Nghiên cứu tách chiết một số hợp chất polyphenol trong vỏ quả măng cụt Garcinia mangostana L để ứng dụng làm phụ gia thực phẩm

Nghiên cứu tách chiết một số hợp chất polyphenol trong vỏ quả măng cụt Garcinia mangostana L để ứng dụng làm phụ gia thực phẩm Nghiên cứu tách chiết một số hợp chất polyphenol trong vỏ quả măng cụt Garcinia mangostana L để ứng dụng làm phụ gia thực phẩm luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THỊ QUỲNH HOA NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT MỘT SỐ HỢP CHẤT POLYPHENOL TRONG VỎ QUẢ MĂNG CỤT (GARCINIA MANGOSTANA L.) ĐỂ ỨNG DỤNG LÀM PHỤ GIA THỰC PHẨM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM HÀ NỘI - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THỊ QUỲNH HOA NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT MỘT SỐ HỢP CHẤT POLYPHENOL TRONG VỎ QUẢ MĂNG CỤT (GARCINIA MANGOSTANA L.) ĐỂ ỨNG DỤNG LÀM PHỤ GIA THỰC PHẨM Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN THỊ MINH TÚ Hà Nội - 2018 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn với đề tài “Nghiên cứu tách chiết một số hợp chất polyphenol vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana L.) để ứng dụng làm phụ gia thực phẩm” công trình nghiên cứu sáng tạo tơi thực hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú Số liệu kết trình bày nghiên cứu hồn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình khoa học khác Học viên Ngũn Thị Quỳnh Hoa Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm I LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Em xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn đến PGS.TS Nguyễn Thị Minh Tú, GS Hirotoshi Tamura Ths Nguyễn Thị Hiền tận tình trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình thực đề tài Cảm ơn cô, cảm ơn thầy, cảm ơn chị, không người soi đường dẫn lối, cho em học kiến thức mênh mông, cô, thầy chị giống người mẹ, người cha, người chị lớn em Sẽ khơng có em trưởng thành ngày hơm khơng có người Trân trọng cảm ơn bạn sinh viên phòng nghiên cứu C4-204 trường đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt Trâm Cảm ơn cậu đồng hành tớ quãng đường tuổi trẻ, có khó khăn, thử thách, thất bại, mệt mỏi, sau tất nhiệt huyết chảy bỏng chưa tắt, tinh thần nỗ lực mệt mỏi, tiếng cười vang niềm hạnh phúc Cảm ơn cậu tớ nhìn bầu trời xanh ngát ngơi trường Bách Khoa Hà nội thân thương Trân trọng cảm ơn bạn sinh viên phòng nghiên cứu A-301 trường đại học Kagawa, đặc biệt Rika, Andika, Mudrika Dong Dong Tớ cảm thấy thời gian trôi qua nhanh chúng ta học tập, chém gió tung trời, khám phá đất nước mặt trời mọc Tuổi trẻ tớ thật rực rỡ tớ gặp cậu, hy vọng, năm sau, lời hứa hẹn, chúng ta lại tụ họp lần Em xin trân trọng cảm ơn thầy cô giáo Viện Công nghệ Sinh học & Công nghệ Thực phẩm, trường đại học Bách Khoa Hà Nội trường đại học Kagawa quỹ học bổng JASSO mang lại cho em tảng vững hội quý giá Cuối cùng, muốn cảm ơn ba mẹ thật nhiều Ba nói “Dù có làm nữa, điều đến với con, ln có ba mẹ phía sau”, mẹ bảo “Con làm điều mà muốn, nơi mà muốn đến, miễn cảm thấy hạnh phúc” Cảm ơn ba mẹ chỗ dựa vững cho con, cho sống hạnh phúc, cho đủ can đảm để ln tiến lên phía trước Con mong khơng phụ lịng ba mẹ! Hà nội, 9/2018 Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm II LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II DANH MỤC HÌNH ẢNH V DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT VIII LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung về măng cụt vỏ măng cụt 1.2 Giới thiệu chung về polyphenol số polyphenol vỏ măng cụt Polyphenol 1.2.1 Anthocyanin 1.2.3 Xanthone 1.2.2 Tannin 11 1.3 Tổng quan về số phương pháp chiết, phân tách, làm polyphenol 13 1.3.1 Phương pháp chiết, phân tách polyphenol 13 1.3.2 Phương pháp làm polyphenol 14 1.4 Một số cơng trình nghiên cứu về tách chiết ứng dụng polyphenol vỏ măng cụt ở Việt Nam giới 16 1.5 Phụ gia thực phẩm 30 1.5.1 Chất màu thực phẩm 31 1.5.2 Chất bảo quản thực phẩm 32 1.5.3 Chất trợ lắng 32 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1 Vật liệu nghiên cứu 33 2.1.1 Nguyên liệu nghiên cứu 33 2.1.2 Thiết bị - Dụng cụ - Hóa chất 33 2.2 Phương pháp phân tích 34 2.2.1 Phương pháp phân tích hóa lý 34 2.2.2 Phương pháp phân tích vi sinh 40 2.3 Phương pháp nghiên cứu 41 Sơ đồ nghiên cứu 41 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu khảo sát lựa chọn phương án xử lí nguyên liệu vỏ măng cụt 42 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu xây dựng quy trình tách chiết số polyphenol (anthocyanin, xanthone, tannin) từ vỏ măng cụt 43 Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm III LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2.3.3 Phương pháp nghiên cứu đánh giá chất lượng chiết xuất polyphenol thu 45 2.3.4 Phương pháp nghiên cứu đánh giá tiềm ứng dụng chiết xuất polyphenol thu làm phụ gia thực phẩm 47 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49 3.1 Kết nghiên cứu khảo sát lựa chọn phương án xử lí nguyên liệu vỏ măng cụt 49 3.1.1 Kết nghiên cứu khảo sát nguyên liệu vỏ măng cụt 49 3.1.2 Kết nghiên cứu lựa chọn phương án xử lí nguyên liệu vỏ măng cụt 52 3.2 Kết nghiên cứu xây dựng quy trình tách chiết số polyphenol (anthocyanin, xanthone, tannin) từ vỏ măng cụt 54 3.2.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng số điều kiện cơng nghệ đến qúa trình chiết polyphenol từ vỏ măng cụt 54 3.2.2 Kết nghiên cứu phân tách số polyphenol (anthocyanin, xanthone, tannin) từ vỏ măng cụt 58 3.2.3 Đề xuất quy trình tách chiết số polyphenol (anthocyanin, xanthone, tannin) từ vỏ măng cụt 60 3.3 Kết nghiên cứu đánh giá chất lượng chiết xuất polyphenol thu ………………………………………………………………………………… 62 3.3.1 Kết nghiên cứu định tính, đánh giá chiết xuất anthocyanin thu 62 3.3.2 Kết nghiên cứu định tính chiết xuất xanthone thu 66 3.3.3 Kết nghiên cứu định tính chiết xuất tannin thu 66 3.3.4 Kết nghiên xác định đánh giá khả chống oxi hóa chiết xuất polyphenol thu 68 3.4 Kết nghiên cứu đánh giá tiềm ứng dụng chiết xuất polyphenol thu làm phụ gia thực phẩm 69 3.4.1 Kết nghiên cứu đánh giá tiềm ứng dụng làm chất màu cho thạch agar anthocyanin 69 3.4.2 Kết nghiên cứu đánh giá tiềm ứng dụng làm chất bảo quản sữa xanthone 72 3.4.3 Kết nghiên cứu đánh giá tiềm ứng dụng làm chất trợ lắng tannin 74 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 4.1 Kết luận 77 4.2 Kiến nghị 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC 81 Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm IV LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Cây măng cụt măng cụt Hình 1.2 Phân bố măng cụt Việt Nam Hình 1.3 Quá trình chín măng cụt Hình 1.4 Cấu trúc anthocyanin Hình 1.5 Cấu trúc xanthone Hình 1.6 Cấu trúc commelinin 15 Hình 2.1 Nguyên liệu vỏ măng cụt nghiên cứu 33 Hình 2.2 Một số thiết bị dụng cụ nghiên cứu 34 Hình 2.3 Các dạng cấu trúc chủ yếu anthocyanin pH khác 36 Hình 2.4 Sơ đồ nghiên cứu 41 Hình 2.5 Phương án xử lí vỏ măng cụt 42 Hình 3.1 Tách phận (vỏ, cuống, ruột) từ măng cụt 51 Hình 3.2 Quy trình xử lí ngun liệu vỏ măng cụt 52 Hình 3.3 Vỏ măng cụt sau xử lí 53 Hình 3.4 Khảo sát độ ẩm, hàm lượng polyphenol, anthocyanin, tannin nguyên liệu tươi nguyên liệu qua xử lí 53 Hình 3.5 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả tách chiết polyphenol 55 Hình 3.6 Ảnh hưởng nồng độ dung môi đến khả tách chiết polyphenol 56 Hình 3.7 Ảnh hưởng thời gian đến khả tách chiết polyphenol 57 Hình 3.8 Sự phân bố polyphenol trình tách chiết 58 Hình 3.9 Sự phân tách nhóm chất lớp nước (màu đỏ) lớp dichlomethane (màu vàng) sau chiết lỏng lỏng 59 Hình 3.10 Sắc kí đồ dịch chiết polyphenol HPLC 59 Hình 3.11 Sắc kí đồ biểu diễn phân tách nhóm hợp chất lớp nước lớp dichlomethane sau chiết lỏng lỏng 59 Hình 3.12 Quy trình tách chiết số polyphenol tannin (1), xanthone (2), anthocyanin (3) từ vỏ măng cụt 61 Hình 3.13 Tính chất đổi màu sắc theo pH Anthocyanin 63 Hình 3.14 Sơ đồ quy trình làm anthocyanin phương pháp tạo phức siêu phân tử 63 Hình 3.15 So sánh anthocyanin vỏ măng cụt dâu tây 64 Hình 3.16 Sự tinh anthocyanin sau giai đoạn tách chiết sắc kí đồ 65 Hình 3.17 Sự suy giảm anthocyanin (cyd-3-glu) mg/L sau bước tách chiết 65 Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm V LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Hình 3.18 Sắc kí đồ định tính chiết xuất xanthone thu 66 Hình 3.19 Tính chất phản ứng với sắt (III) clorua chì acetate tannin 67 Hình 3.20 Tính chất tạo kết tủa protein sữa tannin 67 Hình 3.21 So sánh khả chống oxi hóa chiết xuất polyphenol thu (nmolTrolox/mg) 68 Hình 3.22 Sự tạo màu cho thạch agar anthocyanin 69 Hình 3.23 Sự tạo màu anthocyanin cho thạch agar bổ sung pH khác 69 Hình 3.24 Sự biến động cường độ màu sắc anthocyanin ảnh hưởng nhiệt độ, oxi, thời gian 70 Hình 3.25 Sự biến động cường độ màu sắc anthocyanin 70 Hình 3.26 Quan sát thời gian đặc điểm hư hỏng mẫu sữa có khơng bổ sung xanthone 72 Hình 3.27 Khuẩn lạc vi sinh vật tổng số mẫu sữa không có bổ sung xanthone (độ pha lỗng 10-2, chang 0,1mL) 73 Hình 3.28 Đồ thị biểu diễn tăng trưởng vi sinh vật tổng số theo thời gian mẫu sữa có khơng bổ sung xanthone 73 Hình 3.29 Đánh giá tiềm ứng dụng tannin làm chất trợ lắng cho nước sấu ngâm 74 Hình 3.30 So sánh độ đục mẫu nước sấu với phương pháp xử lí khác 75 Hình 3.31 Đánh giá tiềm ứng dụng tannin làm chất trợ lắng cho nước cam ép 75 Hình 3.32 So sánh độ đục mẫu nước cam ép với phương pháp xử lí khác 76 Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm VI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các cấu trúc phenolic Bảng 1.2 Cấu tạo anthocyanidin Bảng ‎1.3 Một số xanthone tách từ vỏ măng cụt Bảng ‎1.4 Phân loại tannin 11 Bảng ‎1.5 Một số nghiên cứu polyphenol 16 Bảng ‎1.6 Một số nghiên cứu xanthone vỏ măng cụt 20 Bảng ‎1.7 Một số nghiên cứu tannin vỏ măng cụt 23 Bảng ‎1.8 Một số nghiên cứu anthocyanin vỏ măng cụt 25 Bảng ‎1.9 So sánh phụ gia thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên tổng hợp/nhân tạo 30 Bảng ‎3.1 Khảo sát tỉ lệ phận vỏ măng cụt 49 Bảng ‎3.2 Khảo sát số thành phần hóa lí có vỏ măng cụt 50 Bảng ‎3.3 Khảo sát độ ẩm, hàm lượng polyphenol, anthocyanin, tannin vỏ măng cụt 51 Bảng 3.4 Hiệu suất tách chiết polyphenol từ vỏ măng cụt 62 Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm VII LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP VIII DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT TT Chú giải Ký hiệu, chữ viết tắt HPLC TCVN DPPH %CK Tiếng anh High Performance Liquid Chromatography Tiếng việt Sắc ký lỏng hiệu cao Tiêu chuẩn Việt nam 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrrazyl 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrrazyl Phần trăm theo chất khô : Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 69 chống oxi hóa lớp chiết Cặn chiết tannin thu được, cũng có khả chống oxi hóa cao 3.4 Kết nghiên cứu đánh giá tiềm ứng dụng chiết xuất polyphenol thu làm phụ gia thực phẩm 3.4.1 Kết nghiên cứu đánh giá tiềm ứng dụng làm chất màu cho thạch agar của anthocyanin  Sự tạo màu cho thạch agar của anthocyanin Cho 0,22g bột rau câu vào 20mL nước đun sôi Khuấy tan bổ sung chất màu anthocyanin Sau bổ sung chất màu (anthocyanin lượng khác nhau) từ vỏ măng cụt vào tạo màu cho thạch agar ta thu kết sau: Thể tích dịch chiết anthocyanin Đối chứng 0,05mL 0,1mL 0,8mL 1,7mL Sản phẩm thị trường 1,048 2,096 16,768 35,632 Thạch bổ sung anthocyanin Lượng anthocyanin (µg cyd-3-glu) Hình 3.22 Sự tạo màu cho thạch agar anthocyanin  Sự tạo màu cho thạch agar bổ sung anthocyanin ở pH khác Chuẩn bị mẫu anthocyanin pH khác Bổ sung vào mẫu thạch khác ta thu kết quả: Đối chứng agar pH1 Không màu Đỏ sẫm Dung dịch anthocyanin pH pH7 pH11 Sản phẩm thị trường Mẫu Màu Đỏ cam Tím nâu Vàng nhạt Hình 3.23 Sự tạo màu anthocyanin cho thạch agar bổ sung pH khác Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Nhận xét: - Màu sắc tạo phong phú đa dạng, tươi tắn, bắt mắt không sản phẩm thị trường - Không làm ảnh hưởng đến mùi vị sản phẩm  Đánh giá biến động cường độ màu sắc của anthocyanin pH pH1 pH pH 4,5 PH pH pH 11 Ít thay đổi Ít thay đổi Không màu Không bền, chuyển sang màu nâu vàng Không bền, chuyển sang màu nâu Không bền, chuyển sang màu nâu Màu sắc Sau 60 phút Đặc điểm Hình 3.24 Sự biến động cường độ màu sắc anthocyanin ảnh hưởng nhiệt độ, oxi, thời gian  Theo dõi biến đổi cường độ màu sắc dựa giá trị đo quang Phần trăm cường độ màu tính giá trị đo quang (%) 500 pH1 400 pH2 300 pH4,5 200 pH4,52 100 pH11 pH8 0 phút 20 phút 40 phút 60 phút Hình 3.25 Sự biến động cường độ màu sắc anthocyanin Nhận xét: Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm 70 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Theo lí thuyết, cấu trúc bền với gia tăng pH cũng bền với gia tăng nhiệt độ Sự hydroxyl hóa aglycone làm giảm tính bền anthocyanin, methxyl hóa, glycosyl hóa, acyl hóa cho kết ngược lại[34] Cơ chế phân hủy nhiệt xảy phụ thuộc vào nhiệt độ mà phụ thuộc vào thân polyphenol Drazdina[36] cho coumarin glycoside sản phẩm bị phân hủy anthocyanin 3,5-diglucoside Đầu tiên, cation flavium chuyển thành dạng quinonodal base, hình thành nhiều dạng sản phẩm trung gian, cuối thu dẫn xuất thành phần tương ứng với vòng B anthocyanidin Sự biến tính khơng xúc tiến nhiệt độ mà bị ảnh hưởng oxy Adams[9] cho rằng, anthocyanidin 3-glycoside nung nóng pH 2-4 bị thủy phân liên kết glycoside (ở 95°C) sau biến đổi aglycone thành chalcone Sự biến tính dẫn đến hình thành dạng sản phẩm màu nâu, đặc biệt với có mặt oxy Khi gia nhiệt đến 95°C pH khác độ bền màu anthocyanin giảm dần theo thời gian theo chiều tăng pH Cường độ màu không ổn định Các chất màu dễ bị thay đổi tác dụng ánh sáng, oxi  Đánh giá đối chứng đáp ứng vai trò sở làm phụ gia thực phẩm: Đáp ứng định nghĩa chất màu: sử dụng với mục đích tăng cường khơi phục màu cho sản phẩm  Đáp ứng vai trò làm phụ gia thực phẩm:  Nâng cao tính chất cảm quan thực phẩm  Tăng mức độ sử dụng an toàn thực phẩm  Tăng hội lựa chọn thực phẩm  Giảm giá thành sản phẩm  Đáp ứng sở phép chất trở thành chất màu thực phẩm  Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu kỹ thuật công nghệ sử dụng chất phụ gia  Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu phương pháp phân tích  Được quốc tế sử dụng rộng rãi  Có lợi cho người tiêu dùng  Khẳng định tiềm ứng dụng của anthocyanin làm phụ gia thực phẩm Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm 71 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 72 3.4.2 Kết nghiên cứu đánh giá tiềm ứng dụng làm chất bảo quản sữa của xanthone Các mẫu sữa có khơng bổ sung xanthone đặt điều kiện phòng, quan sát mẫu mẫu hỏng hết Ta thu thời điểm hư hỏng tình trạng hư hỏng sau: Mẫu Bổ sung xanthone đối chứng khơng cồn đối chứng có cồn 0,003g 0,005g 0,01g 0,02g 0,003 0,421 0,424 0,453 0,455 0,470 0,479 0,489 Sau 30h Sau 33h Sau 33h Sau 60h Sau ngày Sau ngày Sau 10 ngày 0h OD (700nm) Thời điểm hư hỏng Đặc điểm Phân lớp, có mùi chua, kết tủa Sữa bị đơng tụ, có phân lớp, có mùi chua (Ảnh chụpbiểu hư hỏng sau phân lớp hẳn) Hình 3.26 Quan sát thời gian đặc điểm hư hỏng mẫu sữa có khơng bổ sung xanthone Nhận xét: - Màu sắc xanthone có ảnh hưởng đến sản phẩm nồng độ thấp - Nhưng thời gian mẫu hư hỏng lại kéo dài thêm lâu điều kiện - Lựa chọn mẫu có nồng độ thấp mà khơng ảnh hưởng đến cảm quan mẫu  Lựa chọn mẫu 1, 2, 3, (ít ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm mà có khả kéo dài thời gian hư hỏng) để tiếp tục kiểm chứng vi sinh Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 73  Kết nuôi cấy vi sinh vật tổng số của mẫu lựa chọn Sau 0h Sau 12h Mẫu Mẫu đối chứng khơng cồn Mẫu Mẫu đối chứng có cồn Mẫu Mẫu xanthone (0,003g) Mẫu Mẫu xanthone (0,005g) Hình 3.27 Khuẩn lạc vi sinh vật tổng số mẫu sữa khơng có bổ sung xanthone (độ pha lỗng 10-2, chang 0,1mL)  Biểu diễn tăng trưởng của vi sinh vật tổng số theo thời gian của mẫu sữa có khơng bổ sung xanthone Log cfu/mL 10 Hình5 Đốixanthone chứng không cồn Đồ thị biểu diễn tăng trưởng vi sinh vật mẫu có khơng bổ sung Đối chứng có cồn 0,003g xanthone 0,005g xanthone 12 24 33 Thời gian (h) Hình 3.28 Đồ thị biểu diễn tăng trưởng vi sinh vật tổng số theo thời gian mẫu sữa có Nhận xét: Trường đại học Bách Khoa Hà Nội không bổ sung xanthone Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Chỉ với lượng xanthone bổ sung nhỏ cho thấy có ức chế vinh vật rõ ràng, mà không làm thay đổi cảm quan sản phẩm Đây điều kiện cần thiết để chất ứng dụng chất bảo quản Chiết xuất xanthone thu đáp ứng định nghĩa chất thêm thực phẩm mà diện dẫn xuất nó, có khả hạn chế, ngăn ngừa hư hỏng thực phẩm: kìm hãm, hạn chế phát triển vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản Tuy nhiên phải nghiên cứu thêm khía cạnh khác tính độc cơng nghệ sử dụng chất phụ gia  Đánh giá đáp ứng sở làm phụ gia thực phẩm:  Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu kỹ thuật  Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu phương pháp phân tích  Có lợi cho người tiêu dùng  Khẳng định tiềm ứng dụng làm chất bảo quản của xanthone 3.4.3 Kết nghiên cứu đánh giá tiềm ứng dụng làm chất trợ lắng của tannin  Đối tượng sử dụng nghiên cứu mẫu nước sấu ngâm Đối tượng sử dụng nghiên cứu mẫu nước sấu, ngâm thủ công nhà từ năm 2017 Nước sấu pha loãng với nước tỉ lệ 1:2, bổ sung 100µL dung dịch tannin Kết mẫu thu sau: Phương pháp xử lí nước sấu Pha loãng với nước Pha loãng lọc bơng Pha lỗng lọc giấy lọc Pha lỗng bổ sung tannin Mẫu nước sấu Hình 3.29 Đánh giá tiềm ứng dụng tannin làm chất trợ lắng cho nước sấu ngâm  Tiến hành đo quang mẫu bước sóng 700nm mẫu nước sấu so sánh ta thu được: Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm 74 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 0,6 0,551 0,526 0,502 0,5 0,434 0,4 0,3 0,2 0,1 Đối chứng Lọc Lọc giấy lọc Bổ sung tannin Giá trị đo quang OD (λ=700nm) của mẫu nước sấu với xử lí khác Hình 3.30 So sánh độ đục mẫu nước sấu với phương pháp xử lí khác Nhận xét: Nước sấu nhiều protein, nước bị đục chủ yếu cho protein, đó, cho tannin vào nước sấu, để thời gian cho phản ứng kết tủa xảy ra, làm nước sấu hơn, màu sắc thay đổi, có phân lớp rõ rệt  Đối tượng sử dụng nghiên cứu mẫu nước cam tươi vắt Kết thu sau: Phương pháp xử lí nước cam Pha lỗng với nước Pha lỗng lọc bơng Pha loãng lọc giấy lọc Pha loãng bổ sung tannin Mẫu nước cam Hình 3.31 Đánh giá tiềm ứng dụng tannin làm chất trợ lắng cho nước cam ép  Tiến hành đo quang mẫu bước sóng 700nm mẫu nước cam so sánh ta thu được: Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm 75 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 0,4 0,347 0,35 0,305 0,3 0,26 0,25 0,2 Series1 0,15 0,122 0,1 0,05 Đối chứng Lọc Lọc giấy lọc Bổ sung tannin Giá trị đo quang OD (λ=700nm) của mẫu nước cam với cách xử lí khác Hình 3.32 So sánh độ đục mẫu nước cam ép với phương pháp xử lí khác Nhận xét: Nước cam có chứa protein, đó, lượng kết tủa khơng nhiều Tuy nhiên thấy độ đục có giảm nhẹ giá trị đo quang so sánh mẫu có bổ sung tannin mẫu đối chứng  Khẳng định tiềm ứng dụng làm chất trợ lắng của tannin Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm 76 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Xây dựng quy trình tách chiết hợp chất polyphenol: từ vỏ măng cụt (12g), ngâm chiết polyphenol dung môi acetonitrile 90% bổ sung 1% axit HCl, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu 1/3 nhiệt độ 4°C 3,5h; kết hợp với phương pháp chiết lỏng lỏng sử dụng cặp dung môi nước/dichlomethane tỉ lệ ½ để phân tách xanthone anthocyanin từ cặn chiết polyphenol; phần bã cuống kết hợp tách chiết thu tannin dung môi cồn 60%, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu 1/20, nhiệt độ 60°C, 2h Đánh giá chất lượng chiết xuất polyphenol thu cho thấy: chiết xuất anthocyanin, xanthone, tannin thu có tính chất đặc trưng nhóm, cho thấy tiềm ứng dụng làm phụ gia thực phẩm Khẳng định tiềm ứng dụng chiết xuất polyphenol thu được: chiết xuất anthocyanin cho thấy tiềm làm chất màu thực phẩm, xanthone cho thấy tiềm ứng dụng làm chất bảo quản thực phẩm tannin cho thấy tiềm sử dụng làm chất trợ lắng cho thực phẩm 4.2 Kiến nghị Anthocyanin nghiên cứu dễ bị thối hóa, biến động mạnh nghiên cứu yếu tố từ môi trường, cần nghiên cứu sâu Việc đánh giá polyphenol chưa trọn vẹn đầy đủ, đặc biệt hợp chất phân đoạn tannin chưa khảo sát nghiên cứu nhiều Bước đưa tiên đề cho việc sử dụng polyphenol thu từ vỏ măng cụt cho việc ứng dụng làm phụ gia thực phẩm Tuy nhiên dừng lại nghiên cứu mẫu nghiên cứu đơn giản Cần có nghiên cứu sâu quy mô Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm 77 PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A.S Zarena, K Udaya Sankar Xanthones enriched extracts from mangosteen pericarp obtained by supercritical carbon dioxide process Separation and Purification Technology, IS: 3.36 (2011) [2] Chaovanalikit, et al Anthocyanin and total phenolics content of mangosteen anf effect of processing on the quality of mangosteen products” International Food Research Journal 19 (3): 1047-1053 (2012) [3] C.Y.Cheok, et al Optimization of total monomeric anthocyanin (TMA) and total phenolic content (TPC) extractions from mangosteen (Garcinia mangostana Linn.) hull ussing ultrasonic treatments Industrial Crops and Products Volume 50, October 2013, Pages 1-7 [4] Dam Sao Mai, Le Van Tan Study the anthocyanin extraction from the rind of mangosteen (Garciania mangostana) in Vietnam 2013 2nd International Conference on Environment, Energy and Biotechnology IPCBEE vol 51 (2013) [5] Đào Hùng Cường, Đỗ Thị Thúy Vân Nghiên cứu chiết tách xác định xanthones từ cỏ măng cụt (Garcinia mangostana L.) Tạp chí khoa học cơng nghệ, đại học Đà Nẵng-số 5(40)2010 [6] Đỗ Văn Đăng Nghiên cứu thành phần hóa học vỏ măng cụt xanh Trường Đại học Khoa học Tự nhiên; Khoa Hóa học Mã số: 604427(2011) [7] Đỗ Thị Thúy Vân Nghiên cứu tách chiết xác định xanthones vỏ măng cụt (Garcinia mangostana L.) số SDDH10-03-03-CH, 2010 [8] Dian Agustin W, et al Toxicity of tannins from mangosteen (Garcinia mangostana L.) pericarp to fibroblast BHK-21 Conservative dentistry Journal, Vol.5.No.1.201501:6-11 [9] J.B.ADAMS, M.H.ONGLEY The degradation of anthocyanins in canned strawberries International Journal of Food Science & Technology Volume 8, Issue [10] Jindarat S Xanthones from mangosteen (Garcinia mangostana): multi-targeting pharmacological properties J Med Assoc Thai 2014 Feb; 97 Suppl 2: S196-201 [11] Hai-Chao Zhou, et al Structural diversity and antioxidant activity of condensed tannins fractioned from mangosteen pericarp Food Chemistry, Volume 129, Issue 4, 15 December 2011, Pages 1710-1720 [12] Hà Duyên Tư Các phương pháp phân tích hóa lý, nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2009 Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm 78 PHỤ LỤC [13] Hong Phuong Pham Thi, et al Optimization of the aqueous extract process from mangosteen peel for dyeing silk Jounal of Science and Technology 54 (4B) 2016 94101 [14] Huỳnh Thị Kim Cúc Xác định hà mLuowngj anthocyanin số nguyên liệu rau phương pháp vi sai Trường cao đẳng lương thực thực phẩm Đà Nẵng [15] Hirotoshi Tamura, et al Isolation of Bilberry Anthocyanidin 3-Glycosides Bearing orthor-Dihydroxyl Groups on the B ring by Forming an aluminum complex and their antioxidant activity.J Agric Food Chem 60, 42, 10634-10640, 2014 [16] Khanitha Moosophin, et al Tannin extraction from mangosteen peel for protein precipitation in wine KKU Res J 15 (5) : May 2010 [17] K Stamatopoulos, et al Improvement of oleuropein extractability by optimising steam blanching process as pre-treatment of olive leaf extraction via response surface methodology Food Chem., 133 (2012), pp 344-351 [18] Mahsa Ziabakhsh Deylami, et al Effect of blanching on enzyme activity, color changes, anthocyanin stability and extractability of mangosteen pericarp: A kinetic study Journal of Food Engineering, Volume 178, june 2016, pages 12-19 [19] Massaki Shiono, et al Structure of commelinin, a blue complex pigment from the blue flowers of Commelina communis Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci 2008 Dec; 84(10): 452-456 [20] Mazza, G and Brouillard, R 1987 Food Chem 25:207 [21] Migdalia Arazo, et al Antioxidant properties of pulp and peel of yellow mangosteen fruits Emir.J.Food Agric.2011.23(6):517-524 [22] Machmudah S, et al Subcritical water extraction of xanthone from Mangosteen (Garcinia Mangostana Linn) pericarp J Adv Chem Eng 5: 117 Doi: 10.4172/20904568.1000117 (2015) [23] Mai Thị Hiên Nghiên cứu quy trình cơng nghệ tách chiết tinh chế mangostin vỏ măng cụt làm thuốc hỗ trợ điều trị ung thư Trường đại học Khoa học tự nhiên; Khoa sinh học; chuyên ngành: sinh học thực nghiệm; mã số: 60 42 30 (2011) [24] Nguyen Phuoc Minh Application of Polyphenol Extract from Mangosteen Pericarp for Milk Powder Preservation Bull Env.Pharmacol Life Sci., Vol [7] June 2015: 115-121 [25] Nyi Mekar Saptarini, et al The effect of acetic acid in anthocyanins extraction from mangosteen (Garcinia mangostana L.) pericarp Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences ISSN: 0975-8585 Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm 79 PHỤ LỤC [26] Nguyễn Văn Đậu Phân lập catechin epicatechin từ vỏ măng cụt (Garcinia mangostana L.) Tạp chí Dược học, T 52, S 7(2012) [27] Nuttawan Yoswathana Optimization of Subcritical Ethanol Extraction for Xanthone from Mangosteen Pericarp International Journal of Chemical Engineering and Applications, Vol 6, No.2, April 2015 [28] Nuttawan Yoswathana Accelerated extraction of xanthone from mangosteen pericarp using ultrasonic technique African Journal of Pharmacy and Pharmacology Vol 7(6), pp 302-309, 15 February, 2013 [29] Patrick Trouillas, et al Stabilizing and Modulating Color by Copigmentation: Insights from Theory and Experiment Chem Rev., 2016, 116 (9), pp 4937-4982 [30] Phạm Thị Trâm Nghiên cứu tách chiết tannin từ vỏ măng cụt (Garcinia mangostana) phương pháp ngâm chiết.Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 6/2018 [31] Takayuki Asada, et al Isolation techniques for anthocyanidin 3,5-diglucosides and their related chemicals using supramolecules technique, and two solid-phase extraction cartrigdes Journal of Chromatography A Volume 1351, 18 July 2014, Pages 21-28 [32] T.Swain, E.C.Bate-Smith in Comparative Biochemistry, Vol.3(Eds: H.S.Mason, A.M.Florkin), Academic Press, Newyork, 1962, pp.755 809 [33] Rei-ichi Ohno, et al Mangosteen pericap extract inhibits the formation of pentosidine and ameliorates skin elasticity J Clin Biochem Nutr 2015 Jul; 57(1): 2732 [34] Rufnia A Afifah1 and Chutamat Niwat2 The Use of Mangosteen Pericarp (Garcinia mangostana L.) Extract to Fortify the Green Tea Drink Enchanced Antioxidant Activity KKU Res.j 2015 ; 20(3):305- 313 [35]Y.Palapol,et al Colour development and quality of Mangosteen (Garcinia mangostana L.) fruit during ripeing and after harves Postharvest Biology and Technology Volume 51, Issue 3, March 2009, Pages 349-353 [36] Yee Mun Chong, et al Antioxidant efficacy of mangosteen (Garcinia mangostana Linn.) peel extracts in sunflower oil during accelerated storage Article in Food bioscience 12 July 2015 [37] http://www.food-info.net/uk/colour/anthocyanin.htm Truy cập ngày 06/09/2018 [38] https://vi.wikipedia.org/wiki/Sấu_(thực_vật) Truy cập ngày 06/09/2018 Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm 80 PHỤ LỤC PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kết xác định hàm lượng tro Lần đo Trung bình Sai số An Bình 3.6 3.62 3.81 3.68 0.12 HÀM LƯỢNG TRO (%) Lái Thiêu Cầu Kè 3.17 3.91 3.33 3.71 3.31 3.98 3.27 3.87 0.09 0.14 Cần Thơ 2.55 2.74 2.6 2.63 0.10 One factor ANOVA ANOVA table Source Treatment Error Total Mean n Std Dev 3.677 0.1159 An Bình 3.270 0.0872 Lái Thiêu 3.867 0.1401 Cầu Kè 2.630 3.361 12 0.0985 0.5040 Cần Thơ Total SS 2.6940 0.1007 2.7947 df 11 MS 0.89799 0.01259 F 71.32 p-value 4.09E-06 Cầu Kè 3.867 Post hoc analysis p-values for pairwise t-tests Cần Thơ Lái Thiêu An Bình Cầu Kè 2.630 3.270 3.677 3.867 Cần Thơ 2.630 Lái Thiêu 3.270 An Bình 3.677 0001 3.12E-06 8.71E-07 0022 0002 0718 Cần Thơ Lái Thiêu An Bình Cầu Kè 2.630 3.270 3.677 3.867 Tukey simultaneous comparison t-values (d.f = 8) Cần Thơ 2.630 Lái Thiêu 3.270 6.99 An Bình 3.677 11.42 4.44 Cầu Kè 3.867 13.50 6.51 critical values for experimentwise error rate: ` 2.07 81 PHỤ LỤC 0.05 0.01 3.20 4.38 Phụ lục 2: Kết xác định hàm lượng cellulose Lần đo Trung bình Sai số Hàm lượng cellulose (% CK) Lái Thiêu Cầu Kè 43.33 43.84 42.97 43.11 44.01 43.07 43.44 43.34 0.53 0.43 An Bình 41.87 42.21 41.65 41.91 0.28 Cần Thơ 41.44 41.22 42.01 41.56 0.41 One factor ANOVA Mean n Std Dev 41.910 0.2821 An Bình 43.437 0.5281 Lái Thiêu 43.340 0.4335 Cầu Kè 41.557 42.561 12 0.4077 0.9460 Cần Thơ Total SS 8.4184 1.4253 9.8437 df 11 MS 2.80612 0.17817 F 15.75 pvalue 0010 Cần Thơ 41.557 An Bình 41.910 Cầu Kè 43.340 Lái Thiêu 43.437 3353 0008 0006 0032 0022 7862 Tukey simultaneous comparison t-values (d.f = 8) Cần Thơ An Bình Cầu Kè Lái Thiêu 43.340 43.437 ANOVA table Source Treatment Error Total Post hoc analysis p-values for pairwise t-tests Cần Thơ An Bình Cầu Kè Lái Thiêu 41.557 41.910 43.340 43.437 41.557 ` 41.910 Cần Thơ 41.557 An Bình 41.910 1.03 Cầu Kè 43.340 5.17 4.15 Lái Thiêu 43.437 5.45 4.43 0.28 82 PHỤ LỤC critical values for experimentwise error rate: 0.05 0.01 3.20 4.38 Kết xác định hàm lượng pectin (% CK) Hàm lượng pectin (%CK) Lái Thiêu Cầu Kè 3.33 2.88 2.91 2.97 3.01 2.77 3.08 2.87 0.22 0.10 Lần đo An Bình 2.39 2.37 2.86 Trung bình 2.54 Sai số 0.28 One factor ANOVA Mean n Std Dev 2.540 0.2773 An Bình 3.083 0.2194 Lái Thiêu 2.873 0.1002 Cầu Kè 2.667 2.791 12 0.3782 0.3116 Cần Thơ Total SS 0.5121 0.5562 1.0683 df 11 MS 0.17070 0.06953 ANOVA table Source Treatment Error Total ` F 2.46 p-value 1378 Cần Thơ 2.23 2.89 2.88 2.67 0.38 83 ... Polyphenol vỏ măng cụt Trong vỏ măng cụt có chứa l? ?ợng l? ??n polyphenol, hàm l? ?ợng polyphenol 474,53mgGAE/100mL[21] Polyphenol vỏ măng cụt đa dạng, phong phú, với mục tiêu tách chiết polyphenol để ứng. .. trình tách chiết số polyphenol (anthocyanin, xanthone, tannin) từ vỏ măng cụt Nghiên cứu đánh giá chất l? ?ợng chiết xuất polyphenol thu 1.1 Nghiên cứu khảo sát nguyên liệu vỏ măng cụt 1.2 Nghiên cứu. .. chiết xuất polyphenol thu l? ?m phụ gia thực phẩm 4.1 Nghiên cứu đánh giá tiềm ứng dụng l? ?m chất tạo màu cho thạch agar anthocyanin 4.2 Nghiên cứu đánh giá tiềm ứng dụng l? ?m chất bảo quản sữa xanthone