TIỂU LUẬN môn học độc tố học THỰC PHẨM đề tài SOLANINE độc tố TRONG củ KHOAI tây

Những món ăn được chế biến từ khoai tây nhất là những loại thức ăn nhanh đang chở nên rất phổ biến trên toàn thế giới như khoai tây chiên, súp khoai tây, khoai tây nghiền,… Tuy nhiên, tr

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN MÔN HỌC ĐỘC TỐ HỌC THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI: SOLANINE - ĐỘC TỐ TRONG CỦ KHOAI TÂY

GVHD: NGUYỄN ĐÌNH THỊ NHƯ NGUYỆN

Lớp học phần: 11DHTP14 - 010100159806

SVTH:

TRỊNH THỊ KIỀU DIỄM MSSV: 2005201083

TRẦN KHÁNH DUY MSSV: 2005200020

HUỲNH VĂN HẬU MSSV: 2005200390

VÕ THỊ NHƯ HUỲNH MSSV: 2005200317

LÊ ANH TAM MSSV: 2005200306

TP HỒ CHÍ MINH, 2022

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN MÔN HỌC ĐỘC TỐ HỌC THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI: SOLANINE - ĐỘC TỐ TRONG CỦ KHOAI TÂY

GVHD: NGUYỄN ĐÌNH THỊ NHƯ NGUYỆN

Lớp học phần: 11DHTP14 - 010100159806

SVTH:

TRỊNH THỊ KIỀU DIỄM MSSV: 2005201083

TRẦN KHÁNH DUY MSSV: 2005200020

HUỲNH VĂN HẬU MSSV: 2005200390

VÕ THỊ NHƯ HUỲNH MSSV: 2005200317

LÊ ANH TAM MSSV: 2005200306

TP HỒ CHÍ MINH, 2022

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

NỘI DUNG 2

I-TÌM HIỂU CHUNG VỀ KHOAI TÂY 2

1 Đặc điểm 2

2 Cấu tạo và thành phần hóa học 3

II- SOLANINE 4

1 Bản chất 4

2 Đặc điểm 6

3 Cơ chế 7

4 Triệu chứng ngộ độc 7

5 Biện pháp phòng ngừa 8

KẾT LUẬN 10

TÀI LIỆU THAM KHẢO 11

DANH MỤC HÌNH ẢNH:

Hình 1: Củ khoai tây

Hình 2.1: Cấu trúc hóa học của α – solanine Hình 2.2: Khoai tây có màu xanh và mọc mầm Hình 2.3: Cấu tạo của phân tử solanine

DANH MỤC BẢNG:

Bảng 1: Thành phần của củ theo thành phần của củ

MỞ ĐẦU

Khoai tây là một loại thực phẩm phổ biến trong khẩu phần ăn hằng ngày của mọi người dân hiện nay, đặt biệt là đối với các phương Tây Khoai tây đem lại những giá trị dinh dưỡng nhất định và là nguồn cung cấp năng lượng lớn khi trong 100g khoai tây có đến 87 calo Những món ăn được chế biến từ khoai tây nhất là những loại thức ăn nhanh đang chở nên rất phổ biến trên toàn thế giới như khoai tây chiên, súp khoai tây, khoai tây nghiền,…

Tuy nhiên, trong quá trình bảo quản và chế biến khoai tây nếu ta không thực hiện đúng kỹ thuật cũng như quy định thì rất dễ làm phát sinh những mối nguy hiểm nghiêm trọng dẫn đến hậu quả khôn lường do độc tố mà khoai tây sinh ra

Một trong những độc tố mà khoai tây sinh ra có thể gây ảnh hưởng cực kỳ nghiêm trọng đến sức khỏe con người đó là solanine, bản chất đây là chất độc mà khoai tây sinh ra nhằm chống lại các yếu tố bất lợi bên ngoài môi trường cũng như các sinh vật gây hại cho cây

Thông qua bài viết này, ta có thể hiểu hơn về chất độc của khoai tây nảy mầm gây hại như thế nào đến con người cũng như cơ chế gây độc của nó Qua đó có thể giúp

ta tránh được các mối nguy gây ra cho sức khỏe và sử dụng khoai tây như một loại thực phẩm an toàn

1

NỘI DUNG

I-TÌM HIỂU CHUNG VỀ KHOAI TÂY

1 Đặc điểm

a Phân nhóm: khoai tây thuộc họ Solanaceae, giống Solanum, loài s tuberosum, tên

khoa học Solanum tuberosum L

Hình 1: Củ khoai tây

b Màu sắc củ: Mặc dù những giống khoai có vỏ màu đỏ, vàng hoặc trắng được biết đến

ở Mỹ và Châu Âu, nhưng cũng có những giống khoai có màu hồng hoặc thịt hơi xanh

c Mô tả :

- Loài thực vật sống lâu năm này được trồng như là cây sống một năm, bao gồm một phần ở trên mặt đất cao khoảng 1m và có lá hình thuôn, phần dưới đất là củ Khoai tây có lớp vỏ và mắt nhỏ trên bề mặt là nơi chồi sẽ phát triển

- Khoai tây là giống cây thấp và có bông trắng nhị vàng Chúng thích hợp với khí hậu ẩm mát Mặc dù vậy chúng vẫn được trồng với tỉ lệ nhỏ ở hầu hết các vùng nóng trên thế giới

d Cấu tạo :

- Củ khoai tây được cấu tạo từ 3 lớp, tính từ ngoài vào thì có vỏ mỏng, vỏ dày và ruột khoai

- Vỏ mỏng được cấu tạo từ những tê bào chết, thành dày có tác dụng bảo vệ

2

- Vỏ dày gồm các tế bào có nhiều tinh bột.

- Thành phần hoá học của lớp vỏ dày cũng tương tự như lớp vỏ khoai Rất khó tách lớp

vỏ dày ra khỏi củ khoai

2 Cấu tạo và thành phần hóa học

a Cấu tạo

- Củ khoai tây được cấu tạo từ 3 lớp, tính từ ngoài vào thì có vỏ mỏng, vỏ dày và ruột khoai

- Vỏ mỏng được cấu tạo từ những tê bào chết, thành dày có tác dụng bảo vệ

- Vỏ dày gồm các tế bào có nhiều tinh bột

- Thành phần hoá học của lớp vỏ dày cũng tương tự như lớp vỏ khoai Rất khó tách lớp

vỏ dày ra khỏi củ khoai

b Thành phần hóa học

Thành phần hoá học của khoai tây dao động trong khoảng khá rộng tuỳ thuộc loài, chất lượng giống, kỹ thuật canh tác, khí hậu, đất trồng và thường bị biến đổi trong quá trình bảo quản, chế biến và tiêu thụ

Trong công nghệ chế biến khoai tây cần chế biến đến hàm lượng chất khô, hàm lượng đường, tinh bột, protein và các hợp chất chứa Nitơ Hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong củ phân bố không đều Nếu phân tích thành phần hoá học của lát khoai dày 3mm cắt từ ngoài vào trong người ta thấy sự phân bố của củ như sau:

Bảng 1: Thành phần của củ theo bề dày của củ

Thành phần % Số thứ tự khoai từ vỏ trung tâm

Nước 77.4 70.4 69.7 70.4 71.8 72.9 76.3 Chất khô 22.6 29.6 303 29.6 287 271 23.7

3

Tính bột protein 14.1 23.7 24.7 23.9 23 21.3 18.1

Nx6.25 2.4 1.48 1.41 1.48 1.04 1.80 2.00 Hợp chất nitơ hòa

tan

0.4 0.07 0.07 0.08 0.11 0.18 0.16

II- SOLANINE

1 Bản chất:

Solanine là một loại glycoalkaloids đắng và độc Solanine có cấu tạo gồm hai phần: phần solanindine (cấu trúc alkaloid) và phần carbohydrate

Hình 2.1 Cấu trúc hóa học của α – solanine

- Công thức phân tử: C45H73NO15

- Trọng lượng phân tử: 868.06

- Dạng tồn tại: tinh thể

- Điểm nóng chảy: 271 – 273 0C

Solanine là một glycoalkaloids độc được tìm thấy ở loài thuộc họ cà dược, ví dụ như khoai tây (solanum tuberosum) Nó có ở bất kì thành phần nào của cây, bao gồm lá,

4

quả và thân Nó rất độc dù chỉ với một hàm lượng nhỏ Solanine có khả năng kháng sâu

và nấm gây hại, nó như một loại vũ khí phòng thủ tự nhiên của cây

Solanine xuất hiện tự nhiên ở nhiều loài của chi Solanum, bao gồm cả khoai tây (Solanum tuberosum), cà chua (Solanum lycopersicum), cà tím (Solanum melongena), và Bittersweet Nightshade (Solanum dulcamara)

Khi củ khoai tây được tiếp xúc với ánh sáng, nó chuyển sang màu xanh và gia tăng sản xuất glycoalkaloids Đây là một phòng vệ tự nhiên giúp ngăn ngừa khỏi bị tấn công Màu xanh là do chất diệp lục tạo thành, và bản thân nó là vô hại Tuy nhiên, nó là một dấu hiệu cho thấy sự tăng lên của nồng độ solasola.Trong củ khoai tây, 30 - 80% solanine phát triển trong và gần vỏ Biểu hiện màu xanh dưới lớp vỏ đặc biệt cho thấy rằng sự tồn tại của solanine trong khoai tây, mặc dù mỗi quá trình có thể xảy ra độc lập với nhau Vị đắng trong khoai tây như là một dấu hiệu nhận biết độc tính solanine

Hình 2.2 Khoai tây có màu xanh và khoai tây mọc mầm

Trong lịch sử, solanine đã được sử dụng trong điều trị bệnh động kinh và bệnh hen suyễn, ở liều điều khiển Tuy nhiên phương pháp này không còn được thực hiện nữa,

vì đã xuất hiện những phương pháp chữa trị an toàn và hiệu quả hơn

Solanine cũng có tính chất như một chất diệt nấm và côn trùng; tuy nhiên, việc phân lập và chế biến hợp chất này khá tốn thời gian cho nên chất này rất hiếm được sử dụng cho mục đích này

5

Nó cũng được sử dụng làm chất gây tê khi sinh con, để điều trị khối u viêm và ung thư và trong điều trị bệnh Parkinson Người dân Nepal sử dụng nó như một thuốc an thần, trong khi người Maroc sử dụng nó để kích thích bộ nhớ; tương tự như vậy, những người buôn bán ma túy bất hợp pháp cũng sử dụng nóđể hỗ trợ cần sa

2 Đặc điểm

Hình 2.3:Cấu tạo phân tử của solanine

Solanine (một loại glyco-alkaloid) có vị đắng và độc hại với cơ thể Chúng có thể xuất hiện một cách tự nhiên trong bất cứ bộ phận nào của cây khoai tây, bao gồm lá, quả,

củ, mầm Khoai tây sản xuất solanine một cách tự nhiên như cơ chế bảo vệ chống lại côn trùng, nấm, bệnh tật… Nồng độ solanine trong khoai tây phụ thuộc vào các yếu tố ánh sáng, thời gian dự trữ, nhiệt độ (nhiệt độ tốt nhất để dự trữ khoai tây vào khoảng 10 độ C), giống khoai, điều kiện phát triển, mưa Ngoài ra, những cơn lạnh bất chợt cũng làm tăng lượng solanine Hàm lượng solanine phân bố không đều trong củ khoai tây Hàm lượng solanine trong mầm (1,34g/kg) cao hơn nhiều trong ruột khoai tây (0,04 -0,07g/kg) hoặc trong vỏ (0,03 - 0,05g/kg) Solanin có tác dụng độc hại đối với người ở nồng độ từ 20 - 25mg/100g và gây chết người ở nồng độ lớn hơn 400mg/100g Ước tính

để đạt được nồng độ làm chết người, người ta phải ăn sống một lần từ 4 - 20kg khoai tây

Solanine là độc tố khá bền nhiệt, tuy nhiên cũng bị phá vỡ ở nhiệt độ cao Chất độc này có thể chịu được nhiệt độ lúc nấu chín nhưng nó hòa tan trong nước luộc khoai

6

Khi hàm lượng solanine tăng cao trong khoai tây, nó làm cho vỏ khoai tây có màu xanh

và khoai tây có vị đắng, nếu hàm lượng tăng cao hơn nữa sẽ làm cho khoai tây có vị cay như ớt

Sự hình thành solanine không cần ánh sáng nhưng ánh sáng thúc đẩy sự hình thành solanin diễn ra nhanh hơn Để củ khoai tây tiếp xúc với ánh sáng, dù ở trên cánh đồng, trong quá trình bảo quản, trong kho bảo quản hay tại nhà sẽ sản sinh quá trình tạo sắc tố xanh trên bề mặt củ Sắc tố này hoàn toàn vô hại và được tìm thấy ở tất cả các loại cây xanh, rau rậm lá, rau cải bắp… Thế nhưng, ở củ khoai tây, điều này là dấu hiệu nhận biết “sát thủ” giấu mặt solanine Khi khoai tây có màu xanh cũng như mọc mầm thì hàm lượng solanin đã đạt đến mức 1mg/g hay thậm chí hơn, đây là mức có nguy cơ gây nguy hiểm cho cơ thể Đây cũng là lý do các bà nội trợ không bao giờ cất khoai tây ở nơi có ánh sáng; chỉ nên lưu trữ chúng ở nơi thoáng mát và có nhiều bóng tối thì càng tốt

Khi mức solanine tăng, nó đồng thời tạo vị đắng cho khoai tây sau khi nấu chín Khoai tây đã gọt vỏ chứa ít solanin hơn khoai tây chưa gọt vỏ, từ 30 - 80% Các loại khoai tây thương mại thường có mức solanine dưới 0,2mg/g

3 Cơ chế

Khoai tây tự nhiên sản xuất solanine và chaconine, một glycoalkaloid liên quan, như một cơ chế bảo vệ chống lại côn trùng, bệnh tật và kẻ thù

Một nghiên cứu cho thấy cơ chế độc hại của solanine là do tương tác của hóa chất với màng trong ty thể

Các thí nghiệm cho thấy phơi nhiễm solanine mở ra các kênh kali của ty thể, làm tăng tiềm năng màng của chúng

Cơ chế độc hại của Solanin được gây ra bởi sự tương tác của hóa chất với màng ty thể Các thử nghiệm cho thấy, solanine tiếp xúc và mở các kênh kali của ty thể, tăng khả năng thấm của màng tế bào Điều này dẫn đến việc Ca2+ được vận chuyển theo thang nồng độ đi vào ty thể của tế bào, và do đó làm tăng nồng độ của Ca2+ trong tế bào, gây tổn thương tế bào và hiện tượng apoptosis (Apoptosis là quá trình chết tế bào lập trình

7

(PCD) mà có thể xảy ra trong các sinh vật đa bào, khi các DNA của tế bào bị hư hỏng thì một đoạn gen có kí hiệu p53 tiết ra các enzyme để dừng chu trình tế bào và sửa chữa DNA, tuy nhiên khi sai hỏng DNA không sửa chữa được thì p53 sẽ hoạt hóa một số gen gây chết tế bào theo chương trình)

4 Triệu chứng ngộ độc

Ngộ độc solanin chủ yếu biểu hiện bằng rối loạn tiêu hóa và thần kinh Các triệu chứng bao gồm buồn nôn , tiêu chảy , nôn mửa , co thắt dạ dày, nóng rát cổ họng, rối loạn nhịp tim , ác mộng , đau đầu , chóng mặt , ngứa, chàm , các vấn đề về tuyến giáp, viêm và đau khớp Trong những trường hợp nghiêm trọng hơn, ảo giác , mất cảm giác, tê liệt , sốt , vàng da , giãn đồng tử , hạ thân nhiệt và tử vong đã được báo cáo Cuối cùng cơ thể sẽ trở nên quá tải đối với chất độc, các cơ quan trở nên yếu dần, cuối cùng dẫn đến ngộ độc nghiêm trọng hoặc là dẫn đến tử vong

Nuốt phải solanin với lượng vừa phải có thể gây tử vong Một nghiên cứu cho thấy rằng liều lượng từ 2 đến 5 mg / kg trọng lượng cơ thể có thể gây ra các triệu chứng nhiễm độc, và liều lượng từ 3 đến 6 mg / kg thể trọng có thể gây tử vong

Các triệu chứng thường xảy ra từ 8 đến 12 giờ sau khi uống, nhưng có thể xảy ra nhanh nhất là 10 phút sau khi ăn thực phẩm có hàm lượng solanin cao

5 Biện pháp phòng ngừa:

Solanin không bị phân hủy bởi nhiệt độ hoặc hệ thống tiêu hóa Khoai tây luộc cũng như chiên ngập dầu ở 170 độ C không có tác dụng làm giảm mức glycoalkaloid Vì vậy, biện pháp phòng tránh ngộ độc solanin là không ăn khoai tây mọc mầm, khoai tây có những mảng xanh và cà chua xanh

Glycoalkaloids phân bố không đồng đều: trong mầm l,34g/kg, cao hơn nhiều trong ruột khoai tây 0,04-0,07g/kg hoặc trong vỏ 0,03 – 0,005g/kg Ngoài việc nảy mầm, khoai tây bị dập nát, khoai tây có màu xanh cũng là dấu hiệu chúng có hàm lượng glycoalkaloid cao Do đó, loại bỏ mầm, mắt, phần chuyển màu xanh hoặc các phần bị dập trước khi nấu sẽ giúp giảm nguy cơ nhiễm độc từ việc ăn khoai tây

8

Bên cạnh đó, cách thức bạn chế biến cũng có thể làm giảm hàm lượng glycoalkaloid trong khoai tây Cụ thể, nếu bạn chiên thì lượng glycoalkaloid có thể giảm xuống Tuy nhiên nếu bạn luộc, nướng hoặc dùng lò vi sóng thì không mang lại tác dụng

kể trên Làm khô đông lạnh và khử nước khoai tây có ảnh hưởng rất nhỏ đến hàm lượng solanin

Nhai một miếng nhỏ vỏ khoai tây sống trước khi nấu có thể giúp xác định mức

độ solanin chứa trong khoai tây; vị đắng cho thấy hàm lượng glycoalkaloid cao Nếu khoai tây có nhiều hơn 0,2 mg/g solanin, cảm giác bỏng rát ngay lập tức sẽ xuất hiện trong miệng

Để tránh ngộ độc, khi dùng khoai tây cần chọn khoai chắc, vỏ mịn không đốm vết và nặng so với kích thước Tránh loại khoai đã mọc mầm, nhũn nếu ăn thì phải gọt hết chân mầm Không ăn khoai tây đã bị chuyên sang màu xanh Những vệt xanh đó cho hay sự có mặt của solanin

*Bảo quản khoai tây đúng cách:

Nếu bạn định dự trữ khoai tây thì đầu tiên là bạn nên chắc chắn bạn đã loại bỏ những củ khoai tây hỏng và những củ khoai tây bạn mang đi dự trữ được giữ hoàn toàn khô ráo (nước có thể kích thích sự nảy mầm của khoai tây) Sau đó hãy mang bảo quản các củ khoai tây này ở nơi hoàn toàn khô ráo và thoáng mát

Các điều kiện bảo quản khác nhau có thể ảnh hưởng đến mức độ solanine trong khoai tây Mức độ glycoalkaloid tăng khi khoai tây tiếp xúc với ánh sáng vì ánh sáng làm tăng tổng hợp glycoalkaloid như solanine Vì vậy, khoai tây nên được bảo quản ở nơi tối

để tránh tăng tổng hợp solanine Khoai tây chuyển sang màu xanh lục do tăng chất diệp lục và quá trình quang hợp là dấu hiệu của việc tăng tiếp xúc với ánh sáng và do đó có liên quan đến hàm lượng solanine cao Quá trình tổng hợp solanine cũng được kích thích bởi chấn thương cơ học vì glycoalkaloid được tổng hợp ở bề mặt cắt của khoai tây Thế nên cần loại bỏ những củ khoai tây hỏng và những củ khoai tây bạn mang đi dự trữ được giữ hoàn toàn khô ráo (nước có thể kích thích sự nảy mầm của khoai tây) Sau đó hãy

9

mang bảo quản các củ khoai tây này ở nơi hoàn toàn khô ráo và thoáng mát Bảo quản khoai tây trong thời gian dài cũng có liên quan đến việc tăng hàm lượng solanine

10

KẾT LUẬN

Khoai tây là một loại cây trồng có giá trị kinh tế cao ở Việt Nam nói riêng và toàn thế giới nói chung Vì vậy việc bảo quản khoai tây là một vấn đề rất cần thiết Tuy nhiên, việc bảo quản khoai tây ở những nước nhiệt đới trong đó có nước ta đang là một vấn đề khá nan giải Việc bảo quản khoai tây không đúng cách như để khoai tây tiếp xúc nhiều với ánh sáng mặt trời, các tổn thương trong quá trình thu hoạch, vận chuyển,… sẽ khiến cho khoai tây hóa xanh hoặc mọc mầm, xuất hiện những vết thương Bản thân khoai tây hay thậm chí màu xanh của khoai tây hoặc những vết thương hoàn toàn vô hại nhưng đáng chú ý là những chất độc được khoai tây sản sinh ra trong những điều kiện này

Trong tự nhiên, bất kỳ loại động thực vật nào cũng có cơ chế tự bảo vệ riêng cho mình, khoai tây cũng vậy Để bảo vệ củ không bị sâu mọt và quá trình nảy mầm diễn ra suôn sẻ, khoai tây tiết ra Solanine và Chaconine Đây là những chất độc thuộc nhóm glycoalkaloid Chất này không nhận thấy được bằng vị giác (vị đắng) khi nồng độ dưới

15 đến 20 mg/ 100 g Ở nồng độ cao, solanine với hàm lượng 0,2 - 0,7 g/ kg trọng lượng

cơ thể, có thể gây ngộ độc chết người

Vì vậy, cần quan tâm và có cách bảo quản thích hợp với khoai tây cũng như loại

bỏ khoai tây có màu xanh hay khoai tây đã mọc mầm Đặc biệt chú ý, không được luộc khoai tây chung với vỏ

11