Nghiên cứu sự biến đổi thành phần hóa lý của tỏi (allium sativum) phan rang theo thời gian lên men

Chính vì vậy, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu sự biến đổi thành phần hóa lý của tỏi Allium sativum Phan Rang theo thời gian lên men” là cần thiết nhằm tìm ra được các quy luật biến đổ

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM






NGUYỄN THANH HUYỀN

NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN HÓA

LÝ CỦA TỎI (ALLIUM SATIVUM) PHAN RANG

THEO THỜI GIAN LÊN MEN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÁNH HÒA, 2015

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM






NGUYỄN THANH HUYỀN

NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN HÓA

LÝ CỦA TỎI (ALLIUM SATIVUM) PHAN RANG

THEO THỜI GIAN LÊN MEN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TS NGUYỄN VĂN MINH

KHÁNH HÒA, 2015

Ngành: Công nghệ thực phẩm Khoa: Công nghệ thực phẩm

Tên chuyên đề: Nghiên cứu sự biến đổi thành phần hóa lý của tỏi (Allium sativum) Phan Rang theo thời gian lên men

Số trang: 52 Số chương: 03 Số tài liệu kham khảo: 43 Hiện vật: 01 quyển đồ án + 01 đĩa CD

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Kết luận:

Khánh Hòa, ngày ……tháng……năm 2015

TS Nguyễn Văn Minh

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành đồ án tốt nghiệp ngoài sự nỗ lực của bản thân em còn nhận được nhiều sự giúp đỡ từ các tổ chức và cá nhân Qua đây, cho em gửi những lời cảm ơn chân thành nhất tới các quý thầy cô, gia đình và bạn bè Lời đầu tiên em xin gửi tới Ban Giám hiệu và các phòng ban trường Đại học Nha Trang, các cán bộ giảng viên đang công tác trong trường lời chúc sức khỏe, niềm kính trọng và sự tự hào vì đã được sống và học tập trong ngôi trường này trong những năm qua Em xin gửi lời cảm ơn tới Quý thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thực phẩm đã tận tình chỉ dạy và cho em nhiều kiến thức quý báu trong những năm qua

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc nhất tới TS Nguyễn Văn Minh và TS Nguyễn Thế Hân đã định hướng ý tưởng nghiên cứu, tận tình hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm và động viên em trong suốt quá trình làm đề tài và hoàn thành cuốn đồ án này

Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, các anh chị khóa trước, bạn bè, những người luôn quan tâm giúp đỡ, động viên, đồng thời là chỗ dựa tinh thần cho em hoàn thành tốt mọi công việc được giao trong suốt thời gian học tập và thực hiện đồ án vừa qua

Khánh Hòa, tháng 6 năm 2015

Sinh viên Nguyễn Thanh Huyền

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC BẢNG iv

DANH MỤC HÌNH v

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY TỎI 3

1.1.1 Tên gọi và lịch sử 3

1.1.2 Đặc điểm hình thái và đặc điểm sinh trưởng của cây tỏi ta 4

1.1.3 Thành phần trong tỏi 5

1.1.4 Tác dụng sinh học của tỏi 8

1.1.5 Hàm lượng mỗi ngày trong cơ thể 14

1.1.6 Tìm hiểu nguồn nguyên liệu tỏi ở Việt Nam 15

1.2 LÊN MEN VÀ CÁC BIẾN ĐỔI SAU QUÁ TRÌNH LÊN MEN 15

1.2.1 Khái niệm chung 15

1.2.2 Khái niệm lên men tỏi đen 16

1.2.3 Các biến đổi chung của tỏi theo thời gian lên men 16

1.3 TỔNG QUAN VỀ TỎI ĐEN 17

1.3.1 Tên gọi và lịch sử 17

1.3.2 Tình hình nghiên cứu tỏi đen trên thế giới 18

1.3.3 Tình hình nghiên cứu tỏi đen tại Việt Nam 20

1.3.4 Thành phần hóa học của tỏi đen 23

1.3.5 Tác dụng sinh học của tỏi đen 23

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 27

2.1.2 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị dùng trong nghiên cứu 27

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.2.1 Sơ đồ quy trình tổng quát lên men sản xuất tỏi đen 29

2.2.2 Sơ bố trí thí nghiệm nghiên cứu 30

2.3 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN BỊ MẪU PHÂN TÍCH 31

2.4 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 31

2.4.1 Xác định các chỉ tiêu vật lý 31

2.4.2 Xác định các chỉ tiêu hóa học 32

2.5 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 33

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 SỰ BIẾN ĐỔI CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA TỎI THEO THỜI GIAN LÊN MEN 34

3.1.1 Sự biến đổi pH của tỏi theo thời gian lên men 34

3.1.2 Sự biến đổi cường độ màu nâu của tỏi theo thời gian lên men 35

3.2 SỰ BIẾN ĐỔI CHỈ TIÊU HÓA HỌC CỦA TỎI THEO THỜI GIAN LÊN MEN 40

3.2.1 Sự biến đổi hàm lượng nước của tỏi theo thời gian lên men 40

3.2.2 Sự biến đổi hàm lượng tro của tỏi theo thời gian lên men 41

3.2.3 Hàm lượng protein hòa tan và lipid của tỏi trước và sau lên men 42

3.2.4 Sự biến đổi hàm lượng đường tổng của tỏi theo thời gian lên men 43

3.2.5 Sự biến đổi hàm lượng flavonoid của tỏi theo thời gian lên men 45

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 48

Kết luận 48

Đề xuất ý kiến 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

PHỤ LỤC 53

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Phân loại khoa học của tỏi 3

Bảng 1.2 Giá trị dinh dưỡng trong 100 g tỏi tươi 6

Bảng 1.3 Kết quả khảo sát định tính các thành phần hóa học của tỏi 7

Bảng 3.1 Hàm lượng protein hòa tan và lipid của tỏi trước và sau lên men 43

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Hình ảnh cây tỏi 4

Hình 1.2 Hình ảnh củ tỏi 5

Hình 1.3 Hình ảnh sản phẩm tỏi đen 17

Hình 2.1 Hình ảnh củ tỏi Phan Rang 27

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình tổng quát lên men sản xuất tỏi đen 29

Hình 2 3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu sự biến đổi thành phần hóa lý của tỏi theo thời gian lên men 30

Hình 3.1 Sự biến đổi pH của tỏi theo thời gian lên men 34

Hình 3.2 Sự thay đổi màu sắc bên ngoài và bên trong của tỏi theo thời gian lên men 37

Hình 3.3 Sự biến đổi cường độ màu nâu của tỏi theo thời gian lên men 38

Hình 3.4 Sự biến đổi hàm lượng nước của tỏi theo thời gian lên men 40

Hình 3.5 Sự biến đổi hàm lượng tro của tỏi theo thời gian lên men 42

Hình 3.6 Sự biến đổi hàm lượng đường tổng của tỏi theo thời gian lên men 44

Hình 3.7 Sự biến đổi hàm lượng flavonoid của tỏi theo thời gian lên men 46

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BAL : Bristish Anti Lewisite

DMSA : 2,3 dimercapto succinic acid

HDL : High densitylipoprotein

LDL : Low densitylipoprotein

SAC : S – Allyl cysteine

PA : Polyamide

TPC : Total polyphenol content

TFC : Total flavonoid content

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

UBND : Ủy ban nhân dân

số nghiên cứu gần đây đã phát hiện thêm nhiều công dụng của tỏi tươi như ức chế, tiêu diệt tế bào ung thư, hạ huyết áp, giảm cholesterol trong máu, phòng ngừa trụy tim mạch, ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh

Ở Việt Nam, tỏi được trồng khá phổ biến trải dài từ Bắc vào Nam với sản lượng tỏi hàng năm ước đạt hàng nghìn tấn Một số loài tỏi có chất lượng cao được trồng như tỏi Lý Sơn, tỏi Hà Nội, tỏi Phan Rang, đã khẳng định được vị trí trên thị trường trong nước, được người tiêu dùng ưa chuộng và đánh giá cao Tỏi Việt Nam cũng đã được xuất bán ra một số thị trường nước ngoài như Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, tuy nhiên với sản lượng còn khiêm tốn Tỏi được bán trên thị trường nội địa cũng như xuất khẩu chủ yếu ở dạng tươi, do vậy giá bán không cao, làm giảm giá trị kinh tế của sản phẩm tỏi Hơn nữa, việc bảo quản sản phẩm tỏi tươi cũng gặp nhiều khó khăn, tổn thất trong quá trình bảo quản khá lớn gây nhiều thiệt hại về kinh tế cho người trồng cũng như người chế biến Vì vậy, việc nghiên cứu sản xuất ra các sản phẩm mới từ tỏi nhằm nâng cao giá trị cho cây tỏi, sản phẩm có thể sử dụng rộng rãi bởi đa số đối tượng người tiêu dùng (không có mùi và vị khó chịu) là một yêu cầu cấp bách Sản phẩm tỏi đen được coi là một trong những sản phẩm có giá trị kinh tế và giá trị dược học cao được sản xuất từ tỏi tươi nhờ quá trình lên men trong điều kiện có sự kiểm soát về nhiệt độ và độ ẩm Sản phẩm tỏi

đen đã được nghiên cứu sản xuất và sử dụng rộng rãi trên thế giới như tại Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc Tác dụng của tỏi đen đã được khoa học chứng minh và được kiểm chứng trong thực tế và được xem như là một siêu thực phẩm - superfood Trong quá trình lên men, rất nhiều biến đổi hóa lý diễn ra bên trong dẫn đến những thay đổi về thành phần hóa học của tỏi Việc hiểu rõ những biến về thành phần hóa

lý sẽ cho phép nhà sản xuất xác định được thời gian lên men thích hợp cho các nguyên liệu tỏi khác nhau

Chính vì vậy, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu sự biến đổi thành phần hóa lý của tỏi (Allium sativum) Phan Rang theo thời gian lên men” là cần thiết

nhằm tìm ra được các quy luật biến đổi về hóa lý từ đó giúp các nhà khoa học và các nhà sản xuất xác định được quy trình lên men phù hợp

 Mục tiêu của đề tài

Xác định được sự biến đổi một số thành phần hóa lý của tỏi theo thời gian lên men

 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu sự thay đổi tính chất vật lý và thành phần hóa học của tỏi trong quá trình lên men ở một chế độ nhất định

 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Kết quả nghiên cứu của đề tài là dữ liệu khoa học có giá trị tham khảo cho các nhà khoa học và sản xuất, giảng viên và sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm, Công nghệ sinh học quan tâm đến tỏi đen và các thành phần hóa lý của tỏi đen

 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

• Góp phần gia tăng hiệu quả kinh tế cho người dân trồng tỏi

• Nâng cao giá trị nông sản của Việt Nam

• Mở ra cơ hội sử dụng thực phẩm bổ dưỡng, có giá thành rẻ cho người dân

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY TỎI

1.1.1 Tên gọi và lịch sử

Tên Việt Nam : Tỏi

Tên tiếng Anh: Garlic

Phân loại khoa học của tỏi theo hệ thống phân loại thực vật được thể hiện trên Bảng 1.1

Bảng 1.1 Phân loại khoa học của tỏi [6]

Loài (species) Tỏi - Allium sativum

Phân họ ( subfamilia ) Hành (Allioideae )

Cây tỏi (Allium sativum L.) là một loài trong chi Hành tây (Allium) có nguồn

gốc ở Trung Á và sau đó được trồng nhiều ở các nước Trung Quốc, Cận Đông, và khu vực Địa Trung Hải trước khi chuyển về phía tây đến Trung và Nam Âu, Bắc Phi (Ai Cập ), Mexico và nhiều nước trong đó có Việt Nam Ở Việt Nam, tỏi được trồng nhiều ở các tỉnh Hải Dương, Thái Bình, Bắc Ninh, Quảng Ngãi, Ninh Thuận Lịch sử sử dụng trên 7000 năm và đã được sử dụng cho mục đích ẩm thực và làm thuốc Tỏi được sử dụng hàng ngàn năm cho mục đích y tế Tài liệu tiếng Pháp cho thấy tỏi được sử dụng làm thuốc khoảng 5000 năm trước và nó đã được sử dụng

3000 năm trong y học Trung Quốc Người Ai Cập, Babylon, Hy Lạp và La Mã sử dụng tỏi cho các mục đích chữa bệnh Năm 1858, Pauster chú ý đến hoạt tính kháng

khuẩn của tỏi, và nó đã được sử dụng như một chất khử trùng để ngăn chặn hoại tử trong Thế chiến I và Thế chiến II [28]

Hình 1.1 Hình ảnh cây tỏi [43]

Ngày nay, tỏi vừa là cây rau gia vị quan trọng ở khu vực Địa Trung Hải, cũng như một gia vị thường xuyên ở Châu Á, Châu Phi, và Châu Âu, vừa là đối tượng nghiên cứu tiềm năng

1.1.2 Đặc điểm hình thái và đặc điểm sinh trưởng của cây tỏi ta

1.1.2.1 Đặc điểm hình thái

Tỏi là loại cây thân thảo, có căn hành (thân rễ)

- Thân: Thân thật là chồi mọc đầu tiên (tép tỏi), thân khi sinh có hình trụ tròn vươn cao, mang phát hoa Thân thật phía dưới mang nhiều rễ phụ, bẹ lá và chồi (tép tỏi ) hình thành thân giả, phần bẹ lá và chồi bó thành nhiều khối tạo nên củ Củ tỏi

có nhiều tép Từng tép tỏi cũng như cả củ tỏi đều có lớp vỏ mỏng bảo vệ (Hình 1.2) [1]

- Lá: Phần dưới là bẹ ôm sát chồi bên trong (tép tỏi) Phần phiến lá bên trên cứng, thẳng, dài 15 - 50 cm, rộng 1,0 - 2,5 cm có rãnh khía, mép lá hơi ráp Ở mỗi nách lá phía gốc có một chồi nhỏ sau này phát triển thành một tép tỏi, các tép này nằm chung trong một cái bao (do các bẹ lá trước tạo ra) thành một củ tỏi tức là thân hành (giò) của tỏi [1]

- Hoa : Tỏi có hoa mọc thành cụm trên đầu một trục hình trụ từ thân củ kéo dài

ra Cụm hoa là một tán giả hình cầu, màu trắng, đỏ hoặc xanh nhạt Hoa xếp thành tán ở ngọn thân trên một cán hoa dài 55 cm hay hơn Bao hoa màu trắng hay hồng bao bởi một cái mô dễ rụng tận cùng thành mũi nhọn dài Hoa lưỡng tính, thụ phấn nhờ côn trùng Hoa nở vào tháng 5 - 7 [1]

- Qủa : Có một hạt, quả ra tháng 9 - 10

Hình 1.2 Hình ảnh củ tỏi [42]

1.1.2.2 Đặc điểm sinh trưởng

Tỏi là các loài thực vật sống lâu năm, phát triển tốt trong vùng ôn đới của Bắc bán cầu Phần lớn các chồi cây trong các loài thuộc chi hành đều gia tăng trưởng bằng cách tạo ra các chồi nhỏ hay “mầm cây” xung quanh chồi già, cũng như bằng cách phát tán hạt Một vài loài có thể tạo ra nhiều củ (quả) nhỏ trong cụm

hình đầu ở gốc lá, tạo ra cụm nhỏ gọi là “ mắt hành (tỏi)” (chẳng hạn như A cepa nhóm Proliferum) Các mắt này có thể phát triển thành cây và thường được thu

hoạch vào cuối đông, đầu xuân [1]

1.1.3 Thành phần trong tỏi

Thành phần dinh dưỡng của tỏi tươi được thể hiện trên Bảng 1.2

Bảng 1.2 Giá trị dinh dưỡng trong 100 g tỏi tươi [35]

Qua bảng thành phần dinh dưỡng của tỏi cho thấy trong thành phần hóa học của tỏi có chứa nhiều các chất như: khoáng chất, chất béo, đường, protein và các vitamin… Vì vậy, nó là nguồn dinh dưỡng cung cấp cho cơ thể một năng lượng Khi ta sử dụng đều đặn hàng ngày giúp cho cơ thể có hệ miễn dịch cao, làm giảm nguy cơ mắc các bệnh tiểu đường, viêm khớp, tim mạch, ung thư, giúp cho cơ thể phòng trừ một số chứng bệnh thiếu vitamin

Ngoài ra, tỏi có chứa rất nhiều hợp chất có hoạt tính y dược cao chủ yếu là các hợp chất chứa lưu huỳnh như: alliin, alliinase, allicin, S - Allylcysteine, diallyl sulfide, Allylmethyltrisulfide (Bảng 1.3) [6], [33], [36]

Bảng 1.3 Kết quả khảo sát định tính các thành phần hóa học của tỏi [ 6]

1.1.4 Tác dụng sinh học của tỏi

Theo đông y, tỏi có vị cay, tính ấm, hơi có độc, vào 2 kinh Can, Vị Tỏi có tác dụng thông khiếu, giải phong, sát trùng, tiêu nhọt, hạch

Theo y học hiện đại cho rằng tỏi được xem như dược phẩm trị bách bệnh, có chứa nhiều hợp chất sinh học tự nhiên, các hợp chất lưu huỳnh có trong tỏi có tỷ lệ cao tới trên 60% và chính các hợp chất này mang lại tác dụng hiệu quả đối với cơ thể Đã có nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước

về tác dụng của củ tỏi và kết quả cho thấy [2], [4], [6], [25], [34]:

1.1.4.1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm

Tỏi chứa hàng trăm thành phần có hoạt tính sinh học, nhất là allicin, alliin, S- Allycystein, diallysufur, ajone, allylmethyltrisulfur, enzyme alliinase nên có khả khuẩn phổ rất rộng Tỏi có thể diệt được rất nhiều loại vi khuẩn , kể cả trực trùng đồ hộp, lao, tiêu chảy, thương hàn, kiết lỵ, tụ cầu khuẩn… Danh sách mới nhất cho thấy tỏi diệt được 72 loại vi khuẩn, vius, kể cả cúm, HIV…v.v

Cơ chế hình thành khi ta cắt nhân tỏi thành những lát mỏng hoặc dã nhỏ thì xảy ra biến đổi hóa học, dưới tác dụng của phân hóa tố anilaza, chất alliin biến đổi thành allicin

Được chứng minh là một chất kháng tự nhiên mạnh, mạnh bằng 1/5 thuốc penicillin và 1/10 thuốc tetraccycline Diệt khuẩn rất mạnh đối với các tụ cầu khuẩn, thương hàn, phó thương hàn, nấm độc, một số loại siêu vi trùng Nước tỏi pha loãng

125000 mà vẫn có dấu hiệu ức chế nhiều loại vi trùng gram âm, gram dương như:

saphylococus, streptococus, salmonella, V.cholerae

Các chất Azooene, dianllil disulfide, diallil - triusulfide và các hoạt chất chứa lưu huỳnh khác ( được tạo ra khi tỏi tươi giã nát) có khả năng ức chế 70 loại vi khuẩn gram (-) và gram (+) kể cả vi khuẩn bệnh hủi, bệnh lao Thậm chí nó còn kháng được cả những vi khuẩn đã lờn thuốc kháng sinh thường dùng, khi phối hợp với cloramphenicol hoặc streftomicin, tỏi làm tăng hiệu lực kháng sinh của chúng

Kháng vius: tỏi có thể ngăn ngừa được một số bệnh gây ra do virus gây lở mồm long móng bò, ngựa, trâu Diệt ký sinh trùng và nguyên sinh động vật: Nước

ép tỏi có tác dụng chữa bệnh đường ruột do nguyên sinh lamblia intestinalis gây ra Với lỵ amid do antamocba histolytica gây ra cũng bị diệt ngay ở dịch ép tỏi ở nồng

1.1.4.2 Tác dụng dưỡng nhan, ích thọ, làm chậm sự lão hóa

Các nghiên cứu của Bác sĩ Robertlin đã thữa nhận rằng tỏi có tác dụng dưỡng nhan ích thọ, làm chậm sự lão hóa Đó là khả năng bảo vệ hồng cầu không bị ôxy hóa và khống chế phần tử tự do sinh ra trong quá trình ôxy hóa để các phần tử này không tác động đến quá trình lão hóa Ăn tỏi thường xuyên còn giúp khả năng phục hồi sức khỏe và chống sự già nua

Trong tỏi chứa vitamin B1, chất xúc tác không thể thiếu trong quá trình trao đổi đường Quá trình trao đổi đường diễn ra thuận lợi sẽ khiến cho máu có được tình trạng kiềm tốt Nếu thiếu vitamin B1, sức đề kháng của cơ thể đối với bệnh tật

sẽ giảm sút, dễ mắc các bệnh về da

Tỏi cũng chứa vitamin B2, loại vitamin B2 tự nhiên này không giống với loại vitamin B2 tổng hợp từ các chất hóa học Vitamin B2 có trong tỏi chứa acid flavin monucleotide và acid flavin dinucleotide, chúng là chất xúc tác không thể thiếu trong quá trình trao đổi protein sẽ ảnh hưởng đến vẻ đẹp của làn da bạn, bởi vậy vitamin B2 có trong tỏi có tác dụng duy trì vẻ đẹp khỏe mạnh cho làn da Vitamin B2 chứa trong tỏi mang các loại acid là chất men chuyển đổi chất protein cần thiết

Sự chuyển đổi này có ảnh hưởng đến vẻ đẹp của làn da vì vitamin B2 có tác dụng giữ cho da đẹp

Trong tỏi còn có vitamin C, nó có tác dụng tăng cường tính đàn hồi của mạch máu, chống các bệnh về máu, giải độc, ngăn ngừa sự xuất hiện của các hắc tố, bởi vậy tỏi có thể ngăn ngừa và xoa nếp nhăn

Tỏi còn chứa vitamin E có tác dụng tăng cường sức đàn hồi của huyết quản, chống bệnh hoại huyết, giải độc Vì vậy, tỏi có thể phòng ngừa da già mốc, da đồi mồi

Tỏi dùng bên ngoài thúc đẩy tuần hoàn máu, tẩy lớp sừng lão hóa trên da, làm da mềm và đàn hồi, phòng nắng, phòng lắng hắc tố, tẩy vết đốm, làm trắng da, chống bạc tóc, rụng tóc Tỏi thường được làm thành các mỹ phẩm như cao tỏi và rượu tỏi, có tác dụng bảo vệ làn da làm mất các vết đốm

1.1.4.3 Tỏi ngăn chặn sự đông máu

Tỏi có tác dụng ngăn ngừa sự đông máu cục, một nguy cơ của kích tim và tai biến động mạch não Máu cục gây ra do sự dính chùm của tiểu cầu mỗi khi có dấu hiệu cơ thể bị thương để ngăn ngừa bạch huyết

Trong tỏi có chất Ajoene mà bác sĩ Eric Block, Đại học Nữu Ước khám phá

ra Theo ông ta, chất này có công hiệu như Aspirin trong việc làm giảm sự đóng cục của máu, lại rẻ tiền mà ít tác dụng phụ không muốn Điều này cũng phù hợp với nhận xét của bác sĩ I.S.Menon là miền nam nước Pháp, khi ngựa bị máu đóng cục ở chân thì nông gia đều chữa khỏi bằng cách cho ăn nhiều tỏi và hành

Bệnh viện Hải Quân Hoa Kỳ trong trại Pendleton, California, cũng công bố

là tỏi có chất ngừa đông máu đo đó có thể làm máu lỏng và ngăn ngừa tai biến động mạch máu não, kích tim vì máu cục Các nhà thảo mộc học xưa kia cũng nói là tỏi làm máu loãng hơn Tác dụng này diễn ra rất mau, chỉ vài giờ sau khi dùng tỏi Chưa có trường hợp nào trong đó ăn nhiều tỏi đưa đến máu loãng rồi băng huyết, vì tỏi chỉ làm máu loãng tới mức bình thường thôi

1.1.4.4 Tác dụng với rối loạn tiêu hóa, rối loạn cơ quan

Tỏi đặc biệt tốt để phòng tránh các rối loạn tiêu hóa Kích thích tiết dịch vị, tiết mật Phòng tránh các nhiễm khuẩn dạ dày ruột Tỏi có tác dụng trị các chứng rối loạn tiêu hóa do men hoặc do thần kinh gây khó tiêu, đầy hơi, trướng bụng, bí trung tiện, chống co thắt dạ dày ruột

1.1.4.5 Tác dụng giải độc kim loại nặng

Tỏi có tác dụng bảo vệ cơ thể chống nhiễm độc các kim loại nặng Hợp chất sulfur của tỏi là chất giải độc chì mãn tính Sau khi ăn tỏi hàm lượng chì trong mô gan và mô cơ, giảm hẳn các triệu chứng nhiễm độc giảm đáng kể Do đó có thể phòng chống bệnh nghề nghiệp nhiễm độc chì cho các công nhân thường xuyên phải tiếp xúc với các sản phẩm chì như công nhân khai thác và chế biến chì, sản xuất accu chì, súc rửa bồn xăng có pha chì, bằng cách ăn tỏi hàng ngày Với các trường hợp nhiễm độc kim loại nặng như thủy ngân, cadium và các chế phẩm của chúng như methyl mircury, pheny mercury Tỏi có tác dụng ngang với các thuốc giải độc kim loại nặng thường dùng như BAL ( Bristish Anti Lewisite ) hoặc

DMSA ( 2,3 dimercapto succinic acid )

1.1.4.6 Tỏi đề phòng tắc nghẽn mạch máu

Trong nghiên cứu, người ta đã thấy nước tỏi có tác dụng phòng tắc nghẽn mạch máu nhờ khả năng phân giải và hòa tan một loại protein dễ gây tắc Nhiều chứng minh qua nghiên cứu đã thấy thuốc hỗn hợp có tỏi có tác dụng như aspirin

Vì vậy, các chuyên gia y tế đã khuyên người bệnh tăng mỡ máu cần ăn từ 3 - 4 nhánh tỏi mỗi ngày

1.1.4.7 Tác dụng giảm đường huyết

Tỏi có tác dụng gia tăng sự phóng thích Insullin tự do trong máu, tăng cường chuyển hóa glucose trong gan, giảm lượng đường trong máu và trong nước tiểu ( tác dụng tương đương với Tolbutamid, một loại sunfamid chữa tiểu đường type II ) Do

đó dùng tỏi thường xuyên hàng ngày có thể chữ bệnh tiểu đượng type II cho người

mắc bệnh từ 3-10 năm; đồng thời người bệnh phải tuân thủ nghiêm ngặt các điều cấm kỵ với người bệnh tiểu đường (ăn với lượng phù hợp các chất ngọt có chứa đường; thuốc lá; bia rượu; thức ăn chiên rán, quay, nướng; chất béo động vật, cùi dừa, dầu cọ Hạn chế ăn muối, thịt có màu đỏ, ngũ cốc v.v…)

1.1.4.8 Tác dụng tăng cường hệ miễn dịch

Tỏi có tác dụng đáng kể lên hệ miễn dịch; tăng hoạt tính các thực bào lymphô cyte nhất là với thực bào CD4 giúp cơ thể bảo vệ màng tế bào chống tổn thương nhiễm sắc thể AND, kháng virus, phòng chống nhiễm trùng

1.1.4.9 Tác dụng giải độc nicotin mãn tính

Tỏi là một loại thuốc giải độc nicotin mãn tính cho người nghiện thuốc lá và công nhân sản xuất thuốc lá rất hữu hiệu, làm giảm cơn đau nguy cấp ở tim, động mạch, và các rối loạn chức năng của người bệnh

1.1.4.10 Tỏi làm giảm cholesterol để phòng bệnh tim mạch:

Nghĩa là giảm lượng cholesterol bám rộng trên thành mạch Từ đó ngăn ngừa được các bệnh xuất huyết mạch máu não, đau thắt tim, cao huyết áp và một số bệnh tim mạch khác Nhiều nghiên cứu thấy rằng nước chiết từ tỏi để lâu ngày làm giảm 30% lượng cholesterol nên giúp phòng ngừa xơ cứng động mạch nhờ làm albumin mật độ cao (HDL), hoặc làm giảm mật độ thấy albumin (LDL)

Theo Báo “Ăn uống và dinh dưỡng” của trường đại học Taffsi (Mỹ), mỗi

ngày ăn hai nhánh tỏi sẽ có công hiệu ngang với uống thuốc làm giảm cholesterol Còn các nhân viên nghiên cứu thuộc trường Đại học Dennsylvania đã phát hiện tác dụng làm giảm cholesterol và làm hạ thấp khả năng bám của mỡ trong máu Tỏi chứa một hợp chất sinh học là allicin có khả năng tuyệt vời để bảo vệ tim mạch, do

nó có thể hòa giải được một hàm lượng lớn cholesterol dư thừa trong cơ thể người

và vì thế không làm cho huyết áp gia tăng Qua phân tích cho thấy nhiều thành phần hữu cơ chứa trong củ tỏi hoạt động như là những chất hoạt huyết - chống đông đặc máu và tăng khả năng linh động của các tế bào hồng, bạch cầu…v.v

Một số nghiên cứu cho thấy tỏi có thể giảm lượng cholesterol trong máu xuống 12% Trong khi đó, một số công bố khác cho rằng tỏi chỉ có khả năng tối đa

hạ cholesterol xuống dưới 9%

Tuy vậy, bất luận các chỉ số trên nằm ở ngưỡng nào thì tỏi vẫn là cây thuốc

vô cùng quý giá Bởi nếu chỉ hạ nồng độ cholesterol xuống 5% thì đã loại trừ được khả năng mang bệnh tim trên 20%

1.1.4.11 Tỏi phòng chống ung thư

Tỏi còn là vị thuốc chống ung thư hiệu nghiệm Tỏi được thái mỏng thành từng lát để trong không khí khoảng 15 phút sẽ sinh ra chất “đại toán tố “ là chất chống ung thư, đó là hỗn hợp các chất có chứa lưu huỳnh, trong củ tỏi còn có các chất khoáng vi lượng như selen, gecmami, có tác dụng chống ôxy hóa tế bào, chống ung thư Các vitamin C, vitamin E có khả năng ngăn chặn sự phát triển của các khối ung bướu Theo các nhà nghiên cứu thì tỏi có công dụng trị ung thư da, ung thư dạ dày, ung thư phổi, ung thư cột sống… Được giải thích qua cơ chế:

- Mọi khối ung thư đều trải qua ba giai đoạn phát triển, và ở giai đoạn nào chúng cũng bị tỏi chống phá Trong giai đoạn đầu tiên, hoạt động của ôxy trong cơ thế qua quá trình ôxy hóa chuyển thức ăn thành năng lượng đã sản sinh ra gốc tự do ( loại chất có hại ) gây thương tổn các tế bào khiến nó phát triển bất thường Việc ăn tỏi hàng ngày có thể vô hiệu hóa các gốc tự do Các chất chống ôxy hóa trong tỏi có khả năng tấn công khối u trước khi nó có thể nhen nhóm Ở giai đoạn thứ hai là giai đoạn phát bệnh, những tế bào ung thư sẽ phát triển nhanh nếu các hệ thống miễn dịch ban đầu bị phá vỡ Lúc này tỏi sẽ có tác dụng ngăn không cho các tế bào ung thư phát triển, tiêu diệt sự phát triển của những mạch máu mới nuôi sống khối u Một chất khoáng rất cần cho cơ thể lúc này là selen, có rất nhiều trong tỏi Selen là một chất chống ôxy hóa rất mạnh nên có thể giúp cho cơ thể chống lại ung thư

- Các nhà khoa học Pháp thuộc Trung tâm nghiên cứu Nông học quốc gia còn đưa ra lập luận: Trong thành phần của tỏi chứa một hợp chất có khả năng ức chế

hoạt động của các chất gây ung thư Tuy nhiên chúng không tác dụng trực tiếp mà kích thích các enzyme của cơ thể có khả năng ngăn chặn quá trình tạo thành các chất gây ung thư

- Ung thư phổi thì có một nghiên cứu của các chuyên gia độc chất học trường đại học Tổng hợp Queen ở Canada Họ đưa chất dễ gây ung thư mô phổi động vật vào 2 lô chuột: lô A được tiêm chất chiết xuất từ tỏi, còn lô B dùng làm đối chứng không được tiêm Kết quả lô A không hề hấn gì, còn lô chuột B thì ung thư phát triển Từ năm 1952, các nhà khoa học gia Nga Xô Viết đã thành công trong việc ngăn chặn sự phát triển của một vài tế bào ung bướu ở chuột Thí nghiệm ở Nhật Bản cho hay tỏi có thể làm chậm sự sự tăng trưởng tế bào ung thư vú ở loài chuột

và có chất ôxy hóa rất mạnh để ngăn chặn sự phá tế bào do các gốc tự do gây ra Tại viện Ung Thư M.D.Anderson Houston, các bác sĩ đã cứu một con chuột khỏi bị ung thư ruột già bằng cách cho uống chất Sulfur trong tỏi Được biết viện Ung Thư Quốc Gia Hoa Kỳ đang đặt trọng tâm vào việc nghiên cứu khả năng trị bệnh ung thư của hợp chất sulfur này

1.1.5 Hàm lượng mỗi ngày trong cơ thể

Theo những nghiên cứu mới nhất của các nhà khoa học và tổ chức Y tế Thế giới khuyến cáo về sử dụng hàm lượng tỏi mỗi ngày trong cơ thể con người:

- Người bình thường 2 g đến 5 g tỏi tươi; 0,4 - 1,2 gram bột tỏi khô

- Sử dụng 100 mg - 300 mg tỏi trích xuất chống xơ vữa động mạch

- Liều dùng để hạ cholesterol từ 20 mg - 30 mg mỗi ngày

- Điều trị cho hệ tiêu hóa cần dùng 5 g - 15 g mỗi ngày

Đối với người phát hiện bị ung thư, nếu bệnh được phát hiện và điều trị sớm

ăn tỏi thường xuyên hàng ngày từ 5 g đến 20 g tỏi, đồng thời người bệnh tuân thủ nghiêm ngặt các điều kiêng kị như từ bỏ thuốc lá, bia rượu, thức ăn nướng, quay, chiên rán Hạn chế ăn chất béo động vật, cùi dừa, dầu cọ, muối, các loại thịt có màu

đỏ [2][6]

1.1.6 Tìm hiểu nguồn nguyên liệu tỏi ở Việt Nam

Cho đến nay vẫn chưa ai biết chính xác cây tỏi được trồng ở nước ta từ bao giờ nhưng tỏi là gia vị rất quen thuộc, được sử dụng trong nhiều món ăn của con người Việt Nam Trên thế giới có nhiều nước trồng tỏi nhưng tỏi nước ta hiện nay được đánh giá là loại tỏi có chất lượng nhất, tính dược học cao, được nhiều nước trên thế giới tin dùng

Ở Việt Nam, tỏi được trồng ở khắp các địa phương từ Nam chí Bắc Hiện đang có hai nhóm tỏi khác nhau là nhóm tỏi củ nhỏ, vỏ có màu tím, thơm hay còn gọi là tỏi tía, nhiều tinh dầu, được trồng ở các tỉnh phía Bắc Nhóm củ tỏi to, màu trắng hay còn gọi là giống tỏi trắng ở các tỉnh phía Nam, nhất là ven biển miền Trung, đảo Lý Sơn - Quảng Ngãi, Bình Thuận và Ninh Thuận Loại củ to này được trồng trên đất pha cát, thích nghi với điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm, nhiệt

độ 22 - 26 °C Trong khi đó, loại tỏi củ nhỏ sinh trưởng phát triển mạnh vào lúc thời tiết mát, se lạnh được trồng ở các tỉnh phía Bắc như: Hải Dương, Bắc Ninh, Thái Bình, Hòa Bình…v.v

Sản lượng tỏi nước ta năm 2009 đạt 2000 tấn, trong đó: Lý Sơn trồng được 277/295 ha tỏi, năng suất khô gần 59 tạ/ha, sản lượng đạt 1.616 tấn, tăng 56,96% so với cùng kỳ năm trước, huyện Kinh Môn - Hải Dương đứng đầu về sản lượng tỏi của tỉnh trong 302,1 ha tỏi , năng suất tỏi khô khoảng 62 tạ/ha

Tỏi nước ta có chất lượng cao đặc biệt là tỏi của Lý Sơn - Quảng Ngãi, tỏi Phan Rang - Ninh Thuận, xuất khẩu sang nhiều thị trường nước ngoài: Lào, Malaysia, Singapore, Đài Loan, Hàn Quốc, Canada…

1.2 LÊN MEN VÀ CÁC BIẾN ĐỔI SAU QUÁ TRÌNH LÊN MEN

1.2.1 Khái niệm chung

Sự lên men theo nghĩa rộng là quá trình trao đổi chất, qua đó các chất hữu cơ

mà trước tiên là đường bị biến đổi dưới tác dụng của các enzyme, của vi sinh vật Dựa vào cơ chế của quá trình có thể chia ra: lên men yếm khí và lên men hiếu khí

Lên men yếm khí là quá trình phân giải bằng enzyme các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản mà không có sự tham gia của ôxy phân tử Ví dụ như lên men rượu, lên men axetonbutylic, lên men lactic v.v Lên men hiếu khí cũng là quá trình phân giải đường thành các hợp chất đơn giản nhưng cần phải có ôxy tự do Ví

dụ như lên men accetic, lên men citric v.v [5], [7]

1.2.2 Khái niệm lên men tỏi đen

Hiện nay, chưa có một khái niệm cụ thể nào về lên men tỏi đen Tuy nhiên, lên men tỏi đen được nhiều nhà nghiên cứu cho là quá trình lên men chậm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cao được kiểm soát chặt chẽ, xảy ra sự trao đổi chất và các biến đổi các thành phần hóa học và các hoạt tính sinh học của tỏi, trong một khoảng thời gian nhất định để tạo thành sản phẩm có giá trị về mặt dinh dưỡng và y dược [10], [32], [41]

1.2.3 Các biến đổi chung của tỏi theo thời gian lên men

Theo một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng: Trong quá trình lên men tỏi đen, xảy

ra nhiều sự biến đổi về các thành phần hóa học và các hoạt tính sinh học của tỏi như

sự biến đổi hàm lượng carbohydrate, pH, acid amin, cường độ màu nâu, polyphenol, flavonoid, các hợp chất lưu huỳnh v.v… và khả năng chống ôxy hóa của dịch chiết tỏi đen là rất cao

Theo các tác giả đã nghiên cứu và cho thấy dưới tác dụng của nhiệt độ cao,

độ ẩm lớn trong thời gian dài hàm lượng carbohydrate tăng cao hơn gấp nhiều lần

so với tỏi nguyên liệu, như theo nghiên cứu của Choi và cộng sự đến từ Hàn Quốc

đã cho thấy hàm lượng đường khử tăng khoảng 6 lần, từ 2,73g/kg của ngày thứ 7 đến 16,07g/kg vào ngày thứ 35 Cũng theo nhóm tác giả này cho thấy pH giảm trong quá trình lên men, từ 6,33 giảm xuống còn 3,74 [14] Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng hàm lượng các acid amin, polyphenol (từ 13,91mg GAE/g trong tỏi tươi tăng lên 58,33mg GAE/g trong tỏi đen), flavonoid (từ 3,22mg RE/g trong tỏi sống lên đến 16,26mg RE/g trong tỏi đen) và khả năng chống ôxy hóa của tỏi đen tăng

lên đáng kể so với tỏi sống ban đầu (khả năng bắt gốc tự do DPPH, tổng năng lực khử ) [14] Theo nghiên cứu của Kim và cộng sự hàm lượng phenolic và flavonoid của tỏi khi chịu các điều kiện xử lý nhiệt khác nhau cũng đều cao hơn tỏi tươi [17] Cũng theo nghiên cứu của Bae và cộng sự đến từ Hàn Quốc đã chỉ ra rằng: hàm lượng S - Allyl cysteine tăng lên đáng kể trong quá trình sản xuất tỏi đen, cường độ màu nâu cũng tăng cao theo thời gian lên men Quá trình lên men đã xảy ra phản ứng chuyển các hợp chất chứa lưu huỳnh như methioni, cystein, methanethiol thành những hợp chất mới chứa lưu huỳnh có khả năng tan trong nước như Alliin, Isoalliin, Methionin, các dẫn xuất của Cysteine [10] Đây là những hợp chất rất quan trọng góp phần vào việc làm tăng tác dụng của sản phẩm tỏi đen thu được Trong quá trình lên men xảy ra những sự biến đổi như trên có ý nghĩa lớn về mặt dinh dưỡng và y dược

1.3 TỔNG QUAN VỀ TỎI ĐEN

1.3.1 Tên gọi và lịch sử

Tỏi đen (Black garlic) là sản phẩm được chế biến bằng cách lên men chậm, dưới sự kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và độ ẩm trong nhiều ngày, sau một thời gian nhất định sẽ cho ra sản phẩm có hương vị ngọt ngào giống trái cây và có giá trị cao nhờ các hoạt tính sinh học được hình thành trong quá trình lên men Tỏi có màu đen, vị ngọt , không còn mùi cay hăng của tỏi thường và có tác dụng tốt hơn rất nhiều so với tỏi thường [31], [41]

Hình 1.3 Hình ảnh sản phẩm tỏi đen

Tỏi đen có xuất xứ lâu đời từ Hàn Quốc, đặc biệt trong một thập kỉ trở lại

đây được biết đến như một sản phẩm bổ dưỡng, độc đáo và dần được thương mại

hóa mạnh mẽ và rộng khắp thế giới Tỏi đen được giới thiệu rộng rãi tới công chúng

bởi người Nhật vào năm 2005 Các sản phẩm tỏi đen đang nổi lên đình đám như là

một dạng thực phẩm có lợi cho sức khỏe với rất nhiều bằng chứng chứng minh tác

dụng có lợi cho sức khỏe con người Năm 2011, các sản phẩm tỏi đen được tiêu thụ

tại thị trường Hàn Quốc ước tính khoảng 94 triệu đô, và sẽ phát triển một cách vũ

bão trong vài năm tới như là một sản phẩm mang lại sức khỏe cho con người Tỏi

đen có thể sử dụng ở dạng nguyên củ, ở dạng tách chiết, và cũng có thể sử dụng như

là nguyên liệu để sản xuất ra các sản phẩm khác như đồ uống, bánh kẹo, kem v.v…

Không chỉ ở Hàn Quốc, Nhật Bản mà kể cả người tiêu dùng khắp châu Âu, Bắc Mỹ

đều ưa chuộng món ăn này [19] [40]

1.3.2 Tình hình nghiên cứu tỏi đen trên thế giới

Tỏi đã được sử dụng phổ biến trên thế giới từ hơn 4000 năm trước, dùng làm

gia vị thực phẩm - kích thích tiêu hóa, dùng như một loại thuốc chữa bệnh: rối loạn

chuyển hóa, viêm khớp, tiểu đường, cảm lạnh, sốt rét, lao… Những nghiên cứu gần

đây đã phát hiện thêm nhiều công dụng của tỏi như: ức chế, tiêu diệt tế bào ung thư,

hạ huyết áp, giảm cholesterol máu, phòng ngừa trụy tim mạch, ức chế sự phát triển

của vi sinh vật gây bệnh… Tuy nhiên, nhược điểm cố hữu của tỏi là mùi khó chịu

do các hợp chất sulfur gây ra Để khắc phục nhược điểm này, các nhà khoa học

Nhật Bản, Hàn Quốc đã lên men tự nhiên tỏi tươi để tạo ra tỏi đen Kết quả lên men

tỏi tươi thành công mĩ mãn, vừa khắc phục được mùi khó chịu của tỏi, vừa làm tăng

tác dụng chống ôxy hóa của tỏi đen lên nhiều lần so với tỏi tự nhiên [31]

Tỏi đen có xuất xứ từ Hàn Quốc và có bề dày lịch sử, kéo dài hàng trăm năm

và được biết đến bởi những lợi ích sức khỏe Tuy nhiên, sản phẩm độc đáo này mới

chỉ thâm nhập vào thị trường trên thế giới vào những năm đầu tiên thế kỉ 21, là

người đầu tiên đưa tỏi đen vào thị trường Mỹ với thương hiệu “Black garlic” nhà

sáng chế Scott Kim là một trong số cá nhân tiên phong phát triển tỏi đen Scott Kim

đã bắt đầu sản xuất tỏi đen vào năm 2005 và chỉ 2 năm sau đó sản phẩm này trở nên phổ biến tại Mỹ, và sau đó họ mở thêm chi nhánh tại California [38]

Quá trình lên men đã xảy ra phản ứng chuyển các hợp chất chứa lưu huỳnh như methioni, cystein, methanethiol… thành những hợp chất mới chứa lưu huỳnh

có khả năng tan trong nước như S-Allyl-L-cysteine, Alliin, Isoalliin, Methionin, các dẫn xuất của Cysteine… Đây là những hợp chất rất quan trọng góp phần vào việc làm tăng tác dụng của sản phẩm tỏi đen thu được Ngoài ra, sau khi lên men tự nhiên, hàm lượng carbonhydrate đã tăng cao hơn rất nhiều so với tỏi ban đầu Những kết quả nghiên cứu mới đây cho thấy dịch chiết tỏi đen có hiệu lực mạnh kháng lại các tế bào khối u do vậy có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị ung thư, nó còn có tác dụng điều hòa đường huyết [10], [14]

Tỏi đen gần đây đã được giới thiệu với thị trường Hàn Quốc như là một sản phẩm y tế Tỏi đen được hình thành qua quá trình lên men tỏi ở nhiệt độ và độ ẩm cao, gây ra tỏi chuyển sang màu đen bởi các hợp chất màu nâu Hơn nữa, tỏi đen không có mùi vị khó chịu như tỏi tươi Điều này là do sự thay đổi của các hợp chất allicin, có trách nhiệm đối với các mùi hăng, thành các hợp chất chống ôxy hóa tan trong nước có hoạt tính sinh học như S-Allylcysteine, tetrahydro-β-carbolines, và các hợp chất như alkaloids, flavonoid S-Allylcysteine được hình thành bởi các dị hóa của γ-glutamylcysteine và nó ức chế quá trình ôxy hóa liên quan đến quá trình lão hóa và các bệnh khác nhau Các dẫn xuất tetrahydro-β-Carboline đã được xác định trong quá trình chiết xuất dịch tỏi đen, nó cũng cho thấy được tác dụng chống ôxy hóa Các dẫn xuất tetrahydro-β-Carboline được hình thành bằng cách ngưng tụ giữa tryptophan và aldehyde, tương tự như việc sản xuất axit pyruvic bằng con đường allin - allicin hoặc phản ứng Maillard Hơn nữa, một số nghiên cứu đã báo cáo rằng khi chiết xuất tỏi đen có các chất chống ôxy hóa, chống dị ứng, chống bệnh tiểu đường, chống viêm, và tác dụng chống ung thư [10], [14], [17]

Hiện nay trên thế giới, tỏi đen đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, đặc biệt tại các nước châu Á Các nghiên cứu như: nghiên cứu của Choi

và cộng sự đến từ Hàn Quốc về “ Hóa lý và thuộc tính chống ôxy hóa của tỏi đen”

[14], cũng theo Bae và cộng sự đã nghiên cứu về “ Những thay đổi của S-Allyl cysteine và tính chất hóa lý của tỏi đen trong quá trình xử lý nhiệt” [10], các nhà khoa học ở Trung Quốc như Lei và cộng sự cũng đã nghiên cứu về “ Các phân tích Saccharide trong tỏi đen và hoạt động chống ôxy hóa của nó” [20]…v.v Tỏi đen đã được sử dụng khá phổ biến không chỉ làm thức ăn mà còn được nghiên cứu sử dụng trong ngành công nghệ dược phẩm, thực phẩm chức năng, làm thuốc chống ôxy hóa, tăng cường miễn dịch, hỗ trợ điều trị ung thư Trong ngành thực phẩm, nước uống giải khát tỏi đen đóng chai và các dạng chế phẩm khác nhau như cao tỏi đen, viên nang mềm tỏi đen đã và đang được lưu hành rộng rãi tại Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Singapore… và đã được người dân ưa thích nhờ có thêm tác dụng bảo

vệ sức khỏe

1.3.3 Tình hình nghiên cứu tỏi đen tại Việt Nam

Tại Việt Nam, Trung tâm nghiên cứu ứng dụng và sản xuất thuốc của Học viện Quân Y đã trực tiếp nghiên cứu sản xuất thành công tỏi đen trên nguồn nguyên liệu tỏi Lý Sơn - Quảng Ngãi Tỏi đen có màu đen, không có vị hăng cay như tỏi tươi, mà có vị chua ngọt dịu nhẹ giống như các loại trái cây, chỉ cần bóc lớp vỏ ngoài là có thể ăn được Tỏi đen có thể bảo quản trong thời gian dài Thành công này không những góp phần chăm sóc sức khỏe cộng đồng mà còn giúp tăng thu nhập cho người trồng tỏi ở Việt Nam, mở ra hướng phát triển thương mại cho cây tỏi trong tương lai gần [39], [40]

Tiến sĩ Vũ Bình Dương của Học Viện Quân Y, chủ nhiệm đề tài nghiên cứu quy trình lên men tỏi tươi thành tỏi đen cho biết: Ở Việt Nam, có nhiều loài tỏi đặc hữu quý như tỏi Lý Sơn, tỏi Phan Rang Tỏi Lý Sơn có những giá trị đặc biệt so với các loại tỏi khác, về tác dụng cũng như giá trị kinh tế đã được đưa vào danh mục sản phẩm quốc gia Tuy nhiên, cũng giống như các loại tỏi khác, tỏi Lý Sơn mới chỉ được sử dụng ở dạng tươi Từ thực tế đó, nhóm các nhà nghiên cứu của Học Viện Quân Y đã chọn đề tài cấp Nhà nước mã số KC10.TN05/11 - 15 ''Nghiên

cứu lên men tạo tỏi đen từ tỏi Lý Sơn và đánh giá tác dụng sinh học của sản phẩm tạo ra'' [31], [37]

Ở nước ta, số lượng tỏi tiêu thụ trong nước và xuất khẩu là rất lớn Riêng ở tỉnh Ninh Thuận, tỏi là sản phẩm nổi tiếng đã được người dân cả nước biết đến Cây tỏi là cây chủ lực mang lại hiệu quả kinh tế cao cho nông dân địa phương Tỏi được tập trung tại các xã Vĩnh Hải, Thanh Hải, Nhơn Hải của huyện Ninh Hải, phường Văn Hải, Mỹ Hải, Mỹ Bình của thành phố Phan Rang - Tháp Chàm và một số vùng của huyện Thuận Bắc Tổng diện tích của tỏi toàn tỉnh hiện nay là 216 ha cho sản lượng tỏi tươi lên đến 1500 tấn/năm Tuy vậy, trong tỉnh hiện nay chưa có cơ sở nào chế biến tỏi Tỏi sau khi thu hoạch được người dân bán dưới dạng tỏi tươi hoặc tỏi

đã phơi khô Giá tỏi tươi bình quân khoảng 70.000đồng/kg, tỏi khô có giá khoảng 100.000đồng/kg Trong khi đó tỏi đen xuất khẩu ra thị trường Hàn Quốc, Nhật Bản

có giá lên khoảng 3 triệu – 5 triệu đồng/kg; giá bán tỏi đen trong nước hiện nay dao động tùy theo loại tỏi đen từ 1,4 triệu đến 2 triệu đồng/kg

Thực hiện chương trình hỗ trợ doanh nghiệp về Khoa học và Công nghệ giai đoạn 2011 - 2015 đã được UBND tỉnh Ninh Thuận ban hành tại Quyết định số 1323/QĐ - UBND, ngày 15/6/2011, trong năm 2012 Sở Khoa học và Công nghệ đã giúp cho Hội Nông dân tỉnh đăng ký bảo hộ độc quyền nhãn hiệu tập thể tỏi Phan Rang Ngày 19/9/2013 Cục Sở hữu trí tuệ đã có Quyết định số 51716/QĐ - SHTT, cấp Giấy chứng nhận đăng kí nhãn hiệu số 212580 cho tỏi Phan Rang Đây là thành công bước đầu của quá trình phát triển thương hiệu cho các đặc sản trong tỉnh nhà, trong tiến trình hội nhập Quốc tế [37]

Theo các nhà khoa học, sau khi tỏi tươi được lên men trong quy trình từ 40 -

60 ngày, những tép tỏi tươi màu trắng, sẽ chuyển thành màu đen, có vị ngọt, không còn mùi hăng cay của tỏi tươi Ngoài ra, các nhóm hợp chất có trong tỏi sẽ tăng đáng kể sau khi lên men, trong đó hàm lượng đường tăng khoảng 13 lần, fructose tăng 52 lần, đặc biệt là SAC (S-Allyllcystein), chất đã được chứng minh có tác dụng mạnh của tỏi đen - tăng 6 lần so với tỏi tươi Các nghiên cứu về tác dụng sinh học của tỏi đen cũng cho thấy, hợp chất sunfur hữu cơ, dẫn xuất của tetrahydro-β-

carboline được hình thành từ quá trình lên men có hoạt tính mang dạng gốc tự do và

ức chế quá trình perôxy hóa lipid cao hơn tỏi thường Dịch chiết tỏi đen có hiệu lực mạnh kháng lại các tế bào khối u do vậy có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị ung thư Nghiên cứu cũng chỉ ra, tỏi đen giàu SAC, làm giảm sự phát sinh của khối u ruột kết và các tụ điểm ẩn khác thường, những dấu hiệu lâm sàng sớm nhất của ung thư ruột kết Ngoài ra, tỏi đen còn có tác dụng điều hòa đường huyết [40]

Theo các nhà khoa học của Học Viện Quân Y: Thí nghiệm với hình chuột chiếu xạ sinh gốc tự do cho thấy, dịch chiết tỏi đen có tác dụng chống ôxy hóa tăng

từ 2 - 4 lần và bảo vệ các cơ quan miễn dịch như lách, tuyến ức, hạch tốt nhiều hơn

so với tỏi tươi Dịch chiết tỏi đen khi sử dụng dài ngày khá an toàn và không ảnh hưởng tới chức năng sinh lí, sinh hóa của động vật thí nghiệm [37]

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu sẽ đề xuất hình thành dự án sản xuất thử nghiệm, bào chế và sản xuất các sản phẩm từ tỏi đen dưới dạng viên nang mềm, nước uống

để bán ra thị trường với giá thành từ 250 - 300 nghìn đồng/150 gr, giá rẻ hơn rất nhiều so với giá nhập khẩu tỏi đen từ Nhật Bản Nếu hiệu ứng tốt, sẽ nâng quy mô sản xuất và chuyển giao công nghệ cho các cá nhân, tổ chức ngay tại vùng trồng tỏi

Lý Sơn [37]

Nói về khả năng thương mại hóa, TS.Vũ Bình Dương tỏ ra rất lạc quan, bởi thực tế hiện nay trên thế giới, tỏi đen đã được sử dụng khá phổ biến không chỉ làm thức ăn mà còn làm thuốc chống ôxy hóa, tăng cường miễn dịch, hỗ trợ điều trị ung thư Nước uống giải khát tỏi đen đóng chai và các dạng chế phẩm khác (cao tỏi đen, viên nang mềm tỏi đen…) đã và đang lưu hành rộng rãi tại Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Singapore được người dân ưa thích nhờ hương vị dễ chịu, đồng thời

có thêm tác dụng bảo vệ sức khỏe, làm giảm mệt mỏi, tăng sức đề kháng, cải thiện

xơ vữa động mạch, cao huyết áp, cải thiện chức năng hệ tiêu hóa và đường ruột, phòng chống ung ,tim mạch, tiểu đường…v.v

Với những kết quả công nghệ lên men tỏi đen trên đây cho thấy sản phẩm tỏi đen thực sự là sản phẩm quý phục vụ chăm sóc sức khỏe cộng đồng của thế kỉ 21,

có tiềm năng mang lại nguồn thu lớn cho các tỉnh trồng tỏi Hy vọng rằng thời gian

tới đây, các doanh nghiệp trong các tỉnh như Quảng Ngãi, Ninh Thuận… có thể ứng dụng công nghệ này để tạo ra sản phẩm mới đặc thù và có giá trị cao để phục vụ nhu cầu của người dân trong cũng như ngoài tỉnh

1.3.4 Thành phần hóa học của tỏi đen

Tỏi đen chủ yếu chứa các acid amin, peptide, protein, enzyme, glycosides, vitamin, chất béo, các chất vô cơ, carbonhydrate và các hợp chất lưu huỳnh và một

số thành phần khác [41]

- Tỏi đen chứa hầu hết các loại acid amin thiết yếu trong cơ thể, nhiều nhất là : glutamate, arginine, acid aspartic, valine…

- Trong tỏi đen chứa các loại vitamin như: Vitamin A, vitamin B, vitamin C

- Trong tỏi đen có chứa các loại nguyên tố như: kali, photphate, magie, canxi, silic, nhôm, kẽm ngoài ra còn chứa nhiều selenium, germanium…

- Trong quá trình lên men, xảy ra phản ứng chuyển hoá các hợp chất chứa lưu huỳnh như methionin, cystein, methanethiol thành những hợp chất mới chứa lưu huỳnh có khả năng tan trong nước như S-Allyl-L-cysteine, Alliin, Isoalliin, Methionin, Cycloalliin, các dẫn chất của Cysteine, các dẫn chất của Tetrahydro-β-carboline

1.3.5 Tác dụng sinh học của tỏi đen

Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học, tỏi đen ngoài công dụng dinh dưỡng còn là thuốc quý, tốt cho người bị bệnh tim, bảo vệ tế bào gan, dùng tốt trong các trường hợp viêm gan, xơ gan, gan nhiễm mỡ, giúp bảo vệ cơ quan tạo máu, kích thích tiêu hóa, giúp ăn ngủ tốt đặc biệt ở người cao tuổi Tạp chí dinh dưỡng của Hiệp hội Dinh dưỡng Mỹ cùng từng đăng thông tin về kết quả nghiên cứu của nhiều chuyên gia khẳng định tỏi đen ngăn chặn sự suy giảm của tế bào miễn dịch trên những bệnh nhân tiền ung thư, tăng cường khả năng chống lại khối u

Cơ chế tác dụng của tỏi đen không phải tác dụng trực tiếp gây độc lên tế bào

mà thông qua con đường kích thích, đáp ứng miễn dịch, loại trừ khả năng di căn của các tế bào khối u Nhiều nghiên cứu cũng chỉ ra, tỏi đen giàu các hoạt chất, làm

giảm sự phát sinh của khối u ruột kết và các tụ điểm ẩn khác thường, những dấu hiệu ẩn lâm sàng sớm nhất của ung thư ruột kết Ngoài ra, tỏi đen có tác dụng hiệu lực hóa liệu dự phòng đối với các tác nhân gây ung thư bằng cách ức chế sự nhân lên của tế bào khối u Cùng với đó, tỏi đen còn có tác dụng điều hòa đường huyết, như vậy, có thể thấy tỏi đen được tạo ra sau quá trình lên men có tác dụng sinh học hơn hẳn so với tỏi thông thường [10], [14], [17], [30], [31], [40], [41]

1.3.5.1 Tỏi đen ngăn ngừa và phòng chống ung thư

Sau quá trình lên men, trong tỏi đen hàm lượng SAC (S-Allyl cysteine) tăng cao gấp nhiều lần so với tỏi tươi Điều này có ý nghĩa rất quan trọng trong việc ngăn ngừa và phòng chống ung thư Các nghiên cứu về tác dụng sinh học của tỏi đen cho thấy: các hợp chất sunful hữu cơ, dẫn xuất của tetrahydro-β-carbolines được hình thành từ quá trình lên men có hoạt tính mạnh, dọn gốc tự do và ức chế quá trình perôxy hóa lipid cao hơn tỏi thường Kết quả nghiên cứu mới đây cho thấy dịch chiết tỏi đen có hiệu lực mạnh kháng lại các tế bào khối u, do vậy có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị ung thư Cơ chế tác dụng của tỏi đen không phải bằng cách trực tiếp gây độc tế bào mà thông qua con đường kích thích đáp ứng miễn dịch, loại trừ khả năng di căn của các tế bào khối u Nghiên cứu cho thấy rằng tỏi đen giàu SAC làm giảm sự phát sinh của ung thư ruột kết và các tụ điểm ẩn khác thường, những dấu hiệu lâm sàng sớm nhất của ung thư ruột kết Kết quả nghiên cứu còn cho thấy tỏi đen có hiệu lực hóa liệu dự phòng đối với các tác nhân gây ung thư bằng cách ức chế sự nhân lên tế bào khối u

1.3.5.2 Tỏi đen ngăn ngừa bệnh tiểu đường

Tỏi đen có tác dụng điều hoa đường huyết nhờ vào S-methyl-L-cysteine sulfoxide và S-Allyl cysteine sulfoxide, sulfide có chứa G-6-P enzyme NADPH có tác dụng ngăn chặn và ức chế sự phá hủy insullin và tác dụng hạ đường huyết Do

đó, tỏi đen có khả năng hỗ trợ điều trị cũng như phòng chống các biến chứng tiểu đường Tỏi có tác dụng gia tăng sự phóng thích insulin tự do trong máu, tăng cường

chuyển hóa glucose trong gan, giảm lượng đường trong máu và trong nước tiểu Vì vậy dùng tỏi đen thường xuyên có thể chữa bệnh tiểu đường loại 2 cho người mắc bệnh từ 3-10 năm Isoleucine trong tỏi đen có tác dụng thúc đẩy bài tiết insulin và duy trì sự ổn định của đường huyết

1.3.5.3 Tỏi đen có khả năng chống nhiễm khuẩn

Nếu tỏi tươi có chứa Allicin có tác dụng chống vi khuẩn, kháng sinh và chống lại các loại nấm thì trong tỏi đen chứa S-Allyl cystein sulfoxide hỗ trợ sự hấp thụ, chuyển hóa allicin dễ dàng hơn, do đó thúc đẩy mạnh mẽ khả năng tự bảo vệ của cơ thể chống lại vi khuẩn, virus xâm nhập và nhiễm trùng Vì vậy, giúp chống các bệnh đường hô hấp, tăng cường sức đề kháng cho cơ thể

1.3.5.4 Tỏi đen giúp chống lão hóa

Allicin có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm; các chất chống ôxy hóa có tác dụng bảo vệ tế bào khỏi một số bệnh, sự lão hóa Do đó, tỏi đen làm chậm quá trình lão hóa, tăng tuổi thọ cho người sử dụng Tỏi đen có tác dụng tiêu độc, tiêu viêm Không những giúp ngăn ngừa lão hóa, còn có tác dụng làm trẻ hóa làn da, sáng da,

mờ các vết nám

1.3.5.5 Tỏi đen làm giảm cholesterol - giảm béo

Hợp chất SAC (S-Allyl cysteine) và một dẫn xuất của amino acid cysteine được thấy có hàm lượng lớn hơn nhiều trong tỏi đen so với tỏi tươi Hai thành phần

đó có thể làm giảm lượng cholesterol bám rộng trên thành mạch Từ đó ngăn ngừa được các bệnh xuất huyết máu não, đau thắt tim, cao huyết áp và một số bệnh tim mạch khác

Sử dụng tỏi đen thường xuyên sẽ làm tăng hàm lượng cholesterol có lợi (HDL) và giảm đi hàm lượng cholesterol xấu (LDL), cung cấp SAC (giảm mỡ trong máu) Tỏi đen rất tốt cho bệnh tim mạch, cao huyết áp và máu nhiễm mỡ

1.3.5.6 Tỏi đen giúp giải độc gan và tăng cường chức năng gan

Tỏi đen có tác dụng tăng cường tổng hợp chức năng gan, hiệu quả cao trong việc ngăn ngừa các loại bệnh, trong đó, công dụng hiệu quả trong việc điều trị viêm