Tối ưu hóa quá trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus với sự hỗ trợ của vi sóng

Tối ưu hóa quá trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus với sự hỗ trợ của vi sóngTối ưu hóa quá trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus với sự hỗ trợ của vi sóngTối ưu hóa quá trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus với sự hỗ trợ của vi sóngTối ưu hóa quá trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus với sự hỗ trợ của vi sóngTối ưu hóa quá trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus với sự hỗ trợ của vi sóngTối ưu hóa quá trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus với sự hỗ trợ của vi sóngTối ưu hóa quá trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus với sự hỗ trợ của vi sóngTối ưu hóa quá trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus với sự hỗ trợ của vi sóngTối ưu hóa quá trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus với sự hỗ trợ của vi sóng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH THU NHẬN FLAVONOID TỪ CỦ CẢI TRẮNG (Raphanus sativus L.) VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA VI SÓNG Chủ nhiệm đề tài: ThS Phạm Thị Kim Ngọc Bà Rịa-Vũng Tàu, tháng6 - năm 2017 THÔNG TIN CHUNG CỦA ĐỀ TÀI Tên đề tài: Tối ưu hóa q trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus với hỗ trợ vi sóng Chủ nhiệm đề tài: ThS Phạm Thị Kim Ngọc Nội dung chính: Tối ưu q trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng điều kiện không xử lý xử lý vi sóng Xác định điều kiện xử lý vi sóng để phá vỡ tế bào giúp thu nhận flavonoid tốt Khảo sát hoạt tính chống oxi hóa flavonoid thu Kết đạt được: Đã xác định thông số tối ưu cho q trình xử lý vi sóng Cơng bố báo tạp chí Thơng tin khoa học công nghệ Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, số 4/2016 Thời gian nghiên cứu: 12 tháng từ tháng 4/2016 đến tháng 3/2017 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI PHÒNG KHOA HỌC & CGCN VIỆN KỸ THUẬT VÀ KINH TẾ BIỂN i LỜI CẢM ƠN - - Tôi xin chân thành cảm ơn: Ban Giám hiệu Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Phòng Khoa Học Chuyển giao Cơng nghệ Lãnh đạo Viện Kỹ thuật Kinh tế Biển Và bạn đồng nghiệp Ngành Công nghệ Thực phẩm, Viện Kỹ thuật Kinh tế Biển hỗ trợ trình nghiên cứu Vũng Tàu, tháng năm 2017 Chủ nhiệm đề tài ii MỤC LỤC Trang Thông tin chung đề tài i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục hình vi Danh mục bảng vii Danh mục chữ viết tắt viii Lời mở đầu Chương Tổng quan 1.1 Tổng quan củ cải cải trắng 1.1.1 Thực vật học cải củ 1.1.2 Thành phần hóa học củ cải trắng 1.2.2.1 Thành phần hóa học 1.2.2.2 Các hợp chất thứ cấp củ cải trắng 1.2 Hợp chất flavonoid 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Phân loại 1.2.3 Tính chất lý hóa 1.2.4 Giá trị sinh học flavonoid 1.2.4.1 Hoạt tính chống oxi hóa 1.2.4.2 Tác dụng ức chế vi sinh vật, chống viêm nhiễm 11 1.2.4.3 Tác dụng enzyme 11 1.2.4.4 Tác dụng bệnh tim mạch, tiểu đường 11 1.2.4.5 Tác dụng ung thư 12 1.3 Q trình trích ly thu nhận hợp chất flavonoid 12 1.3.1 Quy trình chung trình thu nhận flavonoid từ mẫu thực vật 12 1.3.2 Phương pháp trích ly thu nhận flavonoid từ mẫu nghiên cứu 13 iii 1.3.2 Nguyên lý trình trích ly 14 1.3.4 Trích ly có hỗ trợ vi sóng 14 1.3.4.1 Khái niệm 14 1.3.4.2 Cơ chế tác dụng 14 1.3.4.3 Ưu nhược điểm phương pháp 15 1.3.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến MAE 15 1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu ngồi nước 16 1.4.1 Nghiên cứu nước 16 1.4.2 Nghiên cứu nước 17 Chương Vật liệu phương pháp nghiên cứu 19 2.1 Thời gian, địa điểm thực 19 2.2 Nguyên vật liệu - dụng cụ 19 2.3 Nội dung nghiên cứu 19 2.4 Bố trí thí nghiệm 20 2.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát q trình trích ly flavonoid từ củ cải trắng phương pháp truyền thống 20 2.4.1.1 Khảo sát loại dung môi 20 2.4.1.2 Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu dung môi (tỉ lệ rắn/lỏng) 19 2.4.1.3 Khảo sát nhiệt độ trích ly 19 2.4.1.4 Khảo sát thời gian trích ly 19 2.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát q trình trích ly flavonoid từ củ cải trắng với hỗ trợ vi sóng 20 2.4.2.1 Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu dung môi (tỉ lệ rắn/lỏng) 20 2.4.2.2 Khảo sát công suất vi sóng sử dụng 20 2.4.2.3 Khảo sát thời gian sử dụng vi sóng để trích ly 20 2.4.3 Thí nghiệm 3: Tối ưu hóa trích ly flavonoid từ củ cải trắng 21 2.5 Phương pháp phân tích 23 2.5.1 Xác định thành phần hóa học nguyên liệu 23 2.5.2 Xác định hàm lượng flavonoid tổng (TFC) 23 iv 2.5.3 Xác định khả khử gốc tự ABTS* 23 2.6 Phương pháp xử lý số liệu 26 Chương Kết - Thảo luận 27 3.1 Kết phân tích thành phần hóa học nguyên liệu 27 3.2 Kết thí nghiệm 27 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng loại dung môi sử dụng 27 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu dung môi (tỉ lệ rắn/lỏng) 29 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ trích ly 30 3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian trích ly 31 3.3 Kết thí nghiệm 32 3.3.1 Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu dung môi (tỉ lệ rắn/lỏng) 32 3.3.2 Khảo sát công suất vi sóng sử dụng 33 3.3.3 Khảo sát thời gian sử dụng vi sóng để trích ly 34 3.4 Kết thí nghiệm 35 Kết luận – kiến nghị 41 Tài liệu tham khảo 42 Phụ lục v DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1 Một số loại củ cải Hình 1.2 Hoa, cải củ Hình 1.3 Cây củ cải trắng Hình 1.4 Khung sườn flavonoid Hình 1.5 Các phân nhóm flavonoid Hình 1.6 Cơ chế ức chế catechol với gốc tự peroxyl 10 Hình 1.7 Các vị trí flavonoid liên kết với ion kim loại 11 Hình 1.8 Quy trình thu nhận flavonoid từ thực vật 12 Hình 2.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu 18 Hình 2.2 Đường chuẩn quercetin dùng xác định TFC 25 Hình 2.3 Đường chuẩn trolox dùng xác định khả khử ABTS* 26 Hình 3.1 Ảnh hưởng loại dung mơi dùng trích ly 26 Hình 3.2 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn/lỏng dùng trích ly 27 Hình 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độtrích ly 28 Hình 3.4 Ảnh hưởng thời gian trích ly 29 Hình 3.5 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn/ lỏng có xử lý vi sóng 31 Hình 3.6 Ảnh hưởng cơng suất sóng có xử lý vi sóng 32 Hình 3.7 Ảnh hưởng thời gian xử lý vi sóng có xử lý vi sóng 33 Hình 3.8 Mơ hình bề mặt đáp ứng thể ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu/dung môi thời gian đến TFC với cơng suất vi sóng 300 W 36 Hình 3.9 Mơ hình bề mặt đáp ứng thể ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu/dung môi công suất thời gian xử lý vi sóng đến TFC 36 Hình 3.10 Hình chụp SEM bã củ cải sau trích ly khơng có vi sóng 37 Hình 3.11 Hình chụp SEM bã củ cải sau trích ly có sử dụng vi sóng 37 vi DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1 Thành phần hóa học 100 g củ cải trắng Việt Nam Bảng 1.2 Hiệu suất thu nhận flavonoid từ tía tơ 16 Bảng 1.3 Hiệu thu nhận polyphenol từ Myrtus communis L 16 Bảng 2.1Quá trình xây dựng đường chuẩn với dung dịch trolox chuẩn 23 Bảng 3.1 Thành phần hóa học nguyên liệu củ cải trắng 25 Bảng 3.2 Các yếu tố dùng RSM 34 Bảng 3.3 Kế hoạch thực nghiệm kết theo RSM để tối ưu TFC 34 Bảng 3.4 Phân tích phương sai mơ hình hồi quy 35 vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TFC: total flavonoid content – flavonoid tổng số LSD: Least – Significant Difference - khác biệt nhỏ có ý nghĩa ANOVA: Analysis of variance - phân tích phương sai MAE: microwave - assisted extraction - trích ly có hỗ trợ vi sóng ABTS: 2,2'-azino-bis 3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid SEM: Scanning Electron Microscope - ảnh chụp qua kính hiển vi điện tử quét viii LỜI MỞ ĐẦU Flavonoid nhóm thuộc nhóm hợp chất polyphenol, biết đến nhóm hợp chất tự nhiên có nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe người, bật chức chống oxi hóa, kháng khuẩn, chống viêm nhiễm ung thư… Trong tự nhiên, hợp chất flavonoid tồn phổ biến, tìm thấy tất lồi thực vật Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu flavonoid từ lồi thực vật khác nhau, tập trung vào khảo sát thành phần hóa học, hoạt tính sinh học hợp chất đơn lẻ dịch chiết, phương pháp cải thiện hiệu suất thu nhận (sử dụng phương pháp trích ly đại có giải pháp hỗ trợ: enzyme, vi sóng, sóng siêu âm, áp suất cao ), ứng dụng hợp chất thu nhận vào việc tạo sản phẩm thương mại Các phương pháp trích ly đại cho hiệu thu nhận cao hơn, rút ngắn thời gian trích ly, bảo tồn hoạt tính dịch chiết thu Tuy nhiên, điều kiện trích ly tối ưu cho phương pháp đối tượng cụ thể không giống Củ cải trắng tên khoa học Raphanus sativus L., thuộc họ cải Brassicaceae, trồng hàng năm, dùng loại rau ăn củ Việt Nam nhiều nước giới Theo tài liệu y học ghi nhận, củ cải trắng có vị cay, khơng độc, Những nghiên cứu khoa học công bố gần từ số nước giới cho thấy củ cải trắng có thành phần hóa học phong phú, có chứa hợp chất phenolic flavonoid Ở nước ta, củ cải trắng loại rau phổ biến, rẻ tiền, trồng sử dụng nhiều, nghiên cứu thành phần, hoạt tính ứng dụng loại củ hạn chế Với mục đích thu nhận dịch chiết giàu flavonoid từ củ cải trắng, thực nghiên cứu: “Tối ưu hóa q trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus L với hỗ trợ vi sóng” Trong q trình thực nghiên cứu này, cố gắng, song tránh nhiều hạn chế, thiếu sót Rất mong nhận góp ý Hội đồng để đề tài hoàn thiện ... CHUNG CỦA ĐỀ TÀI Tên đề tài: Tối ưu hóa q trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus với hỗ trợ vi sóng Chủ nhiệm đề tài: ThS Phạm Thị Kim Ngọc Nội dung chính: Tối ưu q trình thu nhận. .. điều kiện tối ưu cho trình xử lý vi sóng để thu nhận hợp chất giàu hoạt tính chống oxi hóa từ củ cải trắng Raphanus sativus L ❖ Nội dung chính: Tối ưu q trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng điều... Tối ưu hóa trình thu nhận flavonoid từ củ cải trắng Raphanus sativus L với hỗ trợ vi sóng Trong trình thực nghiên cứu này, cố gắng, song khơng thể tránh nhiều hạn chế, thiếu sót Rất mong nhận