3.4.1. Hoạt tính khử gốc tự do ABTS
Khả năng thu gốc tự do ABTS là một trong những phép phân tích để đánh giá hoạt tính chống oxy hóa trong invitro thường sử dụng nhất trong nghiên cứu, có đến 90% các nghiên cứu về chất chống oxy hóa sử dụng phép phân tích này (Joon- Kwan và Takayuki, 2009). Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng có một mối tương quan chặt chẽ giữa hàm lượng polyphenol với hoạt tính chống oxy hóa (Nguyễn Xuân Duy và cộng sự, 2013; Trương Tuyết Mai và cộng sự, 2010; Chen và Yen, 2007; Tachakittirungrod và cộng sự, 2007). Hình 3.8 trình bày kết quảxác định khảnăng khử gốc tự do ABTS của dịch chiết từ lá vối trong sự so sánh với các chất chống oxy hóa thương mại. Nhìn chung, khả năng khử gốc tự do ABTS của dịch chiết lá vối phụ thuộc vào nồng độ hay nói cách khác khi nồng độ tăng thì khả năng khử gốc tự do ABTS tăng. Để có thể so sánh với các chất chống oxy hóa thương mại như: Vitamin C và Trolox (một loại chất chất oxy hóa tổng hợp tương tự Vitamin E nhưng có khả năng tan cả trong dầu và nước), giá trị IC50 được tính toán. IC50 là nồng độ mà tại đó khửđược 50% gốc tự do ABTS trong điều kiện thí nghiệm. Giá trị IC50 của dịch chiết lá vối là 2,97 µg/ml, trong khi đó giá trị này của Vitamin C và Trolox lần lượt là 1,24 và 1,50 µg/ml. Như vậy, dịch chiết lá vối thể hiện hoạt tính khử gốc tự do ABTS yếu hơn Vitamin C (xấp xỉ 2,4 lần) và Trolox (xấp xỉ 1,98 lần). Điều này có thể lý giải là bởi vì Vitamin C và Trolox là những chất chống oxy hóa thương mại rất mạnh và được tinh chế, trong khi đó dịch chiết lá vối chỉ là dịch chiết thô, mới chỉđược tinh khiết một phần. Vì vậy, để cải thiện hoạt tính khử gốc tự do ABTS và có thể so sánh với các chất chống oxy hóa thương mại cần thực hiện các bước tiếp theo để tinh sạch dịch chiết hơn nữa. Mặc dù hoạt tính khử gốc tự do ABTS của dịch chiết lá vối thấp hơn Vitamin C và Trolox, nhưng với giá trị IC50 khá thấp như vậy cũng có thể cho thấy dịch chiết lá vối có hoạt tính khử gốc tự do rất mạnh. Điều này chỉ ra tiềm năng có thể áp dụng trong thực tế.
Hình 3.8. So sánh khảnăng khử gốc tự do ABTS của dịch chiết lá vối với các chất chống
oxy hóa thương mại.
3.4.2. Hoạt tính khử ion kim loại sắt
Tổng năng lực khử (khảnăng khử ion sắt) cũng là một phép phân tích nhằm đánh giá khảnăng chống oxy hóa trong invitro. Một xu hướng tương tự cũng được ghi nhận như đối với khả năng khử gốc tự do ABTS. Theo đó, tổng năng lực khử của dịch chiết lá vối tăng lên cùng với sự tăng của nồng độ (Hình 3.9). Sựtăng lên của giá trị độ hấp thu quang học (OD) ở 700 nm cho thấy mức độ khử tăng lên. Mức độ khử càng mạnh thì hoạt tính chống oxy hóa càng cao. Để so sánh với khả năng khử của các chất chống oxy hóa thương mại, giá trị IC50được tính toán. IC50 là nồng độ (µg/ml) của dịch chiết khử được một lượng ion Fe3+ thành Fe2+ làm tăng giá trị OD 700 nm lên 0,5. Dựa vào mối quan hệ tuyến tính giữa giá trị OD 700 và nồng độ của dịch chiết trong điều kiện khảo sát, mối quan hệ này là tuyến tính với hệ số R2 = 0,9961. Từ đó tính được giá trị IC50 của dịch chiết là 5,01 µg/ml. Trong khi đó, những giá trị này của Vitamin C và Trolox lần lượt là 0,37 và 0,53 µg/ml. Như vậy, tổng năng lực khử của dịch chiết lá vối thấp hơn Vitamin C và Trolox. Lý do cho điều này cũng có thể được lý giải tương tự như trường hợp khả năng khử gốc tự do (như đã được thảo luận ở trên).
0 10 20 30 40 50 60 70 0 1 2 3 4 5 K h ả n ă n g k h ử g ố c t ự d o A B T S ( % ) Nồng độ (µg/ml)
Hình 3.9. So sánh khảnăng khử ion sắt của dịch chiết lá vối với các chất chống oxy hóa
thương mại.
3.4.3. Khả năng ức chế sự oxy hóa lipid trong mô hình dầu – nước
Để đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết một cách toàn diện hơn, chính xác hơn, các phép thử trong ống nghiệm chưa đủ mà cần thiết phải được tiến hành trên các mô hình gần với thực phẩm. Mô hình dầu-nước thường được sử dụng đểđánh giá hiệu quả ngăn chặn sự oxy chất béo của các chất chống oxy hóa. Trong mô hình này, a xít linoleic được sử dụng như là cơ chất cho quá trình oxy hóa để đánh giá hiệu quảngăn chặn quá trình oxy hóa của dịch chiết lá vối. Hình 3.10 trình bày kết quảđánh giá khảnăng ức chế sự oxy hóa lipid của dịch chiết lá vối trong mô hình oxy hóa linoleic. Nhìn chung, mức độ oxy hóa chất béo trong mô hình dầu – nước (dựa vào giá trị OD 532) tăng lên cùng với thời gian (p < 0,05). Có thể nhận thấy rõ ràng rằng dịch chiết lá vối có khảnăng ngăn chặn hiệu quả sự oxy hóa a xít linoleic trong mô hình dầu nước. Giá trị OD 532 của mẫu đối chứng tại thời điểm 5 ngày là 1,2711. Trong khi đó, giá trị này của các mẫu Dịch chiết 200 ppm và Vitamin C 200 ppm lần lượt là 0,9292 và 0,4543. Như vậy, dịch chiết từ lá vối có thể ức chế hiệu quả quá trình oxy hóa của a xít linoleic trong mô hình dầu – nước.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 G iá t rị O D 70 0 Nồng độ (µg/ml)
Hình 3.10. Khảnăng ức chế sự oxy hóa lipid trong mô hình dầu – nước của dịch chiết lá vối ở nồng độ 200 ppm so với Vitamin C ở nồng độ 200 ppm.
3.5. THỬ NGHIỆM HẠN CHẾ SỰ OXY HÓA LIPID TRONG SẢN PHẨM CÁ NỤC KHÔ BẰNG DỊCH CHIẾT LÁ VỐI CHỨA CHẤT CHỐNG OXY CÁ NỤC KHÔ BẰNG DỊCH CHIẾT LÁ VỐI CHỨA CHẤT CHỐNG OXY HÓA TỰ NHIÊN POLYPHENOL
3.5.1. Thành phần hóa học cơ bản của thịt cá nục thuôn
Thành phần hóa học cơ bản của thịt cá nục thuôc được trình bày trong Bảng 3.1. Trong cơ thịt cá nục thuôn, nước là thành phần chiếm tỉ lệ cao nhất (75,67%), theo sau bởi protein (18,71%), lipid (4,64%) và tro (1,27%). Thịt cá nục thuôn có hàm lượng lipid ở mức trung bình. Tuy nhiên, trong thực tế những biến đổi chất lượng của sản phẩm chế biến từ loại cá này được ghi nhận có liên quan đến sự hư hỏng của thành phần lipid có trong cơ thịt. Đặc biệt, các sản phẩm phẩm chế biến khô từ loại cá này như: Khô cá nục, cá nục tẩm gia vị,…Trong công nghệ chế biến các sản phẩm như trên, nguyên liệu trải qua một quá trình chế biến gồm nhiều khâu và công đoạn, trong đó có quá trình làm khô. Đây là một trong những khâu đóng vai trò chủ yếu gây hư hỏng lipid có trong cơ thịt cá. Sự hư hỏng liên quan đến oxy hóa lipid trong cơ thịt sản phẩm cá nục khô đã được các cơ sở chế biến thủy sản báo cáo. Vì vậy, việc ngăn chặn/hạn chế sựoxy hóa lipid trong cơ thịt cá nục trong quá trình chế biến là một trong những vấn đềđáng quan tâm của các nhà chế biến.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0 1 2 3 4 5 G iá t rị O D 53 2
Thời gian ủ (ngày)
Đối chứng
Vitamin C
Bảng 3.2. Thành phần hóa học cơ bản của thịt cá nục thuôn. STT Thành phần Hàm lượng (%) 1 Nước 75,67 0,57 2 Tro 1,27 0,05 3 Protein 18,71 0,51 4 Lipid 4,64 0,42
* Ghi chú: Kết quả trình bày trong Bảng 3.2 là giá trị trung bình của ba lần lặp lại.
3.5.2. Sự biến đổi chất lượng của thịt cá nục dựa vào các chỉ tiêu hóa học
3.5.2.1. Sự thay đổi hàm lượng a xít béo tự do trong cơ thịt cá nục khô trong
quá trình bảo quản
Như đã thảo luận ở phần trên, cơ thịt cá nục thuôn có hàm lượng chất béo (hơn 4%). Mặc khác, lipid từcá thường chứa hàm lượng cao các a xít béo không no có nhiều nối đôinhư: EPA, DHA. Vì vậy, những biến đổi liên quan đến sự oxy hóa chất béo có thể diễn ra trong điều kiện bảo quản và chế biến. Sự thay đổi hàm lượng a xít béo tựdo (FFA) trong cơ thị cá nục thuôn bảo quản ở nhiệt độ phòng được thể hiện trong Hình 3.11. Nhìn chung, hàm lượng FFA tăng lên cùng với sự tăng của thời gian bảo quản (p < 0,05) trong tất cả các mẫu nghiên cứu được quan sát. Điều này có thể được lý giải là do hoạt động của các enzyme trong nội tại cơ thịt mà chủ yếu là lipase và phospholipase (Wilma và cộng sự, 2009). Sự tăng lên của FFA đối với mẫu đối chứng thì cao hơn so với các mẫu còn lại (p < 0,05). Hay nói cách khác, các mẫu có sử dụng chất chống oxy hóa đều có mức độ tăng FFA thấp hơn mẫu đối chứng. Giá trị FFA của mẫu đối chứng tăng lên từ 30,05 (0 tuần) lên 936,15 mg/100g chất béo (7 tuần). Trong khi đó, đối mẫu có xử lý bằng dịch chiết lá vối, giá trị này chỉ tăng từ 30,05 (0 ngày) lên 654,95 ở nồng độ 200 ppm và 586,3 mg/100g chất béo ở nồng độ 400 ppm. Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hiệu quả ngăn chặn sự thủy phân lipid trong cơ thịt cá nục thuôn bảo quản nhiệt độ phòng của dịch chiết phụ thuộc vào nồng độ sử dụng và có thể so sánh với các chất chống oxy hóa thương mại Vitamin C. Theo đó, hàm lượng FFA trong mẫu có sử dụng Vitamin C ở nồng độ 200 ppm có mức độtăng chậm của giá trị FFA.
Nhìn chung, các nhà khoa học cho rằng các a xít béo ở dạng tự do dễ bị oxy hóa hơn a xít béo ở dạng liên kết este (Ashton, 2002; Labuza, 1971).Sự hình thành FFA là giai đoạn đầu khơi mào cho các phản ứng oxy hóa chất béo xảy ra trong cơ thịt cá. Vì vậy, nếu hàm lượng FFA tăng lên trong quá trình bảo quản sản phẩm cá nục khô ở nhiệt độ phòng điều đó cũng có nghĩa là khảnăng chất béo trong thịt cá bị oxy hóa trong quá trình bảo quản là có thể xảy ra.
Các mẫu có sử dụng dịch chiết có khả năng làm trì hoãn sự thủy phân lipid trong cơ thịt cá nục thuôn bảo quản nhiệt độ phòng có thể được lý giải là do khả năng ngăn chặn sự oxy hóa chất béo của dịch chiết. Hơn nữa, theo Vilma và cộng sự (2009) quá trình thủy phân của lipid trong cơ thịt cá có thể diễn ra trong hai giai đoạn. Giai đoạn đầu (trước pha lag) chủ yếu do các enzyme nội bào mà chủ yếu là lipiase và phospholipase. Giai đoạn sau (sau khi kết thúc pha lag) do hoạt tính của enzyme vi sinh vật là chủ yếu. Dịch chiết từ lá vối không chỉ thể hiện hoạt tính chống oxy hóa mà có cả hoạt tính chống vi sinh vật (Trần Thanh Lương và cộng sự, 2007). Vì vậy, dịch chiết lá vối có khảnăng làm hạn chế sự thủy phân của lipid trong cơ thịt cá nục thuôn bảo quản nhiệt độ phòng.
Hình 3.11. Sựthay đổi hàm lượng a xít béo tựdo (FFA) trong cơ thịt cá nục trong quá trình
bảo quản ở nhiệt độ phòng. 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 1 3 5 7 H à m lư ợ n g F F A (m g O le ic / 10 0 g c h ấ t b é o )
Thời gian bảo quản (tuần)
Đối chứng
Dịch chiết 200 ppm Dịch chiết 400 ppm
3.5.2.2. Sự thay đổi của chỉ số đánh giá sự chuyển dịch của nối đôi liên hợp trong cơ thịt cá nục khô trong quá trình bảo quản trong cơ thịt cá nục khô trong quá trình bảo quản
Chỉ sốđánh giá sự chuyển dịch của nối đôi liên hợp (CD) thường được sử dụng đểđánh giá quá trình oxy hóa chất béo ởgiai đoạn đầu. Trước khi xúc tiến cho các phản ứng oxy hóa, các nối đôi liên hợp trong phân tử a xít béo sẽ bị chyển dịch vị trí. Điều này dẫn đến sự hấp thu ánh sáng ở bước sóng 234 nm tăng lên. Dựa vào đặc điểm này có thể theo dõi sự oxy hóa của chất béo. Kết quả trong Hình 3.12 cho thấy rằng giá trịOD 234 tăng đáng kể theo thời gian bảo quản ở tất các cá mẫu (p < 0,05). Điều đó chỉ ra mức độ oxy hóa chất béo tăng lên theo thời gian bảo quản. Kết quả cũng chỉ ra rõ ràng rằng mẫu đối chứng có mức độtăng lên của giá trị OD 234 cao hơn so với các mẫu còn lại (p < 0,05). Giá trị này của mẫu đối chứng tại thời điểm 7 tuần là 0,8944. Trong khi đó, giá trị OD 234 của các mẫu dịch chiết 200, 400 ppm và Vitamin C 200 ppm lần lượt là 0,7301; 0,6348 và 0,5722.
Như vậy, có thể thấy rằng các mẫu có sử dụng dịch chiết đều có khảnăng hạn chế sự oxy hóa của chất béo. Điều này có thểđược lý giải là bởi vì trong dịch chiết có chứa các chất chống oxy hóa (polyphenol, flavonoid) và thể hiện hoạt tính chống oxy hóa trong các phép thử trong in vitro (khử gốc tự do ABTS, tổng năng lực khử) và mô hình oxy hóa a xít linoleic. Một số tác giả cũng đã công bố nghiên cứu về khả năng ngăn chặn sự oxy hóa lipid của dịch chiết từ thực vật, lá vối (Aubourg, 2004; Trương Tuyết Mai và cộng sự, 2010).
Hình 3.12. Sựthay đổi chỉ sốCD trong cơ thịt cá nục trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng.
3.5.2.3. Sự thay đổi của chỉ số peroxide trong cơ thịt cá nục khô trong quá
trình bảo quản
Để đánh giá mức độ oxy hóa chất béo trong giai đoạn đầu, chỉ số peroxide (PV) thường được áp dụng. Hình 3.12 trình bày kết quảxác định sựthay đổi của chỉ số peroxide của thịt cá nục thuôn bảo quản nhiệt độ phòng. Một xu hướng chung được quan sát đó là chỉ sốPV tăng theo thời gian bảo quản trong tất cả các mẫu (p < 0,05). Mẫu đối chứng có chỉ sốPV tăng nhanh hơn so với các mẫu còn lại (p < 005). Tại thời điểm kết thúc của quá trình bảo quản (7 tuần), chỉ số PV của mẫu đối chứng là 63,9 mol HPO/100g chất béo. Trong khi đó, giá trị này của các mẫu dịch chiết 200, 400 ppm và Vitamin C 200 ppm lần lượt là 48,95; 43,05 và 38,85 mol HPO/100g chất béo.
Sự ngặn chặn quá trình oxy hóa chất béo trong cơ thịt cá nục thuôn bởi dịch chiết lá vối có thể được lý giải tương tự như đối với trường hợp nối đôi liên hợp (CD) như đã được thảo luận ở trên. Rõ ràng rằng sử dụng dịch chiết từ lá vối ở nồng độ 200 ppm hoặc 400 ppm đều có tác dụng hạn chế sự oxy hóa chất béo trong cơ thịt cá nục thuôn khô trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng đến 7 tuần.
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 1 3 5 7 G iá t rị O D 2 34
Thời gian bảo quản (tuần)
Đối chứng
Dịch chiết 200 ppm Dịch chiết 400 ppm
Hình 3.13. Sựthay đổi chỉ sốPV trong cơ thịt cá nục trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng.
3.5.2.4. Sự thay đổi của chỉ số TBARS trong cơ thịt cá nục khô trong quá trình bảo quản bảo quản
Để đánh giá mức độ oxy hóa chất béo ở mức độ sâu sắc hơn, người ta thường sử dụng chỉ số TBARS đểxác định hàm lượng các sản phẩm của quá trình oxy hóa bậc hai của lipid. Đây là một chỉ số sử dụng khá phổ biến để nghiên cứu về sự oxy hóa của chất béo. Kết quả nghiên cứu chỉ ra trong Hình 3.14 cho thấy chỉ số TBARS cũng có xu hướng tăng theo thời gian bảo quản. Trong đó, mẫu đối chứng có sự tăng cao nhất, xếp thứ tự theo sau là các mẫu dịch chiết 200 ppm, 400 ppm và Vitamin C 200 ppm. Giá trị TBARS của mẫu đối chúng tại thời điểm 7 tuần bảo quản là 1,935
