báo cáo đồ án củ cải trắng

Nhiều báo cáo ở nhiều quốc gia khác nhau cũng có chung nhận định là chế độ ăn có vai trò quan trọng trong phát triển bệnh béo phì, tăng huyết áp, bệnh tim mạch và một số loại ung thư.Trư

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM



-ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THU NHẬN HỢP CHẤT PHENOLIC TỪ CỦ CẢI TRẮNG RAPHANUS SATIVUS L.VỚI SỰ HỖ

TRỢ CỦA ENZYME CELLULASE

GVHD: ThS Trương Hoàng Duy

ThS Ngụy Lệ Hồng SVTH: Nguyễn Lương Phúc Duyên 12151621

Tp HCM, tháng 8 năm 2016

Trường Đại học Công nghiệp Tp HCM

VIỆN CÔNG NGHỆ

SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

BỘ MÔN:

1 Đầu đề luận án: Thu nhận hợp chất phenolic từ củ cải trắng Raphanus sativus L với

sự hỗ trợ của enzyme cellulase

2 Nhiệm vụ:

+ Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu:nước

+ Khảo sát ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme

+ Khảo sát ảnh hưởng của pH

+ Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ ủ enzyme

+ Khảo sát nồng độ enzyme

Tối ưu hóa các yếu tố trên để cho ra kết quả trích ly có xử lý enzme hiệu quả nhất

3 Ngày giao nhiệm vụ luận án: 1/11/2015

4 Ngày hoàn thành nhi ệm vụ: 15/6/2016

Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua Bộ môn

Ngày … tháng … Năm …………

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Ký và ghi rõ họ tên)

PHẦN DÀNH CHO VIỆN

Người duyệt (chấm hồ sơ): Đơn vị: Ngày bảo

vệ: Điểm tổng kết:

Nơi lưu trữ luận án:

NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Tp.HCM, ngày tháng năm 2016

Giáo viên phản biện

Chúng em xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm nói riêng và các Thầy Cô của Trường đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh đã giảng dạy, chỉ bảo chúng em trong quá trình học tập để chúng em có thể nắm vững những kiến thức cơ sở cũng như chuyên ngành, tạo điều kiện áp dụng tốt những kiến thức đó trong đề tài.

Qua đây chúng em cũng xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, khích lệ và giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian qua

Nhóm Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

C

HƯƠNG 1 : T Ổ NG QUAN 1

1.1 Gi ớ i thi ệ u v ề c ủ c ả i 1

1.1.1 Phân ạ i lo và đ ặ c đi ể m hình thái 1

1 1.2 Thành ph ầ n hóa h ọ c c ủ a c ủ c ả i 2

1.1.3 ngỨ d ụ ng c ủ a c ủ c ả i 3

1.2 H ợ p ch ấ t phenolic 4

1.2.1 ớ i Gi ệ u thi h ợ p ch ấ t phenolic 4

1.2.2 Phân lo ạ i phenolic 4

1.2.3 ạ t Ho tính c ủ a h ợ p ch ấ t phenolic 6

1.3 T ổ ng quan v ề enzyme cellulase 10

1.3.1 ị nhĐ nghĩa 10

1.3.2 Phân ạ i lo 10

1.3.3 ấ u C t ạ o c ủ a enzyme c ellulase 12

1.3.4 Cơ ch ế xúc tác 12

1.3.5 Các y ế u t ố ả nh hư ở ng ho ạ t tính c ủ a enzyme 14

1.4 T ổ ng quan v ề tình hình nghiên c ứ u 16

1.4.1 Nghiên c ứ u trong nư ớ c 16

1.4.2 Nghiên c ứ u ngoài nư ớ c 19

CHƯƠNG 2: V Ậ T LI Ệ U VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C Ứ U

21 2.1 Th ờ i gian, đ ị a đi ể m th ự c ệ n .hi 21

2.2 Nguyên v ậ t li ệ u 21

2.2.1 Nguyên li ệ u 21

2.2.2 Hóa ấ ch t 21

2.2.3 Trang thi ế t b ị 22

2.3.1 Quy trình nghiên c ứ u 23

2 3.2 ố B trí thí nghi ệ m 23

2.4 P hương pháp phân tích 27

2.4.1 Xác đ ị nh hàm lư ợ ng ch ấ t khô trong m ẫ u 27

2.4.2 Xác đ ị nh hàm lư ợ ng tro 28

2.4.3 Xác định hàm lượng lipid .28

2.4.4 Xác định hàm lượng protein tổng 30

2.4.5 X ác định hàm lượng đường khử 32

2.4.6 Xác đ ị nh hàm lư ợ ng Phenolic t ổ ng 33

2.4.7 Xác đ ị nh hàm lư ợ ng flavonoid t ổ ng 35

2.4.8 ả Kh năng kh ử g ố c t ự do ABTS c ủ a d ị ch chi ế t 36

2.5 Phương pháp x ử lí s ố li ệ u 38

CHƯƠNG 3: K Ế T QU Ả VÀ TH Ả O ẬLU N

39 3.1 K ế t qu ả phân tích ch ỉ tiêu có trong m ẫ u 39

3.2 K ế t qu ả kh ả o sát quá trình trích ly k ế t h ợ p v ớ i x ử lí enzyme 39

3.2.1 ế t K ả qu kh ả o sát t ỉ l ệ nguyên li ệ u: ớ c nư có x ử lí enzyme 39

3 2 2 ế t K ả qu kh ả o sát th ờ i gian x ử lí enzyme 42

3 2 3 ế t K ả qu kh ả o sát pH quá trình x ử lí enzyme 44

3.2.4 ế t K ả qu kh ả o sát nhi ệ t đ ộ x ử lí enzyme 47

3 2 5 ế t K ả qu kh ả o sát n ồ ng đ ộ enzyme trong quá trình x ử lí enzyme 50

3 2 6 ế t K ả qu kh ả o sát t ố i ưu 53

CHƯƠNG 4:K Ế T LU Ậ N – KI Ế N NGH Ị 57

4.1 K ế t lu ậ n 57

4.2 Ki ế n ngh ị 57

PH Ụ L Ụ C xvii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

TPC (total phenolic contents): hàm lƣợng phenolic tổng

TFC (total flavonoid contents): hàm lƣợng flavonoid

DANH MỤC BẢNG

B

ả ng 1.1 Thành ph ầ n hóa h ọ c c ủ a c ủ c ả i 2

B ả ng 1.2 Phân lo ạ i các h ợ p ấ t ch phenolic 4

B ả ng 2.1 K ế t qu ả đo OD c ủ a dung d ị ch acid galic ở các n ồ ng đ ộ khác nhau 34

B ả ng 2.2 K ế t qu ả đo OD c ủ a dung d ị ch quecetin ở các n ồ ng đ ộ khác nhau 35

B ả ng 2.3 Quá trình xây d ự ng đư ờ ng chu ẩ n v ớ i dung d ị ch trolox chu ẩ n 37

Bảng 3.1 Kết quả phân tích chỉ tiêu có trong mẫu 39

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/nước trong quá trình xử lí enzyme đến TPC, TFC và khả năng khử gốc tự do ABTS 40

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của thời gian trong quá trình xử lí enzyme đến TPC, TFC và khả năng khử gốc tự do ABTS 42

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của pH trong quá trình xử lí enzyme đến TPC, TFC và khả năng khử gốc tự do ABTS 45

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình xử lí enzyme đến TPC, TFC và khả năng khử gốc tự do ABTS 47

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme trong quá trình xử lí enzyme đến TPC, TFC và khả năng khử gốc tự do ABTS 50

Bảng 3.7 Các yếu tố dùng trong RSM 53

Bảng 3.8 Kế hoạch thực nghiệm theo RSM để tối ưu hóa TPC 54

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của các biến đến hàm mục tiêu 55

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 C ủ c ả i tr ắ ng 1

Hình 1.2 Thành ầ n ph enzyme cellulase và cơ ch ế c ủ a m ỗ i lo ạ i 11

Hình 1.3 Sơ đ ồ cơ ch ế tác d ụ ng c ủ a ứ c ph h ệ cellulase lên m ạ ch cellulose 12

Hình 1.4 Cơ ch ế th ủ y phân phân t ử cellulose (A) và ứ c ph h ệ cellulose (B) 13

Hình 2.1 N ộ i dung nghiên c ứ u 23

Hình 2.2 Sơ đ ồ b ố trí thí nghi ệ m 24

Hình 2 3 Đ ồ th ị th ể ệ n hi phương trình đư ờ ng chu ẩ n c ủ a TPC 34

Hình 2.4 Đ ồ ị th th ể ệ n hi phương trình ờ ngđư chu ẩ n c ủ a TFC 36

Hình 2.5 Đư ờ ng chu ẩ n ho ạ t tính kh ử g ố c t ự do ABTS 38

Hình 3.1 B i ể u đ ồ th ể hi ệ n TPC , TFC qua các t ỉ l ệ nguyên li ệ u/nư ớ c khác nha u 40

Hình 3.2 Bi ể u đ ồ th ể ệ n hi kh ả năng kh ử g ố c t ự do ABTS qua các t ỉ l ệ nguyên li ệ u/nư ớ c khác nhau 41

Hình 3.3 Bi ể u đ ồ th ể ệ n hi TPC , TFC ở các th ờ i gian x ử lí khác nhau 43

Hình 3.4 Bi ể u đ ồ th ể ệ n hi kh ả năng kh ử g ố c t ự do ABTS qua các th ờ i gian x ử l í enzyme khác nhau 44

Hình 3.5 Bi ể u đ ồ th ể ệ n hi TPC , TFC ở các pH khác nhau 45

Hình 3.6 Bi ề u đ ồ th ể ệ n hi kh ả năng kh ử g ố c t ự do ABTS ở các pH khác nhau 46

Hình 3.7 Bi ể u đ ồ th ể ệ n hi TPC , TFC ở các nhi ệ t đ ộ x ử l í enzyme khác nhau 48

Hình 3.8 Bi ể u đ ồ t h ể ệ n hi kh ẳ năng kh ử g ố c t ự do ABTS cho các nhi ệ t đ ộ x ử lí enzyme khác nhau 49

Hình 3.10 ể u Bi đ ồ th ể hi ệ n kh ả năng kh ử g ố c t ự do ABTS ở các n ồ ng đ ộ enzyme khác

nhau 52

Hình 3.11 M ặ t đáp ứ ng TPC theo pH và nhi ệ t đ ộ 56

Hình 3.12 ặ t M đáp ứ ng TPC theo pH và th ờ i gian 56

Hình 3.13 M ặ t đáp ứ ng TPC theo nhi ệ t đ ộ và th ờ i gian 56

LỜI MỞ ĐẦU

Đối với con người, khi cuộc sống còn khó khăn thì việc đủ ăn, đủ mặc là ước mơ của bao người nhưng ngày nay khi khoa học ngày càng hiện đại và phát triển hơn thì con người lại có những đòi hỏi cao hơn về ăn uống và bảo vệ sức khỏe Các nhà dinh dưỡng và y học đã nhận ra sự gia tăng của lượng thức ăn động vật, chất béo trong trong khẩu phần đã mang lại những hậu quả sức khỏe không mong muốn Nhiều báo cáo ở nhiều quốc gia khác nhau cũng có chung nhận định là chế độ ăn có vai trò quan trọng trong phát triển bệnh béo phì, tăng huyết áp, bệnh tim mạch và một số loại ung thư.Trước hết phải nói về ảnh hưởng của các gốc tự do và các chất chống oxi hóa Các gốc tự do là sản phẩm của các phản ứng sinh học quan trọng bậc nhất trong cơ thể như phản ứng giải phóng năng lượng đồng thời cũng là các dạng có hoạt tính cao tấn công nhiều thành phần cấu trúc và chức phận của cơ thể Oxy hóa là sự sản sinh các gốc tự

do và các dạng chứa oxy phản ứng (reactive oxygen containing species-ROS) là bộ phận thiết yếu của cuộc sống và chuyển hóa trong cơ thể Các gốc tự do có ích khi chúng được sinh ra đúng lúc, đúng chỗ và ở lượng cần thiết Nếu không, chúng có phản ứng ngược lại vì có tính phản ứng cao và tấn công tức khắc các phân tử khác ở gần đó

Để bảo vệ các tổn thương do các gốc tự do và ROS, con người và các vi sinh vật

sở hữu một hệ thống các chất chống oxy hóa mạnh và phức tạp Các chất chống oxy hóa

có thể có nguồn gốc nội sinh hoặc ngoại sinh từ chế độ ăn uống Chúng hoạt động không đơn độc mà là thành phần của một hệ thống phụ thuộc lẫn nhau một cách đáng

kể Hệ thống này có khả năng vô hiệu hóa các gốc tự do và ngăn sự hình thành của chúng, vì vậy có thể ngăn ngừa hoặc trì hoãn những tác hại do oxy hóa Nhưng hệ thống này luôn có nguy cơ bị suy giảm do các gốc tự do phát sinh từ nhiều nguyên nhân

Từ những thực tế đó, các nhà khoa học cũng như y học đã nghiên cứu và cho thấy

rốt giúp bổ sung vitamin A, cam, quýt, bưởi, những họ citrus bổ sung vitamin C, cherry

có nhiều hoạt chất chống oxy hóa, Đặc biệt, củ cải trắng ngoài vai trò là một thực phẩm hằng ngày, chữa một số bệnh như chữa ho, viêm họng, chúng còn chứa một lượng lượng lớn chứa các chất chống oxy hóa Srivastava và cộng sự (2013) đã tiến hành nghiên cứu và cho thấy rằng hàm lượng phenolic trong củ cải cao hơn hẳn một số loại thực phẩm như cà chua, táo, xoài, cà rốt…Trên thế giới hiện nay cũng có khá nhiều nghiên cứu về hàm lượng các chất chống oxi hóa cũng như khả năng kháng viêm, kháng khuẩn, cản trở bệnh ung thư…của củ cải cũng đang được nghiên cứu rộng rãi Tuy nhiên, tại nước ta củ cải vẫn chỉ được coi là một loại thực phẩm thông thường, việc trồng trọt, nghiên cứu về củ cải vẫn chưa được chú trọng Một số nghiên cứu ở Việt Nam mới bước đầu tập trung vào enzyme peroxidase tách chiết từ

củ cải để xác định hàm lượng thủy ngân trong nước ô nhiễm Trong khi đó, các nghiên cứu về hàm lượng các chất chống oxi hóa cũng như khả năng chống oxi hóa của củ cải vẫn còn hạn chế và chưa được nghiên cứu đầy đủ Do đó đề tài này sẽ nghiên cứu các điều kiện xử lí enzyme cellulase thích hợp để thu được hàm lượng các hợp chất phenolic cao

Xuất phát từ những thực tế đó, đề tài “Thu nhận hợp chất phenolic từ củ cải trắng Raphanus Sativus L với sự hỗ trợ của enzyme cellulase” được thực hiện nhằm xác định điều kiện xử lí ezyme phù hợp để thu được dịch chiết giàu các hợp chất phenolic từ củ cải trắng

Phương pháp nghiên cứu

Thiết lập các thông số của quá trình xử lý enzyme cellulase nhằm thu nhận các hợp chất phenolic từ củ cải trắng với hiệu quả cao nhất

Nội dung nghiên cứu

để xử lí enzyme cellulase hiệu quả nhất

thích hợp để trích ly hiệu quả nhất

cellulase hiệu quả nhất

enzyme hoạt động hiệu quả nhất

quả trích ly cao nhất

quả nhất

Ý nghĩa khoa học

Các hoạt chất chống oxy hóa là xu hướng để các nhà khoa học tìm kiếm trên các loại thực vật khác nhau, đã có nhiều nghiên cứu đề cập đến vấn đề này Tuy nhiên, việc nghiên cứu các thành phấn chống oxi hóa trong củ cải trắng tại Việt Nam chưa được chú ý Củ cải trắng được nhiều người biết đến như một món ăn bình thường vừa ngon, vừa rẻ, nhưng ít ai biết được công dụng của củ cả trắng có thể chữa bệnh và những thành phần dinh dưỡng quý có trong củ cải trắng đang được tìm hiểu

Ý nghĩa thực tiễn

Con người ngày càng quan tâm đến sức khỏe của mình, cộng thêm với nhiều căn bệnh ngày càng phổ biến như ung thư, tim mạch, tiểu đường… thì việc tạo ra một sản phẩm mang tính tự nhiên cao và có khả năng ngăn chặn các phản ứng oxi hóa xảy ra trong cơ thể là điều quan trọng Cần có nhiều nghiên cứu để tách chiết các chất chống oxy hóa nhằm ứng dụng vào ngành y học và dược phẩm để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con người

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về củ cải

1.1.1 Phân loại và đặc điểm hình thái

Phân loại khoa học:

có thùy đầu cuối to, các thùy bên nhỏ dần Hoa có màu trắng hay đỏ, có 5 nhụy gồm 4 nhụy dài và 2 nhụy ngắn.

Củ cải được trồng hàng năm, phát triển nhanh trong điều kiện mát mẻ Các hạt giống nảy mầm sau 3 - 4 ngày trong điều kiện đất ẩm ướt với nhiệt độ từ 18 - 29°C Củ cải phát triển tốt nhất khi có mặt trời chiếu sáng, trên đất pha cát, pH = 6,5 - 7,0 Đất

Củ cải có chu kỳ thu hoạch ngắn Sau khi thu hoạch, củ cải có thể được bảo quản

khoảng 90-95% mà không làm giảm chất lượng Ở miền Bắc Việt Nam, thường gieo vào tháng 8 đến tháng 10, gieo muộn không có củ Năng suất trung bình của củ cải là 25-30 tấn/ha, có thể đạt 40-50 tấn/ha [1]

1.1.2 Thành phần hóa học của củ cải

Củ cải là một nguồn giàu carbonhidrat, kali, magie, đồng, canxi,…và đặc biệt là các chất chống oxi hóa như các hợp chất phenolic, flavonoid, vitamin và acid folic

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của củ cải [2 ]

giàu các nguyên tố vi lượng với 40ppm calci, 15ppm magie, 41ppm phosphor, 242 mg/100g kali…

Củ cải là một nguồn dồi dào các vitamin đặc biệt là vitamin C với 30mg/100g, vitamin B1, B2, PP, B5, B6 với hàm lượng lần lượt là 0,06; 0,06; 0,5; 0,138; 0,046 mg/100g nguyên liệu tươi Chúng cũng cung cấp đầy đủ các acid amin như: valin, leucin, lysin, phenylalanine…

Người ta cũng tìm thấy thành phần enzyme chủ yếu có trong củ cải là phosphatase, catalase, alcohol dehygenase và pyruvic carboxylase Củ cải cũng chứa

Ngoài ra các hợp chất phenolic cũng được tìm thấy trong củ cải gồm: caffeic, p- coumaric, ferulic, hydroxycinnamic, p-hydroxybenzoic, vanillic, salicylic và acid gentisic Seo Ho và cộng sự cũng đã tiến hành nghiên cứu và cho thấy hàm lượng flavonoid trong dịch chiết củ cải bằng ethanol có hàm lượng 0,006 ± 0,007mg/g Tương tự hàm lượng flavonoid và anthocyanins của củ cải trong nghiên cứu của Man

1.1.3 Ứng dụng của củ cải

Ở Việt nam củ cải không chỉ là nguồn nguyên liệu trong chế biến thực phẩm mà còn là bài thuốc dân gian có thể hỗ trợ để điều trị một số bệnh thông thường như ho, viêm họng, viêm phế quản…Củ cải còn có nhiều ứng dụng trong y học chúng được sử dụng để chữa một số bệnh ở người như rối loạn dạ dày, rối loạn chức năng gan, các

Các nghiên cứu gần đây cũng đã tập trung vào hoạt tính kháng khuẩn của củ cải với một số loại Escherichia coli, Pseudomonas pyocyaneus, Salmonella typhimurium, Bacillus subtilis… dịch chiết của củ cải có khả năng ức chế sự sinh trưởng của những

vi khuẩn này [5]

1.2 Hợp chất phenolic

1.2.1 Giới thiệu hợp chất phenolic

Phenolic là các hợp chất có một hoặc nhiều vòng thơm với một hoặc nhiều nhóm hydroxy tự do hoặc kết hợp với các nhóm chức khác ether, ester hoặc glycoside

Chúng được phân bố rộng rãi trong thực vật và là các sản phẩm trao đổi chất phong phú của thực vật Hơn 8000 cấu trúc phenolic đã được tìm thấy từ các phân tử đơn giản như acid phenolic đến các polymer như tannin, lignin,… trong đó flavonoid

là nhóm hợp chất lớn nhất [6]

Các hợp chất phenolic là thành phần phổ biến của thức ăn thực vật (trái cây, rau, ngũ cốc, ô liu, các loại đậu, sô-cô-la, vv) và đồ uống (trà, cà phê, bia, rượu, vv), và góp phần tạo nên các đặc tính cảm quan chung của thức ăn thực vật Ví dụ, các hợp chất phenolic làm tăng vị đắng, sự se của trái cây và nước trái cây, bởi vì sự tương tác giữa các hợp chất phenolic, chủ yếu là các procyanidin và glycoprotein trong nước bọt Các anthocyanin, một trong sáu phân nhóm của một nhóm polyphenol thực vật tạo màu da cam, đỏ, xanh và màu tím của nhiều loại trái cây và rau quả như táo, quả, củ cải và hành tây Các hợp chất phenolic được biết đến như là những hợp chất quan trọng nhất ảnh hưởng đến hương vị và sự khác biệt màu sắc giữa các loại rượu vang trắng, hồng

và đỏ, các hợp chất này phản ứng với oxy và có ảnh hưởng đến việc bảo quản, lên men

và cất giữ rượu vang [10]

1.2.2 Phân loại phenolic [10, 15]

Bảng 1.2 Phân loại các hợp chất phenolic

C6-C1 Axit benzoic Cranberry,

ngũ cốc

phenylaeticTáo, mơ,

cà tím

Cà rốt, cần tây, cam chanh, rau mùi tây

C6-C3

C6-C4

Chromon

NaphthoquinonCác loại hạt

cụt

C6-C2-C6 Stilben

AnthraquinonNho

mạch đen, lúa mì, lanh

tạo thành từ các axit phenolic và đường đơn

Lựu, quả mâm xôi

1.2.3 Hoạt tính của hợp chất phenolic

Các hợp chất phenolic là một trong các nhóm sản phẩm trao đổi chất bậc hai chủ

yếu của thực vật, rất đa dạng về cấu trúc và chức năng Ở thực vật, các hợp chất

phenolic tạo màu cho thực vật (anthocyanin); bảo vệ thực vật trước tia cực tím, chống

lại sự oxi hóa; là hợp chất cho sự cộng sinh giữa thực vật và vi khuẩn nốt sần; bảo vệ

thực vật trước sự gây hại của vi sinh vật gây hại (như vi khuẩn gây thối rễ ở khoai tây);

là vật liệu góp phần vào sự bền chức của thực vật và sự thấm của thành tế bào đối với

giữ vai trò chủ đạo quyết định hương vị của nhiều loại sản phẩm có nguồn gốc từ thực

vật Chúng ảnh hưởng đến màu sắc và vị của hầu hết các sản phẩm thực phẩm và ở một mức độ nhất định chúng tham gia vào quá trình tạo ra các cấu tử thơm mới tạo nên hình thơm đặc biệt cho sản phẩm [9].

1.2.3.1 Tác dụng chống oxi hóa các hợp chất phenolic

Gốc tự do là các dẫn xuất dạng khử của oxi và nitơ phân tử (ROS và RNS) Chúng được chia thành hai nhóm lớn là các “gốc tự do” và các dẫn xuất không phải gốc tự do Các gốc tự do là các phân tử hoặc nguyên tử có một hay nhiều điện tử độc thân Các dẫn xuất không phải gốc tự do oxi đơn, hyroperoxide, nitroperoxide là tiền chất của các gốc tự do Các ROS và RNS phản ứng rất nhanh với các phân tử quanh nó gây tổn thương và làm thay đổi giá trị sinh học của các đại phân tử như DNA, protein, lipid [8, 9]

Các ROS và RNS được tạo ra một cách tất yếu trong quá trình trao đổi chất và tùy thuộc vào nồng độ mà chúng có tác động tốt hay xấu đến cơ thể Ở nồng độ thấp, các ROS và RNS là các tín hiệu làm nhiệm vụ điều hòa phân chia các tế bào, kích hoạt các yếu tố phiên mã cho các gen tham gia quá trình miễn dịch, kháng viêm Ở nồng độ cao, các ROS và RNS oxi hóa các đại phân tử sinh học gây nên: đột biến ở DNA, biến tính protein, oxi hóa lipid [8, 9]

Chất chống oxy hóa được định nghĩa là các hợp chất có thể trì hoãn, ức chế, hoặc ngăn chặn quá trình oxy hóa gây ra bởi các gốc tự do và giảm bớt tình trạng stress oxy hóa Chúng là những chất khử mạnh và có hoạt tính oxy cao hơn chất mà nó bảo vệ [4,9]

Stress oxy hóa là một trạng thái mất cân bằng do số lượng gốc tự do sản sinh quá nhiều vượt qua khả năng chống oxy hóa nội sinh, dẫn đến quá trình oxy hóa của một loại đại phân tử sinh học, chẳng hạn như các enzym, protein, DNA và lipid

− Độ tinh khiết cao

Về mặt y học, việc sử dụng các sản phẩm giàu hợp chất phenolic như trà, rượu vang đỏ được chứng minh là có lợi cho sức khỏe Tác dụng tốt này có được là do khả năng kháng oxi hóa của các hợp chất phenolic [11, 12, 13]

Phenolic cản trở quá trình oxi hóa và nhờ đó được sử dụng trong thực phẩm nhằm duy trì chất lượng thực phẩm Chúng được thêm vào các chất béo, dầu hay thực phẩm chứa chất béo nhằm ngăn chặn sự biến đổi về mùi do quá trình oxi hóa chất béo gây nên Ngoài ra chúng còn có khả năng làm chậm quá trình oxi hóa bằng cách ức chế

chống oxy hóa và như vậy chúng có thể khử gốc tự do được tạo thành trong cơ thể do các ảnh hưởng có hại của các loài phản ứng gây ra các oxit phân tử sinh học có thể làm

nhiều trong hạt nho, trà, ca cao, cũng cho thấy tác dụng chống oxy hóa đáng kể [13].1.2.3.2 Tác dụng kháng khuẩn

Phenolic còn được biết đến với tính kháng khuẩn, chúng có khả năng ức chế sự sinh sản và phát triển của nấm, nấm men, virus và vi khuẩn, chẳng hạn Salmonella, Clostridium, Bacillus hay Chlamydia pneumonia, Vibrio cholerae, Enterotoxigenic E Khả năng kháng khuẩn này có thể sử dụng nhằm kéo dài thời gian bảo quản của một số thực phẩm như fille cá da trơn [14], [15]

1.2.3.3 Tác dụng kháng viêm

Các hợp chất phenolic có nồng độ cao trong rượu vang đỏ, nho và hạt nho, ca cao, nam việt quất, táo, có tác dụng chống viêm và có ảnh hưởng rất tốt đến hệ thống mạch máu Chất này cũng được sử dụng làm chất phụ gia thực phẩm để ngăn chặn quá trình oxy hóa của các thành phần trong thực phẩm [13]

1.2.3.4 Tác dụng chống ung thư

Phenolic ở một số loài thực vật đã được nghiên cứu phân lập và sử dụng trong một số dòng ung thư ở các giai đoạn phát triển khác nhau của chúng Ví dụ: phân lập phenolic từ quả dâu tây bao gồm kaempferol, quercetin, anthocyanin, axit coumaric và acid ellagic thể hiện được sự ức chế bệnh ung thư vú, miệng, tuyến tiền liệt Kết quả tương tự cũng được báo cáo với chiết xuất phenolic trong rượu vang (resveratrol, quercetin, catechin và epicatechin) và polyphenol trong trà xanh ức chế sự tăng trưởng của tế bào bạch cầu HL-60 Các tannin có nhiều trong rượu vang đỏ, trà và các loại hạt làm phát huy các tác dụng sinh lý, chúng có thể làm giảm áp lực máu, thúc đẩy đông máu, giảm nồng độ lipid trong huyết thanh, điều chỉnh sự đáp ứng miễn dịch và ngăn ngừa hoại tử gan [13, 16]

1.2.4 Cơ chế chống oxi hóa của các hợp chất phenolic

Cơ chế chống oxi hóa của các hợp chất phenolic như sau:

xanthine oxidase

Phenolic là một trong 3 nhóm sản phẩm chính của quá trình trao đổi chất bậc 2 ở thực vật Trong nhóm phenolic, đóng vai trò chủ yếu cho hoạt tính chống oxi hóa là các flavonoid Các hợp chất flavonoid (Fl-OH) nhờ thế oxi hóa khử thấp có thể khử các

Fl-OH + R Fl-O + RHGốc flavonoid tự do (Fl-O) sau đó lại kết hợp với một gốc tự do khác để tạo thành hợp chất bền

Sắt và đồng là những kim loại đảm nhận những vai trò sinh lí nhất định trong cơ thể nhƣ tham gia vận chuyển oxi (hemoglobin), cofactor của nhiều enzyme (Fe với catalase, Cu với superoyde dismutase) Tuy nhiên các kim loại này có thể tham gia phản ứng Fenton và Haber Wess để tạo nên các gốc tự do Các flavonoid có khả năng tạo phức với kim loại này và hạn chế tác dụng xấu của chúng.

Hoạt động của xanthine oxidase cũng là một nguồn tạo các gốc tự do Khi có mặt oxi, enzyme này xúc tác sự oxi hóa xanthine thành acid uric, phân tử oxi nhận diện và trở thành ion superoxide Các flavonoid có cấu tạo vòng A giống nhƣ vòng purin của xanthine đƣợc coi nhƣ chất kìm hãm cạnh tranh của xanthine oxidase do đó ngăn ngừa

sự tạo thành ion peroxidase

1.3 Tổng quan về enzyme cellulase

Tùy theo từng tác giả mà các enzyme thuộc phức hệ cellulase đƣợc xếp thành các

cellulase đƣợc chia thành ba loại: endoglucanase, exoglucanase, β-glucosidase

và tách những chuỗi cellulose để tạo ra glucose, cellodextrins hòa tan hoặc nhóm cellulose không tan Tuy nhiên, một số endoglucanase lại tạo ra các sản phẩm chính như cellobiose hoặc cellodextrins [20], [21], [22].

1.3.2.2 Exoglucanase

Exoglucanase (1,4-β-D-glucan cellobiohydrolase) phân cắt đầu không khử của chuỗi cellulose để tạo thành cellobiose Enzyme này còn có các tên khác như cellobiohydrolase, exocellulase, cellobiosidase…[19]

Exoglucanases có tác dụng thủy phân 1,4-β-D-glucosid trong cellulose giải phóng cellobiose hoặc glucose như các sản phẩm chính Exoglucanase có thể làm việc hiệu quả bởi microcrystalline cellulose [23]

1.3.2.3.β-glucosidase

β-Glucosidases còn được biết đến với tên cellobiase thủy phân các gốc β-D- glucosid Một số trường hợp cũng thủy phân β-D-galactosidase, β-D-fucoside, β-D- Xyloside…[19]

Hình 1.2 Thành phần enzyme cellulase và cơ chế của mỗi loại

Hình 1.3 Sơ đồ cơ chế tác dụng của phức hệ cellulase lên mạch cellulose

1.3.3 Cấu tạo của enzyme cellulase

Cellulase có bản chất là protein được cấu tạo từ các đơn vị amino amin, các amino amin này được nối với nhau bởi liên kết peptid-CO-NH-, tuy nhiên trong cấu trúc có gắn những phần phụ khác Cấu trúc không gian của cellulase bao gồm một trung tâm xúc tác và một đuôi không gian, phần đuôi này xuất phát từ trung tâm xúc tác nhưng được gắn thêm phần đuôi glycosil hóa và cuối đuôi này là cũng gắn liên kết với cellulase

1.3.4 Cơ chế xúc tác

dụng làm trương nở cellulose tự nhiên thành cellulose hoạt động có mạch ngắn hơn

glucose [24]

Eriksen và Goksoyr (1977) đã đưa ra cơ chế tác dụng phối hợp của endogucanse, exoglucanase và β-glucosidase Đầu tiên, những vùng có mức độ tinh khiết thấp trong sợi cellulose bị các endoglucanase tấn công tạo các đầu tự do để tạo thành các cellobiose; cellooligosacchride và glucose, β-glucosidase sẽ thủy phân tiếp và cuối cùng tạo thành glucose [25].

Năm 2002, Lee và cộng sự cũng đã đưa ra cơ chế phản ứng của phức hệ cellulase Mỗi dạng enzyme trong phức hệ cellulase tham gia thủy phân phân tử cơ chất theo một

cơ chế riêng Tuy nhiên, những enzyme này thường phối hợp hoạt động để thủy phân hoàn toàn phân tử cơ chất thành sản phẩm đơn giản nhất là glucose Endoglucanase tham gia thủy phân các liên kết β-1,4-glycoside ở bên trong các phân tử cellulose và một số loại polysaccharide tương tự khác Sản phẩm phân cắt là các oligosaccharide, cellobiose và glucose, β-glucosidase thủy phân các phân tử cellodextrin và các cellobiose tạo thành các phân tử glucose [26]

Hình 1.4 Cơ chế thủy phân phân tử cellulose (A) và phức hệ cellulose (B)

1.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng hoạt tính của enzyme

1.3.5.1 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất

Để giải thích sự liên quan giữa tốc độ phản ứng enzyme và nồng độ cơ chất, Michaelis-Menten đã đưa ra phương trình thực nghiệm với giả thuyết là phản ứng chỉ

có một cơ chất và một sản phẩm được tạo thành, nồng độ enzyme không thay đổi, nồng

độ phân tử của cơ chất lớn hơn nồng độ phân tử của enzyme rất nhiều

Trong đó:

Vmax: vận tốc đạt cực đại khi toàn bộ enzyme liên kết với cơ chất

cơ chất càng lớn, nghĩa là vận tốc của phản ứng do enzyme xúc tác càng lớn.Nồng độ cơ chất là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme Trong phản ứng enzyme, khi các điều kiện khác không thay đổi thì tốc độ phản ứng enzyme (V) phụ thuộc vào nồng độ enzyme và nồng độ cơ chất của nó Nếu nồng độ enzyme không thay đổi, nồng độ cơ chất tăng dần thì tốc độ phản ứng enzyme tăng dần đến tốc độ cực đại (Vmax)

1.3.5.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ [27 ]

Nhiệt độ có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng lên tốc độ cực đại và cũng giống như các phản ứng hóa học nói chung, khi enzyme chưa bị biến tính thì mỗi lần tăngnhiệt độ lên 100C thì tốc độ phản ứng sẽ tăng lên khoảng hai lần, khi tăng nhiệt độ lên

enzyme không cố định mà phụ thuộc vào nhiều yếu tố, thời gian tác dụng càng dài thì nhiệt độ thích hợp của enzyme càng thấp dần, nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất, dạng tồn tại của enzyme cũng có thể làm thay đổi tác dụng của nhiệt độ với enzyme

Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của β-glucanse từ A niger VTCCF021 là 55°C

ưu của cellulase từ A terreus M11 là 60°C [28]

1.3.5.3.Ảnh hưởng của pH [27 ]

Enzyme rất nhạy cảm với pH môi trường, do đó pH ảnh hưởng rất lớn đối với tốc

độ phản ứng enzyme Muốn vậy, phải sử dụng dung dịch đệm để giữ pH cần thiết cho hoạt động của enzyme Ảnh hưởng của pH đối với enzyme có thể do nhiều tác dụng khác nhau, pH có ảnh hưởng đến trạng thái ion của phân tử enzyme (nhất là các nhóm hoạt động của enzyme) và trạng thái ion hóa của cơ chất

Endoglucanase từ A niger VTCC-F021 bền ở pH từ 5-6 Độ bền pH của endoglucanase từ A niger VTCC-F021 cũng giống với endoglucanase từ A awamori VTCC-F099 và A oryzae VTCC-F045 Endoglucanase từ A awamori VTCC-F099

[30]

Tác dụng của ion kim loại với enzyme là cực kì phức tạp vì ngoài tác dụng của phản ứng với ion kim loại với phân tử protein của enzyme nói chung còn có tác dụng của ion kim loại với trung tâm hoạt động và cơ chế xúc tác của enzyme

Các ion kim loại Cu2+, Fe2+ và EDTA làm tăng hoạt tính β-glucanase từ

giảm mạnh hoạt tính endoglucanase ở ngay nồng độ thấp, còn các ion K+, Ca2+,

Co2+ và Ag+ làm giảm 18-54% hoạt tính ở nồng độ 15mM [31]

làm tăng hoạt tính endoglucanase từ A awamori VTCC-F099 lên tới 55%, còn các ion

Ag+, Ca2+, Co2+, Mn2+, Ni2+, Zn2+ lại làm giảm hoạt tính enzyme Trong khi đó, các ionkim loại và EDTA đều làm ức chế mạnh hoạt tính của endoglucanase từ A oryzae

1.3.5.5 Ảnh hưởng của các chất hoạt hóa và chất ức chế [27 ]

Chất hoạt hóa là chất có khả năng làm tăng hoạt động của enzyme Chất hoạt hóa thường có bản chất rất khác nhau, nhiều loại ion kim loại cũng có tác dụng hoạt hóa enzyme Một số tác giả coi coenzyme và vitamin cũng là những chất hoạt hóa enzyme Chúng có vai trò quan trọng trong việc định hình cấu trúc không gian của phân tử enzyme hoặc trong một vài trường hợp nó là nhân tố còn thiếu trong trung tâm hoạt động của enzyme

Các chất ức chế khi kết hợp với enzyme làm mất hoạt động xúc tác của enzyme Các chất ức chế được chia thành hai loại:

enzyme hoặc với enzyme làm trở ngại cho việc kết hợp enzyme - cơ chất bình thường, làm enzyme bị giảm ái lực với cơ chất, do đó số phân tử enzyme còn lại có thể tham gia phản ứng bị giảm đi từ đó làm giảm tốc độ phản ứng

1.4 Tổng quan về tình hình nghiên cứu

1.4.1 Nghiên cứu trong nước

Các hợp chất chống oxi hóa hiện nay được khai thác khá nhiều ở các loại thực vật khác nhau, nhiều công trình nghiên cứu tách chiết các hợp chất này cũng khá phong phú và đa dạng, chẳng hạn tách chiết từ trà xanh, dâu tằm, sake [32] Ở Nhật Bản, hầu

hết các loại thức ăn đều được bổ sung polyphenol bởi các kết quả nghiên cứu cho thấy các hợp chất polyphenol có nhiều tác dụng trong việc phòng chống ung thư, xơ vữa động mạch, lão hóa, các bệnh về tim mạch

Năm 2005, phân viện Công nghệ thực phẩm tại Tp.HCM đã thực hiện đề tài cấp bộ: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất polyphenol từ trà xanh Việt Nam” Đề tài đã thu được kết quả xuất sắc mặc dù hàm lượng polyphenol thu được trong chế phẩm đạt 50- 70% Năm 2008, Viện cũng thực hiện đề tài:“Nghiên cứu cải tiến công nghệ và thiết bị

để nâng cao chất lượng catechin sản xuất từ trà xanh phục vụ cho nhu cầu xuất khẩu và tiêu dùng trong nước” Nội dung nghiên cứu cải tiến quy trình công nghệ và thiết bị sản xuất catechon từ trà xanh có độ tinh khiết hơn 80% và ứng dụng quy trình vào sản xuất thực nghiệm

Năm 2007, Nguyễn Thị Hồng Hương và cộng sự cũng đã nghiên cứu về các flavonoid được phân lập trong cây chè vằng với đề tài “Góp phần nghiên cứu các flavonoid trong cây chè vằng” Nghiên cứu cho thấy đã có 3 flavonoid được phân lập thành công là Rutin, Astragalin, Isoquercitrin từ cao ethylacetat trong dịch chiết ethanol của cành lá cây chè vằng [33]

Năm 2008, Trần Thị Hồng cũng đã tiến hành nghiên cứu phương pháp sử dụng enzyme peroxidase tách chiết từ củ cải trắng để xác định hàm lượng thủy ngân trong nước ô nhiễm Năm 2011, đề tài “Tinh chế peroxydase từ củ cải trắng và ứng dụng dụng trong xét nghiệm ethanol” cũng được đưa ra, còn lại hầu như không có nghiên cứu nào về tách chiết các hợp chất chống oxi hóa từ củ cải trắng [34]

Năm 2008, Nguyễn Thái An và Bùi Thế Hùng đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu về thành phần flavonoid và coumarin của các vị thuốc trong phương tiêu giao tán” Kết quả nghiên cứu thu được thành phần của flavonoid và coumarin có trong các vị thuốc đương quy, sài hồ bắc, bạch truật, cam thảo bắc [35]

polyphenol trong một số giống chè ở Việt Nam” Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng của phenolic tổng, flavonoid tổng và tannin tổng chiếm hàm lượng cao có trong chè, cụ thể hàm lượng polyphenol được xác định bằng phương pháp Folin-Denis cho thấy trong chè Bát Tiên chiếm 10,51%, chè Shan Chắt Tiền chiếm 11,15%, chè San

Năm 2016, Mai Thanh Trung và cộng sự đã nghiên cứu về đề tài “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng trích ly dịch quả sơ ri (Magnolyophyta glabra) bằng enzyme” Kết quả nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ, thời gian, pH ảnh hưởng đến sự trích

ly, nhưng khi bổ sung thêm enzyme thì hiệu quả trích ly được tăng lên rõ rệt [37].Năm 2009, Trần Thị Thanh Thuần và Nguyễn Đức Lượng với đề tài “Nghiên cứu enzyme cellulase và pectinase từ chủng Trichoderma viride và Aspergillus niger xử lý nhanh vỏ cà phê” Qua nghiên cứu cho thấy, để tiến hành nâng cao chất lượng cà phê, nghiên cứu đã áp dụng phương pháp lên men Quá trình sử dụng phức hệ enzyme cellulase và pectinase để xử lý bóc vỏ cà phê làm tăng khả năng trích ly dịch quả Khi

sử dụng phế phẩm A niger có hoạt tính pectinase và cellulase cho thấy số lượng cà phê bóc vỏ tăng, hạt cà phê được bóc vỏ bằng chế phẩm không còn nhớt như hạt không sử dụng chế phẩm enzyme và hiệu suất bóc vỏ tăng lên Khi sử dụng chế phẩm có hoạt tính cellulase và pectinase từ hiệu suất trích ly dịch quả cao hơn mẫu không sử dụng là 46% [38]

Năm 2012, Hoàng Quốc Thắng và cộng sự đã tìm hiểu và nghiên cứu đề tài “Thu nhận enzyme cellulase và xylanase từ giá thể trồng nấm sau thu hoạch và thử nghiệm

xử lý rơm rạ” Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, dịch trích ly từ các mẫu nấm ăn đều

có chứa enzyme cellulase và xylanase, từ đó chọn ra được những đều kiện tối ưu trong

rơm rạ tạo trong điều kiện tối ưu của cellulase và xylanase: thời gian 1 giờ, pH 5,0;

cellulase và xylanase cho hiệu quả cao hơn [39]

Ở trong nước củ cải trắng hầu như chỉ được biết đến với góc độ đông y và thực phẩm:

tính ở người cao tuổi, bệnh sỏi mật, tăng huyết áp, mỏi cơ, đau khớp

muối chua, các món canh hầm,

1.4.2 Nghiên cứu ngoài nước

Khác với trong nước thì ngoài nước có khá nhiều nghiên cứu về củ cải trắng: Người ta đã tìm thấy trong củ cải một số polyphenol như acid protocatechuic,acid vanillic, acid syringic và acid o-coumaric, p-coumaric, caffeic, pyruvic phenyle, gentisic và p-hydroxybenzoic acid cũng được báo cáo trong rễ của R sativus [4]

Lượng đáng kể của catechin (10,54mg/g) và acid sinapic (4,83mg/g) được tìm thấy trong dịch chiết nước củ cải Nồng độ của nó đã được tìm thấy cao hơn so với súp

chiết bắp cải cao hơn nhiều khi so sánh với các nguồn truyền thống như trà xanh và trà đen [41]

Năm 2009, dịch chiết củ cải được nghiên cứu và tách bằng phương pháp lạnh đông và sử dụng dung môi ethanol để tách chiết các hợp chất chống oxi hóa sử dụng cho các sản phẩm làm trắng da tự nhiên hay các chất chống lão hóa do khả năng ức chế tyrosinase và ngăn chặn một số phản ứng oxi hóa trong cơ thể [42]

Jamuna và cộng sự (2015) đã nghiên cứu ảnh hưởng của nguyên liệu và phương pháp chiết đến hàm lượng phenolic bằng ba phương pháp: chiết Soxlet, chiết bằng nguyên liệu tươi và chiết bằng nguyên liệu khô, dung môi được sử dụng là ethanol 70% Kết quả đã cho thấy rằng chiết bằng nguyên liệu tươi cho hàm lượng phenolic cao nhất với 35,29 ± 0,01µg/mg tiếp theo là Soxlet với 21,6 ± 0,01µg/mg và cuối cùng

xác định khả năng khử gốc tự do của dịch chiết từ ba phương pháp trên Giá trị IC50

được tìm thấy cao nhất trong phương pháp chiết bằng nguyên liệu tươi với 920μg/ml tiếp theo là trong dịch chiết bằng phương pháp Soxhlet với 1847μg/ml và cuối cùng là dịch chiết bằng nguyên liệu sấy khô với 3859,5μg/ml, acid ascorbic được sử dụng làm chuẩn với giá trị IC50 là 3,9μg/ml [43]

Srivastava (2013) đã nghiên cứu khảo sát hàm lượng phenolic và flavonoid trong 20 loài thực vật khác nhau như: tiêu xanh, cam, xoài, táo, cà chua, cà rốt, củ cải…Flavonoid được xác định bằng phương pháp của Zheshen và cộng sự, phenolic được xác định bằng phản ứng màu với Folin-Ciocalteu Kết quả cho thấy rằng hàm lượng phenolic cao nhất được tìm thấy trong cây gièng gièng là 210,59mg/100g, tiếp theo là cây dừa cạn với 163,02mg/100g và ở củ cải là 160mg/100g Đối với hàm lượng flavonoid thì xà lách lại cho kết quả cao nhất với 76,8mg/100g và đứng thứ 2 là củ cải với 43,5mg/100g [44]

Ali Ghasemzadeh và cộng sự (2011) đã nghiên cứu về thành phần của flavonoid

và hoạt tính chống tính chống oxi hóa bằng phương pháp ứng màu với nhôm clorua ở bước sóng 430nm, thành phần flavonoid được xác định bằng HPLC và hoạt tính chống oxi hóa được xác định bằng DPPH Kết quả cho thấy củ cải chứa 0,098 ± 0,012mg/g hàm lượng flavonoid tổng và hàm lượng 5 loại flavonoid quercetin, catechin, kaemferol, apigenin và rutin lần lượt là: 0,016; 0,057; 0,039; 0,014 và 0,012mg/g chất khô Khả năng khử gốc tự do DPPH của củ cải cũng được xác định là 47,33 ± 0,93% [45]

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPNGHIÊN CỨU

2.1 Thời gian, địa điểm thực hiện

Thời gian: ngày 1-11-2015 đến 15-5-2016

Địa điểm: Viện Công nghệ Sinh học - Thực phẩm, trường đại học Công Nghiệp thành phố Hồ Chí Minh

tỉ lệ 1:1 về thể tích, phản ứng diễn ra trong bóng tối từ 12 - 16 giờ ở nhiệt độ phòng (dung dịch stock)

Thuốc thử Folin–Ciocalteu 10%: hút 10ml folin, dùng nước cất định mức lên thành 100ml.

2.3 Quy trình nghiên cứu và bố trí thí nghiệm2.3.1 Quy trình nghiên cứu

Khảo sát thành phần hóa lý

Độ ẩm

Tro Protein tổng Đường tổng Lipid

Nội dung nghiên cứu

Tỉ lệ nguyên liệu /nước

Thời gian trích ly pH

Khảo sát quá trình trích ly bằng enzyme cellulase

Nhiệt độ trích ly

Nồng độ enzyme Tối

ưu hóaHình 2.1 Nội dung nghiên cứu

2.3.2 Bố trí thí nghiệm2.3.2.1 Phương pháp thực hiệnCân 1g nguyên liệu củ cải khô và cho vào erlen 250ml Bổ sung một lượng nước phù hợp Tiếp theo, enzyme cellulase được cho vào hỗn hợp trên rồi ủ ở nhiệt độ và thời gian phù hợp Sau khi kết thúc quá trình ủ với enzyme, hỗn hợp được thêm nước cất để đạt tỉ lệ nguyên liệu/ nước là 1/75, rồi đem trích ly bằng phương pháp ngâm dầmkết hợp với gia nhiệt ở 600C trong thời gian 4 giờ Sau khi kết thúc quá trình trích ly,hỗn hợp được lọc hai lần bằng giấy lọc không tro Dịch trích ly sau khi lọc được bổ

sung nước cất đến thể tích cuối cùng là 100ml Sau đó dịch trích ly được đem đi xác định hàm lượng phenolic tổng, flavonoid tổng và khả năng khử gốc tự do ABTS.

(w/v)

+ Thời gian xử lý enzyme 60 phút

cộng có 9 thí nghiệm cần thực hiện

2.3.2.3 Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme

lần tổng cộng có 12 thí nghiệm

2.3.2.4 Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của pH