Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến tỏi đen

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN TIẾN HÙNG NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN TỎI ĐEN Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Mã số: 60540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, Tháng 01 năm 2018 i CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS Trần Thị Ngọc Yên Cán chấm nhận xét 1: TS Nguyễn Hoài Hương Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS Lê Nguyễn Đoan Duy Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 11 tháng 01 năm 2018 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) GS.TS Đống Thị Anh Đào TS Nguyễn Hoài Hương PGS.TS Lê Nguyễn Đoan Duy PGS.TS Phan Ngọc Hịa TS Võ Đình Lệ Tâm 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………… ii 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: Nguyễn Tiến Hùng MSHV : 1570887 Ngày, tháng, năm sinh: 21/02/1993 Nơi sinh: Kiên Giang Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số : 60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN TỎI ĐEN II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Khảo sát thành phần hóa học hoạt tính sinh học ngun liệu tỏi Khảo sát yếu tố nhiệt độ thời gian ảnh hưởng đến trình lên men tỏi giai đoạn Khảo sát yếu tố nhiệt độ thời gian ảnh hưởng đến trình lên men tỏi giai đoạn So sánh thành phần hóa lý, hóa học hoạt tính sinh học với tỏi đen thị trường - So sánh hoạt tính sinh học với tỏi đen lên men chế độ nhiệt III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 10/07/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/12/2017 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS Trần Thị Ngọc Yên Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA….……… (Họ tên chữ ký) iii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Bộ môn Cơng 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 giúp em hoàn thành luận văn tiến độ Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Cô Trần Thị Ngọc n, người ln gắn bó, trực tiếp hướng dẫn em suốt thời gian thực đề tài Em xin cảm ơn bạn học viên sinh viên tận tình giúp đỡ, đồng hành hỗ trợ em suốt thời gian thực nghiên cứu Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ba, mẹ gia đình ln chăm sóc động viên tinh thần suốt thời gian học tập thực luận văn iv TÓM TẮT LUẬN VĂN Tỏi đen sản phẩm tạo cách lên men tỏi tươi nhiệt độ thích hợp Trong q trình xử lý nhiệt, tỏi chuyển sang màu đen, có cấu trúc mềm, dẻo vị chua Tỏi đen có thành phần acid amin, polyphenol tổng hoạt tính chống oxy hóa cao nhiều lần so với tỏi tươi Mục đích nghiên cứu tìm nhiệt độ thời gian tốt cho trình hình thành tỏi đen Tỏi cô đơn Hải Dương tỏi nhiều tép Phan Rang sử dụng nghiên cứu với quy trình lên men hai chế độ nhiệt liên tiếp 55oC 10 ngày 70oC 13 ngày tiếp theo, cho kết cao hoạt tính kháng oxy hóa hai loại tỏi theo phương pháp DPPH 80.43% 78.44% ứng với tỏi cô đơn Hải Dương tỏi Phan Rang Các hàm lượng khác sản phẩm tỏi đen so với tỏi nguyên liệu tăng lên như: hàm lượng acid amin, hàm lượng đường khử, hàm lượng Polyphenol tổng hàm lượng S-allyl-l-cysteine (SAC) Hoạt tính chống oxy tỏi đen nghiên cứu cao hẳn so với tỏi đen thị trường thời gian lên men ngắn (23 ngày) tỏi đen thị trường (30 ngày) v ABSTRACT Black garlic was product of fermentation from fresh garlic at suitable temperatures During the heat treatment, garlic turned from white to black color, had a soft texture, sweet and a little bit sour taste Black garlic had content of amino acid, total polyphenol, and antioxidant activity several times higher than fresh garlic The purpose of this study was to find the best temperature and time for the fermented garlic process Hai Duong’s one cloves garlic and Phan Rang’s garlic were used in this study with fermentation in two steps of heat treatment begin at 55oC for 10 days and 70oC for the next 13 days giving the highest results of antioxidant activity for two kinds of garlic by DPPH method, which was 80.43% and 78.44% respectively for Hai Duong’s one clove garlic and Phan Rang’s garlic Other contents of black garlic compared to fresh garlic were increased such as amino acid, carbohydrates, total polyphenol and Sallyl-l-cysteine (SAC) Antioxidant activity of black garlic in this study was significant higher and fermentation time was shorter (23 days) than the one in market (30 days) vi 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 Nguyễn Tiến Hùng vii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT LUẬN VĂN v ABSTRACT vi LỜI CAM ĐOAN vii MỤC LỤC viii DANH MỤC BẢNG xii DANH MỤC HÌNH xiii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tỏi 1.1.1 Tên gọi nguồn gốc .3 1.1.2 Đặc điểm hình thái .3 1.1.3 Thành phần hóa học tỏi 1.1.4 Vùng trồng tỏi Việt Nam 1.1.5 Phân loại Tỏi 1.1.6 Các đặc tính dược lý tỏi 1.1.6.1 Tác dụng kháng khuẩn 1.1.6.2 Chống bệnh tăng huyết áp .8 1.1.6.3 Chữa bệnh tiểu đường .8 1.1.6.4 Khả chống ung thư 1.1.6.5 Tăng cường hệ miễn dịch 10 viii 1.2 Tỏi đen 10 1.2.1 Giới thiệu 10 1.2.2 Thành phần hóa học tỏi đen 11 1.2.3 Giới thiệu SAC (S-allyl-l-cysteine) 12 1.2.3.1 Cấu Trúc .12 1.2.3.2 Sự hình thành SAC .12 12.3.3 Hàm lượng SAC nghiên cứu 13 1.2.3.4 Lợi ích SAC 13 1.2.4 Công dụng tỏi đen 14 1.2.4.1 Phòng chống ung thư .14 1.2.4.2 Tăng cường hệ miễn dịch 15 1.2.4.3 Tác dụng với rối loạn tiêu hoá, rối loạn quan 15 1.2.4.4 Tác dụng giải độc nicotin mạn tính .15 1.2.4.5 Tác dụng bảo vệ gan 15 1.2.4.6 Chữa bệnh tiểu đường 15 1.2.4.7 Giảm cholesterol - giảm béo 16 1.2.4.8 Các tác dụng khác 16 1.3 Tình hình nghiên cứu tỏi đen .16 1.3.1 Tình hình nghiên cứu việt nam 16 1.3.2.Tình hình nghiên cứu giới .17 1.3.3 Tình hình nghiên cứu quy trình lên men tỏi đen 19 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Vật liệu nghiên cứu 21 2.1.1 Nguyên liệu 21 2.1.2 Xử lý nguyên liệu 21 ix 2.1.3 Hóa chất 21 2.1.4 Thiết bị phục vụ nghiên cứu 22 2.2 Phương pháp nghiên cứu .22 2.2.1 Quy trình cơng nghệ chế biến tỏi lên men 22 2.2.2 Mục đích nghiên cứu 23 2.2.3 Nội dung thí nghiệm .23 2.2.4 Bố trí thí nghiệm .24 2.2.4.1 Thí nghiệm 1: khảo sát thành phần hóa học hoạt tính sinh học nguyên liệu tỏi 24 2.2.4.2 Thí nghiệm 2: khảo sát yếu tố nhiệt độ thời gian ảnh hưởng đến trình lên men tỏi giai đoạn 24 2.2.4.3 Thí nghiệm 3: khảo sát yếu tố nhiệt độ thời gian ảnh hưởng đến trình lên men tỏi giai đoạn .24 2.2.4.4 Thí nghiệm 4: So sánh thành phần hóa lý, hóa học hoạt tính sinh học với tỏi đen thị trường 25 2.2.4.5 Thí nghiệm 5: So sánh hoạt tính sinh học với tỏi đen lên men chế độ nhiệt 25 2.2.5 Phương pháp phân tích 25 2.2.5.1 Chuẩn bị mẫu 25 2.2.5.2 Xác định hàm lượng polyphenol tổng 26 2.2.5.3 Xác định hàm acid amin tổng 26 2.2.5.4 Xác định hàm lượng đường khử 26 2.2.5.5 Xác định hoạt tính chống oxy hoá 26 2.2.5.6 Định lượng SAC 27 2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu 27 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 28 x Bảng B4: Ảnh hưởng thời gian nhiệt độ đến pH tỏi Phan Rang Nhiệt độ Thời gian (ngày) Giai đoạn Giai đoạn 50oC 55oC 6,28±0,21a 6,28±0,21a1 6,1±0,14b 6,15±0,21b1 5,97±0,12c 6,04±0,08b1c1 5,27±0,09a1 4,81±0,11b2 3,65±0,08b3 10 5,96±0,02c 6,04±0,17b1c1 5,07±0,04a1 13 5,93±0,08c 6,01±0,06b1c1 4,75±0,01b1 4,64±0,02c2 3,45±0,01c3 15 5,93±0,02c a-c, a1-c1, a1-c1, a2-c2, a3-c3 60oC 5,97±0,13c1 65oC 70oC 5,44±0,35a1 5,27±0,07a2 4,23±0,16a3 4,64±0,1c2 3,76±0,08b3 3,64±0,07c1 4,64±0,02c2 3,45±0,01c3 chữ khác thể khác biệt có ý nghĩa hàng (P