SỬ DỤNG DỊCH TRÍCH TỪ THỰC VẬT ĐỂ HẠN CHẾ QUÁ TRÌNH OXY HÓA CHẤT BÉO TRONG SẢN PHẨM MAYONNAISE

Còn nhớ năm nào, chúng em còn bỡ ngỡ khi bước chân vào trường đại học Bách Khoa. Bên cạnh sự hứng thú là những cảm giác mơ hồ, cái cảm giác mà dường như chưa có định hướng thật sự cho tương lai. Và rồi việc gì đến cũng đến, công nghệ thực phẩm đã trở thành một phần trong cuộc sống của chúng em. Những lúc học bài thâu đêm, những buổi họp nhóm bàn luận đề tài, những tuần thi căng thẳng không ngơi, những chuyến đi thực tập nơi xa nhà… tất cả đều là những kỷ niệm đáng nhớ của thời sinh viên khi bước chân vào ngành thực phẩm. Đối mặt với nhiều khó khăn, trắc trở, chúng em đã không thể hoàn thành được chặng đường này nếu không có sự hướng dẫn, chỉ dạy tận tình của quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa nói chung và quý thầy cô trong bộ môn thực phẩm nói riêng. Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, vì không những truyền đạt các kiến thức chuyên sâu và kinh nghiệm thực tiễn cho chúng em mà còn giúp đỡ chúng em cực kỳ tận tình trong khoảng thời gian vừa quaCòn nhớ năm nào, chúng em còn bỡ ngỡ khi bước chân vào trường đại học Bách Khoa. Bên cạnh sự hứng thú là những cảm giác mơ hồ, cái cảm giác mà dường như chưa có định hướng thật sự cho tương lai. Và rồi việc gì đến cũng đến, công nghệ thực phẩm đã trở thành một phần trong cuộc sống của chúng em. Những lúc học bài thâu đêm, những buổi họp nhóm bàn luận đề tài, những tuần thi căng thẳng không ngơi, những chuyến đi thực tập nơi xa nhà… tất cả đều là những kỷ niệm đáng nhớ của thời sinh viên khi bước chân vào ngành thực phẩm. Đối mặt với nhiều khó khăn, trắc trở, chúng em đã không thể hoàn thành được chặng đường này nếu không có sự hướng dẫn, chỉ dạy tận tình của quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa nói chung và quý thầy cô trong bộ môn thực phẩm nói riêng. Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, vì không những truyền đạt các kiến thức chuyên sâu và kinh nghiệm thực tiễn cho chúng em mà còn giúp đỡ chúng em cực kỳ tận tình trong khoảng thời gian vừa quaCòn nhớ năm nào, chúng em còn bỡ ngỡ khi bước chân vào trường đại học Bách Khoa. Bên cạnh sự hứng thú là những cảm giác mơ hồ, cái cảm giác mà dường như chưa có định hướng thật sự cho tương lai. Và rồi việc gì đến cũng đến, công nghệ thực phẩm đã trở thành một phần trong cuộc sống của chúng em. Những lúc học bài thâu đêm, những buổi họp nhóm bàn luận đề tài, những tuần thi căng thẳng không ngơi, những chuyến đi thực tập nơi xa nhà… tất cả đều là những kỷ niệm đáng nhớ của thời sinh viên khi bước chân vào ngành thực phẩm. Đối mặt với nhiều khó khăn, trắc trở, chúng em đã không thể hoàn thành được chặng đường này nếu không có sự hướng dẫn, chỉ dạy tận tình của quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa nói chung và quý thầy cô trong bộ môn thực phẩm nói riêng. Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, vì không những truyền đạt các kiến thức chuyên sâu và kinh nghiệm thực tiễn cho chúng em mà còn giúp đỡ chúng em cực kỳ tận tình trong khoảng thời gian vừa qua

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

oOo

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

SỬ DỤNG DỊCH TRÍCH TỪ THỰC VẬT ĐỂ HẠN CHẾ QUÁ TRÌNH OXY HÓA CHẤT BÉO TRONG

TP Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm 2018

CÁN BỘ NHẬN XÉT

TP Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm 2018

CÁN BỘ NHẬN XÉT

LỜI CẢM ƠN

Còn nhớ năm nào, chúng em còn bỡ ngỡ khi bước chân vào trường đại học Bách Khoa Bên cạnh sự hứng thú là những cảm giác mơ hồ, cái cảm giác mà dường như chưa có định hướng thật sự cho tương lai Và rồi việc gì đến cũng đến, công nghệ thực phẩm đã trở thành một phần trong cuộc sống của chúng em Những lúc học bài thâu đêm, những buổi họp nhóm bàn luận đề tài, những tuần thi căng thẳng không ngơi, những chuyến đi thực tập nơi xa nhà… tất cả đều là những kỷ niệm đáng nhớ của thời sinh viên khi bước chân vào ngành thực phẩm

Đối mặt với nhiều khó khăn, trắc trở, chúng em đã không thể hoàn thành được chặng đường này nếu không có sự hướng dẫn, chỉ dạy tận tình của quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa nói chung và quý thầy cô trong bộ môn thực phẩm nói riêng Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, vì không những truyền đạt các kiến thức chuyên sâu và kinh nghiệm thực tiễn cho chúng em mà còn giúp đỡ chúng em cực kỳ tận tình trong khoảng thời gian vừa qua

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.S Trần Thị Hồng Hạnh và PGS.TS Tôn Nữ Minh Nguyệt Cả hai cô đã không ngần ngại thời gian, công sức để

hỗ trợ và hướng dẫn chúng em để hoàn thành đề tài luận văn này một cách tốt nhất Chúng em cũng muốn gửi lời cảm ơn tới GS.TS Lê Văn Việt Mẫn, là chủ nhiệm

bộ môn cũng như chủ nhiệm lớp chúng em Thầy đã giúp đỡ chúng em từ những ngày đầu tiếp xúc với bộ môn thực phẩm, là người luôn lắng nghe và giải quyết các vấn đề chúng em mắc phải trong suốt quá trình học tập

Cuối cùng, chúng em xin trân trọng cảm ơn gia đình và những người bạn đã đồng hành với chúng em trong suốt thời gian học tập và làm việc tại trường Đại học Bách Khoa Chính họ là chỗ dựa tinh thần và vật chất vững chắc giúp chúng em có thể tự tin hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình

Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 6 năm 2018

Nhóm sinh viên thực hiện

Đặng Trung Sang Nguyễn Thanh Triết

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Nghiên cứu này được thực hiện với mục đích khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của các dịch trích có nguồn gốc tự nhiên khi bổ sung vào sản phẩm thực phẩm Cụ thể

là khảo sát, đánh giá khả năng kháng oxy hóa của dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá diếp

cá và lá rau om trên sản phẩm mayonnaise

❖ Nội dung nghiên cứu: chia thành 2 phần chính

Phần 1: Thu nhận các dịch trích theo từng điều kiện đã được công bố Kiểm tra

hoạt tính kháng oxy hóa của các dịch trích

Phần 2: Tạo mẫu mayonnaise ở quy mô phòng thí nghiệm Bổ sung các dịch

trích vào sản phẩm và khảo sát mức độ hư hỏng của sản phẩm theo thời gian bảo quản trong điều kiện gia tốc 50oC

❖ Kết quả nghiên cứu:

Phần 1: Hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá diếp cá và

lá rau om lần lượt là 194.48±1.03, 496.43±29.07, 132.33±4.44, 56.44±0.94 mg GAE/g chất khô dịch trích Hoạt tính kháng oxy hóa của BHT dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá diếp cá và lá rau om theo FRAP lần lượt là 1783±58, 1638±20, 2479±95, 677±20, 441±22 μmol TE/g chất khô dịch trích Hoạt tính kháng oxy hóa của BHT, dịch trích

lá trà xanh, lá ổi, lá diếp cá và lá rau om theo giá trị IC50 lần lượt là 0.63±0.04, 0.50±0.00, 0.26±0.01, 1.38±0.02, 2.12±0.07 mg chất khô/ml Như vậy hoạt tính kháng oxy hóa của các dịch trích sẽ được sắp xếp theo giá trị tăng dần như sau dịch trích lá diếp cá, dịch trích lá rau om, dịch trích lá trà xanh, dịch trích lá ổi

Phần 2: Kết quả nghiên cứu cho thấy các dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá diếp cá,

lá rau om có tiềm năng thay thế phụ gia tổng hợp BHT Các mẫu bổ sung 40 ppm dịch trích lá trà xanh và 380 ppm dịch trích lá rau om là cho kết quả kháng oxy hóa trong mayonnaise gần giống với mẫu BHT nhất Hoạt tính kháng oxy hóa của các dịch trích trong sản phẩm mayonnaise tăng dần khi tăng hàm lượng dịch trích bổ sung Màu sắc của sản phẩm có bị biến đổi sau khi bổ sung dịch trích, các mẫu bổ sung dịch trích lá diếp cá và lá rau om làm thay đổi đáng kể màu sắc của sản phẩm mayonnaise sau 20 ngày bảo quản trong điều kiện gia tốc ở nhiệt độ 50oC Các mẫu bổ sung dịch trích lá trà xanh và dịch trích lá ổi thể hiện khả năng hạn chế sự thay đổi màu của sản phẩm,

vượt trội hơn cả là mẫu bổ sung 80 ppm dịch trích lá ổi, kết quả thậm chí còn tốt hơn mẫu bổ sung BHT thương mại

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT LUẬN VĂN ii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC HÌNH vi

DANH MỤC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Tổng quan về quá trình oxy hóa chất béo 3

2.1.1 Quá trình oxy hóa chất béo 3

2.1.2 Chất kháng oxy hóa và các cơ chế kháng oxy hóa 5

2.1.3 Phương pháp xác định khả năng kháng oxy hóa của các chất kháng oxy hóa 9

2.2 Nhóm thực vật giàu chất kháng oxy hóa 11

2.2.1 Lá diếp cá 13

2.2.2 Lá rau om 14

2.2.3 Lá ổi 16

2.2.4 Lá trà xanh 17

2.3 Những bài báo nghiên cứu trên những nguyên liệu thực vật đã được công bố 18 2.4 Sản phẩm mayonnaise 20

2.5 Những bài báo nghiên cứu ảnh hưởng của các dịch trích từ thực vật đến quá trình oxy hóa chất béo trong sản phẩm mayonnaise đã được công bố 23

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

3.1 Nguyên liệu 26

3.1.1 Nguyên liệu thu dịch trích 26

3.1.2 Nguyên liệu tạo sản phẩm 27

3.2 Hóa chất – thiết bị 30

3.2.1 Hóa chất 30

3.2.2 Thiết bị 31

3.3 Phương pháp nghiên cứu 33

3.3.1 Quy trình thu nhận dịch trích từ bột lá 33

3.3.2 Quy trình tạo mẫu mayonnaise 34

3.4 Nội dung nghiên cứu 36

3.4.1 Mục đích nghiên cứu 36

3.4.2 Sơ đồ nghiên cứu 36

3.5 Kế hoạch thí nghiệm 36

3.5.1 Thí nghiệm 1: Xác định hoạt tính kháng oxy hóa 36

3.5.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng và loại dịch trích trong quá trình bảo quản mayonnaise 38

3.6 Các phương pháp phân tích 39

3.6.1 Các phương pháp xác định hàm lượng và hoạt tính của chất kháng oxy hoá trong dịch trích 39

3.6.2 Phương pháp trích ly chất béo từ mẫu mayonnaise 40

3.6.3 Các phương pháp xác định chỉ tiêu chất lượng của mẫu mayonnaise 40

3.7 Phương pháp xử lí số liệu 42

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 44

4.1 Xác định hoạt tính kháng oxy hóa của các dịch trích 44

4.2 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng và loại dịch trích trong quá trình bảo quản mayonnaise 47

4.2.1 Giá trị AV – Chỉ số acid 49

4.2.2 Lượng nối đôi liên hợp (CD) 52

4.2.3 Giá trị PoV – Chỉ số peroxide 56

4.2.4 Giá trị TBARS 59

4.2.5 Màu sắc 62

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73

5.1 Kết luận 73

5.2 Kiến nghị 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

PHỤ LỤC 84

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Cấu trúc phức hình thành giữa EDTA và ion kim loại 6

Hình 2.2 Công thức cấu tạo của ascorbic acid 7

Hình 2.3 Cơ chế kháng oxy hóa của ascorbic acid 7

Hình 2.4 Công thức cấu tạo α-tocopherol 7

Hình 2.5 Cơ chế kháng oxy hóa của tocopherol 8

Hình 2.6 Công thức của BHA (a) và BHT (b) 9

Hình 2.7 Công thức của TBHQ 9

Hình 2.8 Cơ chế phương pháp DPPH 10

Hình 2.9 Cơ chế phương pháp FRAP 11

Hình 2.10 Lá diếp cá 13

Hình 2.11 Lá rau om 14

Hình 2.12 Lá ổi 16

Hình 2.13 Lá trà xanh 17

Hình 2.14 Mayonnaise 20

Hình 3.1 Bột lá diếp cá (trái) và rau om (phải) 26

Hình 3.2 Bột lá ổi (trái) và trà xanh (phải) 26

Hình 3.3 Quy trình thu nhận dịch trích từ bột lá 33

Hình 3.4 Quy trình tạo mẫu mayonnaise 34

Hình 3.5 Sơ đồ nghiên cứu 36

Hình 4.1 Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh (A) và lá ổi (B) đến giá trị AV (mg KOH/g) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày 49

Hình 4.2 Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá (C) và lá rau om (D) đến giá trị AV (mg KOH/g) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày 50

Hình 4.3 Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh (A) và lá ổi (B) đến giá trị CD (µmol/ mg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày 52

Hình 4.4 Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá (C) và lá rau om (D) đến giá trị CD (µmol/ mg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày 53

Hình 4.5 Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh (A) và lá ổi (B) đến giá trị PoV (meq oxy hoạt hóa/ kg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày 56

Hình 4.6 Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá (C) và lá rau om (D) đến giá trị PoV (meq oxy hoạt hóa/ kg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày 57Hình 4.7 Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh (A) và lá ổi (B) đến giá trị TBARS (mg MA/ kg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày 59Hình 4.8 Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá (C) và lá rau om (D) đến giá trị TBARS (mg MA/ kg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày 60Hình 4.9 Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh và lá ổi đến giá trị L của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50oC trong 20 ngày 65Hình 4.10 Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá và lá rau om đến giá trị L của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50oC trong 20 ngày 65Hình 4.11 Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh và lá ổi đến giá trị a của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50oC trong 20 ngày 67Hình 4.12 Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá và lá rau om đến giá trị a của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50oC trong 20 ngày 67Hình 4.13 Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh và lá ổi đến giá trị b của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50oC trong 20 ngày 68Hình 4.14 Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá và lá rau om đến giá trị b của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50oC trong 20 ngày 68Hình 4.15 Đồ thị thể hiện sự khác biệt về màu sắc của các mẫu có bổ sung dịch trích

lá trà xanh hoặc BHT so với mẫu ĐC 69Hình 4.16 Đồ thị thể hiện sự khác biệt về màu sắc của các mẫu có bổ sung dịch trích

lá ổi hoặc BHT so với mẫu ĐC 70Hình 4.17 Đồ thị thể hiện sự khác biệt về màu sắc của các mẫu có bổ sung dịch trích

lá diếp cá hoặc BHT so với mẫu ĐC 70Hình 4.18 Đồ thị thể hiện sự khác biệt về màu sắc của các mẫu có bổ sung dịch trích

lá rau om hoặc BHT so với mẫu ĐC 71

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Một số thực vật giàu chất kháng oxy hóa 12

Bảng 2.2 Hàm lượng của một số thành phần kháng oxy hóa trong lá diếp cá 19

Bảng 3.1 Chất lượng dầu thực vật Tường An theo CODEX STAN 210 – 2005 27

Bảng 3.2 Chất lượng trứng gà Ba Huân theo TCVN 1858:1986 27

Bảng 3.3 Chất lượng muối Sosal theo TCVN 3974:2015 28

Bảng 3.4 Chất lượng đường Biên Hòa theo TCVN 7270:2003 28

Bảng 3.5 Chất lượng giấm gạo Ajinomoto theo TCVN 3215_79 29

Bảng 3.6 Chất lượng nước Danisa theo QCVN 02: 2009/BYT 29

Bảng 3.7 Hóa chất dùng trong nghiên cứu 30

Bảng 3.8 Thiết bị dùng trong nghiên cứu 31

Bảng 3.9 Điều kiện trích ly các loại bột lá 33

Bảng 3.10 Thành phần nguyên liệu tạo mẫu mayonnaise 34

Bảng 4.1 Hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá diếp cá, lá rau om (mg GAE/g chất khô dịch trích) 44

Bảng 4.2 Các giá trị hoạt tính kháng oxy hóa của BHT, dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá diếp cá, lá rau om 44

Bảng 4.3 Nồng độ chất khô dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá diếp cá, lá rau om 45

Bảng 4.4 Nồng độ BHT và dịch trích được bổ sung vào mayonnise 48

Bảng 4.5 Sự gia tăng giá trị AV theo % của các mẫu mayonnaise ở ngày 20 so với ngày 0 trong quá trình bảo quản 51

Bảng 4.6 Sự gia tăng giá trị PoV theo % của các mẫu mayonnaise ở ngày 20 so với ngày 0 trong quá trình bảo quản 58

Bảng 4.7 Sự thay đổi màu của các mẫu mayonnaise 62

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ANOVA: Analysis Of Variance – Phân tích sự khác biệt

AOAC: Association Of Analytical Communities

AV: Acid value – Chỉ số acid

BHA: butylate hydroxyanisole

BHT: Butylate hydroxytoluene

BYT: Bộ y tế

CAR: Carotenoid

CD: Conjugated diene – Nối đôi liên hợp

CIE: Commission International de I’Eclairage

DPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl

EDTA: Ethylenediamine tetraacetic acid

FRAP: Ferric ion Reducing Antioxidant Power – Khả năng kháng oxy hóa được thể

hiện qua sự khử ion Fe3+

GAE: Gallic acid equivalent

HAT: Hydrogen atom transfer

HLB: Hydrophile-lipophile balance

MA: Malondialdehyde

PoV: Peroxide value – Chỉ số peroxide

QCVN: Quy chuẩn Việt Nam

SET: Single electron transfer

SOD: Superoxide dimustase

TBARS: Thiobarbituric Acid Reactive Substances

TBHQ: Tert-butyl hydroquinone

TCA: Trichloroacetic acid

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TE: Trolox equivalent

TMP: 1,1,3,3 – tetramethoxypropane

TPTZ: 2,4,6 -tri(2-pyridyl-s-triazine)

USDA: United States Department of Agriculture - Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

Ngày nay, đời sống của con người ngày càng phát triển hơn, kèm theo đó, họ quan tâm nhiều hơn về vấn đề ăn uống - không chỉ là ăn no mà thực phẩm còn phải đảm bảo chất lượng về cảm quan, vệ sinh và tiện dụng Đó cũng là lý do mà ngành công nghệ thực phẩm phát triển ngày một mạnh mẽ hơn nhằm đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng Nhiều loại sản phẩm đã được tạo ra để làm đa dạng các loại thực phẩm cho người tiêu dùng lựa chọn và góp phần cải tiến chất lượng cũng như hương vị của bữa ăn Trong đó, mayonnaise là sản phẩm đang rất được ưa chuộng Theo số liệu

từ Euromonitor, khi so sánh giữa các loại gia vị phổ biến ở Mỹ, lượng chi phí mà người Mỹ chi trả cho sản phẩm mayonnaise là vào khoảng 2 tỷ đô la Mỹ ở năm 2013, gần như gấp đôi so với tương cà, nước tương đen và lớn hơn rất nhiều lần so với các loại gia vị khác Hiện nay, mayonnaise có thể được dùng kèm với rất nhiều thực phẩm khác nhau nhằm tăng giá trị cảm quan lên đáng kể như bánh mì kẹp, salad, thức ăn chiên nên không thể phủ nhận sự phổ biến của nó

Vì chỉ là một loại gia vị nên lượng mayonnaise sử dụng mỗi lần là không nhiều;

vì vậy nó cần được dự trữ trong thời gian dài Tuy nhiên, mayonnaise có hàm lượng béo rất cao do thành phần nguyên liệu chiếm chủ yếu là dầu - chứa nhiều acid béo không no - nên rất dễ bị oxy hóa Do đó các nhà sản xuất mayonnaise phải bổ sung thêm các chất kháng oxy hóa vào sản phẩm để có thể kéo dài thời gian sử dụng, hạn chế sự ôi thiu, hư hỏng của sản phẩm Hiện nay, họ đã và đang sử dụng các chất kháng oxy hóa tổng hợp bổ sung vào mayonnaise, mà phổ biến nhất chính là butylated hydroxy toluen (BHT) hoặc butylated hydroxy anisol (BHA) để kéo dài thời gian sử dụng, duy trì chất lượng của sản phẩm Tuy nhiên, nhiều người tiêu dùng cũng như các chuyên gia đang lo lắng về những ảnh hưởng xấu của các chất kháng oxy hóa tổng hợp đến sức khỏe con người Từ đó mà việc sử dụng các chất kháng oxy hóa có nguồn gốc

từ thiên nhiên đang ngày được quan tâm và được dùng làm đề tài nghiên cứu ở nhiều nơi trên thế giới Các nghiên cứu của N Nuengchamnong và cộng sự (2009), M L Bui và cộng sự (2004), H Y Chen và cộng sự (2007), D H Bastos và cộng sự (2007)

đã cho thấy các loại thực vật gồm lá diếp cá (Houttuynia cordata L.), lá rau om (Limnophila aromatica L.), lá ổi (Psidium guajava L.) và lá trà xanh (Camellia

sinensis L.) có chứa nhiều chất có khả năng kháng oxy hóa [1-4]

Việc bổ sung chất kháng oxy hóa tự nhiên vào mayonnaise đã được nghiên cứu bởi rất nhiều các nhà khoa học trên thế giới [5] Nhưng đến nay vẫn chưa có bài báo cáo nào về việc sử dụng dịch trích từ các loại thực vật kể trên cho sản phẩm mayonnaise

Trên cơ sở đó, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu “Sử dụng dịch trích từ thực vật để hạn chế quá trình oxy hóa chất béo trong sản phẩm mayonnaise” Mục đích của nghiên cứu là khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá của dịch trích từ các loại thực vật kể trên và khảo sát tác động của việc sử dụng dịch trích đó đối với sự oxy hóa chất béo trong mayonnaise

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về quá trình oxy hóa chất béo

2.1.1 Quá trình oxy hóa chất béo

Trong thực phẩm, chất béo là nguồn cung cấp năng lượng cao Tuy nhiên, chất béo không no trong thực phẩm dễ bị oxy hóa tạo thành sản phẩm bậc nhất là hydroperoxide và các sản phẩm bậc hai như là aldehytes, ketones, acids, alcohols gây bất lợi cho mùi, vị và làm giảm chất lượng dinh dưỡng của thực phẩm [6]

Tương tự như các sản phẩm giàu chất béo khác, mayonnaise rất dễ bị hư hỏng bởi sự tự oxy hóa các chất béo không no có sẵn trong dầu và phospholipid trong lòng

đỏ trứng nguyên liệu [7]

Quá trình oxy hóa chất béo được xúc tác bởi các gốc tự do [6] Cơ chế oxy hóa chất béo của các gốc tự do có thể được chia thành 4 giai đoạn: khởi đầu (initiation), lan truyền (propagation), phân nhánh (branching) và cuối cùng là giai đoạn kết thúc (termination)

Sự khởi đầu của quá trình có thể được kích hoạt bởi nhiệt, bức xạ ion hóa, ánh sáng hoặc các tác nhân hóa học như các metalloprotein và các ion kim loại

Sự khởi đầu:

LH + R• → L• + RH

Trong đó: LH là chất béo không bão hòa tương tác với gốc tự do R• như khởi đầu

quá trình oxy hóa gốc tự do Tương tác này tạo ra gốc allyl có khả năng phản ứng cao (biểu hiện là L•), gốc này có khuynh hướng tương tác với oxy để tạo thành gốc peroxyl (biểu hiện là LOO•) như là bước bắt đầu quá trình lan truyền

Sự lan truyền:

L• + O2→ LOO•

LOO• + LH → L• + LOOH

Các gốc peroxyl tạo nên chuỗi phản ứng có thể làm oxy hóa chất béo, sản sinh

ra các hydroperoxyde (LOOH), sau đó phá vỡ thành một số hợp chất như alcohol, ketone, aldehyde và các hydrocarbon khác cũng như các gốc alkoxyl (LO•)

LOOH + Mn+ + H+

→ LO• + M(n+1)+ + H2O LOOH + Mn+ + OH-

→ LOO• + Mn+ + H2O Một ví dụ của xúc tác kim loại, sự tự oxy hóa chất béo có thể là do sự phân hủy các hydroperoxide bởi các sắt và các ion sắt để tạo ra các gốc peroxyl và alkoxyl khởi đầu phản ứng chuỗi gốc tự do:

Ngoài việc bị oxy hóa bởi các gốc tự do, chất béo không no trong thực phẩm còn

có thể bị oxy hóa nhờ sự xúc tác của enzyme lipoxygenase khi có mặt của oxy Enzyme lipoxygenase có thể được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm tự nhiên như đậu nành, cám gạo, thịt, cá, trái cây và rau củ [10]

Quá trình oxy hóa chất béo là biến đổi quan trọng trong chế biến và bảo quản thực phẩm Đã có nhiều công bố khoa học về các vấn đề liên quan như sự oxy hóa chất béo không no trong thủy sản [11, 12], sự oxy hóa chất béo trong thịt [12-14], sự oxy hóa chất béo trong sữa bột [15], sự oxy hóa chất béo trong hệ nhũ tương dầu, nước [16], ảnh hưởng của các phản ứng oxy hóa đến chất lượng cảm quan thực phẩm [17]

Các sản phẩm không phân cực

Bên cạnh đó, đã có những bằng chứng cho thấy các gốc tự do sinh ra trong quá trình oxy hóa chất béo có thể gây các bệnh lý cho cơ thể người như ung thư, xơ vữa động mạch, nhồi máu cơ tim, thấp khớp và nhiều loại bệnh lão hóa khác [18] Chất kháng oxy hóa có thể ngăn ngừa hoặc làm chậm các phản ứng oxy hóa và có thể tìm trong nhiều nguồn nguyên liệu tự nhiên hoặc được tổng hợp bằng phương pháp hóa học [19]

2.1.2 Chất kháng oxy hóa và các cơ chế kháng oxy hóa

Chất kháng oxy hóa là những chất khi hiện diện ở nồng độ thấp so với mẫu thực phẩm, có khả năng ngăn chặn hoặc làm giảm tốc độ các phản ứng oxy hóa diễn ra trong các mẫu thực phẩm [20] Chất kháng oxy hóa được cho vào thực phẩm, đặc biệt

là các thực phẩm chứa dầu béo để hạn chế sự oxy hóa chất béo, giúp ngăn ngừa những biến đổi dinh dưỡng, cảm quan và sự hình thành các độc tố trong thực phẩm Chất kháng oxy hóa cũng có tác dụng bảo vệ cấu trúc của các đại phân tử như protein và tế bào khỏi các gốc tự do [21]

Các chất kháng oxy hóa hoạt động dựa trên cơ chế quét gốc tự do, tạo phức với các kim loại để kìm hãm quá trình oxy hóa, dập tắt oxy nguyên tử cũng như các tác nhân nhạy cảm với ánh sáng và bất hoạt enzyme lipoxygenase [22]

Chất kháng oxy hóa có thể được chia thành các nhóm sau:

• Chất ức chế phản ứng oxy hóa gốc tự do (ức chế sự hình thành của các gốc tự do)

• Chất ức chế làm gián đoạn sự lan truyền của sự tự oxy hóa

• Chất dập tắt oxy đơn nguyên tử

• Chất kháng oxy hóa hỗ trợ (những chất này không thể hiện tác dụng kháng oxy hóa khi sử dụng một mình nhưng sẽ tăng hoạt tính của chất kháng oxy hóa khi sử dụng cùng nhau)

• Chất khử (biến đổi hydroperoxide thành những dạng ổn định hơn)

• Metal chalator (biến đổi những ion kim loại thành những dạng ổn định hơn) [23]

❖ Từ các cơ chế trên, chất kháng oxy hóa có thể được phân thành hai nhóm chính: phá vỡ chuỗi phản ứng (chain breaking) và ngăn chặn (preventing)

Nhóm thứ nhất: kháng oxy hóa bằng việc phản ứng với các gốc tự do tạo thành

các sản phẩm bền hơn, từ đó làm giảm lượng gốc tự do – tác nhân gây ra phản ứng oxy

hóa Cơ chế này còn được gọi là cơ chế quét gốc tự do [24]

Chất kháng oxy hóa theo cơ chế quét gốc tự do bao gồm ascorbic acid,

isoascorbic acid (erythorbic acid), vitamin E, butylated hydroxytoluene (BHT),

butylated hydroxyanisole (BHA), gallates (propyl, octyl, dodecyl),

tert-butylhydroquinone (TBHQ), propyl gallate một số hợp chất phenolic, carotenoid…

Chúng trung hòa các gốc tự do bằng cách cho đi một hydro nguyên tử (HAT –

hydrogen atom transfer) hoặc chuyển dịch một điện tử đơn (SET – single electron

transfer) [25]

Cơ chế quét gốc tự do của chất kháng oxy hóa theo Gordon (1990):

L +AH → LH + A•LOO• + AH → LOOH + A

LO• + AH → LOH + A

Nhóm thứ hai: kháng oxy hóa bằng việc ngăn chặn các điều kiện của phản ứng

oxy hóa diễn ra như cô lập các kim loại đa hóa trị, dập tắt các oxy đơn bội, phân hủy

sản phẩm hydrogen peroxide thành nước và oxy bằng enzyme (superoxide dimustase –

SOD), chất kháng oxy hóa với nhiều cơ chế (sản phẩm của phản ứng Mallaird) [24]

Chất kháng oxy hóa theo cơ chế tạo phức với kim loại là những chất như: citric

acid, ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), phosphoric acid, tartaric acid… [24,

26] Chúng tạo thành phức kim loại không tan, tạo các trở ngại về không gian giữa kim

loại và các thành phần trong thực phẩm hoặc các sản phẩm trung gian của quá trình

oxy hóa [27] Ví dụ: EDTA khi kết hợp với ion kim loại sẽ tạo thành phức có năm

vòng với cấu trúc không gian phức tạp [26]

Hình 2.1 Cấu trúc phức hình thành giữa EDTA và ion kim loại [26]

❖ Dựa vào nguồn gốc xuất xứ, các chất kháng oxy hóa dùng trong thực phẩm phân thành hai nhóm chính: chất kháng oxy hóa tự nhiên và chất kháng oxy hóa tổng hợp [28]:

Chất kháng oxy hóa tự nhiên

Acid ascorbic (Vitamin C) bao gồm hai hợp chất có hoạt tính kháng oxy hóa là

L-ascorbic acid và L-dehydroascorbic acid Ascorbic acid có khả năng quét các gốc

anion superoxide, hydrogen peroxide, gốc hydroxyl, oxy nguyên tử và oxide nitơ phản ứng bằng cách cung cấp các hydro nguyên tử [29]

Hình 2.2 Công thức cấu tạo của ascorbic acid [29]

Hình 2.3 Cơ chế kháng oxy hóa của ascorbic acid [29]

Vitamin E là tên gọi chung của một bộ gồm bốn tocopherols (α-tocopherol,

tocopherol, -tocopherol và -tocopherol) và bốn tocotrienols (α-tocotrienol, tocotrienol, -tocotrienol và -tocotrienol) [28]

β-Hình 2.4 Công thức cấu tạo α-tocopherol [28]

Tocopherol có tác dụng kháng oxy hóa theo cơ chế quét gốc tự do bằng cách chuyển hydro tại gốc hydroxyl thứ 6 trên vòng chromanol cho gốc alkyl peroxy để tạo

ra hydro alkyl hydroperoxide và gốc tự do tocopherol [28]

Hình 2.5 Cơ chế kháng oxy hóa của tocopherol [28]

Một số chất kháng oxy hóa tự nhiên khác như flavonoid, phenolic acid, carotenoid

Flavonoid bao gồm flavonols, flavanols, anthocyanins, isoflavonoids, flavanones

và flavones Đặc tính kháng oxy hóa có được là nhờ cấu trúc nhóm -OH gắn trên vòng Flavonoid đóng vai trò như một chất khử, cho hydro nguyên tử, dập tắt oxy nguyên tử, quét gốc tự do và thậm chí là tạo được phức với ion kim loại Chúng còn hoạt hóa các enzyme kháng oxy hóa và ức chế enzyme oxidase [28]

Flavonoid phản ứng kháng oxy hóa theo cơ chế: F–OH + R• → F–O• + RH [30] Phenolic acid được cấu thành từ hai thành phần quan trọng là hydroxycinnamic acid và hydroxybenzoic acid Phenolic acid có khả năng quét các gốc tự do, đặc biệt là gốc hydroxyl, gốc peroxy, anion superoxide và peroxide nitrite [28] Cơ chế kháng oxy hóa của phenolic acid tương tự như flavonoid và tocopherol

Carotenoid là một nhóm các sắc tố tự nhiên được tổng hợp bởi thực vật và vi sinh vật Chúng được chia thành hai nhóm là hydrocarbon carotenoid (lycopene và β-carotene) và oxygenated carotenoid (zeaxanthin và lutein) Carotenoid có khả năng kháng oxy hóa theo cơ chế dập tắt oxy năng lượng cao [22], hoặc phản ứng với gốc tự

do [28]

Cơ chế dập tắt oxy năng lượng cao:

1O2 + CAR → 3O2 + 3CAR*

3CAR* → CAR + nhiệt

Cơ chế quét gốc tự do:

CAR + ROO• → CAR•+ + ROO- (SET)

CAR + ROO• → CAR• + ROOH (HAT)

3-tert-butyl-OH trên vòng tương tự với các chất kháng oxy hóa tự nhiên chứa phenol [31]

Hình 2.6 Công thức của BHA (a) và BHT (b) [32]

TBHQ là một hợp chất hữu cơ thơm có chứa vòng phenol Nó là một dẫn xuất

của hydroquinone khi được gắn thêm một nhóm tert-butyl TBHQ, BHT và BHA đều

được gọi chung là chất kháng oxy hóa phenolic tổng hợp, cơ chế kháng oxy hóa của TBHQ và BHT là tương tự nhau [31]

năng kháng oxy hóa được đánh giá dựa trên sự giảm nồng độ các chất như kim loại hoặc gốc tự do Các phản ứng này thường phụ thuộc pH, thời gian phản ứng chậm và trải qua nhiều bước [35]

❖ Phương pháp xác định hàm lượng phenolic tổng

Phương pháp Folin-Ciocalteu dùng để đo tổng lượng phenolic dựa vào việc chuyển electron từ các phân tử phenolic sang thuốc thử Folin-Ciocalteu [36] Chất nhận điện tử trong thuốc thử là Mo6+ (màu vàng) để chuyển sang Mo5+ tạo thành phức [Phenol- MoW11O40]-4 (màu xanh) Thuốc thử sẽ tác dụng với các chất chống oxi hóa gốc phenol và cho sản phẩm có độ hấp thu cực đại tại bước sóng 765 nm [37] Gallic acid thường được sử dụng là chất chuẩn cho phép đo này

Dựa vào cường độ màu của mẫu phân tích kết hợp với đồ thị đường chuẩn của gallic acid, tính được hàm lượng tổng các hợp chất phenolic có trong mẫu phân tích với đơn vị tính là miligam đương lượng gallic acid trên gam chất khô nguyên liệu lá (mg GAE/ g chất khô nguyên liệu lá) [34, 36]

❖ Các phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hoá được sử dụng

Dựa theo phương pháp DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)

Hoạt tính kháng oxy hóa của mẫu dịch trích theo phương pháp DPPH được xác định dựa trên phản ứng của các chất kháng oxy hóa có trong mẫu thử với gốc DPPH●

(hay còn gọi là sự dập tắt các gốc DPPH●) DPPH● là một gốc tự do chứa nitơ, ổn định,

có màu tím Độ hấp thu cực đại của DPPH● trong ethanol hoặc methanol được ghi nhân tại bước sóng 517nm hoặc 515nm [38, 39] Khi cho chất kháng oxy hóa vào dung dịch chứa DPPH●, các chất kháng oxy hóa sẽ khử gốc DPPH● thành DPPH có màu vàng nhạt, do đó làm giảm độ hấp thu của DPPH● [40]

Hình 2.8 Cơ chế phương pháp DPPH

Hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH● được biểu diễn ở dạng giá trị IC50 - lượng chất chống oxi hóa cần thiết để làm giảm 50 phần trăm nồng độ ban đầu của DPPH● Nồng độ DPPH● ban đầu sử dụng trong nghiên cứu này là 6.10-5 M trong dung môi methanol (CH3OH), thời gian cho phản ứng là 30 phút, đo độ hấp thu tại bước sóng

517 nm [39] Giá trị IC50 thu được bằng cách dựng đường tuyến tính giữa lượng mẫu

và phần trăm quét gốc tự do, từ đó thu được giá trị biểu diễn hàm lượng chất kháng oxy hóa mà tại đó làm giảm 50 phần trăm nồng độ gốc tự do Giá trị IC50 có đơn vị là miligam chất khô hòa tan dịch trích lá (mg)

Dựa theo phương pháp FRAP (Ferric reducing antioxidant power)

FRAP là phương pháp để đánh giá khả năng chống oxi hóa của mẫu thử, Fe3+ bị khử thành Fe2+ trong môi trường pH thấp tạo thành ferrous-tripyridyltriazine có màu xanh Giá trị FRAP thu được bằng cách đo độ hấp thu tại bước sóng 593 nm của mẫu phản ứng [41]

Đo độ hấp thu của mẫu cần phân tích, kết hợp với đồ thị đường chuẩn được dựng theo Trolox, xác định được hoạt tính kháng oxy hóa của mẫu cần phân tích với đơn vị tính là µmol đương lượng Trolox/g chất khô hòa tan dịch trích lá (µmol TE/g chất khô hòa tan dịch trích lá) [34]

Hình 2.9 Cơ chế phương pháp FRAP

2.2 Nhóm thực vật giàu chất kháng oxy hóa

Nhiều loại thực vật chứa các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa cao Bảng 2.1 giới thiệu một số loài thực vật và các bộ phận của chúng có chứa các hợp chất kháng oxy hóa

Bảng 2.1 Một số thực vật giàu chất kháng oxy hóa

Thực

vật

Tên khoa học Bộ phận

Hợp chất kháng oxy

hóa

Tài liệu tham khảo

Diếp cá Houttuynia

Flavonoids (quercitrin, quercetin-3-O-ß-D galactopyranoside, afzelin), protocatechuic acid

[43]

Hương

thảo

Rosemarinus officinalis Cả cây

Carnosic acid, carnosol, rosemarinic acid, rosmanol

[44]

guajava

Lá, vỏ quả, hạt, thịt

Isoflavonoids, gallic acid, catechin, epicathechin, rutin, naringenin, kaempferol

2.2.1 Lá diếp cá

Hình 2.10 Lá diếp cá

❖ Nguồn gốc, phân loại

Cây diếp cá còn có tên là cây lá giấp, ngư tinh thảo Tên khoa học Houttuynia

cordata Thunb Thuộc họ lá giấp Saururaceae [43]

Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (United States Department of Agriculture – USDA) đã phân loại tên khoa học của rau diếp cá như sau:

Chi: Houttuynia Thunb

Loài: Houttuynia cordata Thunb

Rau diếp cá là một loại cỏ mọc tự nhiên quanh năm ở phía đông và phía nam của Châu Á [48], với sự lan rộng vô tận khi rễ ở nơi ẩm ướt Ở nước ta, chúng mọc hoang

ở khắp nơi ẩm thấp [43]

❖ Đặc điểm thực vật

Cây diếp cá là một loại cỏ nhỏ, mọc lâu năm, ưa chỗ ẩm ướt có thân rễ mọc ngầm dưới đất Rễ nhỏ mọc ở các đốt, thân mọc đứng cao 40cm, có lông hoặc ít lông

Lá mọc cách, hình tim, đầu lá, hơi nhọn hay nhọn hẳn Hoa nhỏ màu vàng nhạt, không

có bao hoa, mọc thành bông, có 4 lá bắc màu trắng, trông toàn bộ bề mặt của cụm hoa

và lá bắc giống như một cây hoa đơn độc, toàn cây vò có mùi tanh như cá Hoa nở về mùa hạ vào các tháng 5-8 [43]

❖ Thành phần hóa học

Phần trên mặt đất của diếp cá có khoảng 40 hợp chất được biết, trong đó có 2 thành phần mới là houttuynoside A, houttuynamide A và bao gồm các nhóm tinh dầu (như methylnonylceton, laurylaldehyd, caprylaldehyd và decanonyl acetaldehyde…), nhóm flavonoid (như hyperin, quercitrin và quercetin), nhóm alkaloid (như aristolactam và các dẫn chất aporphin, các dẫn chất 4,5-dioxoaporphin (cepharadion B, norcepharadion B, noraristolodion)…) [47-52]

❖ Công dụng

Tác dụng kháng nhiều loại virus đã được nghiên cứu Thành phần có tác dụng là quercitrin và tinh dầu (không có decanonyl acetaldehyde) Tinh dầu có tác dụng ức chế các virus sau: virus gây bệnh herpers (mụn giộp) chủng 1 (HSV-1), virus gây bệnh cúm và HIV chủng 1 của người (HIV-1), điều trị bệnh viêm xoang mạn tính và polys mũi [48], nhưng không thấy có tác dụng chống virus gây bệnh bại liệt Mức độ giảm virus liên quan đến thời gian xử lý thuốc [53] Chất có tác dụng mạnh nhất là norcepharadion B [48] Cepharadion B cũng có hoạt tính chống tyrosinase mạnh với

IC50 170µM (so với acid kojic là 170µM) [47]

Rau diếp cá có tác dụng chống ung thư, bệnh bạch cầu, kháng oxy hóa, tác động

❖ Nguồn gốc, phân loại

Rau om còn được gọi là ngổ om, mò om, ngổ Tên khoa học là Limnophila

aromatica (Lamk.) Merr Thuộc họ hoa mõm chó Scrophulariaceae [43]

Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (United States Department of Agriculture – USDA) đã phân loại tên khoa học của rau om như sau:

Loài: Limnophila aromatica (Lamk.) Merr

Rau om mọc hoang và được trồng ở khắp nước ta, nhưng được sử dụng nhiều ở các tỉnh phía Nam làm gia vị nấu canh chua, canh cá [43]

2.2.3 Lá ổi

Hình 2.12 Lá ổi

❖ Nguồn gốc, phân loại

Ổi còn được gọi là ủi, phan thạch lựu, guajava Tên khoa học là Psidium guajava L Thuộc họ Sim Myrtaceae [43]

Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (United States Department of Agriculture – USDA) đã phân loại tên khoa học của ổi như sau:

Loài: Psidium guajava L

Cây ổi nguồn gốc miền nhiệt đới châu Mỹ, sau được phổ biến và trồng ở khắp miền nhiệt đới châu Á, châu Phi Đặc biệt ở nước ta, cây ổi mọc hoang tại nhiều vùng núi miền Bắc [43]

❖ Đặc điểm thực vật

Ổi là cây nhỡ, cao 3-5m, cành nhỏ, vuông cạnh Lá mọc đối có cuống ngắn, hình bầu dục, nhẵn hoặc hơi có lông ở mặt trên, mặt dưới có lông mịn, phiến nguyên, khi soi lên thấy túi tinh dầu trong [43]

❖ Thành phần hóa học

Lá ổi có chứa tannin (như gallotannin, ellargitanin và các ellargitanin C-glycosid (castalagin, casuarictin và casuarinin), acid valolaginic, acid vescalagin carboxylic ), ngoài ra còn có các dẫn chất flavan monomer của các tanin như catechin, gallocatechin, leucocyanidin, các flavonoid (như quercetin, avicularin, guajaverin…), các phenol và phenyl ethan glycoside, các triterpenoid tự do như acid crataegolic, chất sáp… [47]

❖ Công dụng

Các flavonoid trong lá ổi có tính kháng khuẩn mạnh, Casuarinin và casuarictin là hai chất ellagitanin có tác dụng ức chế sự peroxid hoá chất béo ở gan và kháng sự oxy hoá, Dịch chiết aceton và các phenylethanoid glycosid có tác dụng ức chế trung bình các dòng tế bào ung thư như Leukemia P-388, Carcinoma u báng Ehrlich (EAC) Ngoài ra, lá ổi được dùng nhiều nơi trên thế giới để chữa đi lỏng, lỵ, tiểu đường [47]

2.2.4 Lá trà xanh

Hình 2.13 Lá trà xanh

❖ Nguồn gốc, phân loại

Cây trà xanh có tên khoa học là Camellia sinensis O.Ktze Thuộc họ Trà

Họ: Theaceae

Chi: Camellia L

Loài: Camellia sinensis (L.) Kuntze

Trà có nguồn gốc từ Trung Quốc Nhân dân Trung Quốc đã biết dùng trà từ 2500 năm trước công nguyên, sau tới Nhật Bản và nhiều nước châu Á khác Ở nước ta trà được trồng nhiều nhất ở tỉnh Phú Thọ, rồi tới Tuyên Quang, Hà Giang, Thái Nguyên

và một số tỉnh miền Nam [43]

❖ Đặc điểm thực vật

Trà xanh là một cây khỏe, mọc hoang và cắt xén có thể cao tới 10m hay hơn nữa, đường kính thân có thể tới mức một người ôm không xuể Cây có nhiều cành đâm ngay từ gốc Lá mọc so le, không rụng [43]

❖ Thành phần hóa học

Trong lá có chứa tannin, cafein và một số vitamin B1, B2, C [43] Ngoài ra còn có flavonoids, phenolic acids, caffeoyl glucose, feruloylquinic acid, methyl epicatechin gallate and 3 methyl epigallocatechin gallate [2]

❖ Công dụng

Trà xanh thường được dùng pha nước uống, làm thuốc kích thích do có cafein và còn dùng chữa lỵ Ngoài ra thành phần tannin cao có tác dụng làm săn da, sát khuẩn mạnh [43]

2.3 Những bài báo nghiên cứu trên những nguyên liệu thực vật đã được công bố

❖ Lá diếp cá

Theo một nghiên cứu của N Nuengchamnong và cộng sự (2009) ở Thái Lan, lá diếp cá được ngâm vào nước sôi trong 10 phút Sau khi lọc dịch trích, thì phần dịch lọc được đem đi kiểm tra thành phần kháng oxy hóa bằng phương pháp sắc ký lỏng – khối phổ Từ đó, họ xác định được dịch trích nước nóng của lá diếp cá chứa chủ yếu thành phần kháng oxy hóa gồm: Quinic acid, Chlorogenic acid, Neo-chlorogenic acid,

Crypto-chlorogenic acid, Catechin, Procyanidin B*, Quercetin hexoside, Kaempferol

Ngoài ra, họ còn xác định được hàm lượng của một số thành phần trên ở Bảng 2.2 [4]

Bảng 2.2 Hàm lượng của một số thành phần kháng oxy hóa trong lá diếp cá

Chất kháng oxy hóa Hàm lượng (μg/g)

Chlorogenic acid Neo-chlorogenic acid Crypto-chlorogenic acid Catechin

Procyanidin B*

Procyanidin B*

Quercetin hexoside

2808.7 ± 7.5 921.7 ± 2.9 603.5 ± 2.9 28.0 ± 0.8 52.4 ± 5.2 189.5 ± 0.6 730.0 ± 5.0

Theo một nghiên cứu của L Tian và cộng sự (2011) ở Trung Quốc, sau khi tiến hành trích ly lá diếp cá tại những điều kiện khác nhau và so sánh kết quả thông qua giá trị phenolic tổng và flavonoid tổng thì điều kiện cho hoạt tính cao nhất là trích ly với nước ở nhiệt độ phòng, tỷ lệ 1/5 (g/ml) trong vòng 24h [58]

❖ Lá rau om

Theo một nghiên cứu của nhóm nhà nghiên cứu trong nước là M L Bui và cộng

sự (2004), lá rau om được trích ly ở nhiệt độ phòng bằng ethanol và được khảo sát các thành phần kháng oxy hóa bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao Kết quả cho thấy dịch trích

lá rau om chứa các thành phần flavonoid gồm: Nevadensin 7-O--glucopyranoside, Nevadensin, Gardenin B, 8-Hydroxycirsimaritin, 8-Hydroxypectolinarigenin, 8-Hydroxysalvigenin, Pectolinarigenin [1]

Theo một nghiên cứu của J Woraratphoka và cộng sự (2012) ở Thái Lan, sau khi tiến hành trích ly lá rau om tại những điều kiện khác nhau và so sánh kết quả thông qua giá trị phenolic tổng và flavonoid tổng thì điều kiện cho hoạt tính cao nhất là trích

ly với ethanol 70o ở nhiệt độ phòng, tỷ lệ 1/5 (g/ml) trong vòng 24h [59]

❖ Lá ổi

Theo một nghiên cứu của H Y Chen và cộng sự (2006) ở Đài Loan, lá ổi được trích ly bằng nước nóng và được khảo sát các thành phần kháng oxy hóa bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao Kết quả cho thấy dịch trích lá ổi chứa thành phần kháng oxy hóa chủ yếu là phenolic acid như ferulic acid, galic acid [3]

Theo một nghiên cứu của J Seo và cộng sự (2014) ở Hàn Quốc, sau khi tiến hành trích ly lá ổi tại những điều kiện khác nhau và so sánh kết quả thông qua giá trị phenolic tổng, flavonoid tổng và DPPH thì điều kiện cho hoạt tính cao nhất là trích ly với ethanol 50o ở 30oC, tỷ lệ 1/15 (g/ml) trong vòng 48h [60]

❖ Lá trà xanh

Theo một nghiên cứu của D H M Bastos và cộng sự (2007) ở Brazil, lá trà xanh được trích ly bằng ethanol và được khảo sát các thành phần kháng oxy hóa bằng phương pháp khối phổ Kết quả cho thấy dịch trích ethanol của lá trà xanh chứa chủ yếu thành phần kháng oxy hóa gồm: catechin, epicatechin, caffeoyl glucose

Thông thường, một sản phẩm hệ nhũ sẽ có pha phân tán chiếm tối đa 74% thể tích của sản phẩm Tuy nhiên trong mayonnaise, là hệ nhũ tương dầu trong nước, có thành phần dầu lên đến 75% thể tích hoặc thậm chí cao hơn Vì hàm lượng dầu cao đến vậy làm các giọt dầu bị bóp méo thành dạng lục giác, không còn dạng cầu như trong các hệ nhũ tương thông thường khác, mà còn xếp chồng tạo thành hình dạng tổ ong Ngoài ra, các giọt dầu còn có thể liên kết với nhau rất chặt chẽ nên làm cho mayonnaise có độ nhớt khá cao [7]

❖ Thành phần nguyên liệu chính

Dầu là thành phần nhiều nhất trong mayonnaise Thông thường người ta sẽ sử dụng dầu hạt bông, dầu đậu nành, dầu hướng dương, dầu olive để sản xuất mayonnaise, trong đó thì dầu đậu nành được sử dụng phổ biến nhất vì giá thành rẻ Những loại dầu

có thành phần acid béo no nhiều như dầu cọ thì sẽ hiếm khi được dùng vì nó sẽ làm cho hệ nhũ bị tách ra khi bảo quản ở nhiệt độ thấp Tuy nhiên các loại dầu không no kể trên lại rất dễ bị oxy hóa, làm ảnh hưởng xấu đến mùi vị và chất lượng mayonnaise Trứng là thành phần đắt tiền nhất trong các nguyên liệu sản xuất mayonnaise và chúng ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng của sản phẩm Lòng đỏ trứng là nguồn cung cấp lecithin (phospholipid), protein và lipoprotein (gồm lipovitellin, lipovitellinin và liviten), mà chúng sẽ hỗ trợ cho khả năng nhũ hóa của lòng đỏ trứng Trứng sử dụng cho sản xuất mayonnaise có thể là trứng hoặc lòng đỏ tươi, đông hoặc dạng bột khô Tuy nhiên, việc chế biến lòng đỏ sẽ làm hỏng cấu trúc của nó và làm giảm khả năng nhũ hóa Còn trứng đông sẽ bị gel hóa không thuận nghịch ở -6oC, trở nên không thể phân tán và không thể dùng để sản xuất mayonnaise Các quá trình cơ học hay bổ sung enzyme (protease hay phospholipase) có thể ức chế quá trình gel hóa Ngoài ra, việc thanh trùng trứng (nhiệt độ thấp hơn 65oC) lại không ảnh hưởng đến khả năng nhũ hóa của lòng đỏ trứng nên được khuyến khích áp dụng cho trứng tươi nhằm ngăn ngừa

Salmonella [7, 62]

Để thay thế lòng đỏ trứng, người ta vẫn có thể sử dụng lecithin tổng hợp từ dầu đậu nành và các chất nhũ hóa khác thay thế nhưng phải có giá trị HLB (Hydrophile-lipophile balance – cân bằng ưa nước-ưa béo) trong khoảng từ 8-18 vì mayonnaise là

hệ nhũ tương dầu trong nước Vì vậy có thể sử dụng các chất nhũ hóa như Diacetyl

tartaric acid ester of monoglycerides (HLB = 9.2), Polyoxyethylene sorbitan monostearate – Tween 60 (HLB = 14.9), Polyoxyethylene sorbitan monopalmitate – Tween 40 (HLB = 15.6), Polyoxyethylene sorbitan monolaurate – Tween 20 (HLB = 16.7) [63] Tuy nhiên, việc sử dụng lòng đỏ trứng được đánh giá tốt hơn vì lòng đỏ trứng tạo ra cấu trúc đặc trưng của mayonnaise Khi sử dụng lòng đỏ trứng, bề mặt của các hạt dầu hình thành một lớp màng tạo bởi sự kết hợp của low-density lipoprotein và các phần tử nhỏ trong lòng đỏ Chính lớp màng protein này giúp liên kết các giọt dầu, ngăn sự kết hợp của chúng và ảnh hưởng trực tiếp tới độ nhớt, độ bền của hệ nhũ Nếu lớp màng này quá mỏng và yếu, dưới tác dụng một lực cơ học thì các giọt dầu sẽ kết hợp lại dễ dàng và hệ nhũ sẽ tách pha [62]

Giấm ăn được sử dụng phổ biến nhất để làm nguồn cung cấp acid cho mayonnaise vì chi phí thấp, nhưng cũng có thể dùng citric acid và malic acid Việc thêm acid vào làm giảm pH của hệ nhũ và ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm Khi pH gần điểm đẳng điện của protein lòng đỏ trứng, các protein trên bề mặt giọt dầu tiến gần lại nhau, làm tăng độ nhớt và độ bền của mayonnaise

Đường, muối và các gia vị khác cung cấp mùi vị hài hòa cho mayonnaise Các thành phần này cũng sẽ ức chế hoạt động của các vi sinh vật Bên cạnh đó, muối hoàn thiện tính chất của mayonnaise theo ba hướng Thứ nhất là muối giúp phân tán lòng đỏ trứng và tạo ra thêm các bề mặt hoạt động Thứ hai là muối giúp trung hòa điện tích trên protein, giúp chúng có thể hấp phụ vào và làm chặt các bề mặt của giọt dầu Thứ

ba là việc trung hòa điện tích giúp cho các giọt dầu gần nhau tương tác mạnh mẽ hơn Tuy nhiên việc thêm quá nhiều muối có thể làm cho protein kết hợp lại trong pha nước thay vì ở bề mặt giọt dầu và làm vỡ cấu trúc nhũ Trong khi đó, đường lại không có tác dụng như muối, nó làm yếu đi sự tương tác giữa các giọt dầu, có lẽ vì nó bao bọc những nhóm hoạt động và làm giảm độ nhớt sản phẩm [7, 62]

❖ Quy trình sản xuất mayonnaise thông dụng

Nước, muối, chất tạo vị, chất tạo ngọt, gia vị, chất tạo vị chua được trộn với nhau trong bồn khuấy trộn Trong khi đó, trứng được khuấy trộn ở bồn khác với tốc độ thấp hơn Phần trứng sau khi khuấy được đưa vào pha nước Dầu và giấm sẽ được bơm vào bồn khuấy trộn trên Dầu ban đầu được cho vào chậm rãi, tốc độ dầu đưa vào tăng dần

lên ngay khi mayonnaise có dấu hiệu đặc lại Điều này giúp cho mayonnaise không quá đặc khi vào máy nghiền keo Giấm sẽ được cho vào đồng thời với dầu, lúc này các hạt dầu nhỏ sẽ hình thành tạo ra hệ nhũ bền hơn Sau khi các thành phần đã trộn đều với nhau, chúng sẽ được bơm vào máy nghiền keo có rotor quay với tốc độ cao (3600 rpm) Mayonnaise thành phẩm sẽ được thu nhận sau quá trình nghiền keo [62]

❖ Hư hỏng

Sự hư hỏng của mayonnaise do quá trình oxy hóa có thể xảy ra ở trên bề mặt cũng như bên trong sản phẩm Đa phần lượng dầu trong sản phẩm tiếp xúc với trực tiếp với pha nước do sự phân tán các hạt dầu trong hệ nhũ Oxy hòa tan trong nước và bóng khí hình thành trong hệ nhũ trong suốt quá trình khuấy trộn làm tăng khả năng của phản ứng oxy hóa trong mayonnaise Năng lượng (ánh sáng), với sự có mặt của các chất xúc tác, phản ứng với các chất béo không no tạo ra các gốc tự do Các gốc tự

do này phản ứng với nguyên tử oxy để hình thành các gốc peroxide Các gốc peroxide này lại tiếp tục lan truyền và phân hủy thành aldehyde, ketone, alcohol Các sản phẩm trung gian này sau đó phản ứng tiếp tạo ra các chất bền hơn tạo ra mùi ôi cho sản phẩm [62] Vì vậy, các nhà sản xuất mayonnaise thường bổ sung thêm các chất kháng oxy hóa tổng hợp như BHT, BHA, TBHQ, propyl gallate vào sản phẩm của mình [18] Ngoài ra, sản phẩm bị nhiễm vi sinh vật cũng gây ra mùi ôi do quá trình oxy hóa

Các sản phẩm mayonnaise làm tại nhà có thể bị nhiễm Salmonella Trứng sống chính

là nguyên nhân chính của sự việc này Do đó khi sử dụng trứng để tạo ra mayonnaise thì cần phải được thanh trùng trước để phòng tránh việc lây nhiễm [62]

2.5 Những bài báo nghiên cứu ảnh hưởng của các dịch trích từ thực vật đến quá trình oxy hóa chất béo trong sản phẩm mayonnaise đã được công bố

Theo một nghiên cứu của H Kwon và cộng sự (2015) ở Hàn Quốc, họ tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của dịch trích từ cỏ xạ hương, lá kinh giới tới giá trị peroxide của mayonnaise trong 6 tuần bảo quản ở 37oC Kết quả cho thấy sau 6 tuần thì mẫu bổ sung dịch trích từ cỏ xạ hương và lá kinh giới có giá trị peroxide lần lượt là 6.52 và 6.17 meq/kg béo thấp hơn so với mẫu đối chứng (7.84 meq/kg béo) nhưng vẫn cao hơn

so với mẫu bổ sung BHT (3.95 meq/kg béo) Tuy nhiên, kết quả vẫn thể hiện rằng cỏ

xạ hương và lá kinh giới có khả năng hạn chế quá trình oxy hóa chất béo trong mayonnaise [64]

Theo một nghiên cứu của N M Rasmy và cộng sự (2012) ở Ai Cập, họ tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của dịch trích từ cây xô thơm tới giá trị peroxide và TBARS của mayonnaise trong 4 tháng bảo quản ở nhiệt độ phòng Kết quả cho thấy sau 4 tháng thì mẫu bổ sung dịch trích từ cây xô thơm với nồng độ 100, 200, 400 μg/g sản phẩm có giá trị peroxide lần lượt là 35.0, 29.7 và 6.4 meq/kg béo, thấp hơn so với mẫu đối chứng (49.7 meq/kg béo) Chỉ có mẫu chứa dịch trích cây xô thơm với nồng độ

400 μg/g sản phẩm là có giá trị peroxide thấp hơn mẫu bổ sung BHA (15 meq/kg béo) Đối với giá trị TBARS, sau 4 tháng, mẫu bổ sung dịch trích từ cây xô thơm với nồng

độ 100, 200, 400 μg/g sản phẩm có giá trị TBARS lần lượt là 0.962, 0.91 và 0.775 mg malonaldehyde/kg béo, thấp hơn so với mẫu đối chứng (1.284 mg malonaldehyde/kg béo) và cao hơn mẫu bổ sung BHA (0.744 malonaldehyde/kg béo) Nhìn chung, dịch trích từ cây xô thơm có thể hạn chế quá trình oxy hóa chất béo trong mayonnaise [65]

Trong một nghiên cứu của R Mihov và cộng sự (2012) ở Bulgaria, họ tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của hỗn hợp dịch trích từ rau ngò và tiêu đen tới giá trị peroxide của mayonnaise trong 20 ngày bảo quản ở 20oC Kết quả cho thấy sau 20 ngày thì mẫu bổ sung dịch trích của hỗn hợp dịch trích từ rau ngò và tiêu đen có giá trị peroxide là 16.26 meq/kg béo thấp hơn so với mẫu đối chứng (17.25 meq/kg béo) Điều này chứng tỏ hỗn hợp dịch trích từ rau ngò và tiêu đen có khả năng hạn chế quá trình oxy hóa chất béo trong mayonnaise [66]

Trong một nghiên cứu của P A S Babu và cộng sự (2016) ở Ấn Độ, họ tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của dịch trích từ hạt dưa chuột tới giá trị peroxide và TBARS của mayonnaise trong 5 tuần bảo quản ở 25oC Kết quả cho thấy sau 5 tuần thì mẫu bổ sung dịch trích từ hạt dưa chuột có giá trị peroxide là 2.6 meq/kg béo, thấp hơn so với mẫu đối chứng (9.65 meq/kg béo) và thấp hơn mẫu bổ sung BHA (6.5 meq/kg béo) Đối với giá trị TBARS, sau 5 tuần, mẫu bổ sung dịch trích từ hạt dưa chuột có giá trị TBARS là 0.33 mg malonaldehyde/kg béo, thấp hơn so với mẫu đối chứng (0.76 mg malonaldehyde/kg béo) và thấp hơn mẫu bổ sung BHA (0.65

malonaldehyde/kg béo) Từ đó, có thể thấy rằng hạt dưa chuột có khả năng hạn chế quá trình oxy hóa chất béo trong mayonnaise [67]

Như vậy, đã có khá nhiều bài nghiên cứu về việc ứng dụng các dịch trích từ thực vật vào sản phẩm mayonnaise nhằm hạn chế sự oxy hóa chất béo mà còn thu nhận được kết quả tương đối khả quan Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có bài nghiên cứu nào

sử dụng dịch trích từ lá diếp cá, lá rau om, lá trà xanh và lá ổi để hạn chế sự oxy hóa chất béo cho sản phẩm mayonnaise

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nguyên liệu

3.1.1 Nguyên liệu thu dịch trích

Diếp cá (Houttuynia cordata) và rau om (Limnophila aromatica) sử dụng trong

nghiên cứu này được thu mua tại nhà vườn ở Sa Đéc – Đồng Tháp

Ổi (Psidium guajava) và trà xanh ( Camellia sinensis) sử dụng trong nghiên cứu này được thu mua tại nhà vườn ở Bến Cát – Bình Dương

Các loại lá sau khi được thu hái mang về phòng thí nghiệm sẽ được phân loại để loại bỏ cuống, lá già, sâu, vàng úa Sau đó sẽ được rửa sạch và để ráo, rồi đem xếp lên khay và sấy trong tủ sấy đối lưu ở nhiệt độ 50oC đến khi độ ẩm lá đạt 13  0.5% w/w thì lấy ra khỏi tủ Lá khô sẽ được nghiền thành bột và bảo quản trong túi zip ở nhiệt độ -18oC trong tủ đông

Hình 3.1 Bột lá diếp cá (trái) và rau om (phải)

Hình 3.2 Bột lá ổi (trái) và trà xanh (phải)

3.1.2 Nguyên liệu tạo sản phẩm

Để tạo ra mẫu mayonnaise dùng trong nghiên cứu ta sử dụng các nguyên liệu như sau: dầu thực vật, lòng đỏ trứng gà, muối tinh luyện, đường tinh luyện, giấm gạo, nước suối

❖ Dầu thực vật

Là thành phần chính tạo nên hệ nhũ nước/dầu của sản phẩm mayonnaise Dầu thực vật được dùng có xuất xứ từ Công ty cổ phần dầu thực vật Tường An, đạt chất lượng theo CODEX STAN 210 – 2005

Bảng 3.1 Chất lượng dầu thực vật Tường An theo CODEX STAN 210 – 2005

Các chất không bay hơi ở 105 °C ≤ 0.2 %

❖ Trứng gà

Mục đích chính của trứng gà được cho vào sản phẩm là để cung cấp phospholipid

mà điển hình nhất là lecithin giúp hình thành hệ nhũ, đồng thời cũng nhầm tạo nên màu sắc và hương vị đặc trưng cho sản phẩm Trứng gà được dùng có xuất xứ từ Công

ty Cổ phần Ba Huân, đạt chất lượng theo TCVN 1858:1986

Bảng 3.2 Chất lượng trứng gà Ba Huân theo TCVN 1858:1986

Tỷ trọng Trứng tươi có tỷ trọng 1.078 – 1.069 Thời gian bảo quản càng dài, tỷ trọng

Mùi vị Trứng tươi không có mùi Vị của trứng được xác định ngay sau khi luộc

chín, trứng tươi tốt có mùi đặc trưng không có vị lạ

❖ Muối tinh luyện

Muối tinh luyện sẽ giúp tạo vị cho sản phẩm Muối tinh luyện được dùng có xuất

xứ từ Tập Đoàn Muối Miền Nam (SOSAL GROUP), đạt chỉ tiêu chất lượng theo TCVN 3974:2015

Bảng 3.3 Chất lượng muối Sosal theo TCVN 3974:2015

Hàm lượng muối khoáng sulfate ≤ 1.2 %

❖ Đường tinh luyện

Đường sẽ giúp điều vị cho sản phẩm Đường tinh luyện được dùng có xuất xứ từ Công ty Cổ phần Thương mại Xuất Nhập khẩu Biên Hòa, đạt chỉ tiêu chất lượng theo TCVN 7270:2003

Bảng 3.4 Chất lượng đường Biên Hòa theo TCVN 7270:2003