Trich ly Polyphenol

Trich ly Polyphenol

http://www.ebook.edu.vnLUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TS HOÀNG KIM ANH SVTH: NGUYỄN XUÂN TRÌNH NGUYỄN XUÂN PHƯỚC 1 Chương 1. MƠÛ ĐẦU 1.1. Xuất xứ của đề tài Từ lâu nay, vấn đề dinh dưỡng và sức khoẻ luôn là mối quan tâm của con người. Theo xu hướng của cuộc sống ngày nay, người ta có ít thời gian để chăm sóc cho sức khoẻ, đồng thời các căn bệnh thời đại cũng có chiều hướng gia tăng… Do đó việc bổ sung thêm các thành phần dinh dưỡng, dược liệu cần thiết vào thực phẩm là cần thiết nhằm bổ sung và hỗ trợ cơ thể. Sản phẩm đồ uống không còn đơn thuần là giải khát mà còn phải tốt cho sức khoẻ. Vì thế việc nghiên cứu sản xuất các chiết xuất từ thiên nhiên để bổ sung vào đồ uống luôn được quan tâm, và những chất được trích ly đó chính là các hợp chất polyphenol. Hợp chất này thường được trích ly từ các loại hoa lá, củ quả… của nhiều loại thảo dược và thường thấy nhất là trong trà. Thành phần này được sử dụng trong thực phẩm như một loại thực phẩm chức năng nhằm mục đích phòng ngừa bệnh do có tính chất kháng oxy hoá mạnh. Hợp chất polyphenol được sử dụng với rất nhiều mục đích trong các ngành công nghiệp như thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm… Việc sử dụng hợp chất polyphenol bổ sung vào thực phẩm mang lại nhiều giá trò cho cả người sản xuất cũng như người tiêu dùng: + Nhà sản xuất: đa dạng hoá sản phẩm, có cơ hội thò trường… + Người tiêu dùng: sản phẩm có lợi cho sức khoẻ… Chính vì vậy, việc sản xuất các sản phẩm đồ uống có chứa polyphenol trích ly mang lại hiệu quả và lợi nhuận cao hơn so với các sản phẩm đồ uống truyền thống, và điều này đang là hướng ưu tiên để phát triển cho ngành chế biến đồ uống trên thế giới và ở Việt Nam. http://www.ebook.edu.vnLUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TS HOÀNG KIM ANH SVTH: NGUYỄN XUÂN TRÌNH NGUYỄN XUÂN PHƯỚC 2 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Sakê là một loại thảo mộc được dân gian sử dụng rất nhiều nhưng lại ít có công trình nghiên cứu. Hiện nay chỉ có một số ít các công trình nghiên cứu về tinh bột sakê. Bên cạnh đó dân gian sử dụng lá sakê để nấu làm nước uống thay trà rất phổ biến, một số tài liệu cũng đề cập tới polyphenol trong lá sakê. Do vậy, đề tài “Nghiên cứu trích ly polyphenol từ lá sakê và ứng dụng tạo sản phẩm đồ uống giàu polyphenol” là rất thực tế và khả năng mang lại nhiều giá trò. Những vấn đề được nghiên cứu trong đề tài: 1) Tìm hiểu đặc tính và thành phần của lá sakê. 2) Khảo sát quá trình trích ly và thu nhận polyphenol. 3) Thử nghiệm tạo sản phẩm trà sakê đóng chai và trà túi lọc giàu polyphenol. http://www.ebook.edu.vnLUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TS HOÀNG KIM ANH SVTH: NGUYỄN XUÂN TRÌNH NGUYỄN XUÂN PHƯỚC 3 Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Giới thiệu về cây sakê 2.1.1. Đặc điểm sinh thái a) Nguồn gốc và phân loại  Nguồn gốc Sakê được cho là có nguồn gốc từ vùng tân Guinea. Phân bố rộng rãi ở khu vực Thái Bình Dương: Indonesia, Malaysia đến Hawaii. Cây thích hợp với khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều. Sakê là một trong những loài cây lương thực có sản lượng cao, với một cây có thể ra tới trên 200 quả mỗi mùa. Tại miền nam Thái Bình Dương, cây sinh ra 50 – 150 quả mỗi năm. Tại miền nam Ấn Độ, sản lượng thông thường là 150 – 200 quả mỗi năm. Quả sakê có chứa thành phần tinh bột, khoáng chất, các acid amin thiết yếu. Sakê đã có thời gian được coi là cây lương thực quý, được các nhà thám hiểm và thương buôn người Tây Ban Nha, Anh, Pháp coi trọng, vận chuyển và buôn bán đến các vùng thuộc đòa của họ. Chủ yếu thường từ Philipines chuyển đến Mêxico và Trung Mỹ, Jamaica Hiện nay sakê vẫn cập cảng Hoa kỳ, Canada và Châu Âu từ Caribean để cung cấp cho nhu cầu thực phẩm của các sắc tộc thiểu số và làm nguyên liệu cho một số ngành chủ yếu là ngành công nghệ thực phẩm. Sakê đã được người Pháp đưa vào Việt Nam từ Indonesia và được trồng tại miền nam Việt Nam. Cây không sống được trong vùng khí hậu miền bắc Việt Nam. Hình 2.1: Đặc điểm cây sakê http://www.ebook.edu.vnLUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TS HOÀNG KIM ANH SVTH: NGUYỄN XUÂN TRÌNH NGUYỄN XUÂN PHƯỚC 4  Phân loại khoa học: Giới (regnum) : Plantae Ngành : Angiospermae Lớp : Eudicots Bộ (ordo) : Rosales Họ (familia) : Moraceae Chi (genus) : Artocarpus Loài (species) : A. altilis Sakê thuộc họ dâu tằm( Moraceae) tên khoa học là: Artocarpus altilis b) Đặc điểm sinh thái  Thân và cành: Sakê là cây gỗ có thân thẳng tròn, có thể cao đến 6m. Vỏ cây có màu xám đen, bên trong chưa nhiều nhựa mủ. Cây phân nhánh liên tục tạo thành một hệ thống cành và chồi, lá. Cành mảnh mọc ngang, dài làm tán rộng. Thân, cành, lá dày đan xen lẫn nhau tạo thành hệ thống tán dày. Vỏ và cành non có màu xanh, lớn lên có màu xanh thẫm rồi chuyển sang màu xanh nhạt, càng lớn càng chuyển sang màu nâu xám.  Chồi và lá Chồi mọc tận trên cùng của cành lá sakê, chúng sinh trưởng rất mạnh. Chồi có màu xanh tươi khi mới nhô lên ở trạng thái xoắn. Chồi có nhiều nhựa, lớn nhanh vươn lên cao, bung xoắn tạo thành lá. Lá sakê to và dày có chiều dài từ 25 – 35cm, bản xẻ thùy thường chia từ 3 đến 9 thùy sâu hình lông chim. Lá có hình thuôn dài cuống lớn mập, khi rụng thì để thành sẹo trên cành. Lá cây có chứa nhựa mủ, một loại nhựa cây có màu trắng sữa, lá có hệ thống gân lớn hình xương cá và hệ thống gân nhỏ đan xen lẫn nhau. Lá cây màu xanh thẫm, khi già chuyển thành màu vàng nâu khô rụng xuống. http://www.ebook.edu.vnLUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TS HOÀNG KIM ANH SVTH: NGUYỄN XUÂN TRÌNH NGUYỄN XUÂN PHƯỚC 5 Hình 2.2: Lá sakê  Hoa và quả. Hoa: Sakê là loài cây đơn tính cùng gốc, với các hoa đực và hoa cái mọc trên cùng một cây. Các hoa đực ra đầu tiên, có dạng bông dài, hoa nhỏ màu vàng. Sau một khoảng thời gian ngắn thì các hoa cái mọc ra. Cụm hoa cái hình cầu thuôn, mập khi non màu xanh thẳng đứng trên cành, già chuyển sang màu vàng. Hoa mọc thành cụm hoa dạng đầu, chỉ có khả năng được thụ phấn sau đó 3 ngày. Động vật thụ phấn cho nó là côn trùng và một số loại động vật như chim, dơi . Quả: Quả giả, phức hợp phát triển lên từ bao hoa phình ra và bắt nguồn từ 1.500 – 2.000 hoa. Chúng được nhìn thấy trên lớp vỏ quả như là các đóa giống hình lục giác. Quả hình trứng, kích cỡ to bằng quả bưởi chùm có bề mặt thô ráp giống quả mít và mỗi quả trên thực chất là tổ hợp của nhiều quả bé, mỗi quả bé được bao quanh bằng bao hoa dày cùi thòt và phát triển trên đế hoa dày cùi thòt. Một vài giống cây trồng đã qua chọn lọc có quả không hạt. Hình 2.3: Hoa và quả sakê http://www.ebook.edu.vnLUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TS HOÀNG KIM ANH SVTH: NGUYỄN XUÂN TRÌNH NGUYỄN XUÂN PHƯỚC 6 2.1.2. Thành phần hoá học Cây sakê là một loại cây đặc biệt. Tất cả các bộ phận của cây, ngoài việc chứa các thành phần cơ bản như: protein, lipid, vitamin… chúng còn chứa các thành phần dược tính như: geranyl dihydrochalcone, geranyl flavonoids, geranyl-tetrahydrochalcone, papayotin và artocarpine  Bảng 2.1: Thành phần hoá học của lá sakê: Thành phần Khối lượng chất khô trong 100g Geranyl dihydrochalcone 0.35-0.52g Geranyl flavonoids 0.23-0.47g Prenylflavon 0.1-0.27g Geranyl-tetrahrochalcone 0.61mg-2.4mg Riboflavin 0.05-0.08mg Niasin 30.54-29.4mg Chất đạm 1.1-1.8g Chất béo 0.1- 0.86g Carbohydrat 21.5-29.49g Chất xơ 3.3-4.1g Calcium 18-32mg Phosphocium 42-44mg Sắt 0.61mg-2.4mg Vitamin A 26-40IU Vitamin E 12--20IU Vitamin D 20-37IU  Bảng 2.2: Thành phần hoá học của hạt: Thành phần Khối lượng chất khô trong 100g Chất đạm 5.25-13.3g Chất béo 2.59- 5.59g Carbohydrat 30.83-44.03g Chất xơ 1.34-2.14g Calcium 0.11-40mg Vitamin A 26-40IU Riboflavin 0.1-0.15mg Niasin 30.54-29.4mg http://www.ebook.edu.vnLUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TS HOÀNG KIM ANH SVTH: NGUYỄN XUÂN TRÌNH NGUYỄN XUÂN PHƯỚC 7  Bảng 2.3: Thành phần hoá học của quả: Thành phần Khối lượng chất khô trong 100g Riboflavin 0.05-0.08mg Niasin 0.7-1.5mg Cyclopropane 0.3-1mg Cycloartenol 0.8-1.5mg α-amirin 0.7-1.2mg Chất đạm 1.3-2.24g Chất béo 0.1- 0.86g Carbohydrat 21.5-29.49g Chất xơ 1.08-2.1g Calcium 18-32mg Phospho 52mg-88mg Sắt 0.61mg-2.4mg Vitamin A 26-40IU  Thành phần hóa học của hoa: Hoa sakê có chứa một số hoạt chất loại chalcones có khả năng chống bướu ung thư, ức chế được tế bào ung thư loại sarcoma, hợp chất loại geranyl-tetrahydrochalcone (chống được dò ứng).  Thành phần hoá học của vỏ thân: Vỏ thân: có các hợp chất loại phenolic: Artenolol A, B, C, D và E; các prenylflavon: Artonin E và F; Cycloartobiloxanthones. Đọt non: có các flavonoids, các hợp chất dihydrochalcone, cycloaltilisin 6 và 7 (các hợp chất này có hoạt tính ức chế men Cathepsin K ). 2.1.3. Một số ứng dụng của lá sakê hiện nay. Bộ phận có thể dùng trong y học gồm, rễ, lá, vỏ và nhựa cây. Theo Đông y, rễ sakê có tính làm dòu, trò ho; vỏ có tác dụng sát trùng; lá có công dụng tiêu viêm, tiêu độc, lợi tiểu. ƠÛ một số nước, rễ sakê dùng trò bệnh hen và các chứng rối loạn dạ dày, đau răng, bệnh về da; vỏ cây sakê dùng trò ghẻ; nhựa cây được dùng pha loãng trò tiêu chảy và lỵ; còn lá sakê tươi thì được dùng với lá đu đủ tươi, giã với vôi để http://www.ebook.edu.vnLUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TS HOÀNG KIM ANH SVTH: NGUYỄN XUÂN TRÌNH NGUYỄN XUÂN PHƯỚC 8 đắp trò nhọt. Trong nước, dân gian dùng lá sakê chữa phù thủng, viêm gan vàng da bằng cách nấu lá tươi để uống. Ngoài ra, theo lương y Nguyễn Công Đức (giảng viên khoa Y học Cổ truyền, ĐH Y Dược, Tp.HCM) lá sakê phối hợp với một số vò thuốc khác sẽ trò được một số bệnh sau: 1. Trò bệnh gút (thống phong) và sỏi thận : Dùng lá sakê tươi (2 lá - độ 100 gr), 100 gr dưa leo và 50 gr cỏ xước khô, để nấu nước uống trong ngày. 2. Trò tiểu đường týp 2 : Lấy 2 lá sakê tươi (100 gr), 100 gr trái đậu bắp tươi và 50 gr lá ổi non. Tất cả để chung nấu nước để uống trong ngày. 3. Chữa viêm gan vàng da : Dùng 100 gr lá sakê tươi, 50 gr diệp hạ châu (chó đẻ) tươi, 50 gr củ móp gai tươi và 20 - 50 gr cỏ mực khô. Tất cả để chung, nấu nước để uống trong ngày. 4. Trò chứng huyết áp cao dao động : Dùng 2 lá sakê vàng vừa mới rụng, 50 gr rau ngót tươi và 20 gr lá chè xanh tươi. Để chung nấu nước uống trong ngày. 2.2. Giới thiệu về polyphenol và một số polyphenol trong lá sakê 2.2.1. Polyphenol Polyphenol là các hợp chất mà phân tử của chúng chưa nhiều vòng Benzen, trong đó có một, hai hoặc nhiều hơn hai nhóm Hydroxyl. Dựa vào đặc trưng của cấu tạo hóa học người ta chia các hợp chất polyphenol thành ba nhóm chính:  Nhóm hợp chất phenol C6 – C1: Acid Galic.  Nhóm hợp chất phenol C6 – C3: Acid Cafeic.  Nhóm hợp chất phenol C6 – C3 – C6 : Catechin, Flavonoid http://www.ebook.edu.vnLUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TS HOÀNG KIM ANH SVTH: NGUYỄN XUÂN TRÌNH NGUYỄN XUÂN PHƯỚC 9 Hình 2.4: Hợp chất polyphenol Tính chất: Các polyphenol có chứa gốc Pyrocatechic hoặc Pyrogalic nên chúng có thể tham gia phản ứng oxy hóa – khử, phản ứng cộng và ngưng tụ.  Phản ứng oxy hóa – khử: Dưới tác dụng của enzyme polyphenol oxydase, các polyphenol bò oxy hóa tạo thành các Quinon.  Phản ứng cộng: Khi có mặt các acid amin thì các Quinon này sẽ tiến hành phản ứng cộng với acid amin để tạo thành các octoquinon tương ứng.  Phản ứng ngưng tụ: Các octoquinon này dễ dàng ngưng tụ với nhau để tạo thành các sản phẩm có màu gọi chung là Flobafen. 2.2.2. Chức năng của các polyphenol Polyphenol được chú ý đến bởi khả năng chống oxy hóa của chúng. Chúng có khả năng chuyển electron trong chuỗi hô hấp bình thường đònh cư trong ti thể. Chúng có được khả năng đó là do chúng có khả năng tạo phức bền với các kim loại nặng, do đó làm mất hoạt tính xúc tác của chúng, đồng thời chúng có khả năng nhận các gốc tự do tức là có khả năng dập tắt các quá trình tạo ra các gốc tự do. Ngoài ra polyphenol còn có khả năng ức chế sự phát triển của vi nấm. Nhiều polyphenol có hoạt tính vitamin P, nghóa là có khả năng làm tăng độ đàn hồi và chuẩn hóa tính thẩm thấu của vi ti huyết quản. Hiện nay nhiều tài liệu nghiên cứu polyphenol có khả năng chống và ức chế các tế bào ung thư và sự hấp thụ các tia UV. http://www.ebook.edu.vnLUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TS HOÀNG KIM ANH SVTH: NGUYỄN XUÂN TRÌNH NGUYỄN XUÂN PHƯỚC 10 2.2.3. Polyphenol trong lá sakê: a) Tác dụng dược lý của lá sakê: Theo các công trình nghiên cứu trên thế giới người ta phát hiện ra rằng ngoài các thành phần khoáng chất, vitamin và một số chất vi lượng chúng có hàm lượng cao các hợp chất polyphenol. Trong lá sakê có chứa:  5 hợp chất loại geranyl dihydrochalcone (2, 4, 5, 8, 9) Hình 2.5: Các hợp chất geranyl dihydrochalcone  4 loại geranyl flavonoids (1, 3, 6, 7) Hình 2.6: Các hợp chất geranyl flavonoids [...]... thu được cao dạng paste chứa chủ yếu là polyphenol Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này gồm: Tỷ lệ dung dòch polyphenol/ dung môi, thời gian… Pha Etyl acetate được xử lý nhiệt để thu hồi ethyl acetate và cao chứa polyphenol 3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly và thu nhận polyphenol a) Khảo sát quá trình trích ly Trích ly là nhằm mục đích tách polyphenol ra khỏi lá sake bằng cách sử dụng... dụng để trích ly polyphenol sau này Trong lá có hệ enzyme polyphenol oxidase, khi có tác dụng cơ học như vò, nghiền, xay… làm vỡ cấu trúc tế bào và giải phóng hệ enzyme này, enzyme sẽ tiếp xúc với cơ chất là các polyphenol và nhanh chóng xảy ra quá trình oxy hóa làm thất thoát lượng polyphenol Do đó trước khi thực hiện quá trình trích ly ta phải có công đoạn làm mất hoạt tính enzyme polyphenol oxidase... trình trích ly bằng gián đoạn hoặc liên tục, trích ly một hoặc nhiều bậc Dung môi có thể chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều b) Phương pháp tổng quát để trích ly polyphenol Do tính chất cũng như tầm quan trọng của polyphenol nên ta tiến hành xác đònh các nguyên liệu có hàm lượng polyphenol cao để tiến hành trích ly, thu nhận chúng Hiện nay trong công nghiệp vẫn sử dụng phương pháp trích ly bằng dung... cả những sản phẩm dược phẩm, mỹ phẩm Phần lớn polyphenol được sử dụng bổ sung là polyphenol được chiết xuất từ các loại trà xanh Hình 2.9: Một số sản phẩm thực phẩm ở nước ngoài như bánh, rượu, nước giải khát… bổ sung polyphenol Hình 2.10: Một số sản phẩm là thuốc hay thực phẩm chức năng có bổ sung polyphenol Hình 2.11: Một số sản phẩm mỹ phẩm có bổ sung polyphenol GVHD: TS HOÀNG KIM ANH SVTH: NGUYỄN... lợi cho việc trích ly sau này, đồng thời quá trình sấy khô sẽ ức chế được hệ enzyme oxy hóa, tránh thất thoát lượng polyphenol trong nguyên liệu Việc lựa chọn nguyên liệu ảnh hưởng rất lớn đến kết quả trích ly polyphenol do sự phân bố hàm lượng của polyphenol không đồng đều phụ thuộc nhiều vào các yếu tố giống, thổ nhưỡng, cách thu hái, bảo quản, … Theo như nghiên cứu thì hàm lượng polyphenol trong lá... acid citric… được xác nhận làm tăng hiệu quả trích ly cũng như làm giảm sự oxy hóa polyphenol Thời gian: Quá trình trích ly polyphenol thường được thực hiện trong thời gian khác nhau Một số quy trình chỉ thực hiện trích ly dưới 30 phút, 30 – 60 phút hoặc kéo dài hơn Mặc dù hiệu quả trích ly thường tăng theo thời gian nhưng việc kéo dài thời gian trích ly lại tăng chi phí dẫn đến giá thành sản phẩm tăng... cứu, sản xuất chế phẩm polyphenol a) Tình hình nghiên cứu và sản xuất chế phẩm polyphenol ở ngoài nước Polyphenol được chiết xuất thành các dạng khác nhau như: cao chiết, dung dòch, dạng paste được sử dụng rộng rãi trong các loại sản phẩm đồ uống, làm chế phẩm bổ sung vào các loại thực phẩm chức năng và làm thuốc Ở Nhật Bản, hầu hết các loại thức ăn nhanh đều được bổ sung polyphenol bởi theo các kết... và đem trích ly Quá trình xay cắt có thể được thực hiện bằng các máy cắt nguyên liệu thông thường + Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly Quá trình trích ly polyphenol hiện nay được thực hiện bằng các loại dung môi Nguyên tắc của trích ly bằng dung môi dựa trên sự thẩm thấu dung môi vào tế bào, chất cần trích ly hòa tan vào dung môi và khuyếch tán ra ngoài tế bào Quá trình trích ly bằng dung... nguyên liệu ban đầu Thò trường tiêu thụ chế phẩm polyphenol nhiều nhất là Mỹ và Nhật Bản Ở Mỹ, các loại sản phẩm polyphenol phổ biến ở dạng con nhộng Loại sản phẩm này yêu cầu hàm lượng polyphenol cao, độ tinh khiết cao hơn 95% và các chỉ tiêu về cafein và kim loại nặng cũng rất nghiêm ngặt bởi chúng được coi như là thuốc Tại thò trường Nhật Bản chế phẩm polyphenol được sử dụng đa dạng hơn với loại bột... trích ly Cách thực hiện: Dùng máy xay thông thường để thực hiện quá trình xay nhỏ, sau đó đem chia đều khối lượng cho các mẫu trích ly Sau khi diệt men lá sẽ hấp thụ một lượng nước nên khối lượng tăng 8 – 10% Trích ly: Dung môi dùng để trích ly là cồn và nước Mục đích: Trích ly polyphenol trong lá sakê nhờ dung môi cồn và nước Cồn và nước là 2 loại dung môi phân cực nên được sử dụng để trích ly các . nước uống trong ngày. 2.2. Giới thiệu về polyphenol và một số polyphenol trong lá sakê 2.2.1. Polyphenol Polyphenol là các hợp chất mà phân tử của chúng. cũng đề cập tới polyphenol trong lá sakê. Do vậy, đề tài “Nghiên cứu trích ly polyphenol từ lá sakê và ứng dụng tạo sản phẩm đồ uống giàu polyphenol là rất