BÀI TIỂU LUẬN HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA

BÀI TIỂU LUẬN HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA Nhóm 19: (sáng t3) Giáo viên hướng dẫn: Phạm Hồng Hiếu Ngô Thị Kim Dung 17077341 Dương Chí Dũng 18085551 Cao Thị Xuân Diệu 18093541 HCM, ngày 01 tháng 06 năm 2020 Mục lục I. Khái niệm chất chống oxy hóa............................................................................3 II. Cơ chế hoạt động của chất chống oxy hoá..........................................................3 III. Phân loại chất chống oxy hoá trong thực phẩm...............................................4 1. Chất chống oxy hoá tự nhiên..............................................................................4 a) Acid ascorbic (Vitamin C)............................................................................4 b) Tocopherol......................................................................................................6 b) Một số chất chống oxy hoá tự nhiên khác......................................................9 IV. Hợp chất chống oxi hóa tổng hợp..................................................................11 1. BHT................................................................................................................11 2. BHA...............................................................................................................13 3. TBHQ.............................................................................................................14 V. Chức năng.........................................................................................................15 VI. Các phương pháp đánh giá hoạt tính chống oxy hóa.....................................15 1. Phương pháp thử hoạt tính ức chế gốc tự do DPPH:.....................................15 2. Phương pháp thử hoạt tính ức chế gốc tự do NO...........................................16 3. Phương pháp thử hoạt tính ức chế enzyme Xanthine oxidase (XO) (22,27). 16 4. Phương pháp đo MDA (23,24).........................................................................17 VII. Ứng dụng của hoạt tính chống oxy hoá.........................................................19 1. Toccopherol trong ứng dụng màng sinh học.....................................................19 2. Acid ascorbic trong bảo quản trái cây............................................................19 VIII. Tài liệu trích dẫn............................................................................................20

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM  BÀI TIỂU LUẬN HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HĨA Nhóm 19: (sáng t3) Giáo viên hướng dẫn: Phạm Hồng Hiếu Ngơ Thị Kim Dung 17077341 Dương Chí Dũng 18085551 Cao Thị Xuân Diệu 18093541 HCM, ngày 01 tháng 06 năm 2020 Mục lục I Khái niệm chất chống oxy hóa II Cơ chế hoạt động chất chống oxy hoá III Phân loại chất chống oxy hoá thực phẩm .4 Chất chống oxy hoá tự nhiên a) Acid ascorbic (Vitamin C) b) Tocopherol b) Một số chất chống oxy hoá tự nhiên khác IV Hợp chất chống oxi hóa tổng hợp 11 BHT 11 BHA .13 TBHQ 14 V Chức .15 VI Các phương pháp đánh giá hoạt tính chống oxy hóa 15 Phương pháp thử hoạt tính ức chế gốc tự DPPH: 15 Phương pháp thử hoạt tính ức chế gốc tự NO 16 Phương pháp thử hoạt tính ức chế enzyme Xanthine oxidase (XO) (22,27) 16 Phương pháp đo MDA (23,24) .17 VII Ứng dụng hoạt tính chống oxy hố .19 Toccopherol ứng dụng màng sinh học 19 Acid ascorbic bảo quản trái 19 VIII Tài liệu trích dẫn 20 I Khái niệm chất chống oxy hóa Chất chống oxi hóa loại phụ gia giúp ngăn chặn làm chậm q trình oxi hóa chất khác Chất chống oxi hóa ngăn q trình phá hủy cách khử gốc tự do, kìm hãm oxi hóa cách oxi hóa chúng Chất chống oxy hóa, chống oxy hóa, làm giảm tác dụng q trình oxy hóa nguy hiểm cách liên kết với với phân tử có hại, giảm sức mạnh huỷ diệt chúng Bất kỳ chất ngăn ngừa hay làm chậm oxy hóa gọi làchất chống oxy hóa Chúng coi chất phụ gia thực phẩm để bảo tồn giá trị dinh dưỡng thực phẩm cách ngăn chặn caroten, vitamin tan chất béo axit béo thiết yếu chống lại q trình oxy hóa Số chất chống oxy hóa phát phân lập từ nguồn tự nhiên thảo mộc, gia vị, rau trái cây[1] Hoạt tính chống oxy hóa định nghĩa hạn chế q trình oxy hóa protein, lipit, DNA phân tử khác xảy cách ngăn chặn giai đoạn lan truyền phản ứng chuỗi oxy hóa chất chống oxy hóa trực tiếp quét gốc tự do, chất chống oxy hóa thứ cấp gián tiếp ngăn chặn hình thành gốc tự thơng qua phản ứng Fenton (Huang cộng sự, 2005)[1] II Cơ chế hoạt động chất chống oxy hoá Chất chống oxy hóa chất dinh dưỡng, làm gốc tự cách đưa lên electron Khi phân tử gốc tự nhận thêm electron từ phân tử chống oxyhóa, gốc tự trở nên ổn định khơng cịn khả gây hại Ngoài ra, chất chống oxy hố cịn giúp hạn chế phân huỷ hydroperoxide III Phân loại chất chống oxy hoá thực phẩm Chất chống oxy hóa thực phẩm bao gồm hai nhóm chính: Chất chống oxy hóa tự nhiên Chất chống oxy hóa tổng hợp  Chất chống oxy hố tự nhiên  Chất chống oxy hoá tổng hợp Chất chống oxy hố tự nhiên Các chất béo khơng no mô sinh học tương đối bền Nguyên nhân mơ sinh học có chứa chất chống oxy hoá enzim ngăn ngừa tượng oxy hố a) Acid ascorbic (Vitamin C)  Cơng thức phân tử acid ascorbic:C6H8O6  Công thức cấu tạo acid ascorbic:  Tên gọi khác acid ascorbic: Acide ascorbique, Acidum ascorbicum,Ascorbate,Ascorbicap,L-(+)-ascorbic acid, LAscorbic Acid,Vitamin C  Tính chất acid ascorbic: Acid ascorbic kết tinh vàng khơng màu,tan nước có tác dụng đồng yếu tố, tham gia vào nhiều phản ứng hóa sinh thể như: Amid hóa, hydroxyl hóa, giúp chuyển acid folic thành acid folinic tổng hợp carnitin, dễ dang chuyển prolin, lysin dang hydroxyprolin hydroxylusin, tham gia vào q trình xúc tác oxy hóa thuốc q microsom, giúp hấp thu sắt dễ dàng, giúp dopamin hydroxyl hóa thành nor-adrenalin, mơ vitamin C giúp tổng hợp collagen, proteoglycan thành phần hữu khác xương, mô mao mạch  Tác dụng axit ascorbic : Axit ascoricic (AA) hoạt động tế bào nhà tài trợ điện tử số phản ứng xúc tác không xúc tác Điều cho thấy tham gia nhiều tượng sinh lý khác Nhiều ý hướng đến nghiên cứu phản ứng hóa học catunpredictable≫ khơng xúc tác, AA có vai trị chung phân tử chống oxy hóa, điều khơng đủ để giải thích hành động ≪pleiotropic rõ ràng AA Số lượng liệu ngày tăng ủng hộ quan điểm AA đặc biệt cần thiết cho hoạt động dioxygenase phụ thuộc 2-oxoacid (2-0DD), loại enzyme bao gồm enzyme điều hịa tổng hợp protein hormone có chứa hydroxyproline thực vật động vật Hiểu vai trò AA chuyển hóa tế bào rộng nhiều so với giả định chung[2] Acid ascorbic có vai trị vô quan trọng cho sống sinh vật Trên phương diện hóa sinh đóng vai trị chất chống oxi hóa, tham gia vào q trình tổng hợp enzim sống, tăng khả miễn dịch Ngồi axit cịn sử dụng để làm chất bảo quản thực phẩm pha chế đồ uống Ascorbic acid chất dinh dưỡng chủ yếu cho động vật bậc cao loài khác Sự diện ascorbate có vai trị quan trọng cho phản ứng trao đổi chất cho động vật, trồng hoạt động bên quan người Nó biết đến vitamin mà thiếu hụt nguyên nhân gây bệnh scorbus (do thiếu vitamin C sống hàng ngày) VitaminC đóng vai trị số chất dẫn truyền thần kinh hormon, giúp thể hấp thụ chất dinh dưỡng khác dễ dàng Acid ascorbic kìm hãm lão hóa tế bào, ngăn ảnh hưởng xấu gốc tự Giúp thể phục hồi mơ nhanh Kích thích nhanh liền sẹo Ngăn ngừa làm chậm phát triển tế bào ung thư bên thể Tăng khả chống nhiễm khuẩn vi rut tế bào Đào thải chất độc khỏi thể thuốc trừ sâu, kim loại nặng, SO2, CO, chất độc thể tự tạo  Cấu trúc vitamin C Vitamin C có hoạt chất chống oxy hóa làm giảm oxy hóa chất hydrogen peroxide Ngồi ra, làm giảm ion kim loại tạo gốc tự thông qua phản ứng Fenton Fe3+ + ascorbate → Fe2+ + Dehydroascorbate Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + 2OH • + OH  Quá trình hoạt động vitamin b) Tocopherol (Vitamin E)  Cơng thức hóa học Tocopherol:C29H50O2  Công thức cấu tạo Tocopherol:  Tên gọi khác Tocopherol: Tocopherol acetate, unspecified Tocopheryl acetate,Vitamin E (alpha tocopherol acetate)  Khái niệm Tocopherol: Vitamin E hay tocopherol chất chống oxy hóa giúp ngăn chặn gây hại gốc tự tế bào, chống lại q trình lão hóa da giúp cho da mái tóc trở nên mịn màng Nó thuộc nhóm vitamin có vai trò chất xúc tác phản ứng thể, giúp thể khỏe mạnh.Vitamin E tên gọi chung cho tám tocopherols liên quan tocotrienols, vitamin tan chất béo có tính chất chống oxy hóa Trong đó, Hình thức δ-tocopherol chất chống oxy hóa quan trọng hịa tan chất béo Nó có khả bảo vệ màng tế bào khỏi q trình oxy hóa cách phản ứng với gốc lipid sản sinh phản ứng dây truyền Từ đó, loại bỏ gốc tự trung gian ngăn ngừa phản ứng lan truyền liên tục diễn Vitamin E tách q trình tinh luyện dầu Vitanim E có nhiều dầu đậu nành, ngũ cốc…  Tính chất tocopherol Tocopherol chất lỏng khơng màu, có khả hòa tan tốt dầu thực vật, rượu etylic, ete etylic ete dầu hỏa Tocopherol bền với nhiệt độ, nhiên tia tử ngoại phá hủy nhanh chóng Tocopherol Ngồi ra, Tocopherol cịn có khả bị oxy hóa chất oxy hóa khác Tocopherol tinh khiết chưa pha lỗng có nguồn gốc tổng hợp, hợp chất chống oxy hóa lý tưởng cho chất béo dầu Hoạt động 750 IU 1g dung dịch (khoảng 1ml) Có khả hịa tan rượu dầu, khơng tan nước chất lỏng nhớt có màu nâu, mùi nhẹ  Cơ chế hoạt động tocopherol Tocopherol hoạt động người nhặt rác triệt để Nó chủ yếu hoạt động chất chống oxy hóa cho hai lớp lipid Các chức Tocopherol phụ thuộc vào khả năng, vị trí di chuyển nguyên tử H màng, hiệu việc tái chế triệt để số chất khử cytosolic ascorbate chứng minh khơng có nhóm vị trí ortho, tocopherol bẫy nhiều hai gốc Loại gốc có sẵn cho tocopherol alkyl peroxy  Vai trò tocopherol người Tocopherols tocotrienols có mặt thành phần khác chế độ ăn uống người Tocopherols tìm thấy dầu thực vật khơng bão hịa đa mầm hạt ngũ cốc, tocotrienols tìm thấy lớp aitonone subaleurone hạt ngũ cốc dầu cọ Mặc dù tocopherols tocotrienols có liên quan chặt chẽ mặt hóa học, chúng có mức độ hiệu sinh học khác Hiệu lực α-tocotrienol đánh giá thử nghiệm tái hấp thu thai 32% hiệu lực α-tocopherol[3] α-Tocopherol (vitamin E) bảo vệ chống lại tổn thương gốc tự do, có liên quan đến lão hóa, khởi phát ung thư xơ vữa động mạch Chúng phát nồng độ sinh lý α-tocopherol đặc biệt ức chế tế bào trơn động mạch chủ (VSMC, dòng A7r5) hoạt động protein kinase C (PKC) Các chất chống oxy hóa hịa tan nước lipid khác không hoạt động, ức chế PK-Tocopherol PKC tăng sinh VSMC đại diện cho chế sinh lý, liên quan đến khởi đầu trạng thái bệnh xơ vữa động mạch[4] Tocopherol cần thiết cho người việc thiếu Tocopherol gây nhiều ảnh hưởng đến nhiều chức người Thiếu vitamin E (Tocopherol) khiến cho tạo phôi bị ngăn trở, đồng thời xảy lão hóa quan sinh sản, teo cơ, thối hóa tủy sống suy nhược thể Tocopherol có khả tham gia vào trao đổi lipit, kích thích tế bào trao đổi chất nhiều hơn, tăng khả hấp thụ dưỡng chất Tocopherol có tác dụng ngăn cản oxy hóa axit béo chưa no, thể thiếu Tocopherol dẫn đến ảnh hưởng tới nhiều chức khác nhăn nheo, da khơ, tóc gãy rụng,… b) Một số chất chống oxy hoá tự nhiên khác  Carctenoids: thể hoạt tính chống oxy hố Trong đó, β-  Flavanone flavonol chất có hoạt tính chống oxy hố caoCarctenoids: thể hoạt tính chống oxy hố Trong đó, βcaroten thể hoạt tính chống oxy hố mạnh  Flavanone flavonol chất có hoạt tính chống oxy hố caocó thể tìm thấy thực vật trà xanh, dược thảo, gỗ,…  Vanilin ngồi có vai trị tạo mùi, đóng vai trị chất chống oxy hố tốt Vainilin Ngồi ra, reduction tạo thành phản ứng Maillard chất chống oxy hố hình thành thực phẩm  Phản ứng Maillard IV Hợp chất chống oxi hóa tổng hợp - chất chống oxi hóa tổng hợp chất nhân tạo người tạo ra, nhằm thực mục đích riêng người sản xuất bảo quản,…Nhưng cần thỏa mãn u cầu sau: - Khơng độc hại - Có hoạt tính oxi hóa cao nồng độ thấp - Có thể tập trung bề mặt pha dầu - Bền điều kiện kỹ thuật trình chế biến thực phẩm Các chất chống oxy hóa tổng hợp thường sử dụng là:BHT(Butylated hydroxytoluen), BHA (Butylate hydroxyanisole), TBHQ (Tertbutyl hydroquinone), … 3.2.1 BHT -Cơng thức hóa học Butylated Hydroxy Toluene: C15H24O -Công thức cấu tạo Butylated Hydroxy Toluene: -Tên gọi khác Chất chống oxy hoá BHT (Butylated Hydroxy Toluene) : Butylated Hydroxy Toluene, Anitioxidant BHT, T501, Antioxidant 264, 3,5-Di-Tert-4-Butylhydroxytoluene.[1] - tính chất BHT dạng tinh thể trắng, hình sợi, khơng vị, khơng mùi hay có mùi đặc trưng khó chịu vịng thơm, bị hao tổn tác động nhiệt (sấy, ) Tan nước, tan vô hạn etanol, toluen, xeton, axeton, dễ bốc chưng cất, nhiệt độ sơi 265oC 760mmHg, nhiệt độ nóng chảy 69 – 72oC -Cơng dụng Chất chống oxy hoá BHT (Butylated Hydroxy Toluene): +Chất hoạt động tương tự vitamin E tổng hợp, chủ yếu hoạt động chất ngăn chặn q trình oxy hố Là chất tan tốt dầu, bền, có tác dụng chống khét dầu, bơ… sản xuất số sản phẩm có dùng nhiệt độ cao tiếp xúc nhiều với khơng khí BHT gây thay đổi vị màu +BHT có tính chất tương tự BHA có tính bền nhiệt BHA,nhưng lai tác dụng chất chống oxi hóa BHA cấu trúc khơng gian cồng kềnh +Sử dụng loại bơ,dầu,thức ăn động vật,thủy sản đông lạn, - Độc tố-Liều dùng cho phép: Liều lượng sử dụng 50mg/Kg thể trọng khơng gây độc tính cấp độ nào.[1] Ở Hàn quốc mức độ cho phép sử dụng chất chống oxi hóa BHT 0.0156 miligram kilogram thể.[2] 3.2.2 BHA - BHA hỗn hợp gồm 3-Tetiary-butyl-4-hydroxyanisole 3-và 2-tertiary-buty-4-hydroxyanisole, cịn có tên BOA Trong đó, dạng đồng phân thứ chiếm ưu (>= 90%).[3] - Có công thức phân tử C11H16O2 - Công thức tên gọi phụ gia chống oxy hóa BHA: BHA (Butylated Hydroxyanisole)[4] hình ảnh phụ gia chống oxy hóa BHA - Tên thương mại: Embanox BHA, lowinox BHA - Tính chất: Là hợp chất phenol dễ bay dễ dàng nên điều chế phương pháp chưng cất Có cấu tạo dạng rắn sáp (điểm nóng chảy thấp) đơi vàng, có mùi thơm thoảng đặc trưng (hương phenol) Mùi hầu hết trường hợp sử dụng, nhận biết nhiệt độ cao nướng sấy BHA dễ cháy BHA tan tốt dầu, mỡ, etanol dung môi hữc khác propylen glycol, ete, xăng, tan 50% rượu, không tan nước Có nhiệt độ nóng chảy từ 60 đến 65oC, nhiệt độ sôi từ 264 đến 2700C(730mmHg), phản ứng với kim loại kiềm tạo sản phẩm có màu hồng - Cơng dụng:Chống oxy hóa hiệu cao chất béo động vật Trong bơ , thịt, kẹo cao su,bánh snack,mỹ phẩm,… - Độc tố – Liều lượng cho phép -BHA đực thử nghiệm cho thấy BHA có độc tính thấp Liều lượng: sữa bột, bột kem 200ML LD50=2000mg/kg thể trọng gây rối loạn động vật thí nghiệm LD50=50 – 100mg/kg thể trọng gây rối loạn người.[3]Ở Hàn Quốc BHA khó tiềm thấy thực phẩm quy định cho phép 0,04 mg/kg trọng lượng thể phần ăn riêng lẻ.[2] 3.2.3 TBHQ -Là hỗn hợp gồm Mono – tert – butylhydroquinone, t – butylhydroquinone, – (1,1 – dimethylethy) – 1,4 – benzenediol -Có cơng thức phân tử : C10H14O2 -Công thức cấu tạo TBHQ hữu thơm phenol tổng hợp hố học Nó dẫn xuất hydroquinone, thay nhóm tert-butyl     - Tên thương mại Embanox TBHQ, Sustane TBHQ,… - Tính chất Là chất rắn dạng tinh thể màu trắng, trắng kem, đơi có màu vàng nâu nhạt, có mùi đặc trưng Tan nước (