Khảo sát sự thay đổi một số thành phần trong quy trình chế biến tỏi đen ở chế độ nhiệt 65oc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ THỊ THÙY DƯƠNG KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ THÀNH PHẦN TRONG QUY TRÌNH CHẾ BIẾN TỎI ĐEN Ở CHẾ ĐỘ NHIỆT 65oC Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 1570420 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2018 Cơng trình hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA………… ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Lê Thị Thùy Dương MSHV: 1570420 Ngày, tháng, năm sinh: 18/09/1992 Nơi sinh: Tiền Giang Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số : 60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ THÀNH PHẦN TRONG QUY TRÌNH CHẾ BIẾN TỎI ĐEN Ở CHẾ ĐỘ NHIỆT 65oC II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Khảo sát ảnh hưởng trình chế biến đến thơng số có ba loại ngun liệu tỏi theo giai đoạn thời gian chế biến - Xác định thơng số, hàm lượng SAC có ba loại nguyên liệu tỏi gồm tỏi cô đơn lớn, tỏi cô đơn nhỏ tỏi Phan Rang sản phẩm tỏi đen - So sánh tiêu hóa lý, hàm lượng hoạt tính kháng oxi hóa có tỏi đen chế biến 65oC so với tỏi đen thị trường tỏi đen chế biến chế độ nhiệt III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 10/7/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 3/12/2017 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Trần Thị Ngọc Yên Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA….…… (Họ tên chữ ký) i LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Kỹ Thuật Hóa Học – Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM hỗ trợ trang thiết bị, máy móc, vật tư phịng thí nghiệm để giúp em hồn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Cô Trần Thị Ngọc Yên, người đồng hành, tận tình hướng dẫn trực tiếp suốt thời gian thực đề tài Em xin cám ơn bạn học viên sinh viên tận tình giúp đỡ, đồng hành hỗ trợ em suốt thời gian thực nghiên cứu Em xin cám ơn đến Thầy Cô, bạn học viên lớp Cao học khóa 2015 – đợt truyền đạt kiến thức, đồng hành với em suốt năm qua để em có đủ kiến thức, nghị lực hồn thành nghiên cứu Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ba, mẹ gia đình ln nguồn động viên tinh thần suốt thời gian học tập thực luận văn ii TÓM TẮT Mục tiêu đề tài khảo sát thay đổi số thành phần quy trình trình chế biến tỏi đen chế độ nhiệt 65oC Đối tượng nghiên cứu ba loại nguyên liệu tỏi gồm tỏi cô đơn củ lớn, tỏi cô đơn củ nhỏ tỏi Phan Rang Các thông số khảo sát gồm pH, hàm ẩm, amino acid tổng, đường khử, polyphenol tổng, hàm lượng S-allyl-cysteine (SAC), số kháng oxi hóa DPPH Kết cho thấy, thời gian chế biến tốt cho tỏi cô đơn nhỏ tỏi phan Rang 30 ngày; tỏi cô đơn lớn 35 ngày với hàm lượng polyphenol tổng số kháng oxi hóa 20769.64 mgGAE/g 66.51%; 25483.93 mgGAE/g 72.12%; 31376.79 mgGAE/g 70.78% Các thơng số pH, hàm ẩm giảm q trình chế biến từ tỏi tươi thành tỏi đen Các thông số đường khử, polyphenol tổng, hàm lượng SAC, số kháng oxi hóa DPPH tăng q trình chế biến từ tỏi tươi thành tỏi đen So sánh với sản phẩm tỏi đen thị trường tương đương số polyphenol tổng, hàm lượng SAC, số kháng oxi hóa DPPH thời gian chế biến ngắn iii ABSTRACT The aim of this study was examination the changing of some components during processing of black garlic at 65oC Three kinds of garlic was used as materials of this study including big one clove garlic, small one clove garlic and Phan Rang’s garlic The pH value, moisture content, reducing sugar, amino acid content, total polyphenol, antioxidant activity DPPH, and S-allyl-cysteine (SAC) content were determined The result was indicated that the processing time of small one clove garlic and Phan Rang’s garlic were 30 days with results of total polyphenol content and antioxidant activity were 20769.64 mgGAE/g and 66.51%; 25483.93 and 72.12%mgGAE/g respectively The processing time of big one clove garlic was 35 days, which was gotten value of total polyphenol content and antioxidant activity were 31376.79 mgGAE/g and 70.78% pH value and moisture content were decrease in processing period from fresh garlic to black garlic Sugar content, total polyphenol content, SAC content, and antioxidant activity were increase in processing period from fresh garlic to black garlic Comparison with the commercial black garlic, the black garlic in this study had the same amount of total polyphenol content, SAC content, and antioxidant activity with processing time was shorter iv LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo theo yêu cầu Tác giả luận văn Lê Thị Thùy Dương v MỤC LỤC MỤC LỤC vi DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH x MỞ ĐẦU .1 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu tỏi tỏi đen 1.2 Thành phần hóa học tỏi tươi tỏi đen .3 1.2.1 Hàm lượng amino acid 1.2.2 Hàm lượng đường khử 1.2.3 Hợp chất polyphenol tổng 1.2.2 Thành phần S-allyl-cysteine 1.3 Công dụng tỏi đen .10 1.3.1 Ngăn chặn hình thành phát triển tế bào ung thư .10 1.3.2 Hoạt tính chống oxi hóa 11 1.3.3 Ngăn ngừa bệnh đái tháo đường tuýp 11 1.3.4 Tác dụng việc bảo vệ quần thể tế bào quan miễn dịch 11 1.3.5 Một số công dụng khác tỏi đen 12 1.4 Những thay đổi xảy trình chế biến tỏi đen 13 1.4.1 Sự gia tăng hàm lượng chất chống oxi hóa hoạt tính kháng oxi hóa 13 1.4.2 Phản ứng Maillard – phản ứng hóa nâu phi enzyme 13 1.4.3 Sự thay đổi mặt cảm quan cách bảo quản sản phẩm 14 1.5 Tình hình nghiên cứu tỏi đen 14 vi 1.5.1 Tình hình nghiên cứu việt nam 14 1.5.2 Tình hình nghiên cứu giới 15 1.5.3 Tình hình nghiên cứu quy trình chế biến tỏi đen 15 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .18 2.1 Nguyên liệu 18 2.2 Dụng cụ - thiết bị hóa chất 18 2.2.1 Dụng cụ - thiết bị .18 2.2.2 Hóa chất .19 2.3 Nội dung thí nghiệm 19 2.3.1 Nội dung nghiên cứu 19 2.3.2 Bố trí thí nghiệm 20 2.4 Các phương pháp phân tích dùng nghiên cứu 23 2.4.1 Chuẩn bị mẫu 23 2.4.2 Xác định độ pH 24 2.4.3 Xác định hàm lượng ẩm phương pháp sấy đến khối lượng khônng đổi .24 2.4.4 Xác định hàm lượng amino acid tổng .24 2.4.5 Xác định đường khử 24 2.4.6 Xác định hàm lượng polyphenol tổng .24 2.4.7 Xác định hoạt tính kháng oxi hóa phương phương pháp DPPH 24 2.4.8 Xác định hàm lượng SAC phương phương pháp HPLC 25 2.5 Xử lý số liệu .25 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 26 3.1 Khảo sát thay đổi nhóm chất q trình len men tỏi đen 26 3.1.1 Các tính chất hóa lý 26 vii 3.1.2 Hàm lượng amino acid tổng 31 3.1.3 Hàm lượng hoạt tính chất chống oxi hóa .32 3.1.4 Kết khảo sát tiêu đo tỏi tươi tỏi đen 37 3.2 So sánh sản phẩm tỏi đen với sản phẩm tỏi đen thị trường .39 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .42 4.1 Kết luận 42 4.2 Kiến nghị 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 PHỤ LỤC 49 viii Hình C.3 Kết phân tích hàm lượng SAC có tỏi ngun liệu Phan Rang 71 Hình C.4 Kết phân tích hàm lượng SAC có tỏi đen đơn lớn 72 Hình C.5 Kết phân tích hàm lượng SAC có tỏi đen đơn nhỏ 73 Hình C.6 Kết phân tích hàm lượng SAC có tỏi đen Phan Rang 74 Hình C.7 Kết phân tích hàm lượng SAC có tỏi đen AUM 75 Hình C.8 Kết phân tích hàm lượng SAC có tỏi đen UMA 76 PHỤ LỤC D XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN D.1 Xây dựng đường chuẩn amino acid tổng Nguyên tắc: Với chất màu, độ hấp thụ màu dung dịch bước sóng ln ln phụ thuộc vào nồng độ dung dịch theo tỉ lệ định Các bước thực Bước 1: Chuẩn bị hóa chất Thuốc thử Ninhydrin 1%: Cân 1g hòa tan định mức lên 100mL acetone 95% + Dung dịch Glycine chuẩn: cân 0.05g Glycine định mức 100mL nước cất M = 0.5mg/mL Bước 2: Xây dựng đường chuẩn Từ dung dịch glycine 0.5mg/mL, tiến hành pha loãng sau Nồng độ glycine (mg/mL) 0.025 0.05 0.1 0.125 0.2 Dung dịch glycine (mL) 1 1 Nước cất (mL) 11 3.5 3 3 3 1 1 1 Dung dịch glycine (mL) sau pha loãng Thuốc thử Nynhydrin 1% (mL) Sau chuẩn bị dung dịch chuẩn bảng trên, để mẫu tủ ấm 90oC vịng 10 phút Sau tiến hành làm nguội nhanh đo quang bước sóng 570 nm 77 1.2 y = 5.016x - 0.0275 R² = 0.9974 Độ hấp thu (ABS) 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.05 -0.2 0.1 0.15 0.2 0.25 Nồng độ Glycine (mg/mL) Hình D.1 Dựng đường chuẩn amino acid tổng phương pháp quang phổ UV – Vis Bước 3: Đo mẫu Cho 3mL mẫu với 1mL dung dịch Ninhydrin 10% vào ống nghiệm, lắc đều; Tiếp đến để mẫu tủ ấm nhiệt độ 90oC 10 phút Sau đem làm nguội nhanh đến nhiệt độ phòng đo quang bước sóng 570nm Cơng thức xác định hàm lượng amino acid tổng Dựa vào phương trình đường chuẩn amino acid tổng phương pháp quang phổ UV – Vis hình 2.1, chúng tơi tiến hành cơng thức tính hàm lượng amino acid tổng Kết thể nồng độ mg/g Công thức thành lập dựa phương trình y = ax + b (Với: x kết đo được; y hàm lượng chất cần xác định D.2 Xây dựng đường chuẩn định lượng đường khử Nguyên tắc: Với chất màu, độ hấp thụ màu dung dịch bước sóng ln ln phụ thuộc vào nồng độ dung dịch theo tỉ lệ định Các bước thực Bước 1: Chuẩn bị hóa chất Thuốc thử DNS  Cho 1g DNS hòa tan vào 50mL nước cất, sử dụng máy khuấy từ gia nhiệt (dung dịch A) 78  Cho 50g muối K Na tartrate hòa tan vào 20mL nước cất (dung dịch B)  Cho 1,6g NaOH hòa tan với10 mL nước cất (dung dịch C)  Cho từ từ dung dịch A vào dung dịch C, sau thêm dung dịch B vào (dung dịch D)  Định mức dung dịch D đến 100mL nước cất Dung dịch chuẩn Glucose 1%: hòa tan 1g glucose vào nước cất định mức lên 100mL Bước 2: Xây dựng đường chuẩn Từ dung dịch glucose 1%, tiến hành pha loãng sau Nồng độ glucose (mg/mL) Dung dịch Glucose (mL) Nước cất (mL) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0,2 0,4 0,6 0,8 2,8 2,6 2,4 2,2 1 1 Thuốc thử DNS (mL) Sau chuẩn bị dung dịch chuẩn bảng trên, tiến hành đo quang bước sóng Độ hấp thu (ABS) 540 nm 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 y = 1.0585x - 0.1351 R² = 0.9992 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 Nồng độ Glucose (mg/mL) Hình D.2 Dựng đường chuẩn đường khử phương pháp quang phổ UV – Vis Bước 3: Đo mẫu Cho mL mẫu với 2mL nước cất 1mL thuốc thử DNS vào ống nghiệm, lắc Tiếp đến đun sôi mẫu phút Sau đun sôi tiến hành làm nguội nhanh đo mẫu bước sóng 540 nm 79 Cơng thức xác định hàm lượng đường khử Dựa vào phương trình đường chuẩn đường khử phương pháp quang phổ UV – Vis hình 2.2, chúng tơi tiến hành cơng thức tính hàm lượng đường khử Kết thể nồng độ g/Kg Công thức thành lập dựa phương trình y = ax + b (Với: x kết đo được; y hàm lượng chất cần xác định Thí nghiệm thực lặp lại lần/ mẫu kết giá trị trung bình lần đo D.3 Xây dựng đường chuẩn định lượng polyphenol tổng [1] Bước 1: Chuẩn bị hóa chất Dung dịch acid gallic chuẩn: cân 0,110 ± 0,001 g acid gallic định mức 100 ml nước cất Dung dịch Na2CO3 1M: hòa tan 10,6g Na2CO3 vào nước cất định mức đến 100mL Thuốc thử Folin-Ciocalteu 10% Bước 2: Xây dựng đường chuẩn Pha loãng dung dịch chuẩn theo nồng độ sau Nồng độ acid gallic (mgGAE/mL) Dung dịch acid gallic (mL) Nước cất (mL) 10 25 40 0.1 0.1 0.1 0.1 22 11 4.4 2.75 Lấy 2.4 mL dung dịch acid gallic pha loãng theo nồng độ cho vào ống nghiệm, cho tiếp 0.15mL dung dịch Folin 10% 0.45mL Na2CO3 1M vào, lắc để ổn định bóng tối 30 phút Sau đó, đo quang bước sóng 750 nm 80 Độ hấp thu (ABS) 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 y = 0.0112x + 0.0001 R² = 0.9982 10 15 20 25 30 35 40 45 Nồng độ Gallic acid (g/L) Hình D.3 Dựng đường chuẩn polyphenol tổng phương pháp quang phổ UV – Vis Bước 3: Đo mẫu Cho 2.4mL dung dịch mẫu pha loãng cho vào ống nghiệm, cho tiếp 0.15mL dung dịch Folin 10% 0.45mL Na2CO3 1M vào, lắc để ổn định bóng tối 30 phút Sau đó, đo quang bước sóng 750nm Công thức xác định hàm lượng đường khử Dựa vào phương trình đường chuẩn Gallic acid phương pháp quang phổ UV – Vis hình 2.3, chúng tơi tiến hành cơng thức tính hàm lượng polyphenol tổng Kết thể nồng độ mg GAE/g Công thức thành lập dựa phương trình y = ax + b (Với: x kết đo được; y hàm lượng chất cần xác định Thí nghiệm thực lặp lại lần/ mẫu kết giá trị trung bình lần đo D.4 Xây dựng đường chuẩn định lượng SAC Chuẩn bị dung dịch chuẩn gốc cách hòa tan 0.115mg SAC vào 1mL nước cất đến nồng độ 115µg/mL Chuẩn bị dung dịch chuẩn làm việc cách pha loãng dung dịch mẹ SAC đến nồng độ 7.188 µg/g, 14.375 µg/g, 28.75 µg/g, 57.50 µg/g 115.0 µg/g  Dưng đường chuẩn: 81 Hình D.4 Diện tích peak chuẩn Hình D.5 Dựng đường chuẩn polyphenol tổng phương pháp HPLC 82  Chuẩn bị mẫu Đối với mẫu tỏi nguyên liệu, cân 10 g mẫu, nghiền nhỏ, cho vào bình nón định mức 50 ml, thêm 50 ml nước cất hai lần, chiết siêu âm 90 phút 40oC, lọc qua màng 0.45 μm, dịch lọc dùng để tiêm mẫu Đối với mẫu tỏi đen, cân 5g mẫu, nghiền nhỏ, cho vào bình nón định mức 50 ml, thêm 50 ml nước cất hai lần, chiết siêu âm 90 phút 40oC, lọc qua màng 0.45 μm, dịch lọc dùng để tiêm mẫu Công thức xác định hàm lượng SAC Dựa vào phương trình đường chuẩn SAC phương pháp HPLC phụ lục B, chúng tơi tiến hành cơng thức tính hàm lượng SAC Kết thể nồng độ µg/g Cơng thức thành lập dựa phương trình y = ax + b (Với: x hàm lượng SAC; y diện tích peak) 83 PHỤ LỤC E HÌNH SẢN PHẨM TỎI ĐEN TRÊN THỊ TRƯỜNG 84 PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Lê Thị Thùy Dương Ngày, tháng, năm sinh: 18/09/1992 Nơi sinh: Gị Cơng, Tiền Giang Địa liên lạc: Số 9A, đường Nguyễn Trọng Dân, kp2, P.2 thị xã Gị Cơng, tỉnh Tiền Giang Email: lethithuyduong992@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Từ 2010 – 2014: Sinh viên Khoa Công nghệ Thực Phẩm Trường ĐH Nông Lâm, TP HCM Từ 2015 – nay: Học viên Cao học BM Cơng nghệ Thực Phẩm, Khoa Kỹ thuật Hóa Học, Trường ĐH Bách Khoa, TP HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC Từ 10/2014 – 7/2015: Quản trị viên Tập sự, Công ty Cổ phần Kinh Đô Việt Nam Từ 7/2015 – 5/2017: Nhân viên Phịng QA, Cơng Ty Cổ phần Mondelez Kinh Đô Việt Nam Từ tháng 5/2017 – 6/2017: Trưởng nhóm phịng thí nghiệm Phịng QA, Cơng Ty Cổ phần Mondelez Kinh Đô Việt Nam Từ 7/2017 – 9/2017: Trợ lý chun viên Phịng QA Cơng Ty Olam Spices Việt Nam Từ 10/2017 đến nay: Chuyên viên phòng QA, Công Ty Cổ phần Mondelez Kinh Đô Việt Nam 85 ... Mã số : 60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ THÀNH PHẦN TRONG QUY TRÌNH CHẾ BIẾN TỎI ĐEN Ở CHẾ ĐỘ NHIỆT 65oC II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Khảo sát ảnh hưởng trình chế biến. .. lượng tỏi đen làm chế độ nhiệt chưa cơng bố hoạt tính sinh học Từ thực tiễn đó, đề tài ? ?Khảo sát thay đổi số thành phần quy trình chế biên tỏi đen chế độ nhiệt 65oC? ?? thực nhằm khảo sát số hóa... hành thực khảo sát thay đổi số thành phần quy trình chế biến tỏi đen chế độ nhiệt 65oC với nội dung sau:  Khảo sát ảnh hưởng q trình chế biến đến hoạt tính có ba loại nguyên liệu tỏi theo giai