Nghiên cứu về sự oxy hóa của dầu mỡ
MỤC LỤC
Phospholipid
Dầu thô có chứa phospholipid như phosphatidyl ethanolamine, phosphatidyl choline, phosphatidyl inositol, phsphatidyl serine và acid phosphatidic nhưng phần lớn chúng bị loại bỏ trong quá trình tinh luyện dầu. Phospholipid vừa đóng vai trò là chất chống oxi hóa vừa là chất hỗ trợ sự oxi hóa dầu tùy thuộc vào hàm lượng phospholipid và kim loại xúc tác. Cơ chế chống oxi hóa dầu của phospholipid vẫn chưa được giải thích cụ thể nhưng những nhóm phân cực đóng một vai trò quan trọng, đặc biệt là các phospholipid chứa Nitơ như phosphatidylcholine và phosphatidylethanolamine có hiệu quả chống oxi hóa dưới mọi điều kiện.
Theo Yoon[8], phospholipid chỉ thể hiện hoạt tính chống oxi hóa khi có sự hiện diện của sắt bằng cách cô lập sắt. Trong dầu nành tinh luyện, khi hàm lượng kim loại rất thấp thì phospholipid lại thể hiện vai trò là chất hỗ trợ sự ôi hóa.
Chlorophyll
Cơ chế của sự ôi hóa domphospholipid là do trong phospholipid có các nhóm ưa nước. Các nhóm này làm giảm ứng suất bề mặt dầu nen làm tăng tốc độ khuyếch tán oxi vào dầu.
Chất chống oxi hóa
Bất kỳ chất nào có điện thế khử nhỏ hơn điện thế khử của gốc tự do đều có thể nhường điện tử cho gốc tự do nếu phản ứng động học thuận lợi. Vì thế, các chất chống oxi hóa sẽ phản ứng với gốc peroxy trước khi các gốc peroxy này kịp phản ứng với các phân tử lipid khác để hình thành nên gốc tự do. Bất kỳ gốc chống oxi hóa nào được tạo thành do sự kết hợp giữa chất chống oxi hóa và lipid đều có năng lượng thấp hơn peroxy do cấu trúc cộng hưởng của nó.
Các chất tạo phức với kim loại như acid phosphoric, acid citric, acid ascorbic và EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid) làm giảm sự o xi hóa dầu theo cùng một cách thức như nhau. Chúng có thể chuyển sắt, đồng thành phức không hòa tan hoặc gây cản trở không gian đối với sự hình thành các phức kim loại- hydroperoxide.
Tocopherol
Tocopherol(T) có điện thế khử khoảng 500 mV nhường điện tử cho gốc peroxy(ROO•)(có điện thế khử là 1000 mV) và hình thành nên hydroperoxide(ROOH) và gốc tocopheroxy(T•). Phức [T+–O2]1ở trạng thái đơn bội sẽ thông qua hệ thống vận chuyển nội phân tử sẽ hình thành nên phức ở trạng thái tam bội [T+–O2]3 và sản phẩm chuyển hóa cuối cùng là tocopherol và oxy dạng ít hoạt động hơn 3O2. Các carotenoid có ít nhất 9 nối đôi liên hợp như β-carotene, lycopene, lutein là những chất dập tắt 1O2 hiệu quả, trong khi đó phytoene, phytofluene, ζ- carotene thì không có hiệu quả.Khả năng dập tắt 1O2 gia tăng khi số nối đôi liên hợp của carotenoid gia tăng.
Sesamol có hoạt tính chống oxi hóa thấp hơn α-tocopherol trong sự oxi hóa quang học bởi chlorophyll, nhưng hoạt tính chống oxi hóa xấp xỉ δ- tocopherol ở cùng nồng độ phân tử. Sitosterol vừa đóng vai trò là chất hỗ trợ sự oxi hóa do làm gia tăng độ hòa tan oxy trong dầu, vừa đóng vai trò là chất chống oxi hóa yếu bằng cách cạnh tranh sự oxi hóa với lipid.
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Nguyeõn lieọu
- Phương pháp xác định độ ẩm trong nguyên liệu (%W) 1. Mục đích của phương pháp
- Phương pháp trích ly các chất chống oxi hóa từ thực vật
- Phương pháp xác định hoạt tính chống oxi hóa của các dịch trích từ thực vật
- Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol tổng trong các dịch trích từ thực vật
- Phương pháp bổ sung chất chống oxi hóa vào dịch trích
Đo độ ẩm trong tất cả các nguyên liệu thí nghiệm nhằm xác định hoạt tính chống oxi hóa và hàm lượng polyphenol tổng trong các mẫu khô(khô tuyệt đối) từ các mẫu thô ban đầu. Sau thời gian trên, đo hoạt tính chống oxi hóa của các dịch trích và hàm lượng polyphenol tổng để tìm ra phương pháp trích ly thích hợp. Đối với các mẫu tươi, sau khi xác định hoạt tính chống oxi hóa của chúng, chọn ra các nguyên liệu có hoạt tính cao, tiến hành sấy chúng ở 50oC bằng thiết bị sấy đối lưu đến độ ẩm không đổi rồi đem đi nghiền thành bột mịn.
Mục đích của ly tâm lạnh là tăng cường khả năng kết lắng của các tạp chất và giảm độ bay hơi cho dung môi để kết quả đo đạt được chính xác. Sau khi ly tâm, dùng micripipette hút 1ml dịch trích cho vào ống nghiệm, tiến hành pha loãng dịch trích trong nước đến nồng độ thích hợp. Chuẩn bị mẫu đối chứng(control): mẫu đối chứng được chuẩn bị như mẫu thí nghieọm nhửng thay 1ml maóu thớ nghieọm baống 1ml dung moõi.
Chuự yự raống, neỏu dũch trích pha loãng trong nước bao nhiêu lần thì dung môi cũng phải pha loãng trong nước bấy nhiêu lần, nghĩa là hệ số pha loãng của dung môi phải bằng hệ số pha loãng của dịch trích. Dịch trích này được pha loãng trong diethyl ether đến nồng độ thích hợp rồi hút 1ml dịch trích này cho vào ống nghiệm, thêm vào 2ml tác nhân FRAP, lắc mạnh, rồi thêm vào 2ml dung môi diethyl ether. Chuự yự raống, neỏu dịch trích pha loãng trong nước bao nhiêu lần thì dung môi cũng phải pha loãng trong nước bấy nhiêu lần, nghĩa là hệ số pha loãng của dung môi phải bằng hệ số pha loãng của dịch trích.
Từ kết quả đo dung dịch chuẩn, dựng đường chuẩn acid gallic y= f(x) với y là mật độ quang, x là nồng độ chất chuẩn (àg acid gallic /L). Cốđđịnh tất cả các yếu tố, ngoại trừ yếu tố muốn khả sát và tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của yếu tố này đến hoạt tính chống oxi hóa trong dịch trích. Đem các mẫu này đi khuấy từ ở khoảng 55-600C trong thời gian 15 phút với tốc độ 300 vòng/phút để hòa tan hoàn toàn chất chống oxi hóa cùng dung môi vào dầu.
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 1. Kết quả xây dựng đường chuẩn
Các mẫu tươi trích ly nóng đều có hoạt tính chống oxi hóa và hàm lượng polyphenol tổng cao hơn so với trích ly bằng phương pháp ủ nhiệt độ thường, ngoại trừ mẫu tía tô. Từ kết quả khảo sát phương pháp trích ly cho thấy, trích ly bằng phương pháp nóng trong bể điều nhiệt trong 4h thì hoạt tính chống oxi hóa và hàm lượng polyphenol có cao hơn so với trích ly bằng phương pháp ủ trong tối ở nhiệt độ thường trong 3 ngày. So sánh kết quả giữa bảng 5 với bảng 7 và bảng 8, đối với các mẫu thực vật như cau, gừng, mắc cỡ, trà, sau khi sấy ở 50oC đến độ ẩm không đổi thì hoạt tính chống oxi hóa của các mẫu này giảm đi so với các mẫu tươi.
Nhìn chung, sự suy giảm hoạt tính chống oxi hóa là do các nguyên liệu khô đã trải qua quá trình xử lý nhiệt như phơi nắng hoặc sấy nên các chất chống oxi hóa kém bền nhiệt sẽ bị phân hủy. Kết quả phân tích trong bảng 7 và 8 cho thấy, hoạt tính chống oxi hóa và hàm lượng polyphenol trong các mẫu này cao xấp xỉ so với các mẫu rau tươi như kinh giới, húng, cần tàu, thì là(bảng 5 và 6). Nhận xét: Khi trích ly trà xanh trong các dung môi khác nhau thì hoạt tính chống oxi hóa cao nhất ở methanol, tiếp theo là ethanol, acetone và diethyl ether.
Hoạt tính chống oxi hóa của trà trong diethyl ether là 0,214 (mmol Fe2+/g chất khô), tuy thấp hơn khi trích ly trong methanol nhưng nhìn chung giá trị tuyệt đối này vẫn còn cao hơn nhiều so với các mẫu thực vật khác, được khảo sát ở bảng 5 và bảng 6. Do đó, khả năng cho các chất chống oxi hóa từ trà vào dầu (có độ. Hình 31: Biểu đồ biễu diễn sự thay đổi AA của trà trong các dung môi khác nhau. phân cực kém) vẫn là khả thi. Theo kết quả này, khi giảm tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, hiệu suất trích ly chất chống oxi hóa từ trà(thể hiện ở giá trị tuyệt đối của hoạt tính chống oxi hóa) tăng lên. Như vậy, kết quả thu được này có xu hướng giống lý thuyết trên. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt tính chất chống oxi hóa trong dịch trích từ trà xanh. Bảng 11: Kết quả khảo sát AA của trà trong methanol ở các nhiệt độ trích ly khác nhau trong 4h với tỷ lệ nguyên liệu/dung môi =1/30. Khoái lượng maãu thí nghieọm. Độ hấp thu. Heọ soỏ pha loãng. chaát khoâ).
Nhưng nếu tiếp tục tăng nhiệt độ đến 60oC thì mặc dù tốc độ dòng khuếch tan lưu chất tăng nhưng nhiệt độ cũng làm phân hủy các chất chống oxi hóa kém bền nhiệt. Tối ưu hóa quá trình trích ly chất các chất có hoạt tính chống oxi hóa trong trà Từ quá trình khảo sát hoạt tính chống oxi hóa trên, chúng ta thu được giá trị cực. Như vậy, hoạt tính chống oxi hóa thu được cao nhất theo điều kiện trích ly như sau: tỷ lệ nguyên liệu/dung môi =1/30, nhiệt độ trích ly 50oC, thời gian trích ly 2h.
Ngày đầu tiên, chỉ số acid trong mẫu chứa chất chống oxi hóa thấp hơn mẫu trắng là do các chất chống oxi hóa và các thành phần khác trong dịch trích có tính kiềm. Từ kết quả thu được ở bảng 13 và 16, chúng ta có thể kết luận rằng, đối với mỡ cá chưa tinh luyện, không thể dùng chỉ số acid để đánh giá mức độ oxi hóa trong dầu.
