Nghiên cứu về sự biến đổi của hàm lượng vitamin C, polyphenol tổng số và hoạt tính chống oxy hóa trong quá trình chín của quả ổi.

Xác đinh được hàm lượng polyphenol, vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa trong quá trình chín của quả ổi Đài Loan.

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong Khóa luận này là trung thực. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ thực hiện Khóa luận này đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong Khóa luận này được ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Sinh viên Nguyễn Thị Hồng Anh i LỜI CẢM ƠN Đề tài khóa luận này được thực hiện tại bộ môn Hóa sinh - Công nghệ sinh học thực phẩm, khoa Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Dưới sự hướng dẫn của Thạc sĩ Nguyễn Văn Lâm, bộ môn Hóa sinh - Công nghệ sinh học thực phẩm, khoa Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Trước hết, tôi xin cảm ơn tới các thầy cô giáo, cán bộ kỹ thuật viên phòng thí nghiệm bộ môn Hóa sinh - Công nghệ sinh học thực phẩm, khoa Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tạo mọi điều kiện giúp chúng đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập. Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn tới Thạc sĩ Nguyễn Văn Lâm, người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, giúp đỡ chúng tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn tới bác Hoa thôn An Đào, thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm, Hà Nội đã giúp đỡ tôi lấy mẫu thực hiện đề tài. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã khích lệ, giúp đỡ và động viên tôi hoàn thành Khóa luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Sinh viên Nguyễn Thị Hồng Anh ii MỤC LỤC MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG BIỂU .viii STT .viii Tên bảng .viii Trang .viii DANH MỤC HÌNH ix STT ix Tên hình ix Trang .ix DANH MỤC PHỤ LỤC xi STT xi Tên phụ lục .xi Trang .xi Phần I .1 MỞ ĐẦU .1 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.2. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU .2 1.2.1. Mục đích 2 1.2.2. Yêu cầu 2 Phần II 3 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1. CÁC HỢP CHẤT PHENOL VÀ POLYPHENOL .3 2.1.1. Định nghĩa và phân loại 3 2.1.1.1. Phenol đơn giản (nhóm hợp chất C6) .3 2.1.1.2. Stilbene (cấu trúc C6 - C2 - C6) 4 Stilbene là nhóm hợp chất đáng chú ý, chúng giống các hợp chất flavonoid chủ yếu ở các vị trí nhóm hydroxyl và nhóm methoxyl. Các hợp chất stilbene thường chỉ tìm thấy trong gỗ và rễ cây mà không có trong các tế bào khác của cây. Chất đại diện của nhóm này là resveratrol-3-glucoside có trong giống cây Eucalyptus và trong rễ cây của các giống biến chứng khác của loài Polygonaceae có chứa rapotin (Lê Ngọc Tú, 2003) 4 Các hợp chất stilbene có nhiều trong cây họ Coniferae, nhưng cũng có trong cây họ Leguminosae và có trong một loạt giống cây Eucalyptus. Trong lõi cây thông (Pinus) có chứa 4-hydroxyl và 3,5-dihydroxyl stilbene (pinoxylvin) và các ester methylic của chúng (Lê Ngọc Tú, 2003) .4 4 4 iii Stilbene 4 Resveratrol-3-glucoside .4 2.1.1.3. Lignin (nhóm hợp chất C6 - C3) 4 2.1.1.4. Acid phenolic 5 2.1.1.5. Flavonoid 5 d. Anthocyanidins 10 2.1.1.6. Tannin .11 2.1.1.7. Polyphenolic amides 12 2.1.1.8. Các loại polyphenol khác .12 2.1.2. Vai trò của polyphenol 13 2.1.2.1. Đối với thực vật 13 2.1.2.2. Đối với các sản phẩm thực phẩm .14 2.1.2.3. Đối với sức khỏe con người .15 2.1.3. Sinh tổng hợp polyphenol .17 2.1.4. Lượng sử dụng và nguồn polyphenol .19 2.1.4.1. Lượng sử dụng polyphenol 19 2.1.4.2. Nguồn polyphenol 20 2.1.5. Hoạt tính kháng oxy hóa .21 2.1.5.1. Chất chống oxy hóa .22 2.1.5.2. Cơ chế của phản ứng chống oxy hóa .22 2.1.5.3. Phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa 23 2.1.6. Sự biến đổi hàm lượng polyphenol và khả năng kháng oxy hóa trong quá trình chín của một số loại quả .23 2.2. VITAMIN C (L - Ascorbic acid) .24 2.2.1. Cấu tạo và tính chất .24 2.2.2. Chức năng sinh học và vai trò của vitamin C .25 2.1.3. Nguồn và nhu cầu 27 2.2.4. Sự biến đổi của vitamin C trong quá trình chín của quả 28 2.3. CÂY ỔI .28 2.3.1. Nguồn gốc 28 2.3.2. Đặc điểm thực vật học .28 2.3.3. Thành phần hóa học của quả ổi .29 2.3.4. Tác dụng chữa bệnh của cây ổi .29 Phần III .30 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 3.1.VẬT LIỆU .30 iv 3.1.1. Nguyên liệu 31 3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu .31 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 31 3.2.1. Xác định sự biến đổi của một số chỉ tiêu vật lý, sinh lý ban đầu của quả ổi ở các độ chín khác nhau .31 3.2.2. Xác định một số chỉ tiêu hóa sinh: hàm lượng acid hữu cơ, hàm lượng chất khô hòa tan, chất rắn, chất khoáng tổng số 31 3.2.3. Xác định hàm lượng vitamin C tổng số của quả ổi ở các độ chín khác nhau 31 3.2.4. Xác định hàm lượng polyphenol tổng số của quả ổi ở các độ chín khác nhau 31 3.2.5. Xác định hoạt tính chống oxy hóa của quả ổi ở các độ chín khác nhau 31 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 3.3.1. Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu 31 3.3.2. Phương pháp xác định đường kính quả 32 3.3.3. Phương pháp xác định cường độ màu sắc vỏ quả 32 3.3.4. Phương pháp xác đinh tỷ trọng riêng của quả 33 3.3.5. Phương pháp xác định hàm lượng tổng chất rắn hòa tan .33 3.3.6. Phương pháp xác định hàm lượng chất khô .33 3.3.7. Phương pháp xác định hàm lượng chất khoáng 33 3.3.8. Phương pháp xác định hàm lượng acid hữu cơ tổng số .33 3.3.8. Xác định hàm lượng vitamin C tổng số bằng phương pháp chuẩn độ Iod 34 3.3.9. Xác định hàm lượng polyphenol tổng số bằng phương pháp Folin ـ Ciocalteu .36 3.3.10. Xác định hoạt tính chống oxy hóa bằng phương pháp DPPH 38 3.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KẾT QUẢ 41 Phần IV 41 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 4.1. MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ CỦA QUẢ ỔI Ở CÁC ĐỘ CHÍN 42 4.1.1. Tỷ trọng trung bình của quả ổi ở các độ chín .42 4.1.2. Chỉ số về màu sắc của quả ổi ở các độ chín .42 4.2. MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA SINH CỦA QUẢ ỔI Ở CÁC ĐỘ CHÍN .43 4.2.1. Hàm lượng chất khoáng 43 4.2.2. Hàm lượng chất rắn hòa tan tổng số .44 4.2.4. Hàm lượng acid hữu cơ tổng số 45 4.3. HÀM LƯỢNG VITAMIN C TỔNG SỐ CỦA QUẢ ỔI Ở CÁC ĐỘ CHÍN .45 4.4. HÀM LƯỢNG POLYPHENOL TỔNG SỐ CỦA QUẢ ỔI Ở CÁC ĐỘ CHÍN KHÁC v NHAU 46 4.5. HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA QUẢ ỔI Ở CÁC ĐỘ CHÍN .47 4.5.1. Hoạt tính chống oxy hóa của quả ổi ở các độ chín .47 4.5.2. Mối tương quan giữa hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa .48 Phần V 49 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .49 5.1. KẾT LUẬN 49 5.2. ĐỀ NGHỊ 50 Quả ổi là một loại quả chứa nhiều polyphenol, vì vậy cần nghiên cứu sâu hơn về thành phần polyphenol cụ thể trong quả ổi và hàm lượng nó, đồng thời nghiên cứu về mối tương qua của chúng đến hoạt tính chống oxy hóa của quả ổi .50 Nghiên cứu về khả năng bảo quản của polyphenol mới chỉ tập trung trên đối tượng là cây chè xanh, cây ổi là một loại nguyên liệu mới, việc đầu tư còn hạn chế vì thế trong thời gian tới cần nghiên cứu thêm về ứng dụng của polyphenol trong quả ổi dùng trong bảo quản như bảo quản dầu ăn, bảo quản thịt 50 Polyphenol là hợp chống oxy hóa tự nhiên, có nhiều lợi ích cho sức khỏe con người, hoạt tính kháng khuẩn là một hoạt tính quan trọng của polyphenol chưa được nghiên cứu nhiều vì vậy ngoài các đối tượng khác, polyphenol trong quả ổi cũng là một đối tượng cần quan tâm để nghiên cứu thêm về hoạt tính kháng khuẩn của chúng .50 Phần VI 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO .51 PHỤ LỤC .xi vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU CNSHTP ROS LDL DNA BHT BHA TBHQ ck ct EGCG GAE TE Công nghệ sinh học thực phẩm Reactive Oxygen Spieces Low - density lipoprotein Deoxyribonucleic Acid Butylated hydroxytoluen Butylate hydroanisole Tertbutylhydroquinone Chất khô Chất tươi Epogallocatechin Gallic Acid Equivalent Trolox Equivalent vii DANH MỤC BẢNG BIỂU STT Tên bảng Trang Bảng 2.1. Cơ chế kháng oxy hóa của các chất chống oxy hóa 22 Bảng 3.1 .35 Bảng 3.2 .37 Bảng 3.3 .39 viii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang Hình 2.1. Cấu trúc của một số hợp chất polyphenol C6 .4 Hình 2.2. Cấu trúc của Stilbene và resveratrol-3-glucoside .4 Hình 2.3. Lignin .5 Hình 2.4. Acid phenolic trong thực phẩm (Tsao, 2010) .5 Hình 2.5. Cấu trúc cơ bản của flavonoid (Tsao, 2009) .6 Hình 2.6. Cấu trúc của isoflavones, neoflavone và chalcones trong thực phẩm (Tsao, 2009) 7 Hình 2.7. Cấu trúc của flavones, flavonols, flavanones và flavanols (Tsao, 2009) .8 Hình 2.8. Flavonoid và procyanidin (Tsao, 2009) 9 Hình 2.9. Cấu trúc của procyanidin dimer, trimer và theaflavin (Tsao, 2009) 10 Hình 2.10. Anthocyanidins (Tsao, 2009) 11 Hình 2.11. Cấu trúc của acid tannic, một dạng của tannin .12 Hình 2.12. Polyphenol amides (Tsao, 2009) .12 Hình 2.13. Một số loại polyphenol quan trọng khác (Tsao, 2010) .13 Hình 2.13. Phản ứng, các chuỗi phản ứng trung gian và các emzyme tham gia phản ứng của con đường skinimate 18 (http://sundoc.bibliothek.uni-halle.de/diss-online/05/05H305/t2.pdf) .18 Hình 2.15. Cấu trúc của acid ascorbic .25 Hình 3.1. Quả ổi Đài Loan ở 4 độ chín khác nhau .32 Hình 3.2. Đồ thị đường chuẩn của vitamin C .36 Hình 3.3. Đồ thị đường chuẩn acid gallic .38 Hình 3.4. Cấu tạo phân tử DPPH 39 Hình 3.5. Phản ứng của DPPH • gốc tự do với chất chống oxy hóa .39 Hình 3.6. Đồ thị đường chuẩn hoạt tính chống oxy hóa của Trolox 41 Hình 4.1. Sự biến đổi của tỷ trọng trung bình của quả ổi trong quá trình chín .42 Hình 4.2. Sự biến đổi của các chỉ số L, a, b của quả ổi trong quá trình chín .43 Hình 4.3. Sự biến đổi của hàm lượng chất khoáng của quả ổi theo độ chín 44 Hình 4.4. Sự biến đổi của hàm lượng tổng chất rắn hòa tan của quả ổi ở các độ chín 45 Hình 4.5. Sự biến đổi của hàm lượng acid hữu cơ tổng số của quả ổi ở các độ chín 45 Hình 4.7. Sự biến đổi hàm lượng vitamin C tổng số của quả ổi ở các độ chín khác nhau 46 Hình 4.8. Sự biến đổi của hàm lượng polyphenol tổng số ở các độ chín khác nhau của quả ổi (lần 2) .47 ix Hình 4.9. Sự thay đổi của hoạt tính chống oxy hóa của quả ổi trong quá trình chín .48 Hình 4.10. Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa hàm lượng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa trong quá trình chín của quả ổi .49 2. Đồ thị thể hiện sự biến đổi của hàm luợng tổng chất rắn của quả ổi theo độ chín .xii x . nghiên cứu về sự biến ổi của hàm lượng vitamin C, polyphenol tổng số và hoạt tính chống oxy hóa trong quá trình chín của giống ổi Đài Loan, là giống ổi. tế của cây ổi chưa cao. Việc nghiên cứu sự biến ổi của các thành phần trong quả ổi như hàm lượng vitamin C, polyphenol tổng số và hoạt tính chống oxy