KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: SẢN XUẤT LYCOPENE TỪ GẤC VỚI QUY MÔ CÔNG NGHIỆP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SẢN XUẤT LYCOPENE TỪ GẤC VỚI QUY MÔ CÔNG NGHIỆP Trình độ đào tạo : Đại học quy Ngành : Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Chun ngành : Cơng nghệ hóa dầu Giảng viên hướng dẫn : ThS.Vũ Thị Hồng Phượng Sinh viên thực : Nguyễn Trung Hâ ̣u MSSV: 12030085 Lớp: DH12HD Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2016 ` TRƯỜNG ĐH BÀ RỊA VŨNG TÀU CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA HĨA HỌC & CNTP Độc lập – Tự – Hạnh phúc -o0o - -o0o - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Trung Hâ ̣u MSSV: 12030085 Ngày, tháng, năm sinh: 19/07/1994 Nơi sinh: Cà Mau Ngành: Công nghệ kĩ thuật Hóa học I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu trích ly bột lycopene từ gấc hướng đến ứng dụng sản xuấ t thực phẩ m chức và mỹ phẩ m II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - So sánh hiê ̣u suấ t trić h ly , ưu và nhươ ̣c điể m của các phương pháp trić h ly lycopene từ gấ c - Trích ly lycopene từ dầu gấc bằng phương pháp xà phòng hóa với kiềm sư dụng propylene glycol - Khảo sát ảnh hưởng nồ ng đô ̣ KOH , tố c đô ̣ khuấ y , nhiệt độ phản ứng , thời gian xà phòng hóa lượng dung môi PG đến hiê ̣u suấ t trić h ly lycopene III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN: 15/03/2016 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/06/2016 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:ThS.Vũ Thị Hồng Phượng Bà Rịa – Vũng Tàu, Ngày 02 tháng 07 năm 2016 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) TRƯỞNG BỘ MÔN TRƯỞNG KHOA (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến toàn thể giảng viên khoa Hóa học Cơng nghệ thực phẩm Trường đại học Bà Rịa Vũng Tàu hỗ trợ tạo điều kiện để thực đồ án Tôi chân thành gửi lời cảm ơn đến ThS Vũ Thị Hồng Phượng tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi để tơi hồn thành đồ án Cảm ơn chị Nguyễn Thị Lệ Thủy các anh chị Trung tâm nghiên cứu triển khai khu công nghê ̣ cao đã quan tâm , hưỡng dẫn giúp đỡ tơi ś t quá trình làm đồ án Cảm ơn gia đình, bạn bè động viên đóng góp ý kiến cho tơi để giúp tơi hồn thiện đồ án Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng năm 2016 Sinh viên thực Nguyễn Trung Hậu MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT i DANH MỤC BẢNG ii DANH MỤC HÌNH iii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Quả gấc 1.1.1 Nguồ n gố c của quả gấ c 1.1.2 Phân loa ̣i quả gấ c 1.1.3 Cấ u ta ̣o và thành phầ n của quả gấ c 1.1.4 Ứng dụng gấc Việt Nam 1.2 Lycopene 1.2.1 Công thức cấ u ta ̣o của lycopene 1.2.2 Đặc tính lý hóa đánh giá cảm quan 1.2.3 Hoạt tính sinh học lycopene 10 1.2.4 Khả kháng oxy hóa lycopene .11 1.2.5 Vai trò của lycopene 13 1.2.6 Ứng dụng lycopene .15 1.3 Các phương pháp trích ly lycopene 18 1.3.1 Từ màng gấ c ta ̣o thành bô ̣t gấ c nhaõ rồ i loa ̣i dầ u và nước cho trở thành bột để trích ly bột lycopene 18 1.3.2 Từ màng gấ c sấ y khô và ép dầ u ta ̣o dầ u để trić h ly lycopene 27 Chương THỰC NGHIỆM 29 2.1 Hóa chất, dụng vụ thiết bị nghiên cứu 29 2.1.1 Hóa chất 29 2.1.2 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu 30 2.2 Thực nghiê ̣m 31 2.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồ ng đô ̣ KOH đế n hiê ̣u suấ t trić h ly 33 2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của tố c đô ̣ khuấ y đế n hiê ̣u suấ t trić h ly .33 2.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian xà phòng hóa đế n hiê ̣u suấ t trích ly lycopene 34 2.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiê ̣t đô ̣ phản ứng đế n hiê ̣u suấ t trić h ly lycopene 34 2.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của lươ ̣ng dung môi PG đế n hiê ̣u suấ t trích ly lycopene 35 2.3 Phương pháp phân tích sản phẩ m 35 2.4 Những lưu ý tiế n hành thí nghiê ̣m 38 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 Kết trích ly từ dầ u gấ c bằ ng phương pháp xà phòng hóa 39 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly lycopene 45 3.2.1 Ảnh hưởng nồ ng đô ̣ KOH 45 3.2.2 Ảnh hưởng tốc độ khuấy 46 3.2.3 Thời gian xà phòng hóa 47 3.2.4 Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng 48 3.2.5 Ảnh hưởng lượng dung môi PG .49 3.3 Phổ UV của lycopene 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 59 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Chữ viế t tắ t Nguyên văn HPLC High-performance liquid chromatography PG Propylene glycol UV-Vis Ultraviolet–visible spectroscopy rpm Vòng/phút i DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng gấc [1] Bảng 1.2 Thành phần cấu tạo chính nhân hạt gấc Bảng 1.3 Thành phần lycopene số loại trái 17 Bảng 1.4 Hiệu suất, thành phần lycopene β-carotene trích ly dầu gấc 28 Bảng 2.1 Hóa chất 29 Bảng 3.1 Tỉ lệ phần trăm loại axit màng gấc 42 Bảng 3.2 Hiệu śt quy trình trích ly tới ưu 43 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nồng độ KOH đến hiệu suất trích ly lycopene 45 Bảng 3.4 Ảnh hưởng tốc độ khuấy đến hiệu suất trích ly lycopene 46 Bảng 3.5 Ảnh hưởng thời gian xà phòng hóa đến hiê ̣u suấ t trić h ly 47 Bảng 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất trích ly …… …48 Bảng 3.7 Ảnh hưởng lượng dung môi PG đến hiê ̣u suấ t trić h ly 50 Bảng 3.8 Khảo sát hiệu suất quy trình theo thơng sớ thí nghiệm 51 Bảng 3.9 Đỉnh phổ hấp thụ thành phần lycopene, carotene mẫu hình 3.7 61 ii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Quả gấc nếp gấc tẻ [ảnh internet] Hình 1.2 Hoa gấ c [ảnh internet] Hình 1.3 Công thức cấ u ta ̣o của lycopene [ảnh internet] Hình 1.4 Các đồng phân lycopene [41] Hình 1.5 Bơ ̣t lycopene [ảnh chụp] Hình 1.6 Viên nang dầ u gấ c Vinanga [ảnh internet] 16 Hình 1.7 Giản đồ pha trạng thái siêu tới hạn chất [26] 20 Hình 1.8 Quy trin ̀ h trić h ly CO2 siêu tới ̣n 20 Hình 1.9 Hê ̣ thố ng Soxhlet [ảnh internet] 24 Hình 2.1 Quá trình khuấy từ xà phòng hóa dầu gấc [ảnh chụp] 31 Hình 2.2 Quá trình lọc lycopene [ảnh chụp] 32 Hình 2.3 Hòa tan lycopen vào dung mơi n-hexan đo UV-Vis [ảnh chụp] 33 Hình 2.4 Phổ hấ p thu ̣ khả kiến acetonitrile của lycopene (liề n nét) 37 Hình 3.1 Quá trình tiến hành thí nghiệm xà phòng hóa dầu gấc 40 Hình 3.2 Ảnh hưởng nờng độ KOH đến hiệu suất trích ly lycopene 45 Hình 3.3 Ảnh hưởng tốc độ khuấy đến hiệu suất trích ly lycopene 46 Hình 3.4 Ảnh hưởng thời gian xà phòng hóa đến hiệu suất trích ly 48 Hình 3.5 Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất trích ly 49 Hình 3.6 Ảnh hưởng lượng dung môi PG đến hiê ̣u ś t trích ly 50 Hình 3.7 Phở UV-Vis n-hexane của các mẫu bô ̣t carotenoid thu đươ ̣c với tỉ lê ̣ lycopene:β-carotene khác 52 Hình 3.8 Quy trình trích ly lycopene từ bô ̣t gấ c 59 Hình 3.9 Quy trình trích ly lycopene từ dầ u gấ c 60 iii Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Vũ Thị Hồng Phượng MỞ ĐẦU Lycopene có vai trò quan tro ̣ng đố i với sức khỏe người Lycopene đươ ̣c nhiề u nghiên cứu chứng minh là chấ t chố ng oxy hóa ma ̣nh có khả trung hòa gốc tự [24], chố ng la ̣i sự già nua của tế bào thể , giúp trẻ hóa da , ngăn ngừa ung thư và các bê ̣nh tim ma ̣ch [39] Lycopene có tác dụng ức chế loại bướu lành tính cũng ác tính , đươ ̣c dùng chữa tri ̣ loại ung thư tuyến vú , dày, tuyế n tiề n liê ̣t [39], [44] được sử dụng rộng rãi dược phẩm mỹ phẩm Tuy nhiên, thể người không có khả tự sản sinh lycopene nên cầ n phải hấ p thu ̣ chúng từ các ngu ồn thực phẩ m hàng ngày Theo các nghiên cứu gầ n cho thấ y, quả gấ c chứa nhiề u vitamin đă ̣c biê ̣t là rấ t giàu lycopene mà lycopene đươ ̣c ứng du ̣ng rô ̣ng raĩ thực phẩ m, dươ ̣c phẩ m cũng mỹ phẩ m Vì , đề tài “Sản xuất lycopene từ gấ c với quy mô cơng nghiê ̣p ” rất cần thiết góp phần xây dựng sở lý thuyế t cũng quy trin ̀ h trić h ly lycopene để ứng dụng dược phẩm mỹ phẩm Mục tiêu n ghiên cứu đánh giá yế u tớ ảnh hưởng đến q trình trích ly lycopene phương pháp xà phòng hóa bằng kiềm So sánh hiệu trích ly với phương pháp trích ly , khảo sát so sánh phương pháp trích ly lycopene đặc biệt ý nhiều tới phương pháp xà phịng hóa bằng kiềm Do cơng nghệ trích ly phương pháp xà phòng hóa bằng kiềm dùng trích ly dược chất hương liệu từ nguồn thiên nhiên kỹ thuật được phát triển cạnh tranh với kỹ thuật truyền thống ưu thế vượt trội, tạo sản phẩm có độ tinh khiết cao, giảm ô nhiễm môi trường không để lại dư lượng hóa chất có hại cho sức khỏe Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Vũ Thị Hờng Phượng người, tiêu chí quan trọng sản xuất chế phẩm hóa dược, mỹ phẩm thực phẩm Nội dung nghiên cứu đề tài gờm có: So sánh hiê ̣u ś t trić h ly , ưu nhươ ̣c điể m giữa các phương pháp để chọn phương pháp trích ly tối ưu nhất Trích ly bột lycopene carotenoid khác từ dầu gấc bằng phương pháp xà phòng hóa mơi trường kiềm sử dụng propylene glycol Khảo sát yếu tố nhiê ̣t đô ̣ phản ứng, thời gian xà phòng hóa, nờ ng ̣ KOH, tố c đô ̣ khuấ y lượng dung mơi ảnh hưởng đến q trình trích ly bơ ̣t lycopene từ dầ u gấ c , lựa cho ̣n những điề u kiê ̣n tố i ưu để hành trích ly bột lycopene tiế n Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Vũ Thị Hồng Phượng Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Quả gấc 1.1.1 Nguồ n gố c của quả gấ c Cây gấc có tên khoa học Momordica cochinensis (Lour) Spreng, thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae) [ 1] Họ có khoảng 96 giớ ng 750 lồi được trờ ng chủ ́ u ở vùng nhiê ̣t đới ẩ m Riêng ở Viê ̣t Nam có khoảng 30 loài phổ biế n nhấ t là bầ u bi,́ mướp, dưa leo, dưa hấ u, khổ qua,… [2] Cây gấ c có nguồ n gố c Châu Á nhiê ̣t đới , mọc hoang rừng , sau đó đươ ̣c cư dân phát hiê ̣ n và đưa về trồ ng khắ p nơi , nhiề u nhấ t ở vùng Đông Nam Á miề n Nam Trung Quố c đế n Bắ c Ú c , bao gồ m Thái Lan , Lào, Myanma, Campuchia và Viê ̣t Nam Ở nước ta, gấ c đã đươ ̣c trồ ng từ lâu và khắ p các vùng đấ t nước nhưn g nhiề u nhấ t là ở miề n Bắ c , chủ yếu để lấ y làm thuố c và chấ t màu thực phẩ m [29] 1.1.2 Phân loa ̣i quả gấ c Dựa vào độ sai (nhiều hay ít), kích thước (to hay nhỏ), gai (mau hay thưa), màu sắc ruột (đỏ hay vàng gạch), dầu (ít hay nhiều), số lượng hạt (nhiều hay ít) để phân loại gồ m có g ấc tẻ, gấc nếp, gấc đá, gấc chơm chơm hay gấc lai Có hai loại được trờng chủ yếu là: Gấ c nế p : Quả tròn, hạt nhỏ thưa gai, chín chuyển sang màu đỏ cam rất đẹp Bổ trái ra, bên cơm vàng tươi, màng bao bọc hạt có màu đỏ tươi rất đậm dày thớ [3] Gấ c tẻ : Quả dài hơn, nhiều gai hơn, trái nhỏ hoặc trung bình vỏ dày tương đới có hạt, gai nhọn, sai Trái chín bổ bên cơm có màu vàng màng bao hạt thường có màu đỏ nhạt hoặc màu hồng không Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Vũ Thị Hồng Phượng được đỏ tươi gấc nếp, nên chọn giống gấc nếp để có trái to nhiều thịt bao quanh chất lượng cũng tớt [3] Hình 1.1 Quả gấc nếp gấc tẻ [ảnh internet] 1.1.3 Cấ u ta ̣o và thành phần của quả gấc Cây gấ c s ống nhiều năm, năm lụi lần lại đâm chồi từ gốc cũ lên vào mùa xuân năm sau, leo cao nhờ có tua ćn mọc từ nách Gấc loài thân thảo dây leo thuộc chi mướp đắng Cây gấc leo khỏe, chiều dài có thể mọc đến 15 mét Thân dây có tiết diện góc Lá gấc nhẵn, thùy hình chân vịt phân từ đến dẻ Lá gấc mọc so le có màu xanh lục đậm đường kính phiến 12 đến 20 cm, phía đáy hình trái tim, mặt phiến sờ ram ráp Nơi tiếp giáp ćn phiến có hai tún to gần bằng hạt ngơ hai mắt cua Cánh hoa có sắc vàng nhạt Quả hình trịn, màu cây, chín chủn sang màu đỏ cam Vỏ gấc có gai rậm Bổ thường có sáu múi Thịt gấc màu đỏ cam Hạt gấc màu nâu thẫm, hình dẹp, có khía [29] Hoa gấ c có hoa đực riêng biệt, hoa đực có bắc to bao lại hình tổ sâu, nở hoa loe hình phễu, màu trắng vàng mặt tràng hoa có lơng, nhị Hoa có bắc nhỏ, bầu hình thoi rõ từ nụ cịn non, có gai nhỏ, cánh hoa đầu bầu, phát triển thành quả từ tháng Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Vũ Thị Hờng Phượng Hình 1.2 Hoa gấ c [ảnh internet] Quả to hình b ầu dục dài từ 15 - 20cm, nhọn có nhiều gai mềm đỏ đẹp Quả non màu xanh, chín màu đ ỏ tươi Bổ đơi theo chiều ngang thấy có hàng hạt xếp đều nhau, hàng có từ đến 10 hạt Quanh hạt có nhiều màng màu đỏ tươi, hạt gấc có màng đỏ bao quanh lớp vỏ cứng đen, quanh mép có cưa tù rộng hạt dày 25 đến 35mm, rộng 19 đến 31mm trông gần giống ba ba nhỏ bằng gỗ gấc cịn có tên gọi mộc miết tử (mộc gỗ, miết ba ba) Trong hạt có nhân chứa dầu [6] thành phầ n dinh dưỡng khác [1] Thành phần dinh dưỡng gấc được thể bảng 1.1 Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của quả gấ c [1] Thành phần Năng lươ ̣ng (Kcal) Nước (g) Protein (g) Lipid (g) Glucid (g) Tro (g) Ca (mg) P (mg) Hàm lượng 125 77 2,1 7,9 10,5 0,7 56 6,4 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Vũ Thị Hồng Phượng Trong quả gấ c phầ n đươ ̣c khai thác và ứng du ̣ng nhiề u nhấ t là nhân ̣t gấ c và màng đỏ bao quanh ̣t gấ c Mô ̣t số thành phầ n cấ u ta ̣o chiń h nhân ̣t gấ c đươ ̣c thể hiê ̣n bảng 1.2 Bảng 1.2 Thành phầ n cấ u tạo chính của nhân hạt gấ c Thành phần Nước Chấ t vô Lipid Protid Đường tổng Tanin Cellulose Các chất khác Tỷ lệ (%) 2,9 55,3 16,6 2,9 1,8 2,8 11,7 Theo bảng 1.2, ta nhâ ̣n thấ y nhân ̣t gấ c chứa mô ̣t hàm lượng lipid đáng kể Do vâ ̣y, người ta thường khai thác lấ y dầ u ép từ ̣t gấ c Theo Baines, dầ u ép từ ̣t gấ c ban đầ u có màu xanh lu ̣c nha ̣t , để lâu dưới tác dụng oxy ánh sáng sẽ sẫm màu [24] 1.1.4 Ứng dụng của quả gấc Việt Nam Cơm gấc có ch ất dầ u màu đ ỏ chứa lycopene , với các thành ph ần khác β-carotene hay gọi tiền sinh tố A (khi vào thể sẽ chuyển thành vitamin A) β-carotene chất có khả chớng oxy hố rất cao Nó có tác dụng chớng lại lão hoá bệnh lý phổi, tim, mạch máu, thần kinh Do tiến trình oxy hố gây [16] Vitamin A góp phần rất lớn để tạo sức đề kháng tự nhiên da, niêm mạc Sinh tớ cịn giúp phịng chớng nhiễm trùng, khô mắt, mù mắt, khô da, loét miệng, bảo vệ thể Nó cịn chớng lão hố ung thư Có thể dùng dầu gấc loại th́c bồi dưỡng thể (cho trẻ em hoặc phụ nữ Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Vũ Thị Hồng Phượng cho bú) bổ sung Vitamin A chữa bệnh khô mắt Dầu gấc cũng dùng bôi vết thương, vết bỏng, giúp chóng lên da non liền sẹo [22] Nhân hạt chứa chất dầu màu vàng nhạt và ch ất dinh dưỡng béo, đạm, đường, tannin, chất xơ (cellulose) men phosphtase, peroxidase, invetase nên thường được dùng trị mụn nhọt sưng tấy, lở loét, tắc tia sữa, chấn thương ứ huyế t, … 1.2 Lycopene 1.2.1 Công thức cấ u ta ̣o của lycopene Lycopene mô ̣t những hoa ̣t chấ t rắ n có màu đỏ đâ ̣m đă ̣c trưng , có đă ̣c tin ́ h kháng oxy hóa rấ t cao gầ n 600 loại carotenoid được biết đến Đặc tính giú p lycopene có thể bảo vê ̣ thể người khỏi các bê ̣nh tâ ̣t về suy thoái làm th ay đổ i A DN ung thư , lão hóa tim mạch [8] bằ ng cách trung hòa gớc tự oxy hóa mức đơn lượng cao Các phân tử lycopene chuỗi mở carotenoid chưa baõ hòa v ới 40 cacbon với cơng thức phân tử là C 40H56 có khới lượng phân tử 536 Da, bao gồm nguyên tử hydro carbon carotenoid tổng hợp thực vật vi sinh vật quang hợp [9] Lycopene có 13 liên kết đơi, có 11 liên kết đơi liên hơ ̣p, chính hoạt động chất chớng la ̣i tác nhân oxy hóa tia UV Lycopene hấ p thu ̣ bức xa ̣ có bước sóng dài ánh sáng khả kiến phối hợp mỹ phẩm dưỡng da làm giảm ảnh hưởng tia UV lên da , có thể , hoă ̣c có thể bảo vê ̣ khỏi cá c ảnh hưởng ngắ n ̣n (cháy nắng ) dài hạn (ung thư da ) ánh sáng mặt trời [35] Tuy nhiên, liên kết khơng bão hịa cấu trúc phân tử làm cho lycopene dễ bị oxy hóa, nhạy cảm với ánh sáng nhiệt Tên hóa ho ̣c của lycopene 2, 6, 10, 14, 19, 23, 27, 31 Octamethyl - 2, 4, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 30 - Dotriacontatridecaene Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Vũ Thị Hờng Phượng Hình 1.3 Cơng thức cấ u tạo của lycopene [ảnh internet] Hình 1.4 Các đờ ng phân của lycopene [41] Lycopene có sớ đờng phân hóa rộng, kết lý thút có 1056 cấu hình cis - trans Chỉ có vài đờng phân được thực tìm thấy tự nhiên Tuy nhiên, với tất đồng phân thì đồ ng phân trans lycopene đờng phân phổ biến nhất được tìm thấy thực phẩm Sự ổn định nhiệt Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Vũ Thị Hồng Phượng đồng phân lycopene chung đã được xác định tương đối so với tất đồng phân trans Đồng phân - cis ổn định nhất sau tất đồng phân trans, - cis, 13 - cis, 15 - cis, - cis 11- cis Các đờng phân lycopene được tìm thấy hút tương người, sữa mẹ, mô người chủ yếu đồng phân cis Các màu sắc lycopene có liên quan trực tiếp đến hình thức đờng phân Các đờng phân trans hầu hết đờng phân khác lycopene có màu đỏ, tetra - ciscủa lycopene có màu cam [9], [41] 1.2.2 Đặc tính lý hóa đánh giá cảm quan Lycopene có tinh th ể hình kim màu đỏ dài từ hỗn hợp carbondisulphide ethanol, dạng bột màu nâu đỏ Lycopene là chấ t thấ m dầ u nó hòa tan chloroform, hexan, benzen, carbondisulphide, acetone, ether dầu hỏa Lycopene khơng hịa tan các dung mơi phân cực nước, ethanol, methanol Lycopene nhạy với ánh sáng, oxy, nhiệt độ cao acid [18] Hình 1.5 Bợt lycopene [ảnh chụp] Lycopene tinh thể có độ nóng chảy 167 0C – 168 0C khơng có tác dụng lên ánh sáng phân cực, pha thành dãi dung dịch 1mg 1lít cacbonsunfua, cho dãi hấp quang gờ m dãi 4.990 A° 5.18A°, dãi 5.406 A° 5.544 A° (tinh thể tan cacbonsunfua cho dung dịch màu đỏ máu) Trong cloroform ether dầu hỏa cho dung dịch màu vàng đỏ Trong Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Vũ Thị Hồng Phượng benzen cho dung dịch màu vàng cam, cồn etylic cho dung dịch màu vàng Với công thức cấu tạo lycopene chứa nhiề u nố i đôi liên hơ ̣p nên có thể khử gớc tự [9] 1.2.3 Hoạt tính sinh học của lycopene a Hoạt tính sinh học Lycopene có ba hoạt tính sinh học sau: Thứ nhấ t: Tham gia quá trình chố ng oxy hóa Thứ hai: Chố ng la ̣i tác nhân gây đô ̣t biế n cho các tế bào của sinh vâ ̣t Thứ ba: Phòng chống ung thư Lycopene kìm ham ̃ sự phát triể n của mô ̣t số bê ̣nh ung thư : ung thư tuyế n tiề n liê ̣t, ung thư ruô ̣t, ung thư trực tràng nhồi máu tim, … Trong tự nhiên, hầu hết lycopene tồn dạng đồng phân trans Tuy nhiên, hai đồng phân hóa q trình oxy hóa có thể xảy chế biến sản phẩm gấc Đồng phân cis lycopene có hoạt tính sinh học cao, có lẽ đờng phân cis hịa tan nhiề u acid mật Một số báo đã chứng minh rằng đờ ng phân cis - isomer lycopene có thể được hấp thụ vào thể dễ dàng đóng vai trị quan trọng chức sinh học đồng phân trans của lyc opene Lycopene huyết tương người hỗn hợp đồng phân với 50% cis - isomer [9] Lycopene có tác dụng chất chớng oxy hóa bảo vệ chớng thối hóa bệnh tật Hơn làm giảm nguy bệnh tim mạch ung thư (chủ yếu ung thư tuyến tiền liệt) Lycopene cũng có tác dụng kích thích miễn dịch tăng cường sức khỏe da bằng cách bảo vệ khỏi tia cực tím gây thiệt hại Mô ̣t số nghiên c ứu tim ̀ hiể u nh ững lợi ích tiềm khác lycopene (các Công ty H.J Heinz tài trợ nghiên cứu Đại học Toronto Y tế American Foundation) Những nghiên cứu sẽ tập 10 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Vũ Thị Hồng Phượng trung vào chất lycopene có vai trị việc chớng lại các b ệnh ung thư đường tiêu hóa, ung thư vú, tiền liệt tuyến và tiêu hóa b So sánh với các carotenoid khác Lycopene là carotenoid không có tiề n vitamin A giố ng các carotenoid khác α-carotene β-carotene tiń h chấ t ưa dầ u , không phân cực , không tan nước và tan các dung môi hữa [9] 1.2.4 Khả kháng oxy hóa của lycopene a Khả chống viêm Tác dụng kháng viêm mạnh lycopene phần đường hóa học tự nhiên ức chế COX Trong đó, thơng qua hai hình thức COX-1 COX-2, chuyển đổi acid arachidonic với prostaglandins viêm, chẳng hạn prostaglandin viêm mạnh mẽ E2 (PGE2) (theo sớ điều kiện có thể chống viêm) PGE2 yếu tố được biết đến tất bệnh viêm nhiễm, bao gồm bệnh tim mạch, ung thư, tiểu đường loại 2, bệnh viêm khớp, bệnh viêm ruột, bệnh động kinh, nhiều bệnh khác COX-2 enzyme cảm ứng trung gian viêm cấp tính mãn tính Vì vậy, sử dụng lycopene hoặc sản phẩm chứa lycopene để điều chỉnh sản xuất NO COX-2 có thể được xem phương pháp trị liệu để điều trị hoặc phịng ngừa bệnh viêm mãn tính [10] b Khả kháng oxy hóa Một số nghiên cứu dịch tễ học báo cáo rằng, chế độ ăn giàu lycopene có lợi cho sức khỏe người Các hoạt động chớng oxy hóa lycopene có thể giúp bảo vệ chớng lại bệnh thối hóa bằng cách trung hịa gớc tự thể, ngăn ngừa thiệt hại ADN tế bào cải thiện tế bào chức [24] 11 Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Vũ Thị Hờng Phượng Oxy hóa phản ứng quan trọng gây hư hỏng thực phẩm ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị an tồn thực phẩm hình thành aldedyde, ketone, ester số sản phẩm khác Gốc tự có liên quan trực tiếp đến phản ứng oxy hóa Gớc tự bị bất hoạt tác dụng hợp chất nội bào vitamin, polyphenol, flavonoid, lycopene hợp chất chớng oxy hóa khác Lycopene chất chớng oxy hóa mạnh nhất Nó có khả quét gớ c oxy mức đơn gấ p hai l ần β-carotene cao so với α- tocopherol mười lần Là chất chống oxy hóa, giam bẫycác oxy ph ản ứng, tăng khả chớng oxy hóa tổng thể giảm thiểu thiệt hại oxy hóa cho lipid (lipoprotein, lipid màng), protein (enzyme quan trọng) ADN (nguyên liệu di truyền), làm giảm các tác nhân oxy hóa Điều dẫn đến giảm nguy ung thư bệnh tim mạch Khi mức độ lycopene máu tăng thì m ức độ lipoprotein, protein hợp chất ADN bi ̣oxy hóa gi ảm Một nghiên cứu gần về lycopene cho th ấy hoạt động chớng oxy hóa cải thiện chất lượng tinh trùng [39] c Phòng ngừa điều trị ung thư Mức độ lycopene khá cao máu mơ mỡ có liên quan đế n viê ̣c làm giảm nguy ung thư, bệnh tim, bệnh thối hóa điểm vàng, - Giảm ung thư tuyến tiền liệt Lycopene có thể tồ n ta ̣i ở nhiề u nơi thể , mô tuyến thươ ̣ng thâ ̣n, gan, tuyế n tiề n liê ̣t , tinh hoàn , ngực, buồ ng trứng Nhờ vâ ̣y mà có khả bảo vệ được nhiều phận khác khỏi thối hóa, đó vai trò ngừa ung thư tú n tiề n liê ̣t đươ ̣c nghiên cứu nhiề u nhấ t Gầ n mô ̣t số nghiên cứu mới còn cho thấ y kế t quả khả quan của lycopene đố i với chức sinh sản Nghiên cứu của Filipcikova và cô ̣ng sự năm 2015 [38] đã 12