Khảo sát khả năng chống oxi hoá lipit của chè xanh, tỏi và chitosan

Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiÖp MỞ ĐẦU Từ thời cổ đại đến nay, người luôn phải đấu tranh để sinh tồn phát triển Một vấn đề đặt phải đảm bảo nguồn lương thực bảo quản loại thực phẩm dư thừa Ngày nay, khoa học đạt trình độ cao so với thời kỳ cổ đại, hướng nghiên cứu bảo quản thực phẩm coi trọng Lipit dinh dưỡng người, thành phần quan trọng động - thực vật Lipit nguồn cacbon, nguồn lượng cung cấp cho trình tổng hợp thể sống, đồng thời nguồn vitamin hợp chất quan trọng tan mỡ Trong trình chế biến bảo quản thực phẩm, lipit thành phần không bền, chúng dễ dàng tham gia phản ứng tự oxi hoá, tạo sản phẩm phân huỷ có mùi vị khó chịu Một số sản phẩm oxi hố lipit gốc hyđroperoxyl có tác dụng xấu đến sức khoẻ người Một biện pháp bảo quản lipit đơn giản hiệu bổ sung hợp chất chống oxi hoá tự nhiên tổng hợp Tuy nhiên tâm lý thị hiếu người tiêu dùng nhà sản xuất thường ưu tiên sử dụng loại phụ gia có nguồn gốc từ tự nhiên Để đóng góp vào lĩnh vực khoa học bảo quản thực phẩm, tiến hành tìm hiểu nghiên cứu hoạt tính chống oxi hoá loại gia vị vật liệu sử dụng phổ biến công nghệ thực phẩm Trong khn khổ khố luận chúng tơi khảo sát khả chống oxi hoá lipit chè xanh, tỏi chitosan Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp PHẦN 1: TỔNG QUAN Chương 1: LIPIT [1] Lipit hay chất béo nhóm hợp chất hữu tự nhiên phổ biến tế bào động vật thực vật, có thành phần hố học cấu tạo khác có tính chất chung khơng hồ tan nước mà hồ tan dung mơi hữu (ete, clofom, benzen, ete petrol, toluen ) Lipit hợp phần cấu tạo quan trọng màng sinh học, nguồn cung cấp lượng (37,6.10 J/kg), nguồn cung cấp vitamin A, D, E, K, cho thể Lipit góp phần tạo kết cấu tính cảm quan đặc trưng nhiều thực phẩm ∗ Dựa vào phản ứng xà phòng hố, lipit chia hai nhóm sau: - Lipit xà phòng hố được: nhóm bao gồm glixerit, glixerophospholipit sáp (cerid) nghĩa lipit mà phân tử có chứa este axit béo cao phân tử - Lipit không xà phòng hố được: tức lipit phân tử khơng chứa liên kết este, nhóm gồm hydrocacbon, chất màu sterol ∗ Dựa vào độ hồ tan người ta chia lipit thành hai nhóm: - Lipit thực este amit axit béo (có từ bốn cacbon trở lên) với rượu Nhóm bao gồm: + Glixerolipit (este glixerol) + Sphingolipit (amit sphingozin) + Cerid (este rượu cao phân tử) + Sterit (Este sterol) + Etolit (este tương hỗ hợp chất đa chức axit rượu) - Lipoit, chất có độ hồ tan giống lipit Nhóm bao gồm: carotenoit quinon (các dẫn xuất izopren), sterol tự do, hydrocacbon ∗ Dựa vào thành phần cấu tạo, chia lipit thành hai nhóm: - Lipit đơn giản, este rượu axit béo, thuộc nhóm có: + Triaxylglixerol + Sáp (cerid) Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp + Sterit Lipit phức tạp: phân tử chúng axit béo, rượu có thành phần khác axit phosphoric, bazơ nitơ, đường Nhóm bao gồm nhóm nhỏ sau: + Glixerophospholipit: phân tử có glixerin, axit béo axit phosphoric Gốc axit phosphoric este hoá với aminalcol cholin, etanolamin, serin, inozitol + Glixeroglucolipit : phân tử glixerin axit béo có mono oligosacarit kết hợp với glixerin qua liên kết glucozit + Sphingoglucolipit: phân tử cấu tạo từ sphingozin, axit béo đường + Sphingophospholipit: phân tử cấu tạo từ aminalcolsphingozin, axit béo axit phosphoric 1.1 Lipit đơn giản[1,2] 1.1.1 Triaxylglixerol 1.1.1.1 Cấu tạo Triaxylglixerol thành phần chủ yếu lipit Triaxylglixerol este glixerol với axit béo gọi glixerit, có cơng thức sau: CH2- OCOR1 (- OCOR - axit beo) CH - OCOR2 CH2- OCOR3 Khi ba nhóm OH glixerol este hố với axit béo gọi triaxylglixerol Các axit béo phần lớn dạng este triaxylglyxerol dạng tự ít, dầu mỡ có tên axit trung tính a Các axit béo Các axit béo triaxylglyxerol dầu mỡ thường có mạch cacbon khơng phân nhánh, có số cacbon chẵn, axit có bốn cacbon đến axit béo có 38 cacbon ∗ Các axit béo no có cơng thức chung CnH2nO2 Axit butyric (C4), axit caproic (C6), axit caprylic (C8) axit capric (C10) có bơ sữa bò Axit myristic (C 14) có dầu lạc Axit palmitic (C 16) axit Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp stearic (C18) gần có mặt tất chất béo thường chiếm lượng nhiều Từ C12 trở tất axit béo chất lỏng, màu vàng nhạt hồn tồn khơng hồ tan nước ∗ Các axit béo không no thường gặp là: - Axit oleic: C18 có nối đơi C9 - Axit linoleic: C18 có nối đơi C9 C12 phổ biến thành tố quan trọng vitamin F - Axit linolenic: C18 có ba nối đơi C9, C12 C15, có dầu cá sardin - Axit arachidonic: C20 có bốn nối đơi C5,8,11,14 có dầu cá, phosphatit tuỷ xương, não phơi lúa Độ khơng no hay khơng bão hồ axit béo biểu thị số iot, lượng gam iot kết hợp với 100 gam axit béo Chỉ số iot axit oleic, linoleic, linolenic theo thứ tự 90, 181, 275 Các nối đôi axit béo không no tự nhiên thường dạng cis, đun nóng, có mặt chất xúc tác dạng cis chuyển thành dạng trans (chú ý axit béo có nối đơi vị trí C6 tính từ nhóm metyl cuối mạch (w – 6) có hoạt tính vitamin) b Dầu mỡ tự nhiên Có thể nói dầu mỡ tự nhiên chứa tới 99% triaxylglyxerol Trong dầu mỡ tự nhiên triaxylglyxerol thường chứa ba axit béo khác Điều phù hợp với định luật tính khơng đồng tối đa Chẳng hạn, thành phần mỡ lợn gồm có: tristearin (0 %), stearodiolein (15%), β-palmitodiolein (42-57%), βpalmitostearoolein (21-36%), β-palmitodistearin (2%) • Triaxylglixerol động vật: Triaxylglixerol động vật thường tập trung tế bào mô mỡ làm thành lớp mỡ da, bao quanh số quan nằm xen mô khác Trong tế bào trưởng thành mô mỡ, triaxylglyxerol khuếch tán tinh vi, khó phân biệt hình dạng chúng kính hiển vi tốt Mô mỡ lợn gọi mỡ Có thể thu mỡ nước cách nấu nóng chảy nhiệt độ 800C (để mỡ khơng có màu khơng có mùi ), mỡ lên bề mặt, tách ly tâm Triaxylglixerol động vật cạn chim thường thể rắn nhiệt độ phòng gọi mỡ, cá động vật nước thường dạng lỏng Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiÖp gọi dầu động vật Gan số động vật biển cá thường giàu dầu Tỷ lệ axit béo không no dầu cá, đặc biệt dầu cá Trich chiếm tới 75% Lipit trung tính có dịch lỏng động vật, sữa bò, sữa dê, sữa cá voi • Dầu thực vật Chất béo lấy từ nguyên liêu thực vật gọi dầu thực vật Dầu thực vật khác với dầu khoáng chỗ, dầu khống có chất hydrocacbon thường thu chưng cất dầu mỏ Dầu thực vật khác so với tinh dầu chỗ, tinh dầu không chứa triaxylglyxerol mà chứa số hỗn hợp aldehit, xeton, rượu, hydrocacbon este axit béo phân tử thấp Trong cây, chất béo phần tạo thành tất yếu hạt Hạt số chứa nhiều triaxylglyxerol gọi hạt có dầu, thường nguyên liệu công nghiệp để khai thác dầu (hạt bông, hạt lanh, hạt thầu dầu, hạt lạc) Hạt số khác chứa dầu hơn, khơng mà hạt lại khơng có dầu Trong quả dừa có nhiều chất béo Nói chung hạt có dầu, triaxylglixerol phân bố nhiều đồng Còn hạt hồ thảo (hạt ngơ, lúa mì) dầu béo chủ yếu tập trung phơi 1.1.1.2 Tính chất chung triaxylglixerol Ở nhiệt độ thường, triaxylglixerol trạng thái rắn lỏng Triaxylglixerol khơng hồ tan nước mà tách thành lớp Tuy nhiên, điều kiện định, tác dụng chất nhũ hố, chúng tạo nhũ tương Nhiều triaxylglixerol nhiệt độ thường có tính dẻo, tạo cho thực phẩm có tính chất chức riêng Nhiệt độ nóng chảy triaxylglixeol phụ thuộc nhiều yếu tố, có mặt axit béo mạch ngắn axit béo không no thường làm giảm điểm nóng chảy Các đồng phân axit béo (đồng phân vị trí đồng phân cis trans nối đơi) vị trí axit béo glixerin ảnh hưởng đến nhiệt độ nóng chảy triaxylglyxerol Tất mỡ dầu tự nhiên chứa triaxylglyxerol khác nhau, khơng có điểm nóng chảy rõ ràng mà thường có khoảng nóng chảy Các triaxylglyxerol có điểm nóng chảy tương đối cao (ở nhiệt độ thường, thường tồn dạng tinh thể rắn lơ lửng triaxylglyxerol lỏng ) Chính có mặt tinh thể rắn pha lỏng làm cho mỡ rắn có tính dẻo Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp đặc trưng Một chất béo gồm toàn kiểu triaxylglyxerol rắn lỏng Nhiệt độ nóng chảy mỡ dầu phụ thuộc độ hồ tan chất béo rắn chất béo lỏng, dạng tinh thể khác triaxylglyxerol rắn a Phản ứng xà phòng hố Dưới tác dụng enzim lipaza, axit kiềm liên kết este phân tử glixerol axit béo muối axit béo Các muối gọi xà phòng CH2 OCOR1 CH OCOR2 3NaOH CH2 OCOR3 CH2 OH R1COOH CH OH R2COOH CH2 OH R3COOH Xà phòng bình thường hỗn hợp muối natri axit béo Muối kali axit béo tạo xà phòng mềm Xà phòng làm từ dầu oliu thường nước bão hồ khí Người ta thường thêm vào xà phòng chất thơm chất diệt khuẩn b Phản ứng chuyển este hố Trong điều kiện nhiệt độ mơi trường thích hợp, khơng có nước có mặt chất xúc tác, gốc axit béo triaxylglyxerol triaxylglyxerol đổi chỗ cho Trong thực tế, xử lý dầu mỡ, phản ứng chuyển este hoá xảy vừa phân tử vừa phân tử glixerol Chất xúc tác thường dùng alcolat kiềm (natri etylat natri metylat) với nồng độ 0,1-0,3% Nhiệt độ chuyển este hố thường từ 110 – 1600C Có thể dùng phản ứng chuyển este hoá để thu từ mỡ lợn chất béo có khả nhũ hoá, để dùng sản xuất bánh kem đá Qua phản ứng loại bỏ tinh thể glixerol thô vốn tạo kem hạt cứng Để đạt mục đích người ta tiến hành chuyển este nhiệt độ tương đối thấp nhằm làm cho triaxylglyxerol có điểm nóng chảy cao bị kết tinh tách (có thể cách lọc) Cân bị chuyển dịch thu hỗn hợp triaxylglyxerol có vùng nhiệt độ nóng chảy thấp Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp Cũng dùng phản ứng chuyển este để chế hoá mỡ rắn (cứng) giàu axit linoleic để sản xuất margarin Phản ứng chuyển este cho phép thu mono- điaxylglixerol cách tiến hành với lượng glixerol dư, nhiệt độ 200 0C chân khơng khí trơ Sự chuyển este không làm biến đổi axit béo Tuy nhiên thay đổi vị trí axit béo glixerol mà khả tiêu hoá triaxylglyxerol hấp thu axit bị biến đổi theo c Phản ứng hyđro hoá Hydro hoá phản ứng gắn H vào nối đôi axit béo không no glixerit Ở nhiệt độ thường mỡ động vật trạng thái rắn, dầu thực vật trạng thái lỏng mỡ động vật hàm lượng axit béo no tương đối cao Khi kết hợp hyđro vào nối đôi axit béo làm cho dầu thực vật trở nên giống với chất béo động vật Dầu thực vật hyđro hố hồn tồn giống hệt mỡ động vật, nên thực tế sản xuất, có trường hợp người ta hyđro hoá đến mức độ đó, nghĩa giữ lại số nối đơi Có hai kiểu hyđro hố: - Hyđro hố chọn lọc: Một số dầu thực vật để làm giảm hàm lượng axit linolenic làm tăng độ bền dầu Chẳng hạn hyđro hoá dầu đậu tương làm giảm hàm lượng axit linolenic từ 9% xuống 1%, ứng với số iot từ 130 xuống 115 Chất xúc tác phản ứng bột Ni (hoặc Cu Pd) hydro phải thật cacbon oxit hợp chất lưu huỳnh bị hấp thụ vào chất xúc tác đầu độc Chất xúc tác khơng hyđro hố axit linolenic thành axit linoleic mà hyđro hố axit linoleic thành axit oleic Ngồi hyđro hố tạo đồng phân vị trí ( 40- 50%), đồng phân nối đôi liên hợp (2%) đồng phân trans (10 –15%) axit oleic linoleic - Hyđro hố phần Hyđro hố phần hay tồn nhằm mục đích tạo chất béo rắn làm để sản xuất margarin sản xuất mỡ nhũ hố Để thu chất béo có độ đặc mong muốn điều kiện nhiệt độ bình thường, có nghĩa phải nâng cao điểm nóng chảy cách chuyển sang dạng trans Khi hyđro hố tồn bộ, khơng tạo đồng phân nêu Ngược lại hydro hoá phần dầu đậu tương đến số iot 40 tạo 70% đồng Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp phân vị trí, 2% đồng phân nối đôi liên hợp khoảng 40% đồng phân trans Đây chất làm margarin thơng thường Sự hyđro hố chọn lọc tiến hành nhiệt dộ cao (195 0C), áp suất cao (8000 tor), thời gian ngắn (30 phút), hyđro hoá phần thực nhiệt độ áp suất thấp hơn, thời gian dài nồng độ xúc tác lớn 10 lần Sau hyđro hoá, dầu ly tâm, lọc, tinh luyện tẩy màu Còn chất xúc tác thu hồi lại tái sinh Phản ứng hyđro hoá có ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng làm giảm hàm lượng axit béo cần thiết, hàm lượng vitamin màu sắc chất màu carotenoit thường có mặt dầu 1.2 Sáp Sáp thuộc nhóm lipit đơn giản, este axit béo bậc cao với rượu đơn chức mạch thẳng, phân tử lớn Các este có tên gọi xerit phần chủ yếu sáp Sáp thiên nhiên, este nói trên, có mơt rượu bậc cao tự axit bậc cao tự hydrocacbon ln có số ngun tử cacbon lẻ (từ 27–33), chất màu chất thơm Hàm lượng tống số tạp chất đến 50% Căn vào nguồn gốc, người ta chia sáp làm ba loại: sáp thực vật, sáp động vật sáp khống Sáp có lượng khơng lớn thực vật: bề mặt quả, lá, thân cành Lớp sáp số loại (táo, lê, đào, mận ) bảo vệ cho chúng khỏi bị thấm nước, khỏi bị khô không cho vi sinh vật xâm nhập vào Một phần đáng kể lớp sáp hydrocacbon (thời gian bảo quản phụ thuộc vào chất lượng lớp sáp) Sáp động vật (sáp ong, sáp lông cừu) thường tiết từ tuyến sáp thân chúng, từ tuyến xương cụt chim từ tuyến da động vật có vú Các trùng thường sử dụng sáp làm vật liệu xây dựng Sáp khoáng chiết xuất từ than đá linhit than bùn nhờ dung môi hữu Trong thành phần sáp khống có axit montanic este Sáp khống có tỉ trọng có nhiệt độ nóng chảy 72 – 770C Sáp chất vơ định hình dễ bị mềm đun nóng, nóng chảy nhiệt độ 40 – 900C Sáp không bị mềm nước, khơng dẫn điện, cháy được, khơng hồ tan nước rượu lạnh, hoà tan tốt benzen, clorofom Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp Sáp khả phản ứng bền, sáp bị xà phòng hố môi trường kiềm nhiệt độ 150 – 1600C có áp suất Trong mơi trường axit khơng khơng bị thuỷ phân mà ngược lại, đun nóng hỗn hợp rượu cao phân tử axit béo có mặt nước xảy tổng hợp sáp 1.3 Sterit Các sterit este rượu vòng sterol với axit béo cao phân tử Sterit nhóm lớn lipit đơn giản Trong thiên nhiên sterol tự hợp chất tương tự sterol chiếm nhiều so với sterit Các sterol rượu chưa no đơn chức, có vòng Đó dẫn xuất xiclopentanoperhydrophenantren Xiclopentanoperhydrophenantren xem sản phẩm ngưng tụ xiclopentan phenantren hồn tồn hydro hố Xiclopentanoperhydrophenantren có tên gọi steran Steran vốn có đính thêm chuỗi cacbon hai nhóm metyl (ở nguyên tử cacbon thứ 10 thứ 13 vòng) gọi colestan Hàm lượng sterin chất béo không nhiều, thường chiếm 0,5% Trong dầu thực vật lượng sterol nhiều chất béo động vật cạn Các sterol không màu, dễ kết tinh dạng tinh thể nhiệt độ nóng chảy chúng khác Sterol khơng hồ tan nước hồ tan dễ dàng dung mơi hữu thông thường chất béo (clorofom, ete, ) rượu nóng Tính chất hố học sterol nhóm rượu bậc hai (ở vị trí 3) liên kết đơi vòng định Nhóm rượu bậc hai axit hố (tạo este axetat) bị oxyhố đến xeton Sterol chất có chứa liên kết đơi nên bị oxyhố (bởi oxi phân tử, axit perbenzoic, ozon), kết hợp với halozen bị hydro hố Các sterol hydro hố có mặt xúc tác tạo rượu no, sau (khi nhiệt độ cao) chuyển thành hydrocacbon Các sterol tạo thành este với axit béo bậc cao để hình thành nhóm hợp chất có tên sterit Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp Các sterol có ảnh hưởng đến tính thấm nguyên sinh chất chất khác nhau, bao vây tác dụng với số chất độc liên kết với độc tố Nhiều cơng trình nghiên cứu năm gần chứng tỏ số dẫn xuất sterol chất gây ung thư, số khác (testosterolpripionat) lại dùng để chữa số bệnh ung thư 1.2 Lipit phức tạp [1,2] 1.2.1 Phospholipit Phospholipit este rượu đa chức với axit béo cao phân tử có gốc axit phosphoric bazơ chứa nitơ đóng vai trò nhóm phụ bổ sung Trong thành phần phospholipit khác nhau, người ta tìm ba số rượu đa nguyên tử: glixerol, inozitol, sphingozin Do phospholipit chia thành ba nhóm: glixerophospholipit, inozitphospholipit, sphingophospholipit Trong phân tử phospholipit thường có axit palmitic, axit stearic, axit linoleic, axit linolenic, axit arachidonic, axit lignoxeric, axit nervonic Trong thành phần phospholipit thường có phân tử axit phosphoric, vài loại inozitolphospholipit có hai gốc axit phosphoric Các bazơ nitơ phospholipit khác nhau, thường gặp dẫn xuất etanolamin Đó cholin serin Phospholipit chất rắn, vô sắc hố thành màu tối sẫm nhanh ngồi khơng khí oxi hố liên kết đơi axit béo chưa no có thành phần chúng Chúng hoà tan dễ benzen, ete, dầu hoả, clorofom OH CH2OH - CHOH - CH2OH OH Glixerin OH HO OH CH3 - (CH2)12- CH = CH - CH - CH - CH2OH OH OH Inozitol Sphingozin 10 NH Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp 4.3 Phương pháp phân tích Hoạt tính chống oxi hố gia vị có tác dụng thực phẩm xác định nhiều cách như: đo số peroxit (PV – peroxide value), số axit thiobabituric (TBAV – thiobabituric acide value), xác định hàm lượng n– hexan (hoặc heptan) GC, xác định hàm lượng sản phẩm oxi hố phân cực HPLC Tính chống oxi hoá gia vị xác định sở so sánh mẫu trắng mẫu có thêm chất chống oxi hố Trong khố luận chúng tơi theo dõi tính chống oxi hố gia vị cách đo số peroxit 4.3.1 Phương pháp xác định số peroxit 4.3.1.1 Định nghĩa: Chỉ số peroxit (PV – peroxit value) biểu diễn số µg nguyên tử oxi liên kết có 1(g) mỡ 4.3.1.2 Xác định số f cho dung dịch Na2S2O3 Thực chất việc xác định số f dung dịch Na2S2O3 xác định lại nồng độ dung dịch Na2S2O3 vì: - Na2S2O3.5H2O dễ hút ẩm - Dung dịch Na2S2O3 để khơng khí bị vi khuẩn phân huỷ Do phải xác định lại nồng độ dung dịch Na2S2O3 lần phân tích Cách tiến hành: Dùng pipet lấy 5ml KI 30%, 5ml axit H2SO4 25% 50ml nước cất vào bình nón 250ml, lắc đều, cho thêm 10ml K2Cr2O7 0,01M Để n bình nón 15 phút, sau lắc cho 5ml hồ tinh bột, dung dịch có màu xanh tím đậm Chuẩn độ dung dịch Na2S2O3 0,01M đến màu xanh tím Phương trình phản ứng: K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 2Na2S2O3 + I2 = = 4K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3I2 + 7H2O Na2S4O6 + 2NaI Chỉ số f xác định công thức sau: f 10 VNa2S2O 39 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp 4.3.1.3 Chuẩn độ số peroxit Cân từ đến 1,5 g mẫu nghiên cứu vào bình chuẩn độ, hồ tan 25 ml hỗn hợp axit axetic clorofom (3:2) Sau thêm vào ml dung dịch KI bão hoà chuẩn bị lắc Bình chuẩn độ đem cất bóng tối khoảng 20 phút, sau lấy thêm vào 50 ml nước cất, lắc để tắch pha I 2) Cho thêm ml hồ tinh bột, dung dịch có màu xanh tím, chuẩn độ dung dịch Na2S2O3 0,01M đến màu tím Mẫu trắng thực khơng có ngun liệu đầu mỡ Phương trình phản ứng: ROOH + 2KI + 2CH3COOH → ROH + I2 + 2CH3COOK I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI Chỉ số pero xit xác định công thức sau: PV (a - b).f.10.8 m a: Thể tích Na2S2O3 mẫu thường (l) b: Thể tích Na2S2O3 mẫu trắng (l) m: Khối lượng mẫu cân (g) 4.3.2 Chuẩn bị mẫu nghiên cứu Mỡ lợn đun cách thuỷ để khử hoạt tính enzim, sau ép để thu mỡ lỏng Cân 20 (g) mỡ lỏng cho vào lọ đựng mẫu Chè xanh, tỏi sấy khô 600C 48h, sau nghiền nhỏ, cân loại mẫu, mẫu (g) để chiết 50 ml dung môi: Etanol, Etylaxetat, Axeton, n – hexan Chiết gia vị 48h.Cho dịch chiết gia vị vào mẫu với nồng độ 1%, tính theo khối lượng nguyên liệu đầu Mẫu để tủ sấy nhiệt độ 600C với mục đích thúc đẩy q trình oxi hố lipit xảy nhanh so với đặt nhiệt độ phòng Mặt thống tất mẫu nhau, việc so sánh hiệu chống oxi hố mẫu xác Q trình nghiên cứu tiến hành theo hai giai đoạn:  Giai đoạn 1: Khảo sát ảnh hưởng dung mơi Mẫu phân tích gồm mẫu sau: + Mẫu trắng 40 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp + Mẫu chứa dịch chiết chè xanh etanol + Mẫu chứa dịch chiết chè xanh etylaxetat + Mẫu chứa dịch chiết chè xanh axeton + Mẫu chứa dịch chiết chè xanh n – hexan + Mẫu chứa dịch chiết tỏi etanol + Mẫu chứa dịch chiết tỏi etylaxetat + Mẫu chứa dịch chiết tỏi axeton + Mẫu chứa dịch chiết tỏi n – hexan Mục đích giai đoạn tìm dung mơi tốt cho loại gia vị  Giai đoạn 2: Khoả sát ảnh hưởng gia vị, so sánh với mẫu dùng gia vị kết hợp với chất tạo phức kim loại (ở dùng chitosan) Mẫu phân tích gồm mẫu sau: + Mẫu 1: Chè xanh 1% + Mẫu 2: Tỏi 1% + Mẫu 3: Chitosan 0,01% + Mẫu 4: Chitosan 0,05% + Mẫu 5: Chè xanh (1%) + Chitosan (0,01%) + Mẫu 6: Chè xanh (1%) + Chitosan (0,05%) + Mẫu 7: Tỏi (1%) + Chitosan (0,01%) + Mẫu 8: Tỏi (1%) + Chitosan (0,05%) + Mẫu 9: Mẫu trắng, Trong giai đoạn này, dịch chiết gia vị chuẩn bị giai đoạn 1, cho bay nhiệt độ thấp để loại bớt ảnh hưởng dung môi Dịch chiết thu loại 10ml (tương ứng với g chất khô), lấy 0,4 ml cho vào mẫu mỡ chuẩn bị sẵn (nồng độ gia vị 1%) Chitosan dạng vảy, màu trắng ngà, cân cân phân tích 41 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp Chương 5: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Qua nghiên cứu tài liệu tham khảo, chúng tơi thấy hoạt tính chống oxi hố chè xanh catechin chè, bên cạnh phân đoạn khơng trùng hợp phenol có tác dụng định việc chống oxi hố Còn tỏi chất chứa lưu huỳnh, tiêu biểu allicin đóng vai trò việc chống oxi hoá 5.1 Khảo sát ảnh hưởng dung môi khác 5.1.1 Tác dụng chè xanh dung môi chiết khác Qua thời gian theo dõi số peroxit (PV) cá mẫu nghiên cứu, kết ghi bảng sau: Bảng 1: Ảnh hưởng dung mơi lên hoạt tính chè xanh Thời gian Chỉ số peroxit (µg O2/ g mỡ) mẫu phân tích (Ngày) Mẫu trắng Etanol Etylaxetat Axeton n - hexan 17,74 15,24 13,34 13,60 17,48 25,47 2,23 13,50 13,36 21,57 30,74 34,10 22,80 48,19 53,64 32,33 47,77 58,37 51,24 57,55 43,81 49,96 58,85 51,41 83,67 259,59 57,60 54,65 53,65 85,31 11 450,69 80,18 67,91 67,75 110,58 12 789,02 82,18 85,48 76,47 160,52 14 1965,33 105,66 96,00 80,00 199,67 17 2196 114,70 103,96 105,14 285,45 19 2359,03 135,38 265,66 163,10 355,23 21 2547,03 253,98 355,46 269,46 435,41 329,89 396,00 341,14 516,27 27 42 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp Hình1 Sự thay dổi số peroxit mẫu thời gian bảo quản dịch chiết chè xanh (ngày) Trong phần đầu nội dung khố luận, chúng tơi tiến hành lựa chọn dung mơi để chiết hợp chất chống oxi hố từ chè xanh tỏi Các kết nghiên cứu ảnh hưởng dung mơi lên hoạt tính chống oxi hoá chè xanh thể bảng hình Qua hình nhận thấy số peroxit mẫu trắng tăng nhanh sau ngày Chỉ số peroxit biểu thị nồng độ hydroperoxit tích luỹ q trình oxi hố lipit Khi số peroxit tăng nhanh theo hàm số mũ giai đoạn tiềm phát kết thúc thời điểm lipit bắt đầu bị hư hỏng mạnh Như với điều kiện bảo quản 600C, mẫu trắng ngày 43 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp Từ hình bảng 1, thấy ảnh hưởng dung môi lên khả chống oxi hoá chè xanh Với dịch chiết dung mơi etanol giai đoạn tiềm phát kết thúc ngày thứ 20, thời gian bảo quản kéo dài 3,3 lần so với mẫu trắng Còn sử dụng dịch chiết chè xanh etylaxetat, số peroxit tăng nhanh ngày thứ 18, có nghĩa thời gian bảo quản kéo dài khoảng lần so với mẫu trắng Đối với dịch chiết axeton giai đoạn tiềm phát kéo dài khoảng 20 ngày, tương tự mẫu có chứa dịch chiết chè xanh etanol Khi sử dụng dung môi không phân cực n-hexan sau 16 ngày lipit bị hỏng, thời gian bảo quản ngắn so với mẫu kể Từ kết cho thấy rằng, dung mơi có độ phân cực cao chiết hợp chất từ chè xanh có khả bảo quản mỡ tốt so với hợp chất dịch chiết dung môi không phân cực Điều giải thích chất có hoạt tính chống oxi hố chè xanh chất phân cực nên tan tốt dung môi phân cực Từ kết lựa chọn dung môi etanol để chiết chè xanh cho giai đoạn sau, etanol dung môi dùng phổ biến việc chế biến, bảo quản thực phẩm, không gây cảm giác độc cho người tiêu dùng, giá thành rẻ 44 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp 5.1.2 Tác dụng tỏi dung mơi khác Kết phân tích số peroxit sau: Bảng 2: Ảnh hưởng dung môi lên hoạt tính tỏi: Chỉ số peroxit (µg O2/ g mỡ) mẫu phân tích Thời gian (ngày) Mẫu trắng Etanol Etylaxetat Axeton n - hexan 17,74 26,82 32,00 21,71 32,00 25,47 44,51 39,84 32,00 41,98 30,74 55,69 54,09 55,92 37,65 32,33 59,07 72,19 63,62 58,92 43,81 62,45 82,29 100,20 65,92 259,59 78,60 103,84 124,20 70,02 11 450,69 83,60 111,37 170,93 98,62 12 789,02 125,95 131,43 251,73 125,05 14 1965,33 161,77 237,74 798,04 221,74 17 2196 252,23 473,77 886,45 753,27 19 2359,03 403,03 688,29 960,62 948,35 21 2547,03 682,43 980,00 1061,72 1087,48 665,83 1208,15 1291,80 1176,52 27 Kết nghiên cứu ảnh hưởng dung mơi lên hoạt tính chống oxi hố tỏi thể bảng hình Qua bảng hình thấy ảnh hưởng dung môi lên khả chống oxi hoá lipit tỏi sau: Tất dịch chiết tỏi dung môi khác tỏi ức chế hình thành tích lũy hydroperoxit mỡ Dịch chiết n-hexan kéo dài giai đoạn tiềm phát tới khoảng 13 ngày, thời gian bảo quản kéo dài khoảng 2,1 lần so với mẫu trắng Đối với dịch chiết axeton etylaxetat giai đoạn tiềm phát mỡ khoảng 11 ngày 13 ngày, dịch chiết dung mơi etanol thời kỳ tiềm phát khoảng 16 ngày, kéo dài thời gian bảo quản 2,6 lần so với mẫu trắng 45 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp ChØ sè peroxit (mg O/g mì) 3000 2500 2000 MÉu tr¾ng Etanol 1500 Etylaxetat Axeton 1000 n - hexan 500 11 12 14 17 19 21 27 Thêi gian (ngµy) Hình 2: Sự thay đổi số peroxit (PV- mg O2/ 1g mỡ) thời gian bảo quản dịch chiết từ tỏi (ngày) Từ kết lựa chọn dung môi etanol để chiết tỏi cho thí nghiệm sau, bên cạnh ưu điểm không độc, người tiêu dùng chấp nhận, giá thành rẻ etanol dung mơi có khả chiết chất có hoạt tính chống oxi hố tỏi tốt Nhận xét: Qua giai đoạn này, chúng tơi khẳng định chè xanh tỏi có khả chống oxi hố mỡ Tuy nhiên với dịch chiết từ tỏi cho kết chống oxi hố hơn, chúng tơi dự đốn sấy, tỏi chưa thực khơ nên hàm lượng nước lại tỏi ảnh hưởng đến khả chống oxi hố 46 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp 5.2 Khảo sát tác dụng chống oxi hố chè xanh, tỏi chitosan Bảng 3: Khảo sát hoạt tính chống oxi hố chè xanh, tỏi chitosan mỡ Thời gian Chỉ số peroxit (µg O2/ g mỡ) mẫu phân tích Cx (ngày) (1%) Cx:Cs Cx:Cs Cs Cs T T:Cs T:Cs (0,01) (0,05) (0,01) (0,05) (1%) (0,01) (0,05) MTr 15,48 15,48 15,48 15,48 15,48 15,48 15,48 15,48 15,48 22,38 18,65 30,43 18,96 19,82 24,22 20,77 28,26 17,74 24,00 27,49 32,60 30,24 29,94 28,26 25,66 33,45 30,74 34,22 35,03 38,88 31,04 30,73 30,73 33,90 34,22 176,54 10 52,00 62,81 54,96 52,15 69,38 48,92 41,57 46,17 259,59 11 64,00 64,57 61,44 53,70 68,88 48,00 43,88 46,77 489,45 16 67,80 90,40 92,15 66,13 73,88 47,35 51,17 51,66 789,67 17 96,54 124,08 110,96 66,47 73,33 56,50 58,18 54,24 1987,6 19 107,41 123,04 114,84 72,44 99,44 60,84 51,77 52,66 2196,0 22 108,74 124,43 124,85 125,40 107,52 68,57 57,10 62,10 2478,8 24 149,94 139,38 184,18 130,82 127,33 69,87 61,31 84,88 2689,1 26 151,01 150,81 191,38 131,76 158,67 73,14 66,02 89,60 3642,5 33 184,16 203,64 252,51 134,40 1487,4 181,00 162,91 110,03 38 374,69 325,02 378,48 137,29 1953,6 241,92 224,00 146,28 Cx: chè xanh; Cs: chitosan; T: tỏi; MTr: mẫu trắng 47 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp Hình3 Sự thay đổi số peroxit (PV- mgO2/g mỡ) thời gian bảo quản (ngày) 48 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp Trong phần sau khố luận, tiến hành khảo sát khả chống oxi hoá chè xanh, tỏi, chitosan thử nghiệm dùng chitosan kết hợp với chè xanh tỏi, hy vọng chè xanh, tỏi chitosan có khả đồng tác dụng chống oxi hoá Kết thu trình biểu bảng hình Từ hình 3, thấy giai đoạn tiềm phát mẫu trắng ngày, sau ngày thứ 8, số peroxit tăng nhanh theo hàm mũ, mẫu bị hư hỏng mạnh Với mẫu chè xanh 1%, tỏi 1% giai đoạn tiềm phát khoảng 33 ngày, thời gian bảo quản chúng kéo dài khoảng lần so với mẫu trắng Thời gian bảo quản dịch chiết chè xanh tỏi etanol tăng lên thí nghiệm sau, khắc phục hạn chế khâu chuẩn bị mẫu, chuẩn bị vật liệu khô đồng hóa tốt So sánh khả chống oxy hóa chè xanh tỏi dùng đơn lẻ với chitosan 0.01% 0.05% nhận thấy hiệu chống oxy hóa loại vật liệu gần Mẫu chitosan 0,01% kéo dài giai đoạn tiềm phát tới ngày thứ 38 , thời gian bảo quản mẫu chitosan 0,05% 26 ngày Chitosan hợp chất có khả tạo phức kim loại quen thuộc, đặc biệt sắt đồng, chất xúc tác phản ứng oxy hóa lipit mạnh Như hoạt tính chitosan hợp lý, nhiên chitosan phát huy tác dụng tốt sử dụng nồng độ hợp lý Để hiểu rõ chế chống oxy hóa chè xanh tỏi, chúng tơi nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa mẫu mỡ có cho thêm chè xanh tỏi kết hợp với chitosan nồng độ 0.01 0.05% Mẫu chè xanh 1% kết hợp với chitosan 0,01% kéo dài thời gian bảo quản khoảng lần so với mẫu trắng, nói chè xanh có chứa hợp chất chống oxy hóa loại với chitosan, có nghĩa hợp chất có khả tạo phức với kim loại Chính cho thêm chitosan, hiệu chống oxy hóa khơng nâng lên mà giữ ngun Ta nhận thấy điều tương tự mẫu chè xanh 1% cho thêm chitosan 0,05% Đối với mẫu tỏi 1%, cho thêm chitosan 0,01% khả bảo quản mỡ cao chút so với mẫu có tỏi đơn, nhiên cho thêm chitosan 0,05% khả chống oxy hóa tỏi tăng lên rõ rệt Trong trường hợp chúng tơi dự đốn tỏi có chứa nhóm hợp chất chống oxy hóa cho hyđro nhóm hợp chất chống oxy hóa theo chế ức chế kim loại dùng tỏi đơn cho hoạt tính tốt chitosan đơn hoạt tính tỏi khơng nhiều so với hoạt tính tỏi có cho thêm chitosan 49 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp Như vậy, với kết trên, thấy chè xanh, tỏi chitosan có hoạt tính chống oxi hố mỡ Đối với chè xanh tác nhân chống oxi hố catechin, chúng thuộc nhóm poliphenol nên có khả vơ hiệu hố gốc peroxit, đồng thời có khả tạo phức với kim loại Trong tỏi hợp chất chống oxy hóa allicin, có chứa nhóm nguyên tố lưu huỳnh, chúng có khả phân huỷ peroxit, trung hoà gốc OH, trung hoà gốc tự để cắt mạch oxi hố Còn chitosan tác nhân có khả hấp thụ kim loại chuyển tiếp có lipit, qua làm giảm khả sinh gốc tự lipit Mục đích thí nghiệm kết hợp hai chất có chất chống oxi hố khác nhau, nhóm chất có khả cho H hai nhóm chất có khả tạo phức với kim loại, với mong muốn chúng có tác dụng cộng hưởng lẫn Tuy nhiên kết thu cho thất chè xanh tỏi dùng riêng có tác dụng tương đương với kết hợp thêm chitosan Như nói thành phần chè tỏi có tác nhân tạo phức với kim loại giống chitosan, nên kết hợp tác dụng chitosan rõ Mặt khác, dùng chitosan kết thu tốt, điều chứng tỏ chitosan hấp thụ kim loại có mỡ để giảm bớt khả tạo gốc tự do, qua ức chế phản ứng oxi hố mỡ Ở chúng tơi khảo sát chitosan nồng độ khác 0,01%, 0,05% thấy với nồng độ thấp (0,01%) chitosan có khả bảo quản tốt hơn, nhiên thời gian khơng cho phép nên chúng tơi chưa có điều kiện khảo sát nồng độ tối ưu chitosan 50 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp KẾT LUẬN Trong q trình làm luận văn chúng tơi thực nhiệm vụ sau: - Về lý thuyết: + Đã tìm hiểu thành phần, tính chất lipit q trình tự oxy hóa + Tìm hiểu thành phần, tính chất hợp phần chè xanh, tỏi, chitosan + Tìm hiểu chất chống oxi hoá dùng thực phẩm - Về thực nghiệm: + Khảo sát ảnh hưởng loại dung môi đến khả chống oxi hố chè xanh, tỏi, từ lựa chọn dung mơi thích hợp etanol để chiết chúng + Khảo sát, so sánh đánh giá khả chống oxi hoá chè xanh, tỏi, chitosan dùng riêng kết hợp chè xanh, tỏi với chitosan Kết cho thấy loại phụ gia có khả chống oxy hóa tốt, nhiên chè xanh tỏi nên sử dụng riêng sử dụng chung với chitosan khả chống oxy hóa không tăng lên Điều chứng tỏ chè xanh tỏi chứa hai nhóm chất chống oxy hóa: nhóm hợp chất cho hyđro nhóm ức chế hoạt tính xúc tác kim loại đồng, sắt 51 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiÖp TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Ngọc Tú (chủ biên), Đặng Thị Thu, Phạm Quốc Thăng, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Lê Dỗn Diên: Hố sinh công nghiệp, NXBKHKT, 2000 Nguyễn Xuân Giang: Gốc tự (Freeradical) tính độc hại gốc tự hệ thống chất chống oxi hoá làm chậm gìa hố phòng chống bệnh tật Cơng trình nghiên cứu y học Quân sự, 2000, số 3, - 12 Fenema O R.: Food chemistry Third Edition, New York 1986, pp 278 - 288 Decker, E A a Crum, A D.: Inhibition of oxidative rancidity in salted ground pork by carnosine J Food Sci., 56, 1991, No 5, s.1179-1181 Guevara, R.G - Gonzalez, M - Meseguer M.J - Nieto, J.M.: Effect of adding natural antioxidants on colour statibility of paprika Journal of the Science of Food and Agriculture, Vol 2, 2002, 1061 – 1069 Nguyễn Tất Thắng (dịch): Tỏi - khoa học tác dụng chữa bệnh, NXB Y học 2000 Mishra, R - Upadhyay, S K & Maheshwari P.N.: Stability of allicin in garlic - A kinetic study Indian Journal of chemical Technology, vol 8, 2001, pp 195 - 199 Runi H - Setsuro M.: Reducing activity level of alliin Biotechnology and Biochemistry, Vol 60, 1996, No.3, pp 484 - 486 Baumann, D - Adler, S and Hamburger, M.: A simple Isolation Method for the Mayor Catchins Green Tea Using High - Speed counter current Chromatography Journal of Natural products, vol 64, 2001, No 3, 353 355 10 Yokozawa, T - Nakagawa, T and Kitami, K.: Antioxidative activity of Green Tea polyphenol in cholesterol - Fed Rats Agricultural and Food Chemistry, vol 50, 2002, No 12, 3549 - 3552 11 Hashimoto, R - Yaita, M - Tanaka, K.: Inhibition on radical rection of apolipoprotein B – 100 and α - tocopherol in human plasma by Green Tea Catechins Agricutural and Food Chemistry, Vol 48., 2000, No 12, 6380 6383 12 Higashi - Okai, K - Taniguchi, M and Okai, Y.: Potent antioxidative activity of non – polyphenolic fraction of green tea (Camellia sinensis) – association 52 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kho¸ ln tèt nghiƯp with pheophytins a and b Journal of the Science of Food and Agriaculture, vol 80, 2000, 117 - 120 13 Chang, K.L.B - Tai, M.C and Cheng, F H.: Kinetics and products of the Degradation of Chitosan by Hydrogen proxide Agricultural and Food Chemistry, vol 49, 2001, No 10, 4845 – 4851 14 Rong Huei Chen - Min Larng Tsaih Urea: Induced conformational changes of Chitosan Molecules and the shift of Break point of Mark – Houwink Equation by Increasing Urea Concentration Journal of Applied Polymer Science, vol 75, 2000, 452 – 457 53 ... chất chống oxi hoá khơng có ý nghĩa thực phẩm bị oxi hoá mạnh, nồng độ gốc hoạt động cao Tác dụng chống oxi hoá giới hạn thời gian mà chất chống oxi hoá chưa bị phân huỷ Tác dụng chống oxi hoá. .. Chương 2: Q TRÌNH CHỐNG OXI HỐ LIPIT Các chất chống oxi hoá thực phẩm làm chậm hoạt động q trình oxi hố cách phản ứng với gốc tự giai đoạn phát sinh Hàm lượng chất chống oxi hoá đưa vào thực phẩm... phụ thuộc vào: Cấu trúc phân tử Khả tham gia phản ứng chất chống oxi hoá vào phản ứng phụ Loại thực phảm bảo quản Điều kiện oxi hoá (nhiệt độ, xạ, kim loại, ) Sự ổn định chất chống oxi hoá thực