Ảnh hưởng của vùng nguyên liệu đến hàm lượng phenolic tổng số và khả năng chống oxy hóa của tỏi (allium sativum) trước và sau khi lên men

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ẢNH HƯỞNG CỦA VÙNG NGUYÊN LIỆU ĐẾN HÀM LƯỢNG PHENOLIC TỔNG SỐ VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA TỎI (ALLIUM SATIVUM) TRƯỚC VÀ SAU KHI LÊN MEN Sinh viên thực : Phạm Thị Thủy Tiên Lớp : 58 STH MSSV : 58133365 Giảng viên hướng dẫn : TS Phạm Hồng Ngọc Thùy Khánh Hòa, tháng 08 năm 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ẢNH HƯỞNG CỦA VÙNG NGUYÊN LIỆU ĐẾN HÀM LƯỢNG PHENOLIC TỔNG SỐ VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA TỎI (ALLIUM SATIVUM) TRƯỚC VÀ SAU KHI LÊN MEN SVTH : Phạm Thị Thủy Tiên Lớp : 58 STH MSSV : 58133365 GVHD : TS Phạm Hồng Ngọc Thùy Khánh Hòa, tháng 08 năm 2020 LỜI CAM ĐOAN Sinh viên: Phạm Thị Thuỷ Tiên MSSV: 58133365 Nơi đào tạo: Trường Đại học Nha Trang Chuyên ngành: Công nghệ Sau thu hoạch Giáo viên hướng dẫn: TS Phạm Hồng Ngọc Thuỳ Đề tài tốt nghiệp: “Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến hàm lượng phenolic tổng số khả chống oxy hoá tỏi (Allium sativum) trước sau lên men” Nội dung cam đoan: Em xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng em hướng dẫn TS Phạm Hồng Ngọc Thuỳ Các số liệu kết nêu đồ án tốt hồn tồn trung thực chưa cơng bố Các thơng tin tham khảo trích dẫn đầy đủ Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan Khánh Hòa, ngày 17 tháng 08 năm 2020 Sinh viên Phạm Thị Thủy Tiên i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án nổ lực khơng ngừng thân em cịn nhận nhiều giúp đỡ từ thầy cô, bạn bè gia đình Do đó, em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban Giám hiệu phòng ban trường Đại học Nha Trang, cán giảng viên công tác trường Em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô giáo Khoa Công nghệ Thực phẩm thầy cô phụ trách phịng thí nghiệm dạy, cho em nhiều kiến thức tạo điều kiện cho em suốt thời gian thực đồ án tốt nghiệp Lời cảm ơn đặc biệt em xin gửi đến cô Phạm Hồng Ngọc Thùy định hướng ý tưởng nghiên cứu, tận tình truyền đạt kiến thức quý báu hướng dẫn em thời gian làm đồ án tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn tới người thân gia đình em ln giành thơng cảm chia sẻ tạo điều kiện giúp đỡ em có đủ nghị lực, kinh phí để hồn thành tốt đồ án Em cảm ơn bạn anh chị giúp đỡ em suốt trình vừa qua Em xin trân trọng cảm ơn! Khánh Hòa, ngày 17 tháng 08 năm 2020 Sinh viên Phạm Thị Thủy Tiên ii TÓM TẮT Tỏi (Allium sativum ) sử dụng loại gia vị, có số tác dụng tốt cho sức khỏe ngăn ngừa điều trị ung thư, cảm cúm Tỏi ăn sống có nhược điểm có mùi hăng, vị cay nồng Để khắc phục nhược điểm trên, số sản phẩm từ tỏi nghiên cứu phát triển lên men (tỏi) trắng thành tỏi đen, tỏi đen có màu từ nâu đen đến đen, mùi thơm, vị Phenolic nhóm hợp chất phân bố rộng rãi thực vật, biết đến nhóm hợp chất tự nhiên có khả chống oxy hố nên chúng có nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe ngăn ngừa bệnh ung thư Đã có số nghiên cứu khảo sát hàm lượng phenolic khả chống oxy hóa tỏi sau lên men Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng tỏi nguyên liệu vùng trồng tỏi đến chất lượng tỏi sau lên men Do đó, đề tài tiến hành khảo sát ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến hàm lượng phenolic tổng số khả chống oxy hoá tỏi (Allium sativum) trước sau lên men Kết nghiên cứu cho thấy tỏi khô nguyên liệu tép (tỏi cô đơn) chưa lên men trồng Lý Sơn có hàm lượng TPC cao (4,04 ± 0,14 mg GAE/g) tỏi khô Lý Sơn nhiều tép tỏi Phan Rang, tỏi trồng Hải Dương có hàm lượng TPC thấp (2,39 ± 0,10 mg GAE/g) Khả khử gốc tự DPPH FRAP tỏi khô tép cao so với mẫu tỏi nguyên liệu ban đầu chưa lên men trồng vùng khác 3,18 ± 0,18 mg TE/g 0,91 ± 0,03 mg TE/g Tỏi sau lên men hàm lượng TPC tỏi tươi Lý Sơn nhiều tép cao (19,08 ± 0,71 mg GAE/g), tỏi có hàm lượng TPC thấp tỏi Hải Dương (9,49 ± 0,27 mg GAE/g) Khả khử gốc tự DPPH FRAP tỏi tươi Lý Sơn nhiều tép cao so với mẫu tỏi lên men trồng vùng khác 41,18 ± 3,12 mg TE/g 16,23 ± 0,45 mg TE/g Ngoài thời gian lên men ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng phenolic tổng số khả chống oxy hoá tỏi Cụ thể hàm lượng TPC tỏi khô Lý Sơn nhiều tép liên tục tăng từ ngày (3,46 ± 0,15 mg GAE/g) đến ngày (14,36 ± 1,54 mg GAE/g) khoảng lần Khả khử gốc tự DPPH tỏi tăng liên tục tăng gấp 15 lần từ ngày (1,62 ± 0,06 mg TE/g) đến ngày (23,90 ± 2,18) mg TE/g) Tương tự, khả chống oxy hoá khử sắt (FRAP) tăng 94,17 % sau ngày lên men Kết pH tỏi vùng giảm dần theo thời gian lên men iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT x PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tỏi 1.1.1 Tên gọi nguồn gốc 1.1.2 Phân loại thành phần hoá học tỏi 1.1.3 Đặc điểm hình thái, sinh trưởng tỏi 1.1.4 Công dụng tỏi 1.1.5 Tình hình nguồn nguyên liệu tỏi Việt Nam 1.2 Khái quát tỏi lên men (tỏi đen) 10 1.2.1 Các biến đổi tỏi sau lên men 10 1.2.2 Một vài tác dụng sinh học tỏi đen 11 1.2.3 Tình hình nghiên cứu tỏi đen nước ngồi nước 12 1.3 Tổng quan hợp chất polyphenol 14 1.3.1 Sơ lượt hợp chất polyphenol 14 1.3.2 Chức 14 1.3.3 Cơ chế chống oxy hóa hợp chất phenol 14 1.4 Gốc tự do, q trình oxy hố chất chống oxy hố 15 1.4.1 Gốc tự 15 1.4.2 Quá trình oxy hóa 15 1.4.3 Chất chống oxy hóa 16 1.5 Phương pháp tách chiết sử dụng đề tài 20 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Đối tượng nghiên cứu 21 2.2 Hoá chất máy móc thiết bị nghiên cứu 21 iv 2.2.1 Hóa chất sử dụng 21 2.2.2 Thiết bị máy móc sử dụng nghiên cứu 22 2.3 Phương pháp nghiên cứu 22 2.3.1 Sơ đồ tổng quát trình lên men tỏi 22 2.3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu 23 2.4 Phương pháp phân tích 31 2.4.1 Phương pháp xác định hàm lượng phenolic tổng số (Total phenolic content TPC) 31 2.4.2 Phương pháp xác định khả chống oxy hóa 31 2.4.3 Xác định hàm lượng ẩm 32 2.4.4 Xác định giá trị pH 32 2.4.5 Xác định chất lượng cảm quan 32 2.5 Phương pháp xử lý số liệu 32 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Kết theo dõi thay đổi nhiệt độ theo thời gian lên men thiết bị lên men tỏi Tiross 908 33 3.2 Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến chất lượng cảm quan tỏi sau lên men 34 3.3 Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến hàm lượng phenolic tổng số khả chống oxy hoá tỏi trước sau lên men 36 3.3.1 Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến hàm lượng phenolic tổng số khả chống oxy hoá tỏi trước lên men 36 3.3.2 Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến hàm lượng phenolic tổng số khả chống oxy hoá tỏi sau lên men 38 3.4 Ảnh hưởng thời gian lên men đến chất lượng lượng cảm quan tỏi khô Lý Sơn nhiều tép 40 3.5 Ảnh hưởng thời gian lên men đến hàm lượng phenolic tổng số (TPC) khả chống oxy hóa tỏi khơ Lý Sơn nhiều tép 41 3.6 Ảnh hưởng thời gian lên men đến thay đổi pH độ ẩm tỏi khô Lý Sơn nhiều tép 43 3.6.1 Sự thay đổi pH tỏi khô Lý Sơn nhiều tép theo thời gian lên men 43 3.6.2 Sự thay đổi độ ẩm tỏi khô Lý Sơn nhiều tép theo thời gian lên men 44 3.7 Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến giá trị pH tỏi trước sau lên men 45 3.7.1 Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến giá trị pH tỏi trước lên men 45 v 3.7.2 Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến giá trị pH tỏi sau lên men 46 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC 53 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cơng thức cấu tạo Allicin Hình 1.2 Hình ảnh hoa tỏi Hình 1.3 Hình ảnh củ tỏi Hình 1.4 Cơng thức cấu tạo vitamin E 17 Hình 1.5 Cơng thức cấu tạo vitamin A 17 Hình 1.6 Công thức cấu tạo vitamin C 17 Hình 1.7 Cơng thức cấu tạo acid phytic 18 Hình 1.8 Cơng thức cấu tạo BTH 18 Hình 1.9 Cơng thức cấu tạo BHA 19 Hình 1.10 Cơng thức cấu tạo TBHQ 19 Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát trình lên men tỏi 22 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến chất lượng cảm quan tỏi sau lên men 23 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến hàm lượng phenolic tổng số (TPC) khả chống oxy hoá tỏi trước sau lên men 24 Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng thời gian lên men đến chất lượng cảm quan tỏi khô Lý Sơn nhiều tép 26 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng thời gian lên men đến hàm lượng phenolic (TPC) khả chống oxy hóa tỏi khơ Lý Sơn nhiều tép 27 Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng thời gian lên men đến thay đổi hàm lượng ẩm giá trị pH tỏi khô Lý Sơn nhiều tép 29 Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến hàm lượng ẩm giá trị pH tỏi trước sau lên 30 Hình 3.1 Đồ thị theo dõi thay đổi nhiệt độ theo thời gian lên men thiết bị lên men tỏi Tiross 908 33 vii Hình 3.2 Ảnh hưởng thời gian lên men đến hàm lượng phenolic tổng số (TPC) tỏi khô Lý Sơn nhiều tép 41 Hình 3.3 Ảnh hưởng thời gian lên men đến khả chống oxy hóa tỏi khô nhiều tép Lý Sơn 42 Hình 3.4 Sự thay đổi pH tỏi khơ Lý Sơn nhiều tép theo thời gian lên men 43 Hình 3.5 Sự thay đổi hàm lượng ẩm tỏi khô Lý Sơn nhiều tép theo thời gian lên men 44 viii ANOVA Sum of TPC Mean Squares df Square F 253.213 63.303 121.541 000 Within Groups 5.208 10 521 Total 258.422 14 970.534 242.634 Within Groups 29.081 10 2.908 Total 999.615 14 180.728 45.182 Within Groups 5.115 10 511 Total 14 Between Groups DPPH Between Groups FRAP Between Groups 185.843 Sig 83.435 000 88.338 000 Hàm lượng phenolic tổng số (TPC) TPC Duncan Subset for alpha = 0.05 CODE N LS3D 3.4567 LS4 3.9433 LS5 LS3 LS6 Sig 7.1400 10.4800 14.3633 428 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed 70 1.000 Khả khử gốc tự (DPPH) DPPH Duncan Subset for alpha = 0.05 CODE N LS3D 1.6200 LS4 3.8667 LS5 LS6 LS3 3 8.5333 14.6400 23.9033 Sig .138 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed Khả chống oxy hóa khử sắt (FRAP) FRAP Duncan Subset for alpha = 0.05 CODE N LS3D 5700 LS4 LS5 LS3 LS6 Sig 3.2633 4.8467 8.0033 10.4267 1.000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed 71 1.000 3.3 Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến thay đổi pH hàm lượng ẩm tỏi trước sau lên men 3.3.1 Kết ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến thay đổi pH tỏi trước sau lên men -Kết pH tỏi trước lên men Test of Homogeneity of Variances pH Levene Statistic df1 df2 Sig 1.569 10 256 ANOVA pH Sum of Mean Squares Between Square 030 Within Groups 002 10 000 Total 14 Groups 122 df 124 72 F Sig 169.074 000 pH Duncan Subset for alpha = 0.05 CODE N LS3D 6.0533 HDD 6.0733 LS7D PRD LS1D 3 6.1100 6.1400 6.3067 Sig .098 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed -Kết pH tỏi sau lên men Test of Homogeneity of Variances pH Levene Statistic df1 df2 Sig .784 10 561 ANOVA pH Sum of Between Groups Within Groups Total Mean Squares df Square F Sig .121 030 92.398 000 003 10 000 124 14 73 pH Duncan Subset for alpha = 0.05 CODE N PR 3.9133 LS1 HD LS3 LS7 Sig 3.9600 4.0067 4.0433 4.1767 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed 3.3.2 Kết ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến thay đổi hàm lượng ẩm tỏi trước sau lên men - Kết hàm lượng ẩm tỏi trước lên men vùng khác Test of Homogeneity of Variances DO AM Levene Statistic df1 df2 Sig 3.498 10 049 ANOVA DO AM Sum of Squares df Mean Square F Sig 270.846 67.711 000 Within Groups 3.104 10 310 Total 14 Between Groups 273.950 74 218.161 DO AM Duncan Subset for alpha = 0.05 CODE N HDD 57.6933 PRD 3 62.5100 LS3D 64.9367 LS1D 68.7600 LS7D 69.1600 Sig 1.000 1.000 1.000 400 Means for groups in homogeneous subsets are displayed - Kết hàm lượng ẩm tỏi sau lên men vùng khác Test of Homogeneity of Variances DO AM Levene Statistic df1 df2 Sig .821 10 540 ANOVA DO AM Sum of Squares df Mean Square F 1589.978 397.494 Within Groups 13.056 10 1.306 Total 14 Between Groups 1603.034 75 Sig 304.457 000 DO AM Duncan Subset for alpha = 0.05 CODE N HD 42.0467 LS7 PR 62.5367 LS3 62.7433 LS1 Sig 51.8533 71.9600 1.000 1.000 829 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed 3.4 Ảnh hưởng thời gian lên men đến thay đổi pH hàm lượng ẩm tỏi khô Lý Sơn nhiều tép - Kết thay đổi pH tỏi khô Lý Sơn nhiều tép theo thời gian lên men Test of Homogeneity of Variances pH Levene Statistic df1 df2 Sig 1.292 10 337 ANOVA pH Sum of Squares df Mean Square F Sig 8.291 2.073 000 Within Groups 003 10 000 Total 14 Between Groups 8.293 76 7.583E3 pH Duncan Subset for alpha = 0.05 CODE N LS3 4.0433 LS6 LS5 LS4 LS3D Sig 4.1767 4.4467 5.1333 6.0533 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed - Kết thay đổi hàm lượng ẩm tỏi khô Lý Sơn nhiều tép theo thời gian lên men Test of Homogeneity of Variances DO AM Levene Statistic df1 df2 Sig 1.795 10 206 ANOVA DO AM Sum of Squares df Mean Square F Sig 22.528 5.632 024 Within Groups 12.477 10 1.248 Total 14 Between Groups 35.005 77 4.514 DO AM Duncan Subset for alpha = 0.05 CODE N LS4 61.5467 LS5 61.7367 LS3 62.7433 LS6 63.3033 LS3D 63.3033 64.9367 Sig .103 104 Means for groups in homogeneous subsets are displayed 3.5 Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến hàm lượng ẩm tỏi trước sau lên men - Kết hàm lượng ẩm tỏi trước lên men Test of Homogeneity of Variances DO AM Levene Statistic df1 df2 Sig 3.498 10 049 ANOVA DO AM Sum of Squares df Mean Square F 270.846 67.711 218.161 000 Within Groups 3.104 10 310 Total 14 Between Groups 273.950 78 Sig DO AM Duncan Subset for alpha = 0.05 CODE N HDD 57.6933 PRD 3 62.5100 LS3D 64.9367 LS1D 68.7600 LS7D 69.1600 Sig 1.000 1.000 1.000 400 Means for groups in homogeneous subsets are displayed -Kết hàm lượng ẩm tỏi sau lên men Test of Homogeneity of Variances DO AM Levene Statistic df1 df2 Sig .821 10 540 ANOVA DO AM Sum of Squares df Mean Square F Sig 1589.978 397.494 000 Within Groups 13.056 10 1.306 Total 14 Between Groups 1603.034 79 304.457 DO AM Duncan Subset for alpha = 0.05 CODE N HD 42.0467 LS7 PR 62.5367 LS3 62.7433 LS1 Sig 51.8533 71.9600 1.000 1.000 829 Means for groups in homogeneous subsets are displayed 80 1.000 PHỤ LỤC 4: MỘT SỐ THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI STT Hình ảnh Tên thiết bị Bể siêu âm để chiết mẫu Branson 2510 Máy đo nhiệt độ Thiết bị lên men tỏi Tiross 81 Máy votex mẫu Máy đo pH BP3001 để bàn Tủ sấy 82 Cân phân tích Máy đo UV-vis libra Bình hút ẩm 83 10 Máy khuấy từ 84 ... hưởng vùng nguyên liệu đến hàm lượng phenolic tổng số khả chống oxy hoá tỏi trước lên men Bảng 3.2 Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến hàm lượng phenolic tổng số khả chống oxy hoá tỏi trước lên men. .. hàm lượng phenolic tổng số (TPC) tỏi trước sau lên men - Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến khả chống oxy hoá tỏi trước sau lên men - Ảnh hưởng thời gian lên men đến hàm lượng phenolic tổng số (TPC)... vùng nguyên liệu đến hàm lượng phenolic tổng số khả chống oxy hoá tỏi trước lên men 36 3.3.2 Ảnh hưởng vùng nguyên liệu đến hàm lượng phenolic tổng số khả chống oxy hoá tỏi sau lên men