(Đồ án hcmute) tối ưu hóa các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa và ức chế enzyme tiêu hóa tinh bột từ lá ổi rừng

Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của nồng độ dung môi % và thời gian chiết h đến khả năng ức chế gốc tự do DPPH ứng với tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là 40 mL/g ..... Biểu đồ bề

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

GVHD: ĐẶNG THỊ NGỌC DUNG NGUYỄN QUANG VINH SVTH : TIÊU HOÀNG LÂM TRẦN THỊ HỒNG PHƯỚC

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 08/2022

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 08/2022

Trang 5

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn ThS Đặng Thị Ngọc Dung và PGS TS Nguyễn Quang Vinh đã hướng dẫn chúng tôi thực hiện Khóa luận tốt nghiệp Cũng như các thầy cô trong Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm đã hỗ trợ chúng tôi trong quá trình thực hiện

Xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, những người đã động viên, tạo điều kiện thuận lợi và giúp

đỡ chúng tôi trong quá trình thực hiện Khóa luận tốt nghiệp

Trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót, chúng tôi rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô để bài Khóa luận được hoàn thiện hơn

Trang 19

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC xvi

DANH MỤC HÌNH xix

DANH MỤC BẢNG xxiii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xxvi

TÓM TẮT KHOÁ LUẬN xxvii

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.3 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu của đề tài 2

1.4 Nội dung nghiên cứu 2

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

1.6 Bố cục của báo cáo 3

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 4

2.1 Giới thiệu về ổi 4

2.1.1 Đặc điểm sinh thái 5

2.1.2 Phân loại 6

2.2 Thành phần hóa học của lá ổi 7

2.2.1 Thành phần chung 7

2.2.2 Polysaccharide 8

2.2.3 Protein 8

2.2.4 Khoáng chất và vitamin 8

2.2.5 Acid phenolic và các hợp chất liên quan 9

2.2.6 Flavonoid 11

2.2.7 Các phenol và tannin hiếm 13

2.2.8 Tinh dầu và các thành phần không phải phenol khác 14

2.2.9 Terpenoid 14

2.3 Lợi ích của dịch chiết lá ổi 15

2.4 Các phương pháp trích ly 15

Trang 20

2.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về trích ly chất hoạt tính sinh học từ nguyên

liệu thiên nhiên 20

2.5.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước về trích ly chất hoạt tính sinh học từ nguyên liệu thiên nhiên 20

2.5.2 Tình hình nghiên cứu trong nước về trích ly chất hoạt tính sinh học từ nguyên liệu thiên nhiên 21

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 23

3.1 Nguyên vật liệu và thiết bị nghiên cứu 23

3.1.1 Lá ổi 23

3.1.2 Thiết bị sử dụng 23

3.1.3 Hóa chất sử dụng 23

3.1.4 Dụng cụ sử dụng 24

3.2 Phương pháp nghiên cứu 24

3.2.1 Sơ đồ nghiên cứu 24

3.2.2 Quy trình trích ly lá ổi 26

3.3 Nội dung nghiên cứu 27

3.3.1 Trích ly bằng phương pháp Soxhlet 27

3.3.2 Trích ly bằng phương pháp sử dụng áp suất cao (HPE) 29

3.4 Phương pháp phân tích 32

3.4.1 Xác định hàm lượng polyphenol tổng 32

3.4.2 Xác định hàm lượng flavonoid trong dịch chiết 33

3.4.3 Xác định khả năng kháng oxy hóa 33

3.4.4 Xác định khả năng ức chế α-amylase và α-glucosidase 34

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 35

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 36

4.1 Phương pháp Soxhlet 36

4.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến quá trình trích ly polyphenol từ lá ổi rừng 36 4.1.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu đến quá trình trích ly polyphenol từ lá ổi rừng 37

4.1.3 Ảnh hưởng của thời gian chiết đến quá trình trích ly polyphenol từ lá ổi rừng 39

4.1.4 Tối ưu quá trình trích ly polyphenol từ lá ổi rừng bằng phương pháp Soxhlet 40

4.1.5 Tối ưu điều kiện chiết 71

Trang 21

4.2 Phương pháp trích ly bằng áp suất cao 71

4.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến quá trình trích ly polyphenol từ lá ổi rừng 71 4.2.2 Ảnh hưởng của thời gian chiết đến quá trình trích ly polyphenol từ lá ổi rừng 72

4.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến quá trình trích ly polyphenol từ lá ổi rừng 73

4.2.4 Tối ưu quá trình trích ly polyphenol từ lá ổi rừng bằng phương pháp trích ly bằng áp suất cao 75

4.2.5 Tối ưu điều kiện chiết 104

4.3 So sánh phương pháp trích ly áp suất cao và Soxhlet 104

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106

5.1 Kết luận 106

5.2 Kiến nghị 106

TÀI LIỆU THAM KHẢO 108

PHỤ LỤC 120

Trang 22

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Cây ổi (Psidium guajava L.) 5 Hình 2.2 Cây, lá và hoa ổi 5 Hình 2.3 Quả ổi 6 Hình 2.4 Ổi ruột đỏ và ổi ruột trắng 6 Hình 2.5 Lá của các giống ổi 7 Hình 2.6 Sự đa dạng của các loại đường được kết hợp vào các aglycones flavonoid trong ổi 12 Hình 2.7 Chiết bằng máy Soxtest 17 Hình 2.8 Thiết bị trích ly sử dụng áp suất cao 19 Hình 4.1 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của nồng độ dung môi (%) và thời gian

chiết (h) đến hàm lượng polyphenol tổng từ lá ổi rừng với tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là 40:1 (mL/g) 47

Hình 4.2 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của nồng độ dung môi (%) và tỉ lệ dung

môi/nguyên liệu (mL/g) đến hàm lượng polyphenol tổng từ lá ổi rừng với thời gian chiết là 4h 47

Hình 4.3 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu (mL/g)

và thời gian chiết (h) đến hàm lượng polyphenol tổng từ lá ổi rừng với nồng độ dung môi là 50% 48

Hình 4.4 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của nồng độ dung môi (%) và thời gian

chiết (h) đến hàm lượng flavonoid từ lá ổi rừng với tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là 40:1 (mL/g) 49

môi/nguyên liệu (mL/g) đến hàm lượng flavonoid từ lá ổi rừng với thời gian chiết là 4h 49

Hình 4.6 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu (mL/g)

và thời gian chiết (h) đến hàm lượng flanovoid từ lá ổi rừng với nồng độ dung môi là 50% 50

Hình 4.7 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của nồng độ dung môi (%) và thời gian

chiết (h) đến khả năng ức chế gốc tự do DPPH ứng với tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là 40 mL/g 57

Trang 23

môi/nguyên liệu (mL/g) đến khả năng ức chế gốc tự do DPPH ứng với thời gian chiết là 4h 57

Hình 4.9 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của thời gian chiết (h) và tỉ lệ dung

môi/nguyên liệu (mL/g) đến khả năng ức chế gốc tự do DPPH ứng với nồng độ dung môi là 50% 58

Hình 4.10 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của nồng độ dung môi (%) và thời

gian chiết (h) đến khả năng ức chế gốc tự do ABTS ứng với tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là 40 mL/g 58

Hình 4.11 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của nồng độ dung môi (%) và tỉ lệ

dung môi/nguyên liệu (mL/g) đến khả năng ức chế gốc tự do ABTS ứng với thời gian chiết là 4h 59

môi/nguyên liệu (mL/g) đến khả năng ức chế gốc tự do ABTS ứng với nồng độ dung môi là 50% 59

gian chiết (h) đến khả năng ức chế α-amylase ứng với tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là 40 mL/g67

dung môi/nguyên liệu (mL/g) đến khả năng ức chế α-amylase ứng với thời gian chiết là 4h 67

môi/nguyên liệu (mL/g) đến khả năng ức chế α-amylase ứng với nồng độ dung môi là 50% 68

gian chiết (h) đến khả năng ức chế α-glucosidase ứng với tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là 40 mL/g 68

dung môi/nguyên liệu (mL/g) đến khả năng ức chế α-glucosidase ứng với thời gian chiết là 4h 69

môi/nguyên liệu (mL/g) đến khả năng ức chế α-glucosidase ứng với nồng độ dung môi là 50% 69

Trang 24

gian chiết (phút) đến hàm lượng polyphenol tổng từ lá ổi rừng với nhiệt độ chiết là 80C 80

Hình 4.20 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của nồng độ dung môi (%) và nhiệt

độ chiết (C) đến hàm lượng polyphenol tổng từ lá ổi rừng với thời gian chiết là 10 (phút) 81

Hình 4.21 Biều đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của thời gian chiết (phút) và nhiệt độ

chiết (C) đến hàm lượng polyphenol tổng từ lá ổi rừng với nồng độ dung môi là 50% 81

gian chiết (phút) đến hàm lượng flavonoid từ lá ổi rừng với nhiệt độ chiết là 80C 82

độ chiết (C) đến hàm lượng flavonoid từ lá ổi rừng với thời gian chiết là 10 (phút) 82

Hình 4.24 Biều đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của thời gian chiết (phút) và nhiệt độ

chiết (C) đến hàm lượng flavonoid từ lá ổi rừng với nồng độ dung môi là 50% 83

gian chiết (h) đến khả năng ức chế gốc tự do DPPH ứng với nhiệt độ 80oC 90

độ (oC) đến khả năng ức chế gốc tự do DPPH ứng với thời gian chiết là 10 phút 90

Hình 4.27 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của thời gian chiết (h) và nhiệt độ (oC) đến khả năng ức chế gốc tự do DPPH ứng với nồng độ dung môi là 50% 91

gian chiết (h) đến khả năng ức chế gốc tự do ABTS ứng với nhiệt độ 80oC 91

độ (oC) đến khả năng ức chế gốc tự do ABTS ứng với thời gian chiết là 10 phút 92

Hình 4.30 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của thời gian chiết (h) và nhiệt độ (oC) đến khả năng ức chế gốc tự do ABTS ứng với nồng độ dung môi là 50% 92

gian chiết (h) đến khả năng ức chế - amylase ứng với nhiệt độ 80oC 100

độ (oC) đến khả năng ức chế - amylase ứng với thời gian chiết là 10 phút 100

Trang 25

Hình 4.33 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của thời gian chiết (h) và nhiệt độ (oC) đến khả năng ức chế - amylase ứng với nồng độ dung môi là 50% 101

gian chiết (h) đến khả năng ức chế - glucosidase ứng với nhiệt độ 80oC 101

độ (oC) đến khả năng ức chế - glucosidase ứng với thời gian chiết là 10 phút 102

Hình 4.36 Biểu đồ bề mặt phản ứng cho thấy ảnh hưởng của thời gian chiết (h) và nhiệt độ (oC) đến khả năng ức chế - glucosidase ứng với nồng độ dung môi là 50% 102

Trang 26

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học chung của lá ổi (Mandal và cộng sự, 2009) 7 Bảng 2.2 Các hợp chất polysaccharide có trong lá (Kim và cộng sự, 2016) 8 Bảng 2.3 Hàm lượng khoáng chất và vitamin có trong lá ổi (Thomas và cộng sự, 2017) 9 Bảng 2.4 Thành phần acid phenolic có trong dịch chiết lá ổi (Jayachandran và cộng sự, 2018)

môi/nguyên liệu 30:1 bằng phương pháp Soxhlet 36

Bảng 4.2 Ảnh hưởng tỉ lệ dung môi/nguyên liệu tương ứng với thời gian chiết là 3h, nồng độ

dung môi là 50% bằng phương pháp Soxhlet 38

Bảng 4.3 Ảnh hưởng thời gian chiết tương ứng với nồng độ dung môi là 50%, tỉ lệ dung

môi/nguyên liệu 40:1 bằng phương pháp Soxhlet 39

Bảng 4.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm mã hóa các biến độc lập 40 Bảng 4.5 Kết quả bố trí thí nghiệm đầy đủ theo quy hoạch thực nghiệm (CCD) giá trị hàm

lượng polyphenol tổng và flavonoid 42

Bảng 4.6 Phân tích Anova ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng polyphenol tổng 43 Bảng 4.7 Phân tích Anova ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng flanovoid trong dịch chiết

44

Bảng 4.8 Kết quả phân tích sự phù hợp của mô hình và thực nghiệm của polyphenol tổng 44 Bảng 4.9 Kết quả phân tích sự phù hợp của mô hình và thực nghiệm của flavonoid 45 Bảng 4.10 Kết quả bố trí thí nghiệm đầy đủ theo quy hoạch thực nghiệm (CCD) khả năng ức

chế gốc tự do DPPH và ABTS bằng phương pháp Soxhlet 52

Bảng 4.11 Bảng phân tích phương sai (ANOVA) ảnh hưởng của các yếu tố đến khả năng ức

chế gốc tự do DPPH 53

Trang 27

Bảng 4.12 Bảng phân tích phương sai (ANOVA) của các yếu tố đến khả năng ức chế gốc tự do

ABTS 54

Bảng 4.13 Kết quả phân tích sự phù hợp của mô hình và thực nghiệm của DPPH 54 Bảng 4.14 Kết quả phân tích sự phù hợp của mô hình và thực nghiệm của ABTS 55 Bảng 4.15 Kết quả bố trí thí nghiệm đầy đủ theo quy hoạch thực nghiệm (CCD) khả năng ức

chiết là 60C bằng phương pháp trích ly bằng áp suất cao 72

Bảng 4.22 Ảnh hưởng của thời gian chiết tương ứng với nồng độ dung môi là 50%, nhiệt độ

chiết là 60C bằng phương pháp trích ly bằng áp suất cao 73

Bảng 4.23 Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết tương ứng với nồng độ dung môi là 50%, thời gian

chiết là 10 phút bằng phương pháp trích ly bằng áp suất cao 74

Bảng 4.24 Sơ đồ bố trí thí nghiệm mã hóa các biến độc lập 75 Bảng 4.25 Kết quả bố trí thí nghiệm đầy đủ theo quy hoạch thực nghiệm (CCD) hàm lượng

polyphenol tổng và flavonoid bằng áp suất cao 76

Bảng 4.26 Phân tích Anova ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng polyphenol tổng 77 Bảng 4.27 Phân tích Anova ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng flanovoid trong dịch

chiết 78

Bảng 4.28 Kết quả phân tích sự phù hợp của mô hình và thực nghiệm của polyphenol tổng 78 Bảng 4.29 Kết quả phân tích sự phù hợp của mô hình và thực nghiệm của flavonoid 79

Trang 28

Bảng 4.30 Kết quả bố trí thí nghiệm đầy đủ theo quy hoạch thực nghiệm (CCD) khả năng ức

chế gốc tự do DPPH và ABTS bằng phương pháp trích ly bằng áp suất cao 85

Bảng 4.31 Bảng phân tích phương sai (ANOVA) ảnh hưởng của các yếu tố đến khả năng ức

chế gốc tự do DPPH phương pháp trích ly bằng áp suất cao 86

Bảng 4.32 Bảng phân tích phương sai (ANOVA) của các yếu tố đến khả năng ức chế gốc tự do

ABTS phương pháp trích ly bằng áp suất cao 87

Bảng 4.33 Kết quả phân tích sự phù hợp của mô hình và thực nghiệm của DPPH 87 Bảng 4.34 Kết quả phân tích sự phù hợp của mô hình và thực nghiệm của ABTS 88 Bảng 4.35 Kết quả bố trí thí nghiệm đầy đủ theo quy hoạch thực nghiệm (CCD) khả năng ức

Trang 29

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ABTS: 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)

ANOVA: Analysis of Variance

CCD: Central Composite Design

DPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl

GAE: Gallic Acid Equivalents

GC/MS: Gas Chromatography/Mass Spectroscopy

HPE: High Pressure Extraction

HPLC: High Performance Liquid Chromatography

IC50: Half maximal Innhibition Concentration

QE: Quercetin Equivalent

TE: Trolox Equivalent

TFC: Total Flavonoid Content

TPC: Total Polyphenol Content

Trang 30

TÓM TẮT KHOÁ LUẬN

Trong nghiên cứu này, phương pháp luận bề mặt đáp ứng đã được sử dụng để tối ưu hóa điều kiện chiết xuất của các hợp chất sinh học từ lá ổi rừng bằng phương pháp có hỗ trợ áp suất cao (HPE) và phương pháp Soxhlet Các thí nghiệm được thiết kế theo mô hình trực giao cấp hai Kết quả cho thấy rằng các điều kiện trích ly có ảnh hưởng đáng kể đến năng suất chiết xuất của các hợp chất polyphenol và khả năng chống oxy hóa cũng như khả năng ức chế enzyme tiêu hoá tinh bột α-amylase, α-glucosidase Điều kiện tối ưu trong phương pháp HPE là: methanol 49%, thời gian chiết 10 phút và nhiệt độ 80oC, tại điều kiện này giá trị hàm lượng polyphenol tổng, flavonoid, khả năng ức chế gốc DPPH, ABTS lần lượt là 235,83 (mgGAE/g), 129,80 (mgQE/g), 406,08 (mgTE/g), 559,17 (mgTE/g) và giá trị IC50 của khả năng ức chế α-amylase, α-glucosidase lần lượt là 30,30 (µg/mL), 3,17 (µg/mL) Kết quả được so sánh với kết quả thu được khi trích ly bằng phương pháp Soxhlet Trong chiết xuất Soxhlet, điều kiện tối ưu là thời gian chiết là: methanol 54,41%, thời gian 4,07h, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu 42,5/1 Tại điều kiện chiết tối ưu, hàm lượng polyphenol tổng thu được: 259,62 (mgGAE/g); hàm lượng flavonoid là 128,26 (mgQE/g) Khả năng ức chế gốc DPPH có giá trị là 197,34 (mgTE/g), ức chế gốc ABTS

có giá trị là 343,9 (mgTE/g), ức chế amylase có giá trị IC50 là 34,81 (µg/mL), ức chế glucosidase có giá trị IC50 là 9,91 (µg/mL) Những kết quả này chỉ ra rằng phương pháp HPE

α-là phương pháp trích ly thu được dịch chiết có hoạt tính cao hơn so với phương pháp Soxhlet

Từ đó thấy được lá ổi là một trong những nguồn nguyên liệu thiên nhiên chiết các chất chống oxy hóa và ức chế enzyme tiêu hóa tiềm năng

Trang 31

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Hợp chất có hoạt tính sinh học là một loại hợp chất được tìm thấy một lượng nhỏ trong thực vật và một số loại thực phẩm (Akanksha và cộng sự, 2022) Các hợp chất này mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người Nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học được tìm thấy trong những thực phẩm mà chúng ta tiêu thụ như: ngũ cốc, các loại đậu, dầu ô liu, rau, trái cây, trà… Các nhà nghiên cứu đã xác định được nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học cao từ cây cỏ như quinin trong vỏ cây canh kina để điều trị sốt rét, cafein từ lá chè, hạt cà phê giúp kích thích hệ thần kinh Vitamin C từ quả chanh, cam giúp phòng và điều trị bệnh chảy máu dưới da của các thủy thủ đi biển lâu ngày (Aleksandra Kizhina và cộng sự, 2022) Trong những năm gần đây, các hợp chất có hoạt tính học học từ thiên nhiên được sử dụng rộng rãi và phổ biến Chúng được sản xuất dưới dạng thực phẩm chức năng, thực phẩm thuốc, bổ sung dinh dưỡng có tác dụng nâng cao sức khỏe cho con người, chống oxy hóa, tăng cường hệ miễn dịch, giúp phòng và hỗ trợ điều trị một số loại bệnh Theo nhiều nghiên cứu, lá ổi cũng chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe bao gồm các polysaccharide, protein, polyphenol, vitamin và khoáng chất Chúng có tác dụng phòng chống các loại bệnh như: đái tháo đường, tim mạch, chống viêm, chống ung thư, chống tiêu chảy, kháng khuẩn… (Dewi và cộng sự, 2021)

Hiện nay, xã hội ngày càng phát triển, bên cạnh đó nhu cầu về ăn uống của con người cũng ngày một tăng Xu hướng của người tiêu dùng thực phẩm hiện nay là sản phẩm phải ngon, chất lượng, giá cả hợp lí, bên cạnh đó còn phải có tác dụng tích cực đối với sức khoẻ họ Chính

vì vậy, việc bổ sung thêm các hợp chất từ nguyên liệu có nguồn gốc từ thiên nhiên có lợi cho sức khoẻ vào thực phẩm là vô cùng cần thiết Các hợp chất sinh học này ngoài có tác dụng bảo quản thực phẩm sử dụng được lâu hơn mà còn các tác động tích cực đối với sức khoẻ con người

Do đó cần phải có phương pháp trích ly với điều kiện tối ưu nhất, ít tốn kém chi phí nhất để có thể thu được các hợp chất sinh học như mong muốn Trong và ngoài nước hiện nay có nhiều nghiên cứu về các hợp chất có hoạt tính sinh học từ nguyên liệu trong tự nhiên cũng như phương pháp trích ly Trong một nghiên cứu của Venâncio Alves Amaral và cộng sự (2020) về các hợp

chất phenolic từ lá ổi Psidium guajava (Linn.): Ảnh hưởng của phương pháp hỗ trợ chiết xuất

đối với tổng hàm lượng phenolic và hoạt động chống oxy hóa đã cho thấy các hợp chất phenolic trích ly từ lá ổi có khả năng chống oxy hóa Theo nghiên cứu về tối ưu hóa chiết polyphenol từ

Trang 32

lá ổi bằng phương pháp bề mặt đáp ứng của Hồ Bá Vương và cộng sự (2015) chỉ ra rằng lá ổi như những nguồn chiết xuất các chất chống oxy hóa tự nhiên Thông qua đề tài “Tối ưu hóa các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa và ức chế enzyme tiêu hóa tinh bột từ lá ổi rừng” xác định được thông số tối ưu của quá trình trích ly polyphenol từ lá ổi rừng băng phương pháp Soxhlet

và phương pháp áp suất cao Nghiên cứu này nhằm xét xem phương pháp trích ly nào có hiệu suất và hiệu quả kinh tế nhất và tối ưu chúng để thu được lượng chất có hoạt tính sinh học cao nhất

1.2 Mục tiêu của đề tài

Nghiên cứu của đề tài nhằm mục tiêu xác định điều kiện tối ưu để chiết xuất các hợp chất có hoạt tính kháng oxy hoá và ức chế enzyme tiêu hoá tinh bột từ lá ổi rừng bằng phương pháp Soxhlet và áp suất cao

1.3.Giới hạn và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Giới hạn về đối tượng nghiên cứu: nghiên cứu về các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa và ức chế enzyme tiêu hóa từ lá ổi rừng

Giới hạn về nội dung nghiên cứu: đề tài đi sâu nghiên cứu về phương pháp trích ly và tối ưu điều kiện chiết để thu được các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa và ức chế enzyme tiêu hóa từ lá ổi rừng

1.4 Nội dung nghiên cứu

 Khảo sát ảnh hưởng của thông số công nghệ đến hiệu suất trích ly các hợp chất

polyphenol

 Tối ưu hóa điều kiên chiết xuất các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa và ức chế

enzyme tiêu hóa tinh bột từ lá ổi rừng

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Trang 33

Từ đề tài “Tối ưu hóa các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa và ức chế enzyme tiêu hóa tinh bột từ lá ổi rừng” có thể tiến hành trích ly các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa và

ức chế enzyme tiêu hóa ở mức cao nhất và lựa chọn được phương pháp phù hợp mang lại hiệu quả kinh tế nhất

1.6 Bố cục của báo cáo

Bài báo cáo bao gồm 5 chương:

 Chương 1: Mở đầu

 Chương 2: Tổng quan

 Chương 3: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

 Chương 4: Kết quả và bàn luận

 Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Trang 34

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu về ổi

Ổi có tên khoa học là Psidium guajava L thuộc:

 Chi: Psidium L (Rai và cộng sự, 2009)

Ổi là một loại trái cây nhiệt đới, được tiêu thụ rộng rãi ở dạng tươi hoặc chế biến và khẳng định được tính ưu việt so với các loại trái cây khác nhờ giá trị dinh dưỡng của nó Đây là một loại trái cây có năng suất cao, mang lại lợi nhuận kinh tế cao mà không cần chăm sóc nhiều Ngoài ra, các bộ phận của cây ổi như búp non, lá non, vỏ rễ và vỏ thân còn được dùng làm thuốc (Irshad và cộng sự, 2020)

1.1.1 Nguồn gốc

Ổi (Psidium guajava L.) thuộc họ cây lá hai mầm Myrtaceae, chi Psidium Chi Psidium

có khoảng 150 loài, trong đó có 5 loài chính: Psidium guianense, Psidium cowianum, Psidium

chinense, Psidium Friedrichsthalianum và Psidium guajava Trong đó, ổi thuộc loài Psidium guajava được trồng phổ biến nhất Một số giống ổi được trồng và đặt tên theo vị trí mà chúng

được trồng (Adsule và Kadam, 1995)

Psidium guajava được coi là loài bản địa ở Mexico, sau đó lan rộng ra khắp Nam Mỹ,

châu Âu, châu Phi và châu Á (Rosa và cộng sự, 2008) Đầu thế kỷ 17, người Bồ Đào Nha đã mang ổi đến Ấn Độ và lan rộng khắp các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á Người ta tin rằng hầu hết các cuộc du nhập ổi vào Ấn Độ lần đầu tiên được thực hiện tại Basti ở Uttar Pradesh Hiện nay, nó phát triển ở các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới, thích nghi với các điều kiện khác nhau (Abin và cộng sự, 2011)

Do nhu cầu ngày càng tăng đối với các sản phẩm tươi và chế biến, việc trồng ổi trở nên phổ biến và có thị trường lớn tại hơn 60 quốc gia Ấn Độ là quốc gia sản xuất ổi lớn nhất thế

Trang 35

giới, sau đó là Trung Quốc, Kenya, Thái Lan, Indonesia, Pakistan, Mexico, Brazil, Bangladesh, Nigera, Philippines, Việt Nam và Ai Cập (Gill, 2016)

Hình 2.1 Cây ổi (Psidium guajava L.)

2.1.1 Đặc điểm sinh thái

Ổi là cây gỗ nhỏ hay cây bụi, cao 2-8 m, phân cành rộng Thân cây thường có dạng đốm, với lớp vỏ vảy bên ngoài màu nâu đỏ Rễ cây ổi thuộc loại rễ cọc Lá cây ổi hình bầu dục hoặc thuôn dài, dài 7-15 cm, có gân nổi rõ, mặt dưới thường có lông Hoa to, lưỡng tính, mọc từng chùm 2, 3 chiếc, ít khi ở đầu cành mà thường ở nách lá Những bông hoa với đài hoa màu xanh lục hình chuông phân chia không đều Hoa ổi có sáu cánh hoa màu trắng và nhiều nhị hoa với bao phấn màu vàng Hoa thụ phấn chéo dễ dàng nhưng cũng có thể tự thụ phấn (Adsule và Kadam, 1995)

Hình 2.2 Cây, lá và hoa ổi

Quả ổi thuộc loại quả mọng Quả bao gồm một lớp thịt và nhiều hạt nhỏ nằm trong lòng thịt quả Hạt cứng, hình đa giác Các giống không hạt chứa rất ít hạt Quả ổi chủ yếu có hình

Trang 36

tròn Một số giống có hình trứng hoặc hình quả lê Quả trưởng thành hoàn toàn có chiều dài

4-10 cm và đường kính 4-8 cm (Singh, 1988) Trọng lượng trung bình của quả thay đổi từ 50 -

500 g Màu của quả trưởng thành thường là màu vàng Màu thịt bình thường là trắng hoặc kem Trong một số giống, nó có màu hồng Quả ổi thường giòn, thơm và ngọt Quả chín thì mềm hơn nhưng vẫn thơm, ngọt (Adsule và Kadam, 1995)

Hình 2.3 Quả ổi

Ổi phát triển tốt ở hầu hết các vùng khí hậu ở nhiệt đới và cận nhiệt đới Mặc dù là loại cây cứng cáp, không bị ảnh hưởng nhiều bởi các đợt lạnh hay nhiệt độ khắc nghiệt, nhưng nó không chịu được sương giá Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển nằm trong khoảng từ 23 - 28°C (Samson, 1980) Ổi có thể trồng trên nhiều loại đất Tuy nhiên, đất thịt nhẹ, thoát nước tốt là thích hợp nhất để trồng ổi (Adsule và Kadam, 1995) Ngoài ra, nó còn phù hợp với đất có độ chua thấp và hàm lượng nitơ, phốt pho và kali thấp là những yếu tố hạn chế chính đối với sản xuất cây trồng (Renato và cộng sự, 2017)

2.1.2 Phân loại

Dựa vào màu sắc của ruột ổi, người ta chia giống ổi thành 2 loại phổ biến: ổi ruột đỏ (P

guajava var Pomifera) và ổi ruột trắng (P guajava var Pyrifera) (Barbalho và cộng sự, 2012)

Hình 2.4 Ổi ruột đỏ và ổi ruột trắng

Trang 37

Qua quá trình trồng trọt và chọn lọc giống, hiện nay các giống ổi cũng rất đa dạng, phong phú Việt Nam hiện có nhiều giống ổi khác nhau, do đó về năng suất, chất lượng (độ giòn, độ ngọt, mức độ ngon) không giống nhau Ngoài giống ổi thường phổ biến khắp thế giới, còn có những giống ổi khác phổ biến như: ổi tím Malaysia, ổi nữ hoàng, ổi lê, ổi Ruby ruột đỏ, ổi sẻ,

ổi ruột đỏ, ổi sim nhật, ổi đuôi phụng…

Hình 2.5 Lá của các giống ổi

2.2 Thành phần hóa học của lá ổi

Trang 38

2.2.2 Polysaccharide

Các polysaccharide có các đặc tính lý hóa, sinh học, dược lý khác nhau như chống oxy hóa, chống viêm, chống đái tháo đường, điều hòa miễn dịch khối u Các hợp chất polysaccharide này có thể được trích ly bằng phương pháp chiết xuất có hỗ trợ sóng siêu âm Các polysacharide này chứa khóa 9,13% acid uronic và 64,42% tổng số đường, trong đó có 2,24% là đường khử Ngoài ra chung còn chứa khoảng 18,58% hàm lượng sulfate Các hợp chất polysaccharide này

có thể được sử dụng thay thế acarbose để kiểm soát bệnh đái tháo đường cũng như là một chất phụ gia chống oxy hóa trong thực phẩm (Luo và cộng sự, 2018)

Bảng 2.2 Các hợp chất polysaccharide có trong lá (Kim và cộng sự, 2016)

2.2.4 Khoáng chất và vitamin

Lá ổi chứa rất nhiều khoáng chất và vitamin chẳng hạn như canxi, kali, lưu huỳnh, magie, vitamin C và B Theo nghiên cứu của Thomas và cộng sự (2017), hàm lượng của các khoáng chất có trong lá ổi được thể hiện ở bảng 2.3

Trang 39

Bảng 2.3 Hàm lượng khoáng chất và vitamin có trong lá ổi (Thomas và cộng sự, 2017)

2.2.5 Acid phenolic và các hợp chất liên quan

Các nghiên cứu thành phần phenolic có trong lá ổi cũng như các nghiên cứu về các chất hoạt tính sinh học có tác dụng chống bệnh đái tháo đường loại 2 có trong dịch chiết lá ổi người

ta đã phát hiện được 11 acid phenolic (Jayachandran và cộng sự, 2018)

Bảng 2.4 Thành phần acid phenolic có trong dịch chiết lá ổi (Jayachandran và cộng sự,

Tiêu đề	Tối ưu hóa các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa và ức chế enzyme tiêu hóa tinh bột từ lá ổi rừng
Tác giả	Tiêu Hoàng Lâm, Trần Thị Hồng Phước
Người hướng dẫn	GVC. ThS. Đặng Thị Ngọc Dung, PGS. TS. Nguyễn Quang Vinh
Trường học	Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công nghệ hóa học và thực phẩm
Thể loại	Khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	153
Dung lượng	12,35 MB