BÁO cáo (dược PHÂN TÍCH) xác định các hợp chất phenolic trong táo và sản phẩm chế biến từ táo bằng HPLC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA CHĂN NUÔI THÚ Y - Chuyên đề : XÁC ĐỊNH HỢP CHẤT PHENOLIC TRONG TÁO VÀ CÁC SẢN PHẨM CHẾ BIẾN CỦA TÁO BẰNG HPLC GVHD: Tháng MỤC LỤC I PHẦN MỞ ĐẦU .1 1.1 Tóm tắt 1.2 Giới thiệu II NỘI DUNG 2.1 Vật liệu phương pháp .3 2.1.1 Vật liệu 2.1.2 Phương pháp .3 2.2 Kết thảo luận III KẾT LUẬN IV TÀI LIỆU THAM KHẢO I PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tóm tắt Mục đích nghiên cứu sơ để đánh giá thành phần hợp chất phenolic táo sản phẩm chế biến Bốn giống táo : “Jonagold ’’, “Sampion ’’, “Idared ’’ “Topaz ” thu hoạch chín đồng loạt mùa năm 2004 chế biến thành nước ép nước ép đục nước sốt táo theo công nghệ công nghiệp tiêu biểu Thành phần phenol phân tích phương pháp HPLC sử dụng loại cột sắc ký Phenomenex Fusion RP Tính trung bình, tổng hàm lượng hợp chất phenolic xác định khảo sát loại trái tươi 857 mg/kg trọng lượng tươi Các nhóm phong phú flavonol ( 417 mg/kg ), axit phenolic ( 229 mg/kg ) Sự khác biệt có ý nghĩa tìm so sánh thành phần nhóm phenol khác giống điều tra Hàm lượng axit phenolic cao giống “Idared” Giống “Sampion” có thành phần nhiều flavonol ( 477 mg/kg) có lượng axit phenolic thấp Một hàm lượng cao Quercetin glycosides tìm thấy giống “Jonagold ”và “Topaz ” Chế biến táo thành nước sốt táo làm biến đổi lượng nhỏ thành phần phenolic Khi chế biến thành loại nước ép tối màu có 53% phenolic tìm thấy loại nước ép Hàm lượng phenol bị nhiều loại sản phẩm nước ép sáng màu Ảnh hưởng mạnh mẽ nhiệt độ lên thành phần phenolic tìm sản xuất nước trái Nước ép sản xuất với Panzym MK 50°C chứa 40% phenolics loại nước ép sản xuất với Rohapect MA Plus 20°C chứa 19% phenolics ban đầu 1.2 Giới thiệu Các nguồn cung cấp hợp chất phenolic phần loại trái rau quả, bao gồm táo sản phẩm táo qua xử lý Những lợi ích hợp chất phenolic gần chủ đề nhiều thảo luận ( Manach et al , 2004; Scalbert et , năm 2005) Hàm lượng phenol phần ước tính khoảng gram ngày Cao đáng kể so với tất chất chống oxy hóa thực phẩm khác, bao gồm vitamin C, vitamin E carotenoid ( Scalbert Wiliamson, 2000) Nhiều hợp chất phenolic khác xác định táo Hai phân nhóm polyphenol flavonoid axit phenolic Một số flavonoid quan trọng táo: ₋ Quercetins, tồn dạng glycosylated ( flavonol ) ₋ Catechin, epicatechin oligome ( proanthocyanidins ), định vị chát cay, đắng Một số axit phenolic phổ biến táo: ₋ Axit caffeic, tồn dạng este hóa với axit quinic ( chlorogenic axit ) ₋ p- coumaric acid, tồn dạng este hóa với axit quinic ( pcoumarylquinic axit ) Ngồi táo cịn có hợp chất phenolic khác dihydrochalcones ( phloretin glycosides ) Nồng độ hợp chất phenolic khác phần khác táo Quercetin glycosides flavonol có chủ yếu da (Oszmiański Lee, 1994; Thielen et al , 2005; Awad et al, 2000) Dihydrochalcones có lõi hạt giống ( Thielen et al , 2005) Phenolic axit có chủ yếu vỏ (Awad et al, 2000; Russel et al, 2002) Trên thực tế, phenolics khác phần khác ảnh hưởng đến nồng độ phenolics sản phẩm nước ép, xay nhuyễn sản phẩm táo xử lý Chỉ lượng nhỏ glycoside quercetin dihydrochalcones chiết xuất trình sản xuất nước ép glycoside quercetin có mặt chủ yếu da dihydrochalcones có mặt chủ yếu hạt Khả oxi hóa nhóm phenolic ảnh hưởng đến nồng độ phenolics (Oszmiański Lee, 1990) Trong thời gian chế biến, thành tế bào hư hại rào cản tự nhiên tách enzyme chất biến Polyphenoloxidase (PPO), enzyme oxy hóa gắn vào thành tế bào, bắt đầu phân huỷ hợp chất phenolic, axit ascorbic thành phần khác dịch ngâm (Mayer Harel, 1979) Polyphenoloxidase xúc tác q trình oxy hóa orthodiphenols thành quinon, chất ban đầu khơng màu Quinones nhạy cảm trải qua phản ứng phi enzyme với phenolics khác, protein axit amin, ngưng tụ sắc tố nâu (Zimmer, 1999) Việc xác định hàm lượng phenolics táo sản phẩm từ táo chủ đề nghiên cứu sâu rộng Có số phương pháp HPLC để tách định lượng hợp chất polyphenolic táo sản phẩm táo xử lý (Spanos et al, 1990; Schieber et al, 2001; Tsao Yang, 2003) Tuy nhiên, thay đổi chất lượng số lượng hợp chất phenolic chế biến chưa hiểu rõ II NỘI DUNG 2.1 Vật liệu phương pháp 2.1.1 Vật liệu Nghiên cứu thực vào năm 2004 2005 cục lưu trữ xử lý Viện Nghiên cứu trồng có trái nghề trồng hoa Skierniewice, Ba Lan Hàm lượng Phenolics đo bốn giống táo: 'Jonagold', 'Sampion', 'Idared' 'Topaz' Táo thu hoạch chín đồng loạt Sau chế biến thành nước ép trong, nước ép đục, xốt táo theo quy trình cơng nghiệp Nước ép táo chế biến Panzym MK 50°C Rohapect MA Plus 20°C Các loại nước ép đục sản xuất mà không cần nghiền với enzymation, 200 mg/kg acid ascorbic thêm vào nước ép đục Hóa chất đạt tiêu chuẩn ACS ( American Chemical Society): natri axetat, axit chlorogenic, axit p-coumaric, catechin, epicatechin, phloridzin quercetin mua từ Sigma-Aldrich Nước sử dụng để phân tích HPLC lần lọc cách sử dụng hệ thống Elix sau sử dụng hệ thống SimplicityTM (Millipore) Dung mơi tinh khiết dùng cho sắc ký mua từ Baker 2.1.2 Phương pháp Để xác định hợp chất phenolic trái tươi, ba mươi táo cắt làm phần dao gốm đông lạnh đến -25°C trước nghiền thành bột Cho HPLC, 10g bột táo đồng phút với dung dịch methanol 70% (Ultra Turrax® T 25 IKA® -WERKE) Cặn chuyển sang bình định mức 50 ml, sau cho methanol 70% vào đến vạch 50ml Hỗn hợp lọc qua giấy lọc Whatman số Dịch lọc bảo quản -18°C trước phân tích Các mẫu nước trái pha loãng trước tiêm Các mẫu nước sốt loại nước ép lọc, pha loãng chiết xuất với methanol 70% bể nước siêu âm mười phút trước tiêm mẫu Trước HPLC, tất mẫu pha loãng 1: (v/v) với natri axetat đệm (dung môi A) HPLC sử dụng hệ thống Agilent 1100 Series HPLC với đầu dị DAD Polyphenolic tách Phenomenex® Fusion cột RP (250mm × 4.6mm, 3mm) với cột bảo vệ Tướng động bao gồm 10,2% axit axetic mM sodium acetate (dung môi A) acetonitrile (Dung môi B) Tỷ lệ dòng chảy giữ ổn định 0,5 ml/phút với tổng thời gian chạy 72 phút 25 oC Hệ thống chạy với chương trình gradient: 3% B (0-20 phút); 3-35% B (45 phút); 35-90% B (3 phút); 90-90% B (4 phút); 90-0% B (1 phút) Các cột cân 10 phút điều kiện ban đầu Thể tích mẫu tiêm vào 20 ml Một hồ sơ tách đại diện trình bày (Bảng 1) (Hình 1) Các liệu xây dựng thống kê phân tích phương sai, có nghĩa tách biệt với nhiều tầm t-test Duncan P ≤0.05 Hình Ví dụ phenolics tách: 1-flavonol; 2-axit phenolic; -dihydrochalcones; 4-quercetin glycosides 2.2 Kết thảo luận Nồng độ hợp chất phenolic giống đánh giá 857 mg/kg trọng lượng tươi (Bảng 1) Sự phân bố phân nhóm hợp chất phenolic khác tùy vào giống táo Flavonol có nhiều giống táo 'Sampion' (477 mg/kg) Các axit phenolic có nhiều giống 'Idared' thấp giống 'Sampion' Các giống chứa nhiều glycoside quercetin 'Topaz' 'Jonagold' Tổng hàm lượng phenolics trung bình bốn giống (857 mg/kg), bao gồm chủ yếu flavonol (417 mg/kg) axit phenolic (229 mg/kg) Bảng Hàm lượng hợp chất phenolic trái [mg/kg] Phenolics group Cultivar Jonagold Sampio Idared [mg/kg] n Flavonol their dimers 317 477 374 Dihydrochalcones 119 118 97 Acid phenolic 235 146 364 Glycosides Quercetin 87 65 41 Total phenolics 839 840 910 Average Topaz 446 85 192 83 840 417 119 229 69 857 Trong sản xuất nước xốt táo , hàm lượng phenolics không thay đổi Trong việc sản xuất loại nước ép đục , hàm lượng phenolics giảm 47 % Trong việc sản xuất loại nước ép với Panzym MK, hàm lượng phenolics giảm 65% Trong việc sản xuất loại nước ép với Rohapect MA Plus, hàm lượng phenolics giảm 81 % ( Bảng ) Kết xác định polyphenol trình bày bảng 2-6 Bảng2 Hàm lượng flavonol trái sản phẩm chế biến Product Fruit Sauce Cloudy juice Clear juice at 500C Clear juice at 20C Jonagold Cultivar Sampion Idared Topaz 371.1 hi 387.8 i 209.4 e 62.5 b 15.5 a 477.4 k 462.3 ik 284.9 f 267.5 f 158.3 d 446.3 i 452.5 i 329.8 g 219.8 e 108.1 c 373.6 hi 359.7 h 82.7 b 70.8 b 12.9 a Ghi chú: Trung bình đánh dấu lô khác biệt không đáng kể với P = 0,005 Bảng 3: Hàm lượng dihydrochalcones trái sản phẩm chế biến Cultivar Product Fruit Sauce Cloudy juice Clear juice at 500C Clear juice at 20C Jonagold Sampion Idared Topaz 119.4 h 88.8 fg 37.6 bc 42.3 c 19.3 a 117.8 h 71.5 e 40.2 c 58.8 d 28.6 ab 97.0 g 86.8 fg 42.6 c 55.8 d 24.1 a 85.0 f 52.6 d 23.2 a 41.8 c 19.9 a Bảng4: Hàm lượng phenolic acid trái sản phẩm chế biến Product Fruit Sauce Cloudy juice Clear juice at 500C Clear juice at 20C Jonagold Cultivar Sampion Idared Topaz 235.1 j 262.5 k 213.4 i 69.5 c 51.9 ab 145.1 g 120.6 f 106.2 e 88.1 d 46.1 a 191.7 h 156.1 g 150.1 g 71.5 c 62.5 bc 346.3 l 353.2 l 225.0 ij 115.6 ef 51.0 ab Bảng5: Hàm lượng quercetin glycosides trái sản phẩm chế biến Product Jonagold Cultivar Sampion Idared Topaz Fruit 87.5 fg 65.2 de 41.2 c 82.9 f Sauce 92.6 g 74.0 e 65.6 de 112.1 h Cloudy juice 9.6 a 5.1 a 5.0 a 7.1 a Clear juice at 50 C 35.2 c 21.3 b 20.9 b 57.9 d Clear juice at 20C 5.9 a 3.1 a 2.4 a 7.3 a Bảng6: Hàm lượng tổng cộng phenolics trái sản phẩm chế biến Product Fruit Sauce Cloudy juice Clear juice at 500C Clear juice at 20C Jonagold Cultivar Sampion Idared Topaz 839.4 hi 853.1 i 469.9 e 215.5 b 92.4 a 840.0 hi 762.5 g 462.2 e 460.2 e 251.2 bc 840.1 hi 806.6 h 539.4 f 412.0 d 207.7 b 909.6 j 912.2 j 377.3 d 274.7 c 90.2 a Trong sản xuất nước xốt táo, hàm lượng flavonol không thay đổi, hàm lượng dihydrochalcones giảm đáng kể, phenolic acid giảm lượng nhỏ, hàm lượng quercetin glycosides chí tăng lên, bay (Bảng 2, 3, 5) Sự giảm sút hàm lượng dihydrochalcones có khả kết công nghệ chế biến (công nghệ xử lý).Trước sản xuất nước xốt táo, lõi loại bỏ Lõi hạt chứa nhiều flavonol (Awad et al, 2000; Thielen et al,2005) Trong việc sản xuất loại nước ép trong, mức độ lớp chất phenol giảm đáng kể Hàm lượng Phenolics cao loại nước ép tối màu (Bảng 4) Hàm lượng Quercetin glycosides loại nước ép tối màu trung bình mg/l (Bảng 5) Điều nồng độ khác hợp chất phenolic mô Do thời gian chế biến ngắn nhiệt độ thấp sản xuất nước trái tinh khiết, glycosides quercetin vỏ bột táo nghiền Phenolic acid phân phối đồng vỏ tốt chiết xuất loại nước ép Trên sở dung tích riêng nhóm hợp chất phenolic nước ép đục, giống táo chia thành hai nhóm Trước tiên bao gồm hai giống truyền thống, thích hợp để chế biến, 'Idared' 'Jonagold', hai giống có hàm lượng axit phenolic cao ( bảng 4) Thứ hai bao gồm giống 'Sampion' giống kháng bệnh nấm vảy 'Topaz’ hai giống chứa hàm lượng flavonols cao (bảng 2) Điều khác biệt cân polyphenol oxidase (PPO) (Kuczyń ski, 1995; Cụm ę dek et al., 2000) Hoạt tính PPO 'Sampion' thấp tất giống táo phổ biến Thật không may, liệu cho Topaz Mức độ phenolics nước ép đục phù hợp với tài liệu (Markowski, 199 8; Will and Dietrich, 2005) Tuy nhiên mức độ bảo quản phenolic phụ thuộc đáng kể vào việc bổ sung acid ascorbic sản xuất nước trái (Markowski, 1998) Thêm nhiều axít ascorbic ngăn cản q trình oxy hóa phenolics hàm lượng phenolics cao nước ép đục Nước ép sản xuất từ táo 'Sampion' với Panzym MK 50°C có hàm lượng phenolics nước ép đục ( bảng 5) Điều hoạt tính PPO thấp 'Sampion' tỷ lệ thấp enzym làm sẫm màu (Kuczyń ski, 1995) Trong giống táo khác, mức độ phenolics giảm Hàm lượng nhóm phenolic nước ép trái sản xuất với Panzym MK lúc 50°C khác biệt đáng kể so với nước ép trái đục Nhóm chi phối axit phenolic, hàm lượng flavonols thấp nước ép trái đục (bảng 4) ngoại trừ 'Sampion' 'Idared', khác biệt không đáng kể mặt thống kê Hàm lượng Dihydrochalcones glycoside quercetin cao loại nước ép sản xuất với Panzym MK 50°C so với loại nước ép đục (bảng 5) Đây khai thác tốt chất từ da hạt, nhiệt độ tăng lên hoạt tính enzym Việc sử dụng enzyme Rohapect MA Plus, hoạt động tối ưu 20°C gây sụt giảm đáng kể hàm lượng phenolic (160 mg/l trái ngược với 341 mg/l nước ép sản xuất với Panzym MK 50°C) Trong axit phenolic giảm mạnh (bảng 4) Hàm lượng glycoside quercetin thấp so sánh với loại nước ép đục(bảng 5) Khơng có khác biệt đáng kể hàm lượng quercetin glycosides loại nước ép đục nước ép sản xuất với Rohapect MA Plus 20°C, xử lý enzym kéo dài Điều chứng minh nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể đến q trình chiết xuất quercetin gycosides Trong thời gian xử lý enzym với Panzym MK 50°C, hàm lượng glycoside quercetin trung bình cao gần tám lần loại nước khác Điều giải thích liều lượng hiệu suất enzyme suất ép cho nước trái (82%) Các loại nước ép đục làm từ 'Sampion' 'Topaz' có hàm lượng flavonol cao Điều khơng phụ thuộc vào kỹ thuật sản xuất nước trái nhiệt độ trình xử lý enzyme Nước ép từ 'Jonagold' 'Idared' phân phối hợp chất phenolic điển hình cho nước trái chứa hàm lượng cao axit phenolic (chủ yếu axit chlorogenic) Nước ép từ '' Sampion 'và' Topaz ' chứa hàm lượng cao flavonol (chủ yếu epicatechin) Nghiên cứu thêm cần thiết vai trị hoạt tính PPO Hình 2: Tổng hàm lượng phenolics táo sản phẩm chế biến từ táo III KẾT LUẬN Mặc dù giống trồng khác biệt đáng kể hình thái, tất chứa khoảng lượng phenolics, phong phú số flavonols Nước xốt táo chứa nhiều phenolics so với nước trái Nước ép đục chứa nhiều hợp chất phenolic nước ép Trong sản xuất nước trái cây, hợp chất phenolic chiết xuất có hiệu nhiệt độ q trình xử lý enzyme cao IV TÀI LIỆU THAM KHẢO http://www.insad.pl/files/journal_pdf/Suppl_2_2006/Suppl_2_full_12_2006.pdf ... phần hợp chất phenolic táo sản phẩm chế biến Bốn giống táo : “Jonagold ’’, “Sampion ’’, “Idared ’’ “Topaz ” thu hoạch chín đồng loạt mùa năm 2004 chế biến thành nước ép nước ép đục nước sốt táo. .. 40% phenolics loại nước ép sản xuất với Rohapect MA Plus 20°C chứa 19% phenolics ban đầu 1.2 Giới thiệu Các nguồn cung cấp hợp chất phenolic phần loại trái rau quả, bao gồm táo sản phẩm táo. .. xác định hàm lượng phenolics táo sản phẩm từ táo chủ đề nghiên cứu sâu rộng Có số phương pháp HPLC để tách định lượng hợp chất polyphenolic táo sản phẩm táo xử lý (Spanos et al, 1990; Schieber