XÁC ĐỊNH CÁC HỢP CHẤT VÀ HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA MỘT SỐ LOẠI TRÁI CÂY Ở ĐỒNG NAI

XÁC ĐỊNH CÁC HỢP CHẤT VÀ HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA MỘT SỐ LOẠI TRÁI CÂY Ở ĐỒNG NAI Tác giả NGUYỄN NGỌC QUỲNH THƯ Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành Bảo Qu

XÁC ĐỊNH CÁC HỢP CHẤT VÀ HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA

CỦA MỘT SỐ LOẠI TRÁI CÂY Ở ĐỒNG NAI

Tác giả

NGUYỄN NGỌC QUỲNH THƯ

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành

Bảo Quản Chế Biến Nông Sản Thực Phẩm

Giáo viên hướng dẫn:

ThS Kha Chấn Tuyền

KS Trịnh Thị Phi Ly

Tháng 8 năm 2010

CẢM TẠ

“Xác định các hợp chất và hoạt tính chống oxy hóa của một số loại trái cây ở Đồng Nai” là đề tài khá mới mẻ đối với em Em sẽ khó có thể hoàn thành tốt Khóa luận này nếu không có sự chỉ bảo tận tình, ủng hộ và giúp đỡ của quí thầy cô, gia đình

và bạn bè

Đầu tiên em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nông Lâm Tp HCM, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ thực phẩm đặc biệt là ThS Kha Chấn Tuyền - người đã giao đề tài cùng với KS Trịnh Thị Phi Ly

đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành Khóa luận

Em xin trân trọng cảm ơn quí Thầy Cô trong phòng thí nghiệm Kỹ thuật thực phẩm và phòng thí nghiệm Hóa sinh thuộc khoa Công nghệ thực phẩm cùng các Anh Chị trong Trung tâm phân tích Hóa lý – Viện Nghiên cứu Công nghệ sinh học và Môi trường, đã giúp đỡ và tạo điều kện cho em hoàn thành thực nghiệm

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn bên cạnh ủng

hộ và động viên em trong suốt thời gian làm Khóa luận

TP Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2010

Sinh viên: Nguyễn Ngọc Quỳnh Thư

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu “Xác định các hợp chất và hoạt tính chống oxy hóa của một

số loại trái cây ở Đồng Nai” được tiến hành tại Trung tâm phân tích Hóa sinh – Viện Nghiên cứu Công nghệ sinh học và Môi trường, phòng thí nghiệm Kỹ thuật thực phẩm

và phòng thí nghiệm Hóa sinh thuộc khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, thời gian từ 04/2010 đến 07/2010

Định lượng các hợp chất vitamin C (%), phenolic (mg axit galic/100 g thịt quả tươi) và carotenoit (μg/g thịt quả tươi) trong ổi, bưởi, chôm chôm, đu đủ và chuối ở Đồng Nai thu được kết quả lần lượt là: ổi (0,1 ± 0,01; 29,94 ± 2; 0); bưởi (0,07 ± 0,01; 17,35 ± 1,04; 0,11 ± 0,03); chôm chôm (0,06 ± 0,01; 18,52 ± 1,26; 0); đu đủ (0,07 ± 0,01; 15,66 ± 2,62; 7,45 ± 0,32); chuối (0,01 ± 0,01; 17,25 ± 3,88; 0,11 ± 0,04)

Xác định hoạt tính chống oxy hóa trong 5 loại trái cây trên bằng hai phương pháp ABTS và DPPH Kết quả thu được với phương pháp ABTS, hoạt tính chống oxy hóa (μM TE/g thịt quả tươi) của ổi, bưởi, chôm chôm, đu đủ và chuối ở Đồng Nai lần lượt là 406,5 ± 39,36; 244,22 ± 44,27; 155,22 ± 14,61; 271,95 ± 52,89 và 148,83 ± 42,3 Trong đó, ổi là trái có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất, tiếp đến là đu đủ, bưởi, chôm chôm và sau cùng là chuối Trong các nhóm hợp chất chống oxy hóa (vitamin C, các hợp chất phenolic và carotenoit) xác định bằng phương pháp ABTS thì phenolic là hợp chất có tương quan chặt nhất với tổng hoạt tính chống oxy hóa trong trái cây (R2 = 0,7984)

Với phương pháp DPPH, do điều kiện không cho phép nên chỉ tiến hành xác định hoạt tính chống oxy hóa trên hai loại trái ổi và bưởi Kết quả ổi có tổng hoạt tính chống oxy hóa là 2502,09 ± 125,52 (μM TE/g thịt quả tươi) và bưởi là 2199,62 ± 89,42 (μM TE/g thịt quả tươi) Phương pháp này cũng cho kết quả giống phương pháp ABTS là hoạt tính chống oxy hóa trong ổi cao hơn bưởi

2.1.2.1 Cấu tạo 52.1.2.2 Tính chất 72.1.2.3 Vai trò và chức năng sinh học 7

2.1.3.1 Cấu tạo 8

2.2 Tổng quan về các loại trái cây ổi, bưởi, chôm chôm, đu đủ và chuối 92.2.1 Tổng quan về ổi 9

2.2.3 Tổng quan về chôm chôm Java 10

2.3.1.1 Nguyên tắc 112.3.1.2 Ưu và nhược điểm 12

2.3.2.1 Nguyên tắc 122.3.2.2 Ưu và nhược điểm 13

2.4.2 Nguyên tắc cấu tạo của máy đo quang phổ và những yếu tố ảnh hưởng đến độ

2.4.2.1 Nguyên tắc cấu tạo 14

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 163.2 Vật liệu nghiên cứu 163.2.1 Nguyên liệu 163.2.2 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất 163.3 Phương pháp nghiên cứu 17

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23

4.1 Kết quả xác định ẩm độ và pH của các loại trái cây nghiên cứu 23

4.3 Kết quả xác định hoạt tính chống oxy hóa của vitamin C, phenolic và carotenoit của 5 loại trái cây nghiên cứu bằng hai phương pháp ABTS và DPPH 26

4.4 Mối tương quan giữa các hợp chất chống oxy hóa và tổng hoạt tính chống oxy

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 32

5.1 Kết luận 325.2 Đề nghị 32

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ABTS: 2,2 – azinobis – (3 – ethyl – benzothiazoline – 6 – sulfonic acid) AC: Antioxidant capacity

DPPH : 1,1 – diphenyl – 2 – picrylhydrazyl

FRAP: Ferric Reducing Antioxidant Power

ORAC: Oxygen radical absorbance capacity

TE: Trolox equivalent

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.2: Công thức cấu tạo của một số carotenoit phổ biến 8Hình 3.1: Sự hình thành gốc ABTS+ từ ABTS với potassium persulfate K2S2O8 12Hình 3.2: Phản ứng giữa gốc DPPH. và chất chống oxy hóa hình thành nên DPPH 13

Hình 4.1: Đồ thị đường chuẩn trolox xác định bằng phương pháp ABTS 26Hình 4.2: Đồ thị đường chuẩn trolox xác định bằng phương pháp DPPH 28Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa vitamin C và tổng hoạt tính chống

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Pha loãng dung dịch trolox chuẩn 21

Bảng 4.2: Hàm lượng vitamin C, phenolic và carotenoit trong 5 loại trái cây 24Bảng 4.3: Hoạt tính chống oxy hóa của vitamin C, phenolic và carotenoit trong 5

Bảng 4.4: Hoạt tính chống oxy hóa của ổi và bưởi xác định bằng phương pháp DPPH 28

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Việt Nam nằm ở phía Đông bán đảo Đông Dương, địa hình tương đối đa dạng

có nhiều sông núi, có cao nguyên và cả đồng bằng rộng lớn Hơn nữa, nước ta nằm trong vùng xích đạo có khí hậu nhiệt đới gió mùa, quanh năm mưa thuận gió hòa Đây

là điều kiện tự nhiên rất thuận lợi cho cây trái phát triển tốt Vì vậy khắp nơi mọi miền trên đất nước ta quanh năm đều có rất nhiều trái cây Trái cây là một loại thức ăn thơm ngon bổ dưỡng, là nguồn cung cấp nước, muối khoáng và các chất dinh dưỡng cần thiết khác cho cơ thể, nhất là các hợp chất chống oxy hóa Chất chống oxy hóa ngày nay đóng một vai trò rất quan trọng đối với sức khỏe của con người Nguyên nhân chủ yếu gây bệnh cho con người đều liên quan đến gốc tự do Gốc tự do là những phân tử không ổn định do chúng bị mất một điện tử, có nguồn gốc nội sinh hay ngoại sinh Khi một phân tử trong tế bào trở thành gốc tự do thì lý tính và hóa tính của nó thay đổi Do

đó, tế bào cũng sẽ bị thay đổi Một tế bào sống bị tấn công bởi những gốc tự do, sẽ thoái hóa trở nên mất chức năng và do đó con người sẽ rất dễ bị mắc bệnh Vấn đề đặt

ra là “làm thế nào để ngăn chặn các gốc tự do?”

Chất chống oxy hóa là một giải pháp hữu hiệu để giải quyết vấn đề trên bởi lẽ chúng nhường điện tử cho các gốc tự do, nhờ đó sẽ ngăn chặn hay hạn chế được sự oxy hóa tế bào Trong tự nhiên chất chống oxy hóa có nhiều trong các loại rau quả tươi Ổi, bưởi, chôm chôm, đu đủ và chuối đều là những loại trái cây phổ biến ở Việt Nam đặc biệt là ở Đồng Nai, do có nhiều thuận lợi cho trồng cây ăn trái Đồng Nai là tỉnh có diện tích cây ăn trái lớn nhất vùng Đông Nam bộ và năm loại trái cây trên đều

là những loại trái chủ lực ở Đồng Nai

Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về hoạt tính chống oxy hóa của các loại rau quả tươi Tuy nhiên ở Việt Nam thì việc nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa của các loại trái cây còn hạn chế Nhằm muốn xác định hoạt tính chống oxy hóa của

trái cây Việt Nam nói chung và ở Đồng Nai nói riêng chúng tôi tiến hành đề tài “Xác định các hợp chất và hoạt tính chống oxy hóa của một số loại trái cây ở Đồng Nai”

1.2 Mục tiêu đề tài

Mục tiêu của đề tài là xác định các hợp chất chống oxy hóa có trong 5 loại trái cây ổi, bưởi, chôm chôm, đu đủ và chuối ở Đồng Nai và hoạt tính chống oxy hóa của chúng bằng hai phương pháp ABTS và DPPH Đồng thời xác định mối tương quan giữa các hợp chất chống oxy hóa và tổng hoạt tính chống oxy hóa trong 5 loại trái cây nghiên cứu Việc xác định hoạt tính chống oxy hóa của các loại trái cây trên cũng góp phần làm tăng giá trị cho các loại trái cây đó

1.3 Nội dung nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu đề tài bao gồm:

1 Xác định ẩm độ, pH của các loại trái cây nghiên cứu

2 Ly trích các hợp chất chống oxy hóa (bao gồm vitamin C, phenolic

và carotenoit) trong các loại trái cây nghiên cứu bằng dung môi thích hợp

3 Định lượng các hợp chất chống oxy hóa đã ly trích: vitamin C bằng phương pháp chuẩn độ, phenolic và carotenoit bằng phương pháp đo quang phổ

4 Xác định hoạt tính chống oxy hóa của các hợp chất chống oxy hóa đã

ly trích bằng hai phương pháp ABTS và DPPH

5 Xác định mối tương quan giữa các hợp chất chống oxy hóa và hoạt tính chống oxy hóa

do, kìm hãm sự oxy hóa bằng cách oxy hóa chính chúng (Gordon, 2001) Dựa vào khả năng hòa tan mà chất chống oxy hóa được phân làm hai nhóm: chất chống oxy hóa tan trong nước như vitamin C và phần lớn các hợp chất phenolic; chất chống oxy hóa tan trong dầu như vitamin E và các hợp chất carotenoit (Prior và Wu, 2007) Chất chống oxy hóa phổ biến trong thực vật bao gồm 3 nhóm chính là vitamin C, các hợp chất phenolic và carotenoit (Heinonen và Meyer, 2002)

2.1.1 Vitamin C

2.1.1.1 Cấu tạo

Vitamin C là chất oxy hóa khử mạnh có khả năng thu giữ gốc tự do (Phùng Ngọc Bộ, 2007) Vitamin C được phân lập năm 1932, có công thức cấu tạo như hình 2.1 (Đàm Sao Mai và ctv, 2009)

Hình 2.1: Công thức cấu tạo của vitamin C

2.1.1.2 Tính chất

Theo Đàm Sao Mai và ctv (2009), vitamin C là chất dễ bị phá hủy bởi quá trình oxy hóa, kém bền, nhạy với nhiệt và ánh sáng Vitamin C có vị chua, không mùi, tinh thể trắng, tan trong nước, bền trong môi trường trung tính và môi trường axit Ngoài ra một số tính chất vật lý của vitamin C còn được trình bày ở bảng 2.1

Khả năng hòa tan (g/ml)

(Nguồn: Zempleni và ctv, 2007)

2.1.1.3 Vai trò và chức năng sinh học

Theo Nguyễn Thị Hiền và Vũ Thy Thư (2004), vitamin C dễ dàng tham gia vào các phản ứng oxy hóa khử của quá trình trao đổi chất nhờ khả năng cho và nhận H của

nó Vitamin C còn tham gia vào quá trình trao đổi axit nucleic, quá trình oxy hóa các axit amin có nhân thơm (tirosin, tryptophan) Sự có mặt của vitamin C đảm bảo cho việc tổng hợp các hóc môn của tuyến trên thận, tuyến giáp trạng, đảm bảo cho việc chuyển hóa procollagen thành collagen Vitamin C cũng cần thiết cho quá trình hydroxy hóa gốc prolin có trong collagen Vitamin C là coenzym xúc tác cho phản ứng thủy phân một số thioglycosit Vitamin C còn hoạt hóa hàng loạt các enzym như amylaza, arginaza và proteinaza Vì thế nếu thiếu vitamin C sẽ mắc bệnh hoại huyết (scorbut): chảy máu ở lợi, răng, lỗ chân lông hoặc ở nội quan Theo Phùng Ngọc Bộ (2007) thì các nghiên cứu khoa học mới đây đã chứng minh rằng có mối liên hệ giữa hàm lượng vitamin C và nồng độ tế bào cytochrom P450 Tế bào này đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy các hợp chất lạ được đưa vào cơ thể Khi bị

nhiễm, cơ thể có thể sử dụng nhiều chất oxy hóa khử trong đó có vitamin C để tổng hợp nên chất kháng thể

2.1.2 Các hợp chất phenolic

2.1.2.1 Cấu tạo

Theo Đái Duy Ban (2008) thì các hợp chất phenolic dùng để chỉ nhóm các hợp chất có cấu trúc vòng benzen mang một hay nhiều nhóm OH Hiện nay, các hợp chất phenolic đã được biết rõ cấu trúc có tới hàng nghìn hợp chất khác nhau được trình bày

ở bảng 2.2 Trong đó nhóm các hợp chất flavonoit, polyphenol là phổ biến trong trái cây

Bảng 2.2: Các nhóm hợp chất phenolic

Khung C Nhóm Cấu trúc cơ bản Ví dụ

C 6 Phenol Phenol, cresol, resorcinol Benzoquinon Benzoquinon

C 6 -C 1 Axit hydroxybenzoic Axit gallic , axit vanillic

C 6 -C 2 Acetophenon Anphenon

Axit phenyl acetic Axit p-hydroxyphenylacetic

C 6 -C 3 Axit hydroxycinnamic Axit caffeic, axit ferulic

Phenylpropen Eugenol, myristicin

Coumarin, isocoumarin Umbilliferon, scopoletin

C 6 -C 4 Naphthoquinon Juglon

Khung C Nhóm Cấu trúc cơ bản Ví dụ

C 6 -C 1 -C 6 Xanthon Mangostin, mangiferin

Flavon Apigenin, luteolin

Flavonol Quercetin, myricetin

Dihydroflavonol Taxifolin

Flavanon Hesperitin, naringenin

Flavanol (epi) Catechin

Flavandiol (leucoanthocyanidin) (+)-Leucocyanidin

Anthocyanidin Cyanidin, pelargonidin

Khung C Nhóm Cấu trúc cơ bản Ví dụ

Isoflavonoit Daidzein, genistein

2.1.2.3 Vai trò và chức năng sinh học

Theo Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv (2008), các hợp chất phenolic trong rau trái

có hàm lượng không cao nhưng đóng vai trò quan trọng đối với bản thân rau trái và đối với người tiêu dùng Chúng tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng và tái tạo protein trong rau trái Màu và vị của trái cũng phụ thuộc nhiều vào hàm lượng và biến đổi của hợp chất phenol

Đối với con người, các hợp chất phenolic (flavonoit) có vai trò quan trọng trong việc chống lại các phản ứng oxy hóa gây lão hóa và các bệnh lý tim mạch Ngoài ra, một số hợp chất nhóm này có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv, 2008) Theo Đái Duy Ban (2008), nhiều polyphenol có hoạt tính của vitamin P (như catechin trong chè) có tác dụng làm bền thành mạch, hạn chế các hiện tượng chảy máu dưới da Các hợp chất phenolic còn là chất chống oxy hóa, chúng tiếp nhận các gốc tự do sinh ra trong quá trình bệnh lý, nói một cách khác các hợp chất phenolic có khả năng hạn chế các quá trình tạo ra gốc tự do gây bệnh

2.1.3 Các hợp chất carotenoit

2.1.3.1 Cấu tạo

Các hợp chất carotenoit là những hợp chất polyen hydrocacbon chứa 40 nguyên

tử cacbon Chúng tạo ra phổ màu từ vàng, cam, đỏ đến màu tía của nhiều loại trái cây,

hoa, côn trùng và sinh vật biển Carotenoit chỉ được tổng hợp ở thực vật; động vật

không thể tự tổng hợp được Tuy nhiên chúng có thể xuất hiện trong mô động vật qua

thức ăn Một số carotenoit phổ biến (hình 2.2) như lycopen, caroten, và

β-cryptoxanthin (Zempleni và ctv, 2007)

Hình 2.2: Công thức cấu tạo của một số carotenoit phổ biến

Theo Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv (2008), dựa vào nguyên tố cấu tạo có thể

chia carotenoit thành hai loại: loại chỉ chứa 2 nguyên tố C và H (như lycopen,

α,β-caroten…) và loại chứa nhóm chức có mặt O (như lutein, xanthophyl…)

2.1.3.2 Tính chất

Các hợp chất carotenoit có độ hòa tan cao trong các dung môi không phân cực

(bao gồm cả dầu mỡ) nhưng lại không tan trong nước Chúng thường được tách ra

khỏi nguyên liệu thực vật bằng dầu mỏ, ete hay benzen Etanol và axeton cũng là dung

môi thích hợp Màu sắc của carotenoit được tạo ra nhờ sự có mặt của hệ các nối đôi

liên hợp trong phân tử Phần lớn các nối đôi này có cấu hình dạng trans Dựa vào khả

năng hấp thụ ở các bước sóng khác nhau của hệ nối đôi liên hợp, nên dễ dàng phân

tích cấu trúc, phân tích định tính cũng như định lượng carotenoit Khi thay đổi dung

môi, bước sóng hấp thụ mạnh nhất cũng thay đổi (Hoàng Kim Anh, 2005)

Carotenoit nhạy cảm với oxy, axit, chất oxy hóa và ánh sáng nhưng lại bền

vững với kiềm Khi những tác nhân này bị loại bỏ, carotenoit trong thực phẩm rất bền,

kể cả ở nhiệt độ cao (Hoàng Kim Anh, 2005; Tôn Nữ Minh Nguyệt, 2008)

2.1.3.3 Vai trò và chức năng sinh học

Theo Nguyễn Thị Hiền và Vũ Thy Thư (2004), khi vào cơ thể nhờ enzym

carotenaza thì caroten sẽ chuyển thành vitamin A Vitamin A tham gia vào quá trình

cảm quang của mắt người và động vật Ngoài ra, vitamin A còn tham gia vào quá trình

tổng hợp các hóc môn steroit và làm bền màng tế bào Nếu thiếu vitamin A thì người

và động vật sẽ bị khô mắt, khô giác mạc Da, màng nhày, niêm mạc bị khô, bị sừng

hóa, vi khuẩn dễ xâm nhập vào cơ thể

2.2 Tổng quan về các loại trái cây ổi, bưởi, chôm chôm, đu đủ và chuối

2.2.1 Tổng quan về ổi

Theo Nguyễn Thị Ngọc Ẩn (1999), ổi có tên khoa học là Psidium guajava L

thuộc họ Myrtaceae Ổi là cây ăn trái nhiệt đới có nguồn gốc từ châu Mỹ do người Tây

Ban Nha du nhập vào Việt Nam Ổi là cây tiểu mộc cao từ 3 – 6 m Thân có vỏ nhẵn,

mỏng, khi già bong từng mảng, màu nâu đỏ Cành khi non hình vuông có nhiều lông

mềm, khi già hình trụ và nhẵn Lá mọc đối, hình trái xoan hay thuôn, dài khoảng 15

cm rộng 3 - 6 cm, phía góc có thể tù hay hơi tròn, gân lá nổi rõ ở mặt dưới và phủ một

lớp lông mịn Cuống lá ngắn chừng 3 – 5 mm Hoa màu trắng, đường kính khoảng 2,5

cm, có nhiều nhụy, có thể mọc đơn độc hay tụ 2 – 3 hoa thành cụm ở nách lá Quả

mọng, hình cầu hay dạng quả lê, dài đến 10 cm, chứa rất nhiều hạt nhỏ

Ổi được trồng phổ biến ở Nam bộ, đặc biệt là đã được trồng rất lâu đời ở các

tỉnh đồng bằng sông Cửu Long

2.2.2 Tổng quan về bưởi Đường lá cam

Theo Phạm Ngọc Liễu và ctv (2009), bưởi Đường lá cam (bưởi Biên Hòa) có

tên khoa học là Citrus maxima (Burm) Merr được trồng nhiều ở Đông Nam bộ, tập

trung ở các khu vực ven sông Đồng Nai và được trồng nhiều ở huyện Vĩnh Cửu, tỉnh

Đồng Nai Cây 10 năm tuổi có chiều cao trung bình 4 đến 4,5 m, tán cây có khuynh

hướng phát triển theo chiều ngang, lá nhỏ gần như lá cam Lá non có màu xanh nhạt,

khi trưởng thành có màu xanh đậm, cánh lá có hình tim ngược, bìa lá có hình răng cưa,

đuôi lá nhọn, phiến lá có hình lưỡi mác Hoa thường mọc ở nách hoặc đầu cành, mọc thành chùm với với 4 – 8 hoa/chùm, đài hoa màu xanh nhạt, cánh hoa màu trắng, hình cuốn lòng thuyền Trên cùng một hoa, nhị đực ngắn hơn so với nhị cái Quả có dạng quả lê, trọng lượng trung bình 1154 g, đường kính quả 14 cm, chiều cao quả 15,3 cm,

vỏ dày 1,58 cm Khi chín quả có màu xanh vàng, trung quả bì có màu trắng, thường có

14 múi trên mỗi quả, múi có màu vàng, tép rất tróc khi bóc khỏi vách múi và bó chặt với nhau, vị ngọt ít chua không the không đắng Cây có khả năng cho quả sau khi trồng 3 – 4 năm, thời vụ thu hoạch quả rải rác quanh năm nhưng tập trung nhất từ tháng 7 – 8 và từ tháng 12 – 1, từ khi ra hoa đến thu hoạch quả 7 – 7,5 tháng Cây cho năng suất cao, khoảng 400 kg/cây/năm (cây 10 năm tuổi)

2.2.3 Tổng quan về chôm chôm Java

Chôm chôm thuộc họ Sapidaceae (cùng họ với cây nhãn và vải), được trồng rất lâu đời ở Việt Nam Tuy cùng họ với cây nhãn và vải nhưng chôm chôm chỉ phù hợp với sinh thái nhiệt đới tại các tỉnh Nam bộ Các giống chôm chôm trồng phổ biến ở Nam bộ bao gồm chôm chôm Java, chôm chôm Nhãn, chôm chôm Dona, chôm chôm Đường, chôm chôm Vỏ vàng, chôm chôm Râu dài, chôm chôm Ta, chôm chôm Xiêm (Phạm Ngọc Liễu và ctv, 2009)

Chôm chôm Java được nghiên cứu trong đề tài này Theo Phạm Ngọc Liễu và

ctv (2009), chôm chôm Java có tên khoa học là Nephelium lappacium L và có tên

tiếng Anh là ‘Java’ rambutan Giống được trồng lâu đời và rất phổ biến ở các tỉnh Nam

bộ, chiếm trên 70 % diện tích Cây sinh trưởng mạnh, cành mọc dài Lá to hơn giống chôm chôm Nhãn, màu xanh đậm trên mặt và xanh nhạt mặt dưới Quả có dạng hình trứng, trọng lượng khoảng 32 – 34 g/quả, vỏ quả màu vàng đỏ lúc vừa chín, màu đỏ sậm lúc chín Râu quả màu vàng đỏ, dài 9 – 11 mm Cơm quả trứng trong, độ dày cơm

7 – 9 mm, ít trốc, nhiều nước, tỉ lệ cơm đạt 51,4 %, vị ngọt thanh

2.2.4 Tổng quan về đu đủ Đài Loan tím

Đu đủ có tên khoa học là Carica papaya L thuộc ngành thực vật hạt kín

Angiospermes Đu đủ là cây giao phấn và đa tính Hiện nay có khoảng 70 giống đu đủ (Phạm Văn Duệ, 2005) Theo Phạm Ngọc Liễu và ctv (2009), các giống đu đủ địa phương được trồng phổ biến như đu đủ Đài Loan tím, Hồng Kông Da bông và đu đủ

vỏ vàng

Đu đủ Đài Loan tím được nghiên cứu trong đề tài này Đu đủ Đài Loan tím có thân cao trung bình từ 170 – 200 cm, sinh trưởng và phát triển mạnh vào giai đoạn đầu sau khi trồng Từ khi trồng đến khi ra hoa đầu tiên từ 10 – 12 tuần Vị trí mang quả đầu tiên cách mặt đất 75 – 80 cm Quả có dạng hình trụ dài, hơi thon về phía cuống quả Trọng lượng quả trung bình 1100 – 1300 g Vỏ quả khi chín có màu vàng, thịt quả màu đỏ tía, màu đỏ nhạt hơn về phía gần vỏ quả, vị ngọt ngon Cây cho năng suất trung bình từ 18 – 20 kg/cây/năm và nếu được chăm sóc tốt có thể đạt năng suất 30 kg/cây/năm Đu đủ Đài Loan tím được trồng phổ biến ở các tỉnh phía Nam đặc biệt là đồng bằng sông Cửu Long

2.2.5 Tổng quan về chuối già

Theo Nguyễn Thị Ngọc Ẩn (1999), chuối có tên khoa học là Musa paradisiaca

L thuộc họ Musaceae có nguồn gốc ở châu Á và được trồng lâu đời ở Ấn Độ, Malaysia, Philippin, châu Úc, miền Nam Việt Nam Sau đó được trồng ở châu Phi và châu Mỹ Đây là loại cây ăn trái nhiệt đới trồng mau thu hoạch và trái có nhiều chất dinh dưỡng Ở miền Nam Việt Nam hầu như trồng ở khắp nơi từ miền Đông, ngoại ô thành phố Hồ Chí Minh đến đồng bằng sông Cửu Long Cây chuối có thân giả do bẹ lá hợp lại tạo thành, cao từ 2 – 6 m, thường ửng tía hay nâu Lá có phiến to, dài từ 1,5 – 2

m và cuống lá có hình máng xối Buồng chuối thòng xuống dưới đất

Chuối già bao gồm chuối già giống cao và chuối già giống thấp Và chuối già giống cao được chọn là đối tượng nghiên cứu trong đề tài này Chuối già giống cao có quả to, dài hơi thẳng Nếu được chăm sóc tốt mỗi buồng có thể cho sản lượng từ 25 –

734 nm dựa trên khả năng phản ứng làm mất màu gốc ABTS.+ của hợp chất cần xác

định sau một thời gian nhất định Kết quả đo lường được qui đổi tương đương với trolox (µM TE/g thịt quả tươi)

Hình 3.1: Sự hình thành gốc ABTS+ từ ABTS với potassium persulfate K2S2O8

(Moon và Shibamoto, 2009)

2.3.1.2 Ưu và nhược điểm

Đây là phương pháp phổ biến được sử dụng để xác định hoạt tính chống oxy hóa trong thực phẩm do đơn giản, nhanh và rẻ tiền hơn so với các phương pháp khác (Moore và Yu, 2007) Ngoài ra, phương pháp này có thể tránh được những phản ứng không mong muốn và hoạt tính chống oxy hóa có thể được nghiên cứu ở khoảng pH rộng Vì vậy, kết quả nghiên cứu có độ chính xác tương đối cao Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm chính là gốc ABTS không được tìm thấy và cũng không có gốc nào tương tự trong cơ thể sinh vật (Singh và Singh, 2008)

2.3.2 Phương pháp DPPH

2.3.2.1 Nguyên tắc

Gốc DPPH. là một trong vài những gốc nitơ hữu cơ bền vững có màu tím đậm Xác định hoạt tính chống oxy hóa dựa trên việc đo giảm độ hấp thụ quang khi cho chất chống oxy hóa phản ứng với gốc DPPH. (hình 3.2) tại bước sóng 515 nm bằng máy đo quang phổ (Prior và ctv, 2005)

Hình 3.2: Phản ứng giữa gốc DPPH. và chất chống oxy hóa hình thành nên DPPH

(Moon và Shibamoto, 2009)

2.3.2.2 Ưu và nhược điểm

Tương tự như phương pháp ABTS, ưu điểm của phương pháp DPPH là đơn giản dễ thực hiện, độ chính xác cao và chi phí thấp (Singh và Singh, 2008) Nhược điểm chính là không thể sử dụng phương pháp này để xác định hoạt tính chống oxy hóa của huyết tương, bởi vì protein bị kết tủa trong dung môi rượu (Sánchez-Moreno, 2002)

2.3.3 Trolox

Trolox (6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman 2-carboxylic acid) có công thức phân tử là C 14 H 18 O 4 (M = 250,29 g/mol) và công thức cấu tạo như hình 3.3 Trolox là một dẫn xuất của vitamin E có khả năng hòa tan trong nước Giống như vitamin E, trolox là một chất chống oxy hóa được sử dụng trong sinh học và sinh hóa để làm giảm

sự suy yếu của tế bào do có quá nhiều nguyên tử oxy trong chúng (Bhattacharya và ctv, 2006)

Hình 3.3: Công thức cấu tạo của trolox

Hoạt tính chống oxy hóa tương đương trolox (trolox equivalent antioxidant activity) là một phép đo độ mạnh của chất chống oxy hóa dựa trên trolox, đơn vị đo gọi là đương lượng trolox, ví dụ μM TE/100 g Trolox thường được sử dụng làm chất

chuẩn trong các phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa như ABTS, DPPH và

ORAC (Awika và ctv, 2003)

2.4 Phương pháp đo quang

2.4.1 Cơ sở phương pháp đo quang

Theo tổ bộ môn Kiểm nghiệm thực phẩm (2008) thì cơ sở của phương pháp đo quang được dựa trên ứng dụng tính chất hấp thụ ánh sáng đơn sắc của các hệ keo (hạt

keo không mang điện) Để xác định một chất nào đó có trong mẫu phân tích, người ta tiến hành cho chất cần xác định tạo phức bền với một thuốc thử Phức hình thành có thể có màu hay không có màu Song song với quá trình trên, tiến hành xây dựng đường chuẩn bằng cách pha chất cần xác định thành những dung dịch có nồng độ xác định và cũng tiến hành tạo phức trong cùng điều kiện với mẫu cần xác định Sau đó tiến hành

đo quang phổ được độ hấp thụ Ax Cứ mỗi một nồng độ Cx sẽ ứng với một độ hấp thụ

Ax Từ đó, dùng phương pháp bình phương cực tiểu để xử lý số liệu thu được, sẽ tìm được phương trình y = ax + b, trong đó y đại diện cho A và x đại diện cho C Thay giá trị Ax vào phương trình có giá trị Cx Về đánh giá độ chính xác của quá trình có thể kiểm định thông qua giá trị R2 Giá trị này phải đạt tối thiểu là R2 > 0,99 thì đường chuẩn mới đạt yêu cầu

2.4.2 Nguyên tắc cấu tạo của máy đo quang phổ và những yếu tố ảnh hưởng đến

độ hấp thụ ánh sáng

2.4.2.1 Nguyên tắc cấu tạo

Cấu tạo máy đo quang phổ (hình 3.4) bao gồm 5 bộ phận chính: nguồn bức xạ (1) là nguồn phát ra các bức xạ; bộ phận tạo sóng đơn sắc (2) để chuyển các bức xạ chiếu qua thành sóng đơn sắc; bộ phận chứa mẫu (3) làm bằng vật liệu đồng nhất, cho phép truyền qua bức xạ trong vùng khảo sát; bộ phận nhận kết quả và chuyển thành tín hiệu (4) là bộ phận nhận năng lượng của bức xạ ra khỏi mẫu và chuyển thành dạng năng lượng khác được ghi nhận bằng tín hiệu và máy ghi kết quả (5) sẽ ghi tín hiệu đó dưới dạng đường biểu diễn

Hình 3.4: Sơ đồ nguyên tắc cấu tạo máy đo quang phổ

(Tổ bộ môn Kiểm nghiệm thực phẩm, 2008)

2.4.2.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến độ hấp thụ ánh sáng

Trước khi đo mẫu cần chỉnh bước sóng thích hợp với mẫu cần đo, chọn loại cuvet thích hợp, tốt nhất là thạch anh Yếu tố thời gian có ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác của kết quả Mỗi phức hình thành đều có độ bền nhất định và sau một thời gian dưới tác dụng của môi trường nó bị phân hủy, vì vậy cần phải đo trong khoảng thời gian bền của phức Lúc đó thì cường độ màu là lớn nhất, độ hấp thụ là cực đại (Tổ

bộ môn Kiểm nghiệm thực phẩm, 2008)

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 04/2010 đến 07/2010 tại Trung tâm phân tích Hóa sinh – Viện Nghiên cứu Công nghệ sinh học và Môi trường, phòng thí nghiệm Kỹ thuật thực phẩm và phòng thí nghiệm Hóa sinh thuộc khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh

3.2 Vật liệu nghiên cứu

3.2.1 Nguyên liệu

Các loại trái cây được chọn là đối tượng nghiên cứu có nguồn gốc từ Đồng Nai Trong đó, ổi và chôm chôm được mua tại chợ Dầu Dây – huyện Thống Nhất, bưởi được mua tại chợ Biên Hòa – thành phố Biên Hòa, đu đủ được mua tại chợ Phú Cường – huyện Định Quán và chuối được mua ở chợ Võ Dõng – huyện Thống Nhất Các loại trái cây đều được mua trước khi tiến hành thí nghiệm một ngày

3.2.2 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất

Thiết bị: bao gồm máy đo quang phổ UV – VIS 2502, máy ly tâm ở nhiệt độ thấp Rotina 38R, cân phân tích 4 số lẻ, máy lắc Vortex, máy đo pH Thermo, micropipet loại 10 – 100 μl và loại 100 – 1000 μl, tủ đông Brandt (-20 oC) và tủ sấy Contherm

Dụng cụ: cốc thủy tinh, bình định mức, cối nghiền bằng sứ, buret (V = 25 ml), pipet, bình tam giác,vải lọc, giấy lọc, dao, ống đong và các lọ bi màu nâu tránh sáng và một số dụng khác

Hóa chất: ABTS, DPPH, K2S2O8 và Trolox được mua tại công ty Sigma – Aldrich ở Úc; thuốc thử Folin – Ciocalteu và metanol do công ty Merck sản xuất, các hóa chất còn lại bao gồm axeton, n-hexan, Na2CO3,NaCl, HCl, I2 và hồ tinh bột có

xuất xứ Trung Quốc, đều được mua tại công ty Trách nhiệm hữu hạn Bách Khoa ngụ tại Kiốt 6 – 136 Tô Hiến Thành – Phường 14 – Quận 10 – Tp Hồ Chí Minh

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Xác định ẩm độ, pH của các loại trái cây

Ẩm độ của trái cây được xác định bằng phương pháp sấy đến khi khối lượng của mẫu không đổi (Nielsen, 1996) Cho 5 ± 0,02 (g) thịt quả đã được cắt nhỏ đặt trong dĩa nhôm, sấy trong 24 giờ tại nhiệt độ 105 oC bằng tủ sấy Contherm Ẩm độ được tính theo công thức sau:

W (%) = ((m1 – m2) / m1) x 100 (3.1) Trong đó: W (%) là ẩm độ theo cơ sở ướt

m1 (g) là khối lượng mẫu trước khi sấy

m2 (g) là khối lượng mẫu sau khi sấy Xác định pH bằng máy đo pH Thermon Nghiền nhuyễn thịt quả, vắt lấy dịch quả khoảng 20 ml, sau đó đo pH dịch quả thu được

3.3.2 Ly trích các hợp chất chống oxy hóa trong trái cây

3.3.2.1 Vitamin C

Nguyên tắc: vitamin C (axit ascorbic) hòa tan trong nước, dễ bị phân hủy dưới

tác dụng của các chất chống oxy hóa và bền trong môi trường axit Vì vậy, người ta thường chiết axit ascorbic của mẫu phân tích bằng các dung dịch axit (Nguyễn Văn Mùi, 2001)

Tiến hành: theo Nguyễn Thị Hiền và Vũ Thy Thư (2004), ly trích vitamin C đã

được tiến hành như sau:

 Cho vào cối sứ 2 g thịt quả và 10 ml HCl 2 %, nghiền nhỏ, chắt nước chiết sang cốc thủy tinh, cho thêm 10 ml HCl 2 % vào cối sứ, tiếp tục nghiền Sau đó lại chắt nước chiết trong, lặp lại lần thứ 3 và kết thúc quá trình chiết rút

 Dùng 10 ml HCl 2 % tráng lại cối chày sứ, chuyển toàn bộ dịch chiết và dịch tráng cối chày sứ có cả bã sang bình định mức (50 ml), thêm nước cất đến vạch mức của bình

 Đặt bình định mức trong bóng tối 10 phút cho lượng vitamin trong nguyên liệu hòa tan hoàn toàn, lọc lấy dịch trong

 Tiến hành định lượng vitamin C ngay sau đó Phần dịch ly trích còn lại được bảo quản trong lọ màu ở - 20 oC để xác định hoạt tính chống oxy hóa

3.3.2.2 Các hợp chất phenolic

Tiến hành theo phương pháp của Thaipong và ctv (2006) và có một số thay đổi Nghiền nhuyễn 3 g thịt quả trong cối bằng sứ, trộn với 25 ml metanol, đồng nhất mẫu,

sử dụng thiết bị đồng nhất Vortex Sau đó, tiến hành ly tâm hỗn hợp đồng nhất với tốc

độ 4000 vòng/phút trong 20 phút, sử dụng thiết bị ly tâm nhiệt độ thấp Rotina 38R Phần nổi trên mặt được thu hồi và bảo quản ở -20 oC cho đến khi sử dụng, dùng để định lượng phenolic và xác định hoạt tính chống oxy hóa của chúng

 Nhỏ vào vài giọt NaCl bão hòa để hỗn hợp dung dịch dễ tách pha hơn Phần trên được thu lại để đo hàm lượng carotenoit và hoạt tính chống oxy hóa Quá trình được tiến hành dưới ánh sáng mờ và mẫu phân tích được chuẩn bị mỗi ngày

3.3.3 Định lượng các hợp chất chống oxy hóa

3.3.3.1 Định lượng vitamin C

Định lượng vitamin C bằng phương pháp chuẩn độ iốt Đây là phương pháp oxy hóa khử, dùng chất chuẩn độ là iốt để định lượng các chất khử hay oxy hóa Để nhận

ra điểm cuối của phản ứng chuẩn độ dùng chỉ thị hồ tinh bột Phản ứng kết thúc bằng

sự thay đổi màu của hỗn hợp dung dịch (dung dịch cần chuẩn độ và hồ tinh bột) khi dư một giọt dung dịch chuẩn (Hoàng Minh Châu và ctv, 2007)

Nguyên tắc: trong phân tử vitamin C có chứa nhóm dienol (-COH=COH-) có tính khử mạnh Dựa trên tính khử mạnh này của vitamin C đối với chất màu nên có thể

định lượng hàm lượng vitamin C trong nguyên liệu (Nguyễn Thị Hiền và Vũ Thy Thư, 2004)

Tiến hành: theo Nguyễn Thị Hiền và Vũ Thy Thư (2004) như sau: lấy 10 ml dịch lọc cho vào cốc thủy tinh (V = 50 ml) thêm vào 10 giọt tinh bột 0,5 %, lắc nhẹ Dùng I2 0,01 N chuẩn độ cho đến khi dung dịch bắt đầu xuất hiện màu xanh lam nhạt thì dừng quá trình chuẩn độ

Tính kết quả:

Hàm lượng vitamin C (%) tính theo công thức:

X (%) = (Vc x V x 0,00088 x 100) / (Vf x g) (3.2) Trong đó:

X: hàm lượng vitamin C có trong nguyên liệu (%)

Vc: số ml I2 0,01 N chuẩn độ

Vf: số ml dung dịch mẫu đem phân tích (10 ml)

V: số ml dung dịch mẫu đem pha loãng (50 ml)

g: số gam nguyên liệu đem phân tích (2 g)

0,00088: số gam vitamin C tương đương với 1 ml I2 0,01 N

3.3.3.2 Định lượng tổng các hợp chất phenolic

Xác định tổng hàm lượng các hợp chất phenolic trong trái cây bằng phương pháp đo màu Folin – Ciolcalteu Theo Wrolstad và ctv (2005), phương pháp đo màu Folin – Ciolcalteu là phương pháp dựa trên cơ sở phản ứng khử của thuốc thử Folin – Ciolcalteu Thuốc thử là một hỗn hợp oxit gồm tungsten và molybdenum Sản phẩm của phản ứng khử kim loại này có màu xanh da trời và màu xanh này hấp thụ cực đại ở bước sóng 765 nm khi đo quang phổ Cường độ màu tỉ lệ với hàm lượng phenolic có trong mẫu

Nguyên tắc: oxy hóa toàn bộ các hợp chất phenol bằng dung dịch Folin – Ciolcalteu (Hà Duyên Tư, 2009)

Tiến hành: tiến hành theo phương pháp của Thaipong và ctv (2006) với một số thay đổi như sau:

 Dùng micropipet hút 150 μl dịch ly trích cho vào lọ bi màu nâu, thêm

2400 μl nước tinh khiết và 150 μl thuốc thử Folin – Ciolcalteu 0,25 N, lắc đều

 Hỗn hợp trên được để yên trong 3 phút, sau đó bổ sung 300 μl dung dịch

mt,p: tổng lượng phenolic (tương đương với axit galic) (mg/100 g thịt quả tươi) A: độ hấp thụ đo được tại bước sóng 725 nm

f: hệ số pha loãng

Ve: thể tích dịch ly trích (ml)

Va: thể tích dịch ly trích đem đo quang phổ (ml)

ms: khối lượng mẫu sử dụng (g)