Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa

CHƯƠNG 2 : NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.5. Phương pháp phân tích

2.5.3. Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa

2.5.3.1. Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol

Nguyên tắc: Hàm lượng Polyphenol tổng được xác định theo phương pháp đo màu

dùng thuốc thử Folin- Ciocalteu, bằng cách xây dựng đường chuẩn với acid gallic có nồng độ 0,0025 - 0,05 mg/ml (Phan và cộng sự, 2019). Thuốc thử Folin – Ciocalteu chứa chất oxy hóa là acid phosphoric-vonframic, trong q trình khử, các nhóm hydroxyl phenol dễ bị oxy hóa, chất oxy hóa này sinh ra màu xanh và hấp thụ cực đại ở bước sóng 765 nm (TCVN 9745-1:2013).

Cách thực hiện:

 Chuẩn bị hóa chất:

- Methanol 70%: cho 70 ml methanol 99,5% vào bình định mức 100 ml, dùng nước cất định mức lên 100 ml và lắc đều.

- Thuốc thử Folin- Ciocalteu 10%: Dùng pipet chuyển 10 ml Folin- Ciocalteu đậm đặc vào bình định mức 100 ml, dùng nước cất định mức lên 100 ml và lắc đều.

- Dung dịch Na2CO3 7,5%: cân 7,5 g Na2CO3 khan cho vào bình định mức 100 mL, dùng nước cất định mức lên 100 ml và lắc cho đến khi Na2CO3 khan tan hết.

- Dung dịch chuẩn gốc acid gallic: Cân (0,110 ± 0,001) g axit gallic khan ngậm một phân tử nước (M= 188,14) cho vào bình định mức một vạch 100 ml. Dùng nước cất định mức lên 100 ml.

Chuẩn bị dịch chiết:

Cân (0,200 ± 0,001) g mẫu cho vào ống chiết, trích ly hai lần với 10 ml ethanol 70% ở nhiệt độ 700C. Sau đó, ly tâm ở 3000 vịng/phút trong 20 phút thu được dịch khơng cịn cặn. Trong q trình thực hiện dịch trích phải tránh ánh sáng.

Dựng đường chuẩn: Thêm 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1 ml acid gallic chuẩn với 2,5 ml thuốc thử Folin 10%, 2 ml dung dịch Na2CO3 7,5% vào các ống nghiệm được bọc kín. Dùng dung dịch methanol 70% điều chỉnh sao cho tổng thể tích mỗi ống nghiệm là 5,5 mL. Đo mật độ quang của các mẫu ở bước sóng 765 nm trên máy quang phổ UV-VIS (Hitachi UH-5300, Nhật Bản)

24

Cách đo độ hấp thụ của mẫu: Lấy 1mL dịch chiết thêm vào ống nghiệm, thêm vào

2,5 m thuốc thử Folin- Ciocalteu 10%, 2 mL Na2CO3 7,5%. Đo mật độ quang của các mẫu ở bước sóng 765 nm trên máy quang phổ UV-VIS (Hitachi UH-5300, Nhật Bản). Tiến hành đo lần lượt 4 mẫu bánh khảo sát với số lần lặp của mỗi mẫu là 3 lần. Đọc và tính kết quả hàm lượng polyphenol (g/100g bánh) theo đường chuẩn y=19,279x, R2=0,9987.

2.5.3.2. Phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa

Ngun tắc: Các chất kháng oxy hóa sẽ trung hịa gốc DPPH, làm giảm độ hấp thu tại

bước sóng cực đại 517 nm. Màu của dung dịch phản ứng nhạt dần, chuyển từ màu tím đậm sang màu vàng nhạt (Nguyễn Thị Hằng và cộng sự, 2016). Giá trị OD càng thấp chứng tỏ khả năng bắt gốc tự do càng cao.

Cách thực hiện:

Chuẩn bị hóa chất:

- Dung dịch Trolox (800uM /l): Cân 20,00 ± 0,1 mg Trolox cho vào bình định mức 100 ml và định mức lên 100 ml bằng methanol 70%. Dung dịch này có thể bảo quản trong 2 tuần ở nhiệt độ 4oC.

- Dung dịch DPPH (100uM /l): cân chính xác 0,0039 g DPPH và định mức lên 100ml bằng methanol 70%. Khuấy đều đến khi DPPH tan hoàn toàn.

- Methanol.

Chuẩn bị dịch chiết: tương tự như đối với đo hàm lượng polyphenol ở phần 2.5.3.1.  Dựng đường chuẩn: Thêm 0,005; 0,01; 0,02; 0,025; 0,03; 0,05; 0,07; 0,08; 0,1 ml

dung dịch Trolox chuẩn với 4,3 ml dung dịch DPPH vào các ống nghiệm được bọc kín. Điều chỉnh bằng dung dịch methanol 70% sao cho tổng thể tích mỗi ống nghiệm là 4,4. Đo mật độ quang của các mẫu ở bước sóng 517 nm trên máy quang phổ UV-VIS (Hitachi UH-5300, Nhật Bản).

Cách đo độ hấp thụ của mẫu: Bổ sung 4,3 mL DPPH (0,099mM, pha trong

Methanol) vào ống nghiệm chứa 0,1 ml dịch chiết (pha loãng 10 lần). Ủ 30 phút bóng tối và tiến hành đo mật độ quang tại bước sóng 517 nm trên máy quang phổ UV-VIS (Hitachi UH-5300, Nhật Bản) (Nguyễn Thị Hằng và cộng sự, 2016). Methanol 70% được sử dụng làm mẫu đối chứng và tất cả các dung dịch được đo dựa vào mẫu blank (methanol 70% và DPPH). Đọc và tính kết quả hoạt độ chống oxy hóa DPPH theo đường chuẩn y= 4,141x, R2=0,9972.

25

2.5.4. Phương pháp xác định chiều rộng, độ dày và hệ số nở ngang của bánh cracker

Bánh cracker được bảo quản trong túi zip chứa túi hút ẩm, được đo sau 2 giờ khi làm nguội ở nhiệt độ phịng.

Đường kính và độ dày bánh quy được đo bằng thước cặp kỹ thuật số Vertex (Model VEC-6, Đài Loan) ở hai và bốn vị trí khác nhau, giá trị trung bình của mỗi chiếc được ghi lại. Độ nở được xác định theo công thức

S = W

T

(2.7) Trong đó: S là độ nở ngang, W là đường kính trung bình và T là độ dày trung bình của 3 chiếc bánh quy (Bose và cộng sự, 2010)

2.5.5. Phương pháp xác định các thông số kết cấu của bột nhào

Đặc điểm kết cấu nhào được xác định bằng thiết bị phân tích cấu trúc CT3 – 4500 – Brookfield – Mỹ.

Nguyên tắc: Các thông số kết cấu thu được từ một đường cong điển hình biểu thị mối

quan hệ giữa lực và thời gian trong hai lần nén liên tiếp (Armero và cộng sự, 1997).

Cách thực hiện:

Các mẫu được chuẩn bị trong cùng điều kiện, được bảo quản trong bao bì PE kín ở nhiệt độ phịng. Các miếng bột nhào được đồng nhất khối lượng (10g), hình dạng (hình trụ), kích thước (đường kính 20 mm, chiều cao 22 mm) trước khi đo. Thiết bị sử dụng là máy phân tích kết cấu thực phẩm CT3 (Brookfield – Mỹ). Đầu dị sử dụng trong thí nghiệm này là TA-AACC36. Lực nén 5 kg, tỷ số nén 20%, vận tốc của đầu dò là 1mm/s. Lặp lại chu kì với cùng tốc độ. Thực hiện đo 5 mẫu cho mỗi công thức khảo sát (Millar và cộng sự, (2017). Các thông số đo: độ cứng (hardness), dộ cấu kết (cohesiveness), độ đàn hồi (springiness), độ bám dính (adhesiveness).

2.5.6. Phương pháp xác định độ cứng (hardness) của bánh cracker

Nguyên tắc: Thông số về độ cứng của bánh được xác định dựa trên đường cong của

lực theo thời gian.

Cách thực hiện: Đặc điểm kết cấu của bánh cracker được xác định thông qua thử

nghiệm uốn ba điểm với đầu dò TA-TPB trên máy đo cấu trúc thực phẩm CT3 (Brookfiled, Mỹ). Hai giá đỡ điều chỉnh tấm đế được đặt cách nhau 20 mm và mẫu được đặt lên trên. Đầu dị gắn phía trên sẽ được di chuyển xuống dưới với tốc độ 0.5 mm/s, tiến hành đo đạc lực tối đa cần thiết để phá vỡ mẫu (đỉnh lực) (Noorakmar và cộng sự, 2012). Các mẫu bánh được bảo quản trong túi zip với bịch hút ẩm trong vòng 24h trước khi thực hiện phép đo cấu trúc

26

(Batista và cộng sự, 2019). Lặp lại thí nghiệm với 5 mẫu bánh cho mỗi tỷ lệ bột QTC khảo sát.

2.5.7. Phương pháp xác định màu của bánh

Phép đo màu sắc được thực hiện bằng máy đo màu Minolta Lab (CR-400, Konica Minolta, Nhật).

Nguyên tắc:

Các giá trị L *, a * và b * đã được ghi lại, trong đó:

- L*: độ đậm nhạt (giá trị trong khoảng 0 - 100), trong đó 0 là đen, 100 là trắng

(Wrolstad, 2017).

- a*: a* dương (+) biểu thị cho tông màu đỏ, a* âm (-) biểu thị tông màu xanh; - b*: b* dương (+) cho biết màu vàng, b* âm (-) là màu xanh lam (Wrolstad, 2017)

Cách thực hiện: Hiệu chỉnh máy Konica Minolta CR-400 sao cho giá trị L* ≥ 90, các

mẫu đo phải đảm bảo ở cùng điều kiện. Đưa đầu đo của máy giữa mẫu sao cho kín đầu dị.

Tính kết quả:

Sự khác biệt về màu sắc so với đối mẫu chứng (ΔE) được tính bằng phương trình (2.5) (Wibowo và cộng sự, 2015). Kết quả là giá trị trung bình của 5 phép đo cho mỗi cơng thức và đo ở cả hai mặt của bánh.

∆𝐸 = √(𝐿∗𝑐− 𝐿∗𝑠)2+ (𝑎𝑐∗ − 𝑎𝑠∗)2+ (𝑏𝑐∗ − 𝑏𝑠∗)2 (2.8) Trong đó: c: mẫu đối chứng (C0);

s: mẫu bánh craker thay thế một phần bột mì bằng bột QTC (C10, C15, C20)

2.5.8. Phương pháp đánh giá cảm quan thị hiếu

Thực hiện kiểm tra thị hiếu của người tiêu dùng đối với sản phẩm áp dụng thang Hedonic đánh giá sở thích chung trên các thuộc tính, với thang đo 9 điểm (1 = khơng thích vơ cùng và 9 = thích vơ cùng cùng với các mơ tả trung gian giữa điểm 2 đến 8) (Villanueva và cộng sự, 2009). Nhóm người tiêu dùng (72 người) được lựa chọn theo độ tuổi và chia thành 3 nhóm: 10 – 15, 20 – 24 và 30 – 50 tuổi (với 24 người/nhóm). Với tất cả các phương pháp đánh giá cảm quan, thanh vị giữa các mẫu được thực hiện. Mẫu được trình bày theo thứ tự và thiết kế ngẫu nhiên cho từng đối tượng (MacFie, 1989). Người tiêu dùng được yêu cầu cung cấp thông tin cá nhân, bao gồm tuổi tác, giới tính và thói quen sử dụng bánh. Các phân tích cảm quan được thực hiện trong từng ngăn riêng cá nhân với nhiệt độ phòng được kiểm soát ở 25oC.

27

2.6. Phương pháp xử lý số liệu

Các thí nghiệm bố trí lặp lại 3 lần, các kết quả thu được là trung bình cộng giữa các lần thí nghiệm. Số liệu được phân tích trên phần mềm Microsoft Excel, SPSS, phân tích ANOVA để tính tốn và vẽ biểu đồ.

28

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1. Sản xuất bột quả trứng cá, xác định các đặc tính chức năng và thành phần dinh dưỡng của bột dưỡng của bột

Thí nghiệm được thực hiện nhằm mục đích đánh giá hiệu suất thu hồi bột, xác định các đặc tính chức năng như khả năng giữ nước (WHC), khả năng giữ dầu (OHC) của bột QTC, từ đó giải thích các tính chất liên quan đến cấu trúc của bột nhào sau khi thay thế. Ngồi ra, thí nghiệm còn xác định các thành phần dinh dưỡng của bột QTC, bao gồm hàm lượng ẩm, tro, protein, xơ tổng, đường tổng, béo, carbohydrate, polyphenol và hoạt độ chống oxy hóa trong bột QTC sử dụng trong nghiên cứu và so sánh với bột giàu dinh dưỡng trong các nghiên cứu khác. Từ đó, đánh giá khả năng sử dụng bột QTC thay thế bột mì để nâng cao giá trị dinh dưỡng của bánh cracker.

3.1.1. Đánh giá hiệu suất thu hồi bột QTC

Quy trình sản xuất bột QTC trong nghiên cứu đã được trình bày ở mục 2.2. Hiệu suất thu hồi của quá trình sản xuất bột QTC là 33.03%. Nguyên liệu sấy được cấp nhiệt theo nguyên tắc đối lưu, sự chênh lệch áp suất tại bề mặt nguyên liệu và tác nhân sấy nhờ đó mà các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu sẽ bốc hơi (Lê và cộng sự, 2011). Như vậy, khối lượng hao hụt trong quá trình sản xuất bột QTC là do sự bay hơi nước trong quá trình sấy. Hàm lượng ẩm trong nguyên liệu ban đầu khá cao 77.8% và độ ẩm của bột QTC giảm sau q trình sấy cịn 11.4%.

3.1.2. Đặc tính chức năng của bột QTC

Các đặc tính chức năng là các đặc điểm hóa lý, có ảnh hưởng đến tính chất của thực phẩm trong quá trình chế biến và bảo quản (Kuchtová và cộng sự, 2016). Đặc tính chức năng của bột QTC và bột mì trong nghiên cứu được trình bày ở Bảng 3.1

Bảng 3.1. Đặc tính chức năng của bột QTC và bột mì

Đặc tính Bột QTC Bột mì

Khả năng giữ nước (g nước/g bột) 0,66 ± 0,05a 0,74 ± 0,03b Khả năng giữ dầu (g dầu/g bột) 1,18 ± 0,04a 1,44 ± 0,09b

Kết quả nghiên cứu từ Bảng 3.1 cho thấy khả năng giữ nước (WHC) của bột QTC là 0,66 g nước/g bột thấp hơn bột mì (0,77 g nước/ g bột). Nguyên nhân là do protein và các

29

acid amin phân cực có trong bột mì cao hơn trong QTC, điều này làm tăng tương tác của các phân tử này với nước (Butt và cộng sự, 2010). Ngoài ra, Sharoba và cộng sự (2013) cũng báo cáo rằng WHC cịn có liên quan đến các nhóm OH tồn tại trong cấu trúc của xơ, cho phép sự tương tác giữa xơ và nước thông qua liên kết hydro. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu của chúng tôi không cho thấy sự ảnh hưởng của xơ đến WHC của bột QTC.

Bên cạnh đặc tính giữ nước, nghiên cứu này cũng tiến hành khảo sát khả năng giữ dầu (OHC) của bột QTC và bột mì (Bảng 3.1). Kết quả nghiên cứu cho thấy OHC của bột QTC (1,18 g dầu/g bột) thấp hơn bột mì (1,44 g dầu/g bột). Điều này chỉ ra rằng, sự bổ sung bột QTC vào trong sản xuất thực phẩm có khả năng ảnh hưởng khơng tốt đến hương vị và cấu trúc cho sản phẩm (Appiah và cộng sự, 2011).

3.1.3. Thành phần hóa học của bột QTC

Thành phần các chất dinh dưỡng của bột QTC và của một số nguyên liệu bột khác được trình bày ở Bảng 3.2.

Bảng 3.2. Thành phần dinh dưỡng của bột QTC và một số nguyên liệu khác (Isik và cộng

sự, 2016; Catană và cộng sự, 2017; Ikeda, 2002; Şensoy và cộng sự, 2006)

STT Thành phần Hàm lượng g/100g Bột QTC trong nghiên cứu Bột từ bã cà chua Bột kiều mạch Bột đậu gà 1 Độ ẩm 11,4 7,64 9,2 9,30 2 Carbohydrate 69,3 67,18 73,9 47,4 3 Protein 7,26 16,31 12,0 21,4 4 Lipid 7,33 5,38 3,1 4,3 5 Tro 4,69 3,49 1,80 2,20 6 Polyphenol 2,45 0,427 0,179 0,107 7 Xơ tổng (Dietary fibre) 16,3 59,94 4,3 14,9 8 Đường tổng 29,86 25,73 - - 9 DPPH (g TE/100g) 2,83 0,02 0,054 0,101

Kết quả nghiên cứu (Bảng 3.2) cho thấy một số thành phần dinh dưỡng của bột QTC cao hơn so với các nguyên liệu được so sánh. Cà chua, kiều mạch hay đậu gà là những nguyên liệu phổ biến và được biết đến với hàm lượng dinh dưỡng cao, chứa nhiều vitamin

30

và khoáng chất, đồng thời được nghiên cứu làm nguyên liệu bổ sung vào thực phẩm (Isik và cộng sự, 2016; Catană và cộng sự, 2017; Ikeda, 2002; Şensoy và cộng sự, 2006).

Thành phần khoáng chất, chất béo và polyphenol cao hơn hẳn so với các nguyên liệu được lựa chọn khảo sát.

Ngoài ra, khi so sánh được với các nguyên liệu giàu polyphenol khác (Bảng 3.3), có thể kết luận rằng, bột QTC nguồn nguyên liệu giàu polyphenol.

Bảng 3.3. Hàm lượng polyphenol trong một số quả khô giàu polyphenol (Cieślik và

cộng sự, 2006)

Nguồn nguyên liệu Hàm lượng polyphenol trong quả khô (g/100g)

Nho trắng 0,793 Nho hồng 0,683 Mận ‘‘Wegierka’’ 1,599 Bưởi chùm “Grapefruit” 4,057 Cam 1,461 Kiwi 2,169 Táo Gala 0,964 Đào 0,557 Cà chua 1,49 Củ cần tây 0,445 Súp lơ xanh 1,924

Từ kết quả của thí nghiệm trên cho thấy sự thay thế bột QTC vào công thức sản xuất bánh cracker sẽ giúp tăng giá trị dinh dưỡng, đặc biệt là thành phần polyphenol cho bánh cracker. Tuy nhiên, khả năng giữ dầu và nước của bột QTC thấp hơn bột mì, điều này sẽ ảnh hưởng đến hương vị của bánh. Vì vậy, nghiên cứu cần cân nhắc tỷ lệ thay thế phù hợp.

3.2. Khảo sát ảnh hưởng của việc thay thế một phần bột mì bằng bột QTC đến chất lượng bột nhào bánh cracker lượng bột nhào bánh cracker

Thí nghiệm được thực hiện nhằm mục đích đánh giá sự ảnh hưởng của bột QTC đến chất lượng bột nhào, bao gồm độ ẩm và các thông số kết cấu của bột nhào như độ cứng, độ cố kết, độ kết dính, độ đàn hồi.

31

3.2.1. Ảnh hưởng của bột QTC đến độ ẩm bột nhào

Bảng 3.4. Ảnh hưởng của bột QTC đến độ ẩm bột nhào

Mẫu Độ ẩm

C0 29,57 ± 0.02a

C10 29.83 ± 0.01b

C15 30.67 ± 0.01c

C20 31.46 ± 0.05d

Ghi chú: Trong cùng một cột, các số có mẫu tự theo sau khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%

Kết quả nghiên cứu (Bảng 3.4) cho thấy độ ẩm của bột nhào cracker khi được thay thế một phần bột mì bằng bột QTC cao hơn so với mẫu đối chứng và độ ẩm bột nhào tỷ lệ thuận với tỷ lệ bột QTC thay thế .

Như chúng ta đã biết, các thành phần hóa học chính của bột mì là tinh bột, gluten protein và xơ (chủ yếu là pentosan). Các thành phần này đóng vai trị chủ yếu trong q trình hydrate hóa của bột. Roman-Gutierrez và cộng sự (2002) đã dựa vào sự phân tích các đường đẳng nhiệt hấp phụ của các thành phần hóa học trong bột mì để đưa ra sự phân bố lý thuyết của nước trong bột nhào làm từ bột mì như sau: 88% nước được hấp thụ bởi các hạt tinh bột, 10% trong gluten và 2% trong pentosan. Như vậy, việc thay thế một phần bột mì bằng bột QTC vừa làm giảm lượng tinh bột vừa làm hàm lượng đường có nhiều trong bột QTC cạnh tranh với protein trong bột mì làm hạn chế sự phát triển của mạng gluten. Ngoài ra, việc tăng nồng độ đường làm giảm hình thành mạng gluten và dẫn đến việc tăng lượng dung môi trong hỗn hợp đường bột (Pareyt và cộng sự, 2009). Vì thế, lượng nước liên kết trong bột nhào giảm từ đó ẩm bột nhào có xu hướng thay đổi tăng dần. Do đó, khi càng tăng tỷ lệ bột QTC thay thế, tấm bột càng nhão, dính vào trục cán, vào khuôn, dễ rách tấm bột khi cán xếp lớp.

3.2.2. Ảnh hưởng của bột QTC đến kết cấu bột nhào