lƣợng (mg/g) Tỷ lệ % Leucine 61,05 6.10% Lysine 35,74 3,57% Isoleucine 65,03 6,50% Methionine 67,14 6,71% Phenylalanine 135,54 13,55% Năm tiêu a.a quan trọng lựa chọn để xác định hàm lượng có 100g BG Kết bảng 4.2 cho thấy, Phenylalanine chiếm hàm lượng cao 135,54 mg chiếm 13,55%; Methionine Isoleucine với hàm lượng gần tương đương – 67,14mg 65,03mg (chiếm 6,71 6,5%) Hàm lượng Lysine Leucine thấp – 35,74 61.05g; chiếm 3,57 5,56% Theo nghiên cứu Choi cs [13] tỏi lên men nhiệt độ 700C với độ ẩm tương đối 90% thời gian lên men 35 ngày hàm lượng Leucine 59,19 mg; Lysine 40,5 mg; Isoleucine 71,07mg; Methionine 71,11mg Phenylalanine 143,07mg Ngoại trừ Phelylalanine có hàm lượng cao vào 35 ngày thứ 35 axit amin lại đạt hàm lượng cao vào ngày thứ 21 trình lên men Qua kết nghiên cứu đồng thời kết hợp với kết nghiên cứu trước cho thấy khác hàm lượng axit amin có tỏi đen Tuy nhiên, khác hàm lượng axit amin nghiên cứu khác giống tỏi, nhiệt độ qui trình lên men dẫn đến biến đổi khác cho qui trình 4.2.3 Kết hàm lượng chất chống oxy hóa tỏi đen 4.2.3.1 Kết hàm lượng Flavonoids tỏi đen Flavonoid nhóm chất màu quan trọng thực phẩm, có nhiều loại rau, hoa, số lượng tỉ lệ flavonoid khác nhau, làm cho chúng có nhiều màu sắc khác Flavonoid dẫn xuất phenol hầu hết người, động thực vật vi sinh vật đưa trực tiếp vào từ nguồn thức ăn Flavonoid tham gia vào tất trình trao đổi chất, sinh tổng hợp trình enzyme Flavonoid thuộc nhóm hợp chất phenol, nhóm hợp chất có khả chống ôxy hóa mạnh Chính vậy, việc xác định hàm lượng flavonoid tiêu quan trọng để đánh giá hoạt tính chống ôxy hóa tỏi đen Bảng 4.3: Kết hàm lƣợng Flavonoidss tổng số tỏi đen Chỉ tiêu Flavonoid Hàm lƣợng (mg/100g) Tỷ lệ % 5,6 0,05 Dựa vào bảng 4.3 cho thấy hàm lượng Flavonoids có tỏi HD lên men tủ sấy khoảng thời gian 35 ngày 5,66 mg/100g chiếm 0,05% Theo nghiên cứu Nguyễn Thanh Huyền [7] thời gian ngày trình lên men, tỏi giữ nhiệt độ 750C độ ẩm 36 tương đối 90% Trong ngày lên men tiếp theo, tỏi giữ nhiệt độ 650C độ ẩm tương đối 80% Trong thời gian ngày lên men cuối cùng, tỏi trì nhiệt độ 600C độ ẩm tương đối 70% Đến ngày lên men thứ 13 hàm lượng Flavonoids tổng số cao 21,5 mgRE/ g, Theo nghiên cứu Choi cộng [13] tỏi lên men nhiệt độ 700C với độ ẩm tương đối 90% thời gian lên men 35 ngày hàm lượng Flavonoids 16,26 mg RE/g có hàm lượng cao vào ngày lên men thứ 21 trình lên men Từ kết nghiên cứu đồng thời kết hợp với nghiên cứu khác cho thấy khác hàm lượng Flavonoids tổng số có tỏi đen Tuy nhiên, khác hàm lượng Flavonoids nghiên cứu khác giống tỏi, nhiệt độ qui trình lên men dẫn đến biến đổi khác cho qui trình 4.2.3.2 Kết hàm lượng Polyphenol tỏi đen Polyphenol chất có đặc tính chống oxy hóa giúp chống lại việc tạo lập gốc tự dư thừa thể Gốc tự nguyên nhân gây lão hóa tế bào thể Polyphenol bảo vệ thể giúp thể chống lại nhiều loại bệnh khác nhau: Chống lại ung thư, chống loãng xương, chống lại bệnh tim mạch Flavonoids việc xác định hàm lượng Polyphenol tiêu quan trọng để đánh giá hoạt tính chống ôxy hóa tỏi đen Bảng 4.4: Kết hàm lƣợng Polyphenol tổng số tỏi đen Chỉ tiêu Polyphenol Hàm lƣợng (mg/100g) 17,91 Tỷ lệ % 1,79% Dựa vào bảng 4.3 cho thấy hàm lượng Polyphenol có tỏi HD lên men tủ sấy khoảng thời gian 35 ngày 17,91 mg/100g chiếm 37 1,79% Cũng theo nghiên cứu Choi cs [13] lên men tỏi nhiệt độ 700C với độ ẩm tương đối 90% thời gian lên men 35 ngày hàm lượng Polyphenol tổng số 48,35 mg/g có hàm lượng cao vào ngày thứ 21 trình lên men Từ kết nghiên cứu đồng thời kết hợp với nghiên cứu khác cho thấy khác hàm lượng Polyphenol tổng số có tỏi đen Tuy nhiên, khác hàm lượng Polyphenol nghiên cứu khác giống tỏi, nhiệt độ qui trình lên men dẫn đến biến đổi khác cho qui trình 38 Phần KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Qua thời gian thực tập tiến hành nghiên cứu khả lên men tỏi phân tích hoạt chất số giống tỏi Việt Nam phòng vi sinh khoa CNSH – CNTP có kết luận sau: Sử dụng phương pháp lên men tỏi tủ sấy cho màu sắc mùi vị đạt chuẩn vào ngày thứ 35 trình lên men Sử dụng phương pháp lên men nồi cơm điện cho màu sắc mùi vị đạt chuẩn vào ngày thứ 23 trình lên men Sau kết thúc 35 ngày lên men tủ sấy cho sản phẩm tỏi đen có hàm lượng đường 47,09mg/g chiếm 4,7% Hàm lượng axit amin thiết yếu tỏi đen lên men tủ sấy khoảng thời gian 35 ngày là: Leucine 61,05 mg/100g chiếm 6,10%; lysine 35,74 mg/100g chiếm 3,57%; isoleucine 65,03 mg/100g chiếm 6,50%; methionine 67,14 mg/100g chiếm 6,71%; phenylalanine 135,54 mg/100g chiếm 13,55% Hàm lượng flavonoids polyphenol tỏi đen lên men tủ sấy khoảng thời gian 35 ngày là: 5,66 mg/100g chiếm 0,05% 17,91 mg/100g chiếm 1,79% Cả phương pháp lên men cho sản phẩm tỏi đen đạt yêu cầu màu sắc mùi vị Nhưng phương pháp lên men tủ sấy hiệu tạo sản phẩm tỏi đen có hàm lượng chất cao 39 5.2 Đề nghị Qua trình thực tập trường học nhiều kinh nghiệm quý báu đồng thới mạnh dạn đưa số đề nghị sau: Tiếp tục lập lại chuyên đề quy mô, số lượng lớn So sánh hiệu nhiều loại phương pháp lên men tỏi để tìm phương pháp lên men tốt nhằm khuyến khích người áp dụng, tuyên truyền sâu rộng phổ biến quy trình lên men tỏi có hiệu quả, hạn chế áp dụng qui trình hiệu 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu Tiếng Việt Vũ Bình Dương, Phạm Xuân Phong Nghiên cứu thành phần hóa học tỏi đen Lý Sơn Tạp chí Y dược lâm sàng 108 2013 Vũ Bình Dương, Vũ Xuân Nghĩa, Phạm Xuân Phong Nghiên cứu khả bảo vệ quan tạo máu dịch chiết tỏi đen Lý Sơn chuột bị chiếu xạ Tạp chí Dược học 2013, số 446 Vũ Bình Dương, Nguyễn Văn Long Đánh giá tác dụng chống oxy óa dịch chiết tỏi đen Lý Sơn động vật thực nghiệm Tạp chí ược học số 447 Nguyễn Thanh Hải, Bùi Thị Tho Nghiên cứu tác dụng diệt khuẩn invitro dịch chiết tỏi (Allium Sativum L) E.Coli gây bệnh E.Coli kháng Ampicillin, Kanamycin Tạp chí Khoa học Phát triển 2013, tập 11, số 6: 804-808 Phạm Hoàng Hộ (2006) “ Cây có vị thuốc Việt Nam”, Nhà xuất trẻ Đỗ Tất Lợi (2003) Những thuốc vị thuốc Việt Nam NXBY học, Hà Nội Nguyễn Thanh Huyền (2015) Nghiên cứu biến đổi thành phần hóa lý tỏi (Allium Sativum L) Phan Rang theo thời gian lên men Nguyễn Đức Vượng (2015) Nghiên cứu lên men tỏi đen từ tỏi trắng xã Quảng Hòa - Quảng Trạch – Quảng Bình Tạp chí thông tin khoa học công nghệ Quảng Bình – số 1/2015 II Tài liệu Tiếng Anh Amagase, H.; Petsch, B.L.; Matsuura, H.; Kasuga, K.; Itakura, Y Intake of garlic and its bioactive components J Nutr 2001, 131, 955S–962S 10 Asdaq SM, Inamdar MN, Asad M (2009) Effect of conventional antihypertensive drugs on hypolipidemic action of garlic in rats Indian J Exp Biol., 47(3): 176-181 11 Banerjee, S.K.; Maulik, S.K Effect of garlic on cardiovascular disorders: A review Nutr J 2002, 1, 1–14 41 12 Boyd, O., P Weng, X Sun, T Alberico, M Laslo et al., 2011 Nectarine promotes longevity in Drosophila melanogaster Free Radical Bio Med., 50(11): 669-1678 13 Sook Choi, Han Sam Cha and Young Soon Lee, 2014 Physicochemical and Antioxidant Properties of Black Garlic Molecules 2014, 19, 1681116823 14 Corzo-Martínez, M.; Corzo, N.; Villamiel, M Biological properties of onions and garlic Trends Food Sci Technol 2007, 18, 609–625 15 Colin-Gonzalez, A.L.; Santana, R.A.; Silva-Islas, C.A.; ChanezCardenas, M.E.; Santamaria, A.; Maldonad, P.D The antioxidant mechanisms underlying the aged garlic extract- and S-allylcystein-induced protection Oxidative Med Cell Longev 2012, 2012, 1–16 16 Chao, L.F., H Guo and Z Li, 2012 Research progress in the nutritional value and health effects of black garlic Sci Technol Food Ind., 33(13): 429-432 17 Ejaz S, Woong LC, Ejaz A (2003) Extract of garlic (Allium sativum) in cancer chemopreventions Exp Oncol., 24: 93-97 18 EL KZ, Rasheed W, Ramzy T, Hussein J, Agaiby M, Morsy S, Morsy F, Shaffie N (2010) Protective effect of garlic oil against liver injury in experimental animals J Med Plants Res., 4(22): 2359-2369 19 Folch J, Lees M, Sloan SGH (1957) A simple method for isolation and purification of total lipids from animal tissues J Biol Chem., 226: 497-509 20 Ichikawa, M.; Ryu, K.; Yoshida, J.; Ide, N.; Yoshida, S.; Sasaoka, T.; Sumi, S.I Antioxidant effects of tetrahydro-β-carboline derivatives identified in aged garlic extract BioFactors 2002, 16, 57–72 21 Ichikawa, M.; Yoshida, J.; Ide, N.; Sasaoka, T.; Yamaguchi, H.; Ono, K Tetrahydro-β-carboline derivatives in aged garlic extract show antioxidant properties J Nutr 2006, 136, 726S–731S 42 22 Inhye Kim1,2*, Jin-Young Kim1, Yu-Jin Hwang1, Kyung-A Hwang1, Ae-Son Om2, Jae-Hyun Kim1 and Kang-Jin Cho1 The beneficial effects of aged black garlic extract on obesity and hyperlipidemia in rats fed a high-fat diet (Journal of Medicinal Plants Research Vol 5(14), pp 3159-3168, 18 July, 2011) 23 Kim, J.H., S.H Nam, C.W Rico and M.Y Kang, 2012 A comparative study on the antioxidative and antiallergic activities of fresh and aged black garlic extracts Int J Food Sci Tech., 47: 1176-1182 24 Kim, M.H.; Kim, M.J.; Lee, J.H.; Han, L.J.; Kim, J.H.; Sok, D.E.; Kim, M.R Hepatoproective effect of aged black garlic on chronic alcoholinduced liver injury in rats J Med Food 2011, 14, 732–738 25 Kim, I.; Kim, J.Y.; Hwang, Y.J.; Hwang, K.A.; Om, A.S.; Kim, J.H.; Cho, K.J The beneficial effects of aged black garlic extract on obesity and hyperlipidemia in rats fed a high-fat diet J Med Plants Res 2011, 5, 3159–3168 26 Kim JY, Kwon O (2009) Garlic intake and cancer risk: an analysis using the food and drug administration’s evidence-based review system for the scientific evaluation of health claims Am J Clin Nutr., 89: 257264 27 Lee YM, Gweon OC, Seo YJ, Im J, Kang MJ, Kim MJ, Kim JI (2009) Antioxidant effect of garlic and aged black garlic in animal model of type diabetes mellitus Nutr Res Pract., 3(2): 156-161 28 Mengmeng Lei, Mengying Xu, Zesheng Zhang, Min Zhang and Yunfeng The Analysis of Saccharide in Black Garlic and its Antioxidant Activity Gao Key Laboratory of Food Nutrition and Safety, Tianjin University of Science and Technology, Ministry of Education, Tianjin 300457, P.R Chin(Advance Journal of Food Science and Technology 6(6): 755-760, 2014) 43 29 Purev, U., M.J Chung and D Oh, 2012 Individual differences on immunostimulatory activity of raw and black garlic extract in human primary immune cells Immunopharm Immunot., 34(4): 651-660 30 Rahman, K.; Lowe, G.M Garlic and cardiovascular disease: A critical 31 Sato, E.; Kohno, M.; Niwano, Y Increased level of tetrahydro-βcarbokine derivatives in short-term fermented garlic Plant Food Hum Nutr 2006, 61, 175–178 32 Sook Choi, Han Sam Cha and Young Soon Lee Physicochemical and Antioxidant Properties of Black Garlic (Department of Food and Nutrition, Kyung Hee University, Hoeki-dong, Dongdaemun-Ku, Seoul 130-701, Korea, Molecules 2014) 33 Shin, J.H.; Choi, D.J.; Chung, M.J.; Kang, M.J.; Sung, N.J Changes of physicochemical components and antioxidant of aged garlic at different temperatures J Korean Soc Food Sci Nutr 2008, 37, 1174–1181 34 The Herb Society of America Garlic An Herb Society of America Guide 35 Yang ST (2007) Antioxidant activity of extracts of aged black garlic on oxidation of human low density lipoprotein J Life Sci., 17(10): 13301335 36 Wang, X., F Jiao, Q.W Wang, J Wang, K Yang et al., 2012 Aged black garlic extract induces inhibition of gastric cancer cell growth in vitro and in vivo Mol Med Rep., 5: 66-72 III Các website 37 http:// ndb.nal.usda.gov/ 38 toidenvietnam.vn [...]... trong 2 tuần Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu được báo cáo về ảnh hưởng của chất chiết xuất từ tuổi đen tỏi về ung thư dạ dày trong ống nghiệm hoặc trong cơ thể (Wang, X và cs, 2012) [36] Mengmeng Lei và cs đã tiến hành phân tích hàm lượng đường và hoạt tính chống oxy hóa trong tỏi đen Kết quả từ nghiên cứu này đã chứng minh hàm lượng đường trong các chất chiết xuất tỏi đen là 55,5% Trong xét nghiệm chất. .. với tỏi HD lên men bằng NCĐ, tỏi được giữ ở nhiệt độ 700C trong suốt 23 ngày lên men Trong thời gian lên men mẫu tỏi được thu nhận ở các ngày 0, 5, ,8, 11, 14, 17, 20, 23 để tiến hành đánh giá sự biến đổi các thành phần hóa lý theo sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện ở hình 3.2 - Đối với tỏi LS lên men bằng NCĐ, tỏi cũng được giữ ở nhiệt độ 700C trong suốt 23 ngày lên men Trong thời gian lên men. .. tiên của quá trình lên men, tỏi được giữ ở nhiệt độ 75°C và độ ẩm tương đối là 90% Trong 4 ngày lên men tiếp theo, tỏi được giữ ở nhiệt độ 60°C và độ ẩm tương 24 đối 80% Trong thời gian 28 ngày lên men cuối cùng, tỏi được duy trì ở nhiệt độ 60 °C và độ ẩm tương đối 70% Trong thời gian lên men, mẫu tỏi được thu nhận ở các ngày 0, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 28 và 35 để tiến hành đánh giá sự biến đổi các... oxy hóa in vitro và in vivo, chiết xuất từ tỏi đen có khả năng loại bỏ các gốc tự do một cách triệt để, thí nghiệm trên ruồi giấm cho thấy tuổi thọ của ruồi giấm Drosophila melanogaster được kéo dài rõ rệt (Mengmeng Lei và cs, 2014) [28] 19 Theo Kim, J.H và cs đã so sánh khả năng chống oxy hóa và chống dị ứng ở tỏi đen và tỏi tươi cho thấy: Trong dịch chiết tỏi đen có hàm lượng các chất chống oxy hóa... hóa cao hơn hẳn so với dịch chiết tỏi thường Ngoài ra trong dịch chiết tỏi đen còn có hàm lượng phenolic và hoạt động chống oxy hóa cao hơn so với tỏi tươi (Kim, J.H và cs, 2012) [23] Một nghiên cứu của Lee YM đã nghiên cứu tác dụng chống oxy hóa và khả năng chữa bệnh tiểu đường type 2 ở tỏi và tỏi đen, nghiên cứu này đã xác định hiệu lực chống oxy hóa của tỏi và tỏi đen trên chuột thí nghiệm mắc bệnh... lý hóa của tỏi đen Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lên men đến hàm lượng đường trong tỏi đen Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lên men đến hàm lượng các amino axit thiết yếu ở tỏi đen Nội dung 4: Nghiên cứa ảnh hưởng của thời gian lên men đến hàm lượng các chất chống oxy hóa chính ở tỏi đen 22 3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 3.3.1 Sơ đồ qui trình lên men sản xuất tỏi đen Thuyết...3 - Là dữ liệu khoa học có giá trị tham khảo cho giảng viên và sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm, Công nghệ sinh học quan tâm đến tỏi đen và các thành phần hóa lý của tỏi đen 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá khả năng lên men tỏi bằng 2 phương pháp, từ đó tìm ra phương pháp tối ưu nhất để áp dụng vào sản xuất - Lên men giống tỏi tươi Việt Nam trong phòng thí nghiệm, là tiền đề cho việc... Theo Choi và cs nghiên cứu đặc điểm lý hóa và thuộc tính chống oxy hóa của tỏi đen Kết quả cho thấy có sự thay đổi rõ rệt về màu sắc, ẩm độ, hàm lường đường và axit tổng qua từng giai đoạn lên men Hai hoạt chất chống oxy hóa chính ở tỏi đen là polyphenol tổng số có hàm lượng cao nhất 58,33mg GAE/g vào ngày lên men thứ 21 và flavonoid tổng số có hàm lượng là 15,7mg RE/g cao nhất vào ngày lên men thứ 35... lượng axit amin, chất chống oxy hóa cao và nhiều loại hóa chất có lợi cho sức khỏe con người 2.2.2 Thành phần hóa học của tỏi đen Các thành phần hóa học có giá trị dinh dưỡng cao trong tỏi đen chủ yếu là các acid amin, peptide, protein, enzyme, glycosides, vitamin, chất béo, các chất vô cơ, carbonhydrate và các hợp chất lưu huỳnh và một số thành phần khác (Choi và cs, 2014) [13] - Tỏi đen chứa hầu hết... tạ/ha Tỏi nước ta có chất lượng cao đặc biệt là tỏi Lý Sơn – Quảng Ngãi, tỏi Phan Rang, tỏi Hải Dương được xuất khẩu sang nhiều thị trường nước ngoài: Lào, Đài Loan, Hàn Quốc, Canada (Theo tổng cục thống kê) 2.2 Đặc điểm của Tỏi Đen 2.2.1 Tổng quan về tỏi đen Tỏi đen là sản phẩm lên men từ tỏi tươi hay còn gọi là tỏi trắng ở nhiệt độ khoảng 60-750C và độ ẩm 70-90% (Choi và cs, 2014) [30] Tỏi đen được