Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của gạo mầm từ gạo nương đỏ tây nguyên ở hai điều kiện ủ khác nhau​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA CỦA GẠO MẦM TỪ GẠO NƯƠNG ĐỎ TÂY NGUYÊN Ở HAI ĐIỀU KIỆN Ủ KHÁC NHAU Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : Th.S Nguyễn Thị Ngọc Yến Sinh viên thực MSSV: 1151110384 : Phan Thị Tuyết Trinh Lớp: 11DSH01 TP Hồ Chí Minh, 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình luận văn trước Sinh viên thưc Phan Thị Tuyết Trinh LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến ThS Nguyễn Thị Ngọc Yến tận tình hướng dẫn, quan tâm, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành luận văn Em xin chân thành biết ơn tất quý thầy cô khoa Công nghệ sinh họcThực phẩm- Môi trường truyền đạt cho em kiến thức vơ hữu ích quý báu thời gian học tập rèn luyện trường Xin gửi lời cảm ơn đến tạp thể cán bộ, anh chị bạn Phòng thí nghệm- Trường Đại học Cơng nghệ TP.HCM Cuối xin cảm tạ biết ơn ba mẹ nuôi dưỡng, bảo bọc tạo điều kiện thuận lợi để học tập có thành ngày hôm Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH v MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan lúa 1.1.1 Giới thiệu lúa 1.1.2 Cấu tạo chung hạt lúa 1.1.3 Thành phần hóa học lúa gạo 1.1.4 Giá trị dinh dưỡng gạo 1.2 Tổng quan gạo lứt 1.2.1 Giới thiệu chung 1.2.2 Cấu tạo 1.2.3 Thành phần hóa học gạo lứt 10 1.2.4 Giá trị dinh dưỡng 11 1.3 Tổng quan gạo mầm 13 1.3.1 Giới thiệu 13 1.3.2 Các công đoạn quan trọng công nghệ sản xuất gạo mầm .14 1.3.3 Thành phần đặc tính gạo mầm .16 1.3.4 Các nghiên cứu gạo mầm 19 1.3.5 Ứng dụng gạo mầm 20 1.4 Các chất kháng oxy hóa 21 1.4.1 Định nghĩa 21 1.4.2 Phân loại 22 1.4.3 Đăc điểm chất kháng oxy hóa 22 1.4.4 Cơ chế chất kháng oxy hóa 23 1.4.5 Polyphenol 23 1.4.6 Anthocyanin .26 1.4.7 Vitamin E 28 1.4.8 Các phương pháp xác định khả kháng oxy hóa (Michael Antolovich cộng sự, 2002) 30 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1 Vật liệu nghiên cứu 36 2.1.1 Địa điểm nghiên cứu 36 2.1.2 Đối tượng nghiên cứu 36 i Đồ án tốt nghiệp 2.1.3 Thiết bị dụng cụ 36 2.1.4 Hóa Chất 36 2.2 Phương pháp nghiên cứu 37 2.2.1 Phương pháp ngâm 37 2.2.2 Phương pháp ủ 37 2.2.3 Phương pháp chuẩn bị dịch trích 37 2.2.4 Phương pháp sấy đến khối lượng không đổi 40 2.2.5 Phương pháp xác định hàm lượng monomeric anthocyanin 41 2.2.6 Phương pháp xác định tổng hàm lượng acid phenolic .42 2.2.7 Phương pháp xác định khả kháng oxy hóa 43 2.2.8 Phương pháp xử lý số liệu 44 2.3 Bố trí thí nghiệm 45 2.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát thời gian ngâm để gạo lứt hút nước đạt độ ẩm thích hợp 45 Độ ẩm hạt gạo sau ngâm đạt 30-31% 45 2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát hàm lượng anthocyanin gạo mầm điều kiện nảy mầm khác 45 2.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát hàm lượng polyphenol gạo mầm điều kiện nảy mầm khác 46 2.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát khả kháng oxy hóa gạo mầm điều kiện nảy mầm khác 47 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .48 3.1 Kết khảo sát thời gian ngâm để gạo lứt hút nước đạt độ ẩm thích hợp (30-31%) 48 3.2 Hàm lượng anthocyanin 49 3.3 Hàm lượng Polyphenol 50 3.3.1 Kết xây dựng đường chuẩn Acid Gallic 50 3.3.2 Hàm lượng Polyphenol điều kiện nhiệt độ ánh sáng khác 51 3.4 Khả kháng oxy hóa 52 3.4.1 Xác định giá trị IC50 53 3.5 Hàm lượng GABA 54 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 4.1 Kết luận 56 4.2 Kiến nghị 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC .1 ii Đồ án tốt nghiệp GABA DPPH BHT Tp.HCM H iii Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 : Tỷ lệ thành phần hạt thóc (%khối lượng hạt) Bảng 1.2: Thành phần hóa học hạt gạo Bảng 1.3: Thành phần hóa học lúa gạo độ ẩm 14% Bảng 1.4: Hàm lượng vitamin muối khoáng lúa gạo độ ẩm 14% Bảng 1.5: Giá trị dinh dưỡng số gạo có màu khác giới Bảng 1.6: Thành phần hóa học (tính theo trọng lượng khô) gạo lứt, gạo xát cám 10 Bảng 1.7: Gía trị dinh dưỡng gạo lứt 11 Bảng 1.8 : Hàm lượng dinh dưỡng gạo mầm 16 Bảng 1.9: Tóm tắt đặc điểm phương pháp đo khả chống oxy hóa 34 Bảng 2.1: Bảng pha nồng độ quy trình thử hoạt tính ức chế gốc tự DPPH (Đối với mẫu cám, gạo, cơm) 38 Bảng 2.2: Bảng pha nồng độ quy trình thử hoạt tính ức chế gốc tự DPPH 38 Bảng 2.3:Bảng pha nồng độ xây dựng dãy chuẩn acid gallic 40 Bảng 3.1: Sự thay đổi độ ẩm hạt gạo qua khoảng thời gian ngâm 49 Bảng 3.2: Nồng độ đường chuẩn acid gallic 50 Bảng 3.3: Hàm lượng GABA số mẫu gạo mầm 54 iv Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu tạo hạt lúa Hình 1.2 Sơ đồ phân loại hợp chất polyphenol 26 Hình 1.3 Cấu trúc anthocyanin 27 Hình 1.4 Biến đổi cấu trúc anthocyanin theo giá trị pH khác 29 Hình 1.5 Cấu trúc vitamin E 30 Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu 35 Hình 2.2: Quy trình thử hoạt tính ức chế gốc tự DPPH 39 Hình 2.3 Quy trình xây dựng đường chuẩn acid gallic 40 Hình 2.4 Cơng thức cấu tạo acid gallic 43 Hình 3.1 Sự thay đổi độ ẩm hạt gạo qua khoảng thời gian ngâm 48 Hình 3.2.Hàm lượng anthocyanin gạo lứt nảy mầm điều kiện ánh sáng nhiệt độ khác 49 Hình 3.3 Đường chuẩn acid gallic 50 Hình 3.4 Hàm lượng polyphenol tổng gạo lứt nảy mầm điều kiện ánh sáng nhiệt độ khác 51 Hình 3.5 Khả bắt gốc tự DPPH gạo mầm ủ điều kiện sáng nhiệt độ khác 52 Hình 3.6 Đường biểu diễn khả kháng oxy hóa 54 Hình 3.7 Hàm lượng GABA số mẫu gạo mầm 55 v Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU Từ lâu nay, vấn đề dinh dưỡng sức khỏe mối quan tâm người Theo xu hướng sống ngày nay, người ta có thời gian để chăm sóc cho sức khỏe, đồng thời bệnh thời đại có chiều hướng gia tăng Do việc sử dụng loại thực phẩm có thành phần dinh dưỡng, dược liệu cần thiết nhằm bổ sung hỗ trợ thể Trong loại thực phẩm từ nhiều nguồn nguyên liệu khác gạo nguồn nguyên liệu tự nhiên quan trọng thiếu cho nửa dân số giới, cơm nấu từ gạo dễ tiêu hóa, lượng cung cấp nhanh chóng tới quan giúp thể đủ lượng dự trữ để làm việc Gạo lứt nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng so với gạo xát trắng, số thành phần gạo lứt cịn có thễ ngăn ngừa điều trị số bệnh, cơm gạo lứt dần trở nên phổ biến bữa ăn nhiều nhà Tuy nhiên gạo lứt hấp dẫn thởi gian nấu lâu, cơm gạo lứt có cấu trúc cứng vị khơng hấp dẫn cơm gạo trắng Quá trình nảy mầm gạo lứt phương pháp cải thiện chất lượng gạo lứt, cơm gạo lứt mềm Quá trình làm thay đổi quan trọng thành phần dinh dưỡng như: hàm lượng chất xơ, vitamin, khoáng hàm lượng γaminobutyric acid… sau nảy mầm hàm lượng số chất sinh học tăng lên Khả chống oxy hóa gạo mầm giá trị quan trọng ngành dược thực phẩm chức năng, với xu hướng sử dụng sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên ngày tăng, an toàn cho sức khỏe đem lại hiệu cao Việc nghiên cứu, phát triển đặc tính tuyệt vời gạo mầm nhà khoa học giới nước quan tâm Có nhiều cơng trình nghiên cứu từ trước đến góp phần nâng cao chất lượng sống cho người Với sở khoa học ý nghĩa thực tiễn trên, tiến hành thực đề tài “Khảo sát khả kháng oxy hóa gạo mầm từ gạo nương đỏ Tây Nguyên hai điều kiện ủ khác nhau” Đề tài thực Phịng thí nghiệm, Đồ án tốt nghiệp Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường, Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM Đồ án tốt nghiệp Multiple Range Tests for Do Am by Thoi Gian Method: 95.0 percent LSD Thoi Gian 0h 2h 4h 6h 8h 10h 12h Phụ lục B: Hàm lượng anthocyanin Cách tiến hành Chuần bị dung dịch đệm pH, pha dung môi - Pha 0.025M KCl buffer, pH 1.0 Cân 1.86g KCl cho vào becher 1l, thêm nước cất đến 980 ml Đo pH chỉnh pH 1.0 HCl( ~6.3 ml) Sau đó, cho vào bình định mức ll nước cất - Pha 0.4M CH3COONa buffer pH 4.5 Cân 54.43g CH3COONa.3H2O cho vào bercher 1l thêm nước cất khoảng 960 ml Đo pH chỉnh pH 4.5 HCl(~ 20ml) Sau đó, định mức 1l nước cất - Pha dung môi EtOH:HCl 1%( 85:15) Pha HCl 1% từ HClđđ 37%(d~1.19g/ml) 10ml dd HClđđ + 430 ml nước cất 425 EtOH 96% +75 HCl 1% ta 500 ml dung môi HCl 1M(đđ 1% ~3.5%) 84.3 ml HCl 37% định mức 1000ml Sau lắc Đồ án tốt nghiệp Ánh sáng Gạo lứt 50% sáng 50% tối 100% Tối Đồ án tốt nghiệp Bảng tổng hợp hàm lượng anthocyanin gạo lứt nảy mầm điều kiện ánh sáng nhiệt độ ủ khác O Nhiệt độ ủ ( C) Ánh sáng Anthocyanin (mg/100g) Gạo lứt Summary Statistics for Anthocyanin Nghiem Thuc Count 3 3 Total 21 ANOVA Table for Anthocyanin by Nghiem Thuc Source Between groups Within groups Total (Corr.) Đồ án tốt nghiệp Multiple Range Tests for Anthocyanin by Nghiem Thuc Method: 95.0 percent LSD Nghiem Thuc Phụ lục C: Hàm lượng Polyphenol Pha loãng Lấ y ml dịch chiết cho vào ống nghiệm ch ứa ml nước cất Dịch pha loãng sử dụng để xác định hàm lượng polyphenol tổng số Xây dựng đường chuẩn acid gallic Đường chuần acid gallic xây dựng khoảng nồng độ từ 10 đến 50 µg/ml (dung dịch sử dụng ngày) Bảng: Dung dịch chuẩn axit gallic pha loãng Dung dịch chuẩn axit gallic A B C D Đồ án tốt nghiệp E Xác định hàm lượng polyphenol Dùng pipette chuyển ml nước cất vào ống nghiệm 10 ml (nhắc lại lần)-mẫu trắng Dùng pipette chuyển ml dịch chiết mẫu pha loãng vào ống nghiệm 10 ml (nhắc lại lần) – mẫu phân tích Dùng pipette cho ml dung dịch Folin-ciocalteu 10% vào ống nghiệm lắc Sau cho Folin-ciocalteu phút, tiếp tục cho ml NaCO3 7.5% vào ống nghiệm, nút miệng ống, lắc Để ống phản ứ ng nhiệt độ phịng 60 phút sau đo mậ đô quang 725 nm (cuvet 10 mm, đối chứng nước cất) Tính kết Polyphenol tổng số dịch chiết tính theo cơng thức sau : = Trong : T : Polyphenol tổng số (GAE/g) C : Nồng độ dịch chiết tính từ đường chuẩn acid gallic (mg/ml) V : Thể tích dịch chiết (ml) M : Khối lượng dịch chiết (g) Bảng tổng hợp hàm lượng polyphenol tổng gạo lứt nảy mầm điều kiện ánh sáng nhiệt độ khác O Nhiệt độ ủ ( C) Ánh sáng Polyphenol tổng (mg GEA/g) Control Đồ án tốt nghiệp Summary Statistics for Polyphenol Nghiem Thuc Count 3 3 Total 21 ANOVA Table for Polyphenol by Nghiem Thuc Source Between groups Within groups Total (Corr.) Multiple Range Tests for Polyphenol by Nghiem Thuc Method: 95.0 percent LSD Nghiem Thuc Phụ lục D: Khả kháng oxy hóa (DPPH) Thực với mẫu thử nồng độ (C0/30) DPPH hoà tan dung môi methanol nồng độ 6mM Dịch mẫu giữ nguyên nồng độ ban đầu C0 Cho 100μl dung dịch DPPH nồng độ 6mM vào 2800μl methanol, sau bổ sung 100μl dịch mẫu Dung dịch lắc đều, thực phản ứng điều kiện nhiệt độ phòng thờ i gian 30 phút, đem mẫu đo độ hấp thu bước sóng μ = 517 nm -Thực với mẫu đối chiếu mẫu trắng Hoà tan ascorbic acid (vitamine C) DMSO nồng độ khác Mẫu đối chiếu (ascorbic acid): Cho 100μl dung dịch DPPH nồng độ 6mM vào 2800μl methanol, sau bổ sung 100μl dung dịch ascorbic acid Mẫu trắng: Cho 100μl DMSO vào 2900μl methanol Bảng tổng hợp khả bắt gốc tự DPPH gạo mâm ủ điều kiện sáng nhiệt độ khác O Nhiệt độ ủ ( C) Ánh sáng % DPPH Control Summary Statistics for %DPPH Nghiem Count Đồ án tốt nghiệp Thuc 2 Total 14 ANOVA Table for %DPPH by Nghiem Thuc Source Between groups Within groups Total (Corr.) Multiple Range Tests for %DPPH by Nghiem Thuc Method: 95.0 percent LSD Nghiem Thuc Đồ án tốt nghiệp 11 Đồ án tốt nghiệp Phụ lục E: giá trị IC50 -Thực với mẫu thử DPPH hồ tan dung mơi methanol nồng độ 6mM Hoà tan mẫu DMSO nồng độ khác Cho 100μl dung dịch DPPH nồng độ 6mM vào 2800μl methanol, sau bổ sung 100μl mẫu thử (thực cho nồng độ) Dung dịch lắc đều, thực phản ứng điều kiện nhiệt độ phòng thời gian 30 phút, đem mẫu đo độ hấp thu bước sóng λ = 517 nm Mỗi nồng độ mẫu thử nghiệm lặp lần để tính giá trị trung bình -Thực với mẫu đối chiếu mẫu trắng Hoà tan ascorbic acid (vitamine C) DMSO nồng độ khác Mẫu đối chiếu (ascorbic acid): Cho 100μl dung dịch DPPH nồng độ 6mM vào 2800μl methanol, sau bổ sung 100μl dung dịch ascorbic acid Mẫu trắng: Cho 100μl DMSO vào 2900μl methanol Cả hai dung dịch đượ c lắc đều, thực phản ứng điều ki ện nhiệt độ phòng thời gian 30 phút, đem mẫu đo độ hấp thu bước sóng λ = 517 nm Mỗi nồng độ chất đối chiếu thử nghiệm lặp lần để tính giá trị trung bình Blank Vitamine C Nồng độ (xCo) 0.1000 0.0667 0.0333 0.0222 0.0167 Đồ án tốt nghiệp Phụ lục F: Hình ảnh đồ án Hình Gạo lứt nảy mầm 13 Đồ án tốt nghiệp Hình 2.Dịch chiết gạo mầm trước (trái) sau (phải) ly tâm Hình 3.Xây dựng đường chuẩn acid gallic 14 ... mầm điều kiện nảy mầm khác 46 2.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát khả kháng oxy hóa gạo mầm điều kiện nảy mầm khác 47 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .48 3.1 Kết khảo sát. .. khoa học ý nghĩa thực tiễn trên, tiến hành thực đề tài ? ?Khảo sát khả kháng oxy hóa gạo mầm từ gạo nương đỏ Tây Nguyên hai điều kiện ủ khác nhau” Đề tài thực Phịng thí nghiệm, Đồ án tốt nghiệp... tổng gạo lứt nảy mầm điều kiện ánh sáng nhiệt độ khác 51 Hình 3.5 Khả bắt gốc tự DPPH gạo mầm ủ điều kiện sáng nhiệt độ khác 52 Hình 3.6 Đường biểu diễn khả kháng oxy