Flavonoid là nhóm chất màu quan trọng trong thực phẩm, nó có nhiều trong các loại rau, quả và hoa, số lượng cũng như tỉ lệ các flavonoid khác nhau, do đó làm cho chúng có nhiều màu sắc khác nhau. Flavonoid là dẫn xuất của phenol hầu hết ở người, động thực vật và vi sinh vật do đưa trực tiếp vào từ nguồn thức ăn. Flavonoid tham gia vào tất cả các quá trình trao đổi chất, sinh tổng hợp và quá trình enzyme. Flavonoid thuộc nhóm hợp chất phenol, là nhóm hợp chất có khả năng chống ôxy hóa mạnh. Chính vì vậy, việc xác định hàm lượng flavonoid là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá về hoạt tính chống ôxy hóa của tỏi đen. Hàm lượng flavonoid trong tỏi theo thời gian lên men được thể hiện trên Hình 3.7.
Hình 3.7. Sự biến đổi hàm lượng flavonoid của tỏi theo thời gian lên men
Các chữ cái khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về hàm lượng flavonoid của tỏi (p < 0,05)
Kết quả thu được cho thấy hàm lượng flavonoid theo thời gien lên men có xu hướng tăng dần đều. Tuy nhiên, flovonoid tăng tương đối nhanh từ ngày 0 đến ngày 11 của quá trình lên men, sau đó tăng nhẹ vào những ngày còn lại của quá trình lên men. Từ ngày 0 đến ngày 11 của quá trình lên men, hàm lượng flavonoid tăng nhanh trong thời gian lên men là do nhiệt độ ảnh hưởng đến số lượng và sự sắp xếp của các nhóm hydroxyl, xảy ra nhiều nhất khi chứa dihydroxylation ở vị trí 3’ và 4’, đồng thời khi ở nhiệt độ cao rau, củ thường xảy ra sự biến đổi các hoạt động sinh học cao hơn vì những thay đổi hóa học khác nhau trong quá trình xử lý nhiệt, khi lên men ở nhiệt độ cao cấu trúc cellulose của tế bào thực vật bị phá vỡ nên tạo điều kiện giải phóng các hợp chất flavonoid. Đồng thời, khi ở nhiệt độ cao có thể ức chế enzyme ôxy hóa liên quan đến các chất chống ôxy hóa như polyphenol, flavonoid… nên làm cho hàm lượng flavonoid tăng cao [17]. Thời gian còn lại của quá trình lên men sự thay đổi về điều kiện lên men (nhiệt độ, độ ẩm tương đối giảm), các biến
0 5 10 15 20 25 0 1 3 5 7 9 11 13 H àm l ư ợ ng f la va noi d (m g R E /g )
Thời gian lên men (ngày)
a a b c c d d e
đổi trong quá trình lên men (pH, acid tổng…) làm cho hợp chất flovonoid phân giải ít nên hàm lượng flavonoid tăng nhẹ từ ngày 11 đến ngày 13.
Kết quả thu được tương tự với kết quả đã được công bố bởi một số nhà khoa học trước đó. Kim và cộng sự [17] đã chỉ ra rằng, nhiệt độ trong quá trình lên men có ảnh hưởng đến thành phần acid phenolic và flavonoid, hàm lượng phenolic (TPC) và tổng hàm lượng flavonoid (TFC) của tỏi khi chịu các điều kiện xử lí nhiệt khác nhau đều cao hơn so với tỏi tươi. Các flavonoid của tỏi chịu các bước xử lý nhiệt khác nhau có ý nghĩa (p < 0,05) cao hơn so với tỏi tươi. Các TFC đã tăng khoảng 1,1-1,5 lần trong tỏi đen so với tỏi tươi. Cũng theo nghiên cứu của Choi và cộng sự [14], nhiệt độ lên men có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng flavonoid, flavonoid phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian lên men, sự tăng hay giảm flavonoid trong sản phẩm thực phẩm ít nhiều phụ thuộc vào điều kiện chế biến. Hàm lượng flavonoid của tỏi đen (5,38 mg RE/g đến 16,26 mg RE/g) cao hơn đáng kể so với tỏi nguyên liệu (3,22 mg RE/g), tăng lên đáng kể đến ngày thứ 21 của quá trình lên men sau đó tiếp tục tăng nhẹ trong thời gian còn lại của quá trình lên men.
Qua kết quả nghiên cứu đồng thời kết hợp với các kết quả nghiên cứu trước đây, đã cho thấy được rằng: hàm lượng flavonoid trong tỏi đen cao hơn nhiều so với tỏi sống, điều này cũng cho phép dự đoán rằng dịch chiết từ tỏi đen có hoạt tính chống ôxy hóa mạnh. Tuy nhiên, sự tăng cao hàm lượng flavonoid là do sự khác nhau về nhiệt độ lên men, dẫn đến sự biến đổi khác nhau cho mỗi quy trình lên men.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
Kết luận
Từ những kết quả nghiên cứu đạt được của đề tài cho phép đưa ra kết luận: Tỏi Phan Rang được lên men trong điều kiện khống chế về nhiệt độ và độ ẩm Khi đó pH của tỏi giảm từ 6,61 xuống 4,11; cường độ màu nâu tăng từ 0,38 đến 3,44; hàm lượng nước của tỏi giảm từ 67,8% xuống 54,0%; hàm lượng đường tổng tăng từ 1,08 đến 47,50% chất khô; hàm lượng lipid giảm từ 9,60 xuống 4,18% chất khô; hàm lượng protein hòa tan giảm từ 299,31 xuống 185,88 (mg/g chất khô) và hàm lượng flavanoid tăng từ 4,52 lên 20,46 (mg RE/g).
Đề xuất ý kiến
Đây mời chỉ là kết quả nghiên cứu bước đầu về sự thay đổi thành phần hóa lý của tỏi Phan Rang trong quá trình lên men ở một chế độ nhiệt độ và độ ẩm nhất định. Vì vậy, để đưa ra quy trình lên men tối ưu cần phải tiến hành nghiên cứu ở các chế độ nhiệt độ và độ ẩm khác, đồng thời kết hợp với việc đánh giá hoạt tính chống ôxy hóa của sản phẩm tỏi đen.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu Tiếng Việt :
1. Võ Văn Chi (2003), “Từ điển thực vật thông dụng – Tập I”, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật.
2. Phạm Hoàng Hộ (2006), “ Cây có vị thuốc Việt Nam”, Nhà xuất bản trẻ. 3. Đặng Văn Hợp, Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Thuần Anh, Vũ Ngọc Bội
“Phân tích kiểm nghiệm thực phẩm thủy sản”, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
4. Đỗ Tất Lớn (2000), “Những cây có vị thuốc Việt Nam”, Nhà xuất bản y học.
5. Trần Thị Luyến (1998), Công nghệ chế biến sản phẩm lên men, Nhà xuất bản nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh.
6. Bùi Văn Minh (2011), “Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm rượu tỏi”, Đồ án tốt nghiệp, Đại học Nha Trang.
7. Lê Ngọc Tú (2002), “Hóa sinh công nghiệp “, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
8. Hoàng Thị Trang (2014), “Nghiên cứu tính chất hóa lý và đặc tính sinh học của lectin chiết từ củ tỏi”, Đồ án tốt nghiệp, Đại học Nha Trang.
9. Nguyễn Ngọc Trinh (2014), “Nghiên cứu tính chất hóa lý và đặc tính sinh học của lectin chiết từ lá tỏi (Allium sativum L.)”, Đồ án tốt nghiệp, Đại học Nha Trang.
Tài liệu Tiếng Anh:
10. Bae, S. E., Cho, S. Y., Won, Y. D., Lee, S. H., & Park, H. J. (2014). Changes in S-allyl cystein content and physicochemical properties of black garlic during heat treatment. LWT-Food Science and Technology, 55, 397-342
11. Benzing-Purdie, L. M., Ripmeester, J. A., & Ratcliffe, C. I. (1985). “Effects of temperature on Maillard reaction products”. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 33, 31 – 33.
12. Bligh, E. G., & Dyer, W. J. (1959). A rapid method of total extraction and purification. Canadian Journal of Biochemistry and Physiology, 37, 911- 917.
13. Choi, J. H., Kim, W. J., Sung, H. S., & Hong, S. K. (1981). “Quality changes in red ginseng extract during high temperature storage “.Journal of Korean Agricultural Chemical Society, 24,166 - 174. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
14. Choi, I. S., Cha, H. S and Le, Y. S,“Physicochemical and Antioxidant Properties of Black Garlic”, Department of Food and Nutrition, Kyung Hee University, 1 Hoeki-dong, Dongdaemun-Ku, Seoul 130-701, Korea. 15. ISO 6496. (1999). Animal feeding stuffs - Determination of moisture and
other volatile matter content. Geneva, Switzerland: The International Organization for Standardization.
16. Kelleher, S. D., & Hultin, H. O. (1991). Lithium chloride as a preferred extractant of fish protein. Journal of Food Science, 56, 315-317.
17. Kim, J. S ., Kang, O. J., Gweon, O. C, “Comparison of phenolic acids and flavonoids in black garlic at different thermal processing steps”, Journal of functional foods 5 (2013), pp.80 - 86.
18. Kim, H. K., Jo, K. S., Kwon, D. Y., & Park, M. H. (1992). “Effects of drying temperature and sulfiting on the qualities of dried garlic slices”.
Journal of Korean Agricultural Chemical Society, 35, 6 - 9.
19. Kim, S. D., Do, J. H., & Oh, H. I. (1981). “Antioxidant activity of Panax ginseng browning products”. Journal of Korean Agricultural Chemical Society, 24, 161 - 166.
20. Lei, M., Xu, M., Zhang, Z., Zhang, M. and Gao, Y., “The Analysis of Saccharide in Black Garlic and its Antioxidant Activity” Key Laboratory
of Food Nutrition an Safety, Tianjin University of Science and Technology, Ministry of Education, Tianjin 300457, PR China.
21. Maldonade, I.R., Mandes, D.G, “Chemical and physical characteristics of black garlic “ Department of Food Science & Technology (LCTA), Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa Vegetables), Rodov ia BR 060 Km 09, 70351-970, Brasília, Dis trito Federal, Brazil. 22. Rapusas, R. S., & Driscoll, R. H. (1995). “Kinetics of non-enzymatic
browning in onion slices during isothermal heating”. Journal of Food Engineering, 24,417 - 429.
23. Samaniego-Esguerra, C. M., Boag, I. F., & Robertson, G. L. (1991). “Kinetics of quality deterioration in dried onions and green beans as a function of temperature and water activity”. Lebensmittel-Wissenshaft und Technologie, 24,53-58.
24. Sasaki, J., C. Lu, E. Machiya, M. Tanahashi and K. Hamada,
2007.Processed black garlic ( Alliumsativum ) extracts enhance anti-tumor potency against mouse tumors. Med. Aromatic Plant Sci. Biotech., 1(2): 278-281.
25. Shen, Y.; Jin, L.; Xiao, P.; Lu, Y.; Bao, J. Total phenolics, flavonoids, antioxidant capacity in rice grain and their relations to grain color, size, and weight. J. Cereal Sci. 2009, 49, 106 –111.
26. Shin, J.H.; Choi, D.J.; Chung, M.J.; Kang, M.J.; Sung,N.J. Changes of physicochemical components and antioxidant of aged garlicat different temperatures. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 2008, 37, 1174–1181.
27. Tattelman Ellen (2005), “Health Effects of Garlic”, American Family Physician 72(1), pp.103 – 106.
28. Torten, J., & Whitaker, J. R. (1964). Evaluation of the biuret and dye- binding methods for protein determination in meats. Journal of Food Science, 29, 168-174.
29. Tsai, C. W., Chen, H. W., Sheen, L. Y., Lii, C. K, “Garlic: Health benefits and actions”, BioMedicine 2 (2012), pp.17 – 29.
30. Purev, U., Chung, M. Ja., and Oh D. H., “Individual differences on immunostimulatory activity of raw and black garlic extract in human primary immune cells”, Department of Food Science and Biotechnology, School of Biotechnology and Bioengineering, Kangwon National University, Chuncheon, Republic of Korea, Immunopharmacology and Immunotoxicology, 2012; 34(4), pp. 651–660.
31. Wang, D., Feng, Y., Liu, J., Yan, J., Wang, M., Sasaki. J., Lu, C., “ Black Garlic (Allium sativum) Extracts Enhance the Immune System”, Medicinal and Aromatic Plant Science and Biotechnology.
32. Woisky, R. G., & Salatino, A. (1998). Analysis of propolis: Some parameters and procedures for chemical quality control.Journal of Apicultural Research, 37, 99 –105. Các website: 33. www.gourmetgarlicgarden.com/ 34. www.ykhoanet.com/yhoccotruyen 35. http:// ndb.nal.usda.gov/ 36. http:// www.thuvienkhoahoc.com 37. http://www.dost.danang.gov.vn 38. http://youtube.com/vtctv 39. toidenvietnam.vn 40. toiden.congnghethucpham.com 41. Blackgarlic.net.cn 42. Vietlis.us 43. Tinmoi.vn
PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Xác định hàm lượng nước theo tiêu chuẩn ISO 6496:1999.
• Nguyên lý: Dùng nhiệt độ cao để làm bay hơi hết hơi nước trong mẫu thử, sau đó dựa vào hiệu số khối lượng của mẫu thử trước và sau khi sấy sẽ tính được hàm lượng nước có trong mẫu tỏi.
• Tiến hành:
- Sử dụng cốc sấy tròn, đáy cạn. Sấy cốc sấy và mẫu đũa thủy tinh đến khối lượng không đổi: Cốc và mẫu đũa thủy tinh được rửa sạch, úp khô và sấy ở nhiệt độ 100 - 105 °C trong khoảng 1 giờ, lấy ra làm nguội trong bình hút ẩm, rồi cân, tiếp tục sấy tiếp ở nhiệt độ trên rồi làm nguội trong bình hút ẩm, tiếp tục cân đến khi nào giữa 2 lần cân liên tiếp sai khác không quá 5.10-4g (gọi thao tác này là cân đến khối lượng không đổi - chứng tỏ mẫu vật đem sấy đã khô hoàn toàn).
- Cho vào cốc sấy có chứa mẫu đũa thủy tinh đã được sấy khô đến khối lượng không đổi một thìa cát trắng đã được rửa sạch và sấy khô đến khối lượng không đổi trước đó. Sau đó đem cốc sấy có cát và mẫu đũa thủy tinh trên đi cân, giữ nguyên cốc sấy trên cân ta cho khoảng 4g mẫu tỏi đã chuẩn bị trước đó vào cốc, trước khi tiến hành đo độ ẩm mẫu đã được đồng nhất bằng đũa thủy tinh. Đánh tơi mẫu bằng cách dùng mẫu đũa thủy tinh , dàn đều mẫu trên đáy cốc. Sau đó, đem đi sấy ở nhiệt độ 103 °C trong thời gian 4 giờ.
- Sau 4 giờ, lấy mẫu ra để nguội trong bình hút ẩm trong thời gian là 30 phút rồi đem đi cân.
• Tính kết quả: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Độ ẩm (hàm lượng nước) của tỏi theo phần trăm khối lượng mẫu được tính theo công thức sau:
X m m
m m∗ 100 %
Trong đó:
X : Độ ẩm ( hàm lượng nước ) của thực phẩm (%). m1 : Khối lượng cốc sấy, đũa thủy tinh và cát (g).
m2 : Khối lượng cốc sấy, đũa thủy tinh, cát và mẫu trước khi sấy (g). m3 : Khối lượng cốc sấy, đũa thủy tinh, cát và mẫu sau khi sấy (g).
Phụ lục 2. Xác định hàm lượng tro tổng theo TCVN 7038 : 2002
• Nguyên lý: Dùng sức nóng (550 - 600 °C) nung cháy hoàn toàn các chất hữu cơ. Phần còn lại đem cân và tính ra hàm lượng tro toàn phần trong thực phẩm.
• Tiến hành:
- Nung cốc sứ đã rửa sạch ở lò nung tới 550 - 600 °C đến trọng lượng không đổi. Để nguội ở bình hút ẩm và cân ở cân phân tích chính xác đến 10-4g.
- Trước khi tiến hành xác định hàm lượng tro, mẫu được đồng nhất bằng đũa thủy tinh.Cân chính xác 5g mẫu tỏi đã chuẩn bị trước đó vào cốc nung. Cân tất cả ở cân phân tích với độ chính xác như trên. Cho tất cả vào lò nung và tăng nhiệt độ từ từ cho đến 550 - 600 °C. Nung cho đến tro trắng, nghĩa là đã loại bỏ hết các chất hữu cơ thông thường khoảng 6 - 7 giờ.
- Chú ý: Trước khi đưa vào lò nung, ta cho cốc nung có chứa mẫu lên trên bếp điện để đốt cho đến khi thành than đen, không bốc cháy nữa rồi mới cho vào lò nung để tránh trường hợp bị bốc cháy khi nung vì trong tỏi có chứa đường, dễ bị bốc cháy.
Tính kết quả:
Hàm lượng tro theo phần trăm khối lượng mẫu được tính bằng công thức
X m m
m m ∗ 100 %
Trong đó:
X: là hàm lượng tro (%). m1 : Khối lượng cốc nung (g).
m2 : Khối lượng cốc nung và mẫu (g). m3 : Khối lượng cốc nung và tro trắng (g).
Phụ lục 3. Xác định hàm lượng protein hòa tan.
• Nguyên lý:
- Trong môi trường kiềm, protein kết hợp với Cu++ thành một phức chất màu tím (phản ứng biure). Màu sắc của phức chất tỉ lệ với số lượng liên kết peptid (-CO-NH-) của protein và gần như không phụ thuộc vào nồng độ tương đối giữa albumin và globulin.
• Tiến hành:
- Chuẩn bị mẫu:
o Dung dịch A: cho vào bình định mức 1000ml gồm 1,5g CuSO4.5H2O, 6g KNaC4H4O6.4H2O, 300ml dung dịch NaOH (10%) và cho nước cất vào đủ 1000ml.
o Cân 5g mẫu cho vào ống nhựa ly tâm, rồi thêm 20ml nước cất vào. Hòa tan mẫu và để yên mẫu 15 phút, sau đó đem ly tâm bằng máy ly tâm với tốc độ 4000 vòng/phút trong 15 phút. Tách lấy pha trên thu được dịch mẫu.
- Định lượng protein hòa tan:
o Cho vào ống nghiệm 0,6ml dịch mẫu và 2,5ml dung dịch A. Sau đó, sau đó đem li tâm ở tốc độ 4000 vòng/phút trong thời gian 15 phút (Hermile Z 323, Germany). Dịch li tâm được thu nhận và được đo độ hấp phụ quang học ở bước sóng 540nm bằng máy đo quang phổ UV – VIS (Spectrophotometry, Carry 50, Varian, Mỹ).
o Hàm lượng protein hòa tan trong dịch li tâm được xác định bằng phương pháp Biuret (Torten và Whitaker, 1964) với đường chuẩn được xây dựng từ BSA (Bovine Serum Albumin).
Phụ lục 4. Xác định hàm lượng lipid của tỏi theo thời gian lên men. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Tiến hành:
- Trước khi tiến hành xác định hàm lượng lipid, mẫu đã đồng nhất bằng đũa thủy tinh. Cân chính xác 5g mẫu tỏi cho vào ống ly tâm 50 mL, cho thêm 5 mL cloroform, 10 mL methanol. Đem đi vortex trong vòng 2 phút, tiếp tục thêm 5 mL cloroform rồi vortex trong 1 phút, sau đó cho thêm 5 mL KCl 0,88% ( KCl bảo quản trong tủ lạnh). Sau khi thêm KCl đem đi ly tâm 2500 vòng/phút trong thời gian 20 phút. Ly tâm xong thì đem đi lọc lấy pha dưới là lipid hòa lẫn cloroform. Trong quá trình lọc thì thấy phân lớp trên là methanol, dưới là cloroform. Dùng