Nghiên cứu trích ly polyphenol từ củ hà thủ ô đỏ (polygonum multiflorum thunb ) và ứng dụng trong thực phẩm

Nội dung ho t tính polyphenol trong củ hà thủ t i xắt lát l nh Trong nội dung thứ hai, sử dụng ngâm trích, trích ly có hỗ trợ vi sóng và siêu âm nhằm tìm r trích ly tối u ể ịnh các tính

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGs Ts NGUYỄN VĂN MƯỜI

2019

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

LỜI CẢM TẠ

Xin chân thành cảm n B n Giám hiệu tr ng i h c C n Th , Khoa

S u i h c, Bộ môn Công nghệ Th c ph m, Phòng thí nghiệm, Văn phòngkho v Th viện thuộc Khoa Nông nghiệp; á Phòng, Kho liên qu n ã t oiều kiện thu n lợi cho tôi h c t p và th c hiện lu n án

Tôi xin gửi l i biết n sâu sắ ến PGs.Ts Nguyễn Văn M i, Th y ã

t n tình h ớng dẫn v ng g p nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong quá trình h c t p

và th c hiện lu n án

Chân thành cảmPGs Ts Tr n Th nh Trú

trong suốt tiến trình h

Tôi luôn ghi nhớ và xin gửi l

trong suốt tiến trình nghiên cứu khoa h c

Trong suốt 4 năm thcủa các em sinh viên

khóa 11 của Tr

không quản ng i kh

v h n thế nữa, các em còn luôn tiếp sức và hỗ trợ tôi trong nhiều lĩnh v c và trong cuộc sống ến t n th i iểm này

Cuối ùng, t i xin ợc gởi l i biết n ến gi ình với tất cả tình yêu và

s khuyến khích, ủng hộ ã d nh ho t i trong hặng ng m go ể hoàn

th nh ợc lu n án nghiên cứu n y ặc biệt, xin dành tặng ba mẹ các thành quả m

h m n y on ã t ợc

Cần Thơ, ngày 23 tháng 08 năm 2019

Nghiên cứu sinh

Lê Ph m Tấn Quốc

dịch chiết trong bảo quản rau quả, chế biến thịt á ũng nh

của dịch chiết polyphenol Bên c nh

mô hình suy giảm chất l

nghiên cứu

Nội dung

ho t tính polyphenol trong củ hà thủ

t i xắt lát l nh

Trong nội dung thứ hai, sử dụng

ngâm trích, trích ly có hỗ trợ vi sóng và siêu âm nhằm tìm r

trích ly tối u ể

ịnh các tính chất và khả năng ứng dụng của dịch trích polyphenol trong bảo

quản và chế biến một số th c ph m là những vấn ề bản trong nội dung 3 Ngoài

ra, tiến hành sấy phun dịch chiết bằng chất mang là gum arabic và

maltodextrin; s u

polyphenol trong dịch trích và chế ph m sấy phun theo nhiệt

chuột là nội dung cuối cùng của lu n án (nội dung 5)

Kết quả nghiên cứu cho thấy, củ hà thủ t

nhanh duy trì s ổn

ch m sau 180 ngày Trong khi

210 phút duy trì h m l ợng và ho t tính polyphenol

ối với mẫu bột khô, h m l ợng polyphenol giảm 13% và ho t tính giảm 6%

sau 100 ngày bảo quản ở nhiệt ộ phòng So sánh á ph ng pháp trí h ly

khác nhau cho thấy, việc trích ly có hỗ trợ vi sóng là tốt nhất v t hiệu quả

cao ở iều kiện công suất 127 W/g, th i gian trích 4,82 phút, tỷ lệ nguyên

liệu/dung môi 1/39,98 (g/mL) và nồng ộ dung môi acetone là 57,35% khi tiến

hành tối u h bằng ph ng pháp bề mặt áp ứng với h m l ợng và ho t tính

polyphenol tối u l n l ợt là 47,53±0,79 (mg GAE/g CK) và 334,07±3,04

(µmol TE/g CK) Polyphenol trong dịch chiết có khả năng t ng tá v l m

kết tủa protein (gelatin) Ngoài ra, cao chiết còn có khả năng kháng ợc một số

vi sinh v t nh Salmonella enteritidis, Staphylococcus aureus và Trichoderma

asperellum khi xá ịnh nồng ộ ức chế tối thiểu bằng ph ng

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

pháp khuế h tán ĩ giấy ồng th i ở nồng ộ dịch chiết polyphenol là 208 và 415

mg GAE/L có thể duy trì chất l ợng u ủ d ng cắt miếng trong 6 ng y trong iều kiện bảo quản l nh và thịt cá diêu hồng nghiền trong 100 ngày khi trữ ng Việc

sử dụng chất m ng khá nh u ể sấy phun dịch chiết cho thấy cả 2 chế ph m sấy phun có tính chất hóa lý hoàn toàn khác nhau, chế ph m gum arabic có hiệu suất thu hồi, h m l ợng và ho t tính polyphenol tốt h n hế ph m maltodextrin Bên c nh , xây d ng ợc mô hình d oán s suy giảm củ h m l ợng và ho t tính của dịch chiết và chế ph m sấy phun ở

nhiệt ộ bảo quản xá ịnh Kết quả khảo sát trên chuột ở nồng ộ dịch chiết o h

n nhiều l n so với nồng ộ sử dụng trong th c ph m cho thấy dịch chiết

kh ng ộc tính cấp ũng nh ộ tính bán tr ng diễn

Từ khóa: chống oxy hóa, hà thủ ô, kháng khu n, polyphenol, vi sóng.

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

ABSTRACT

The research was performed for determining the optimal extractionmethod to obtain the highest content and antioxidant capacity of polyphenol

from Polygonum multiflorum Thunb root In addition, polyphenol extract was

evaluated anti-microorganism capacity, protein-polyphenols interaction,applied polyphenol extract to storage of fruit, fish product processing andtested the toxicity of extract Besides, experiments were performed to spray-drying polyphenol extract with different carrier agents and built the model topredict the shelf-life of polyphenol extract and spray-drying product at variousstorage temperatures

Experiments in part 1 studied some storage methods that affect the stable

content and antioxidant capacity of polyphenol from Polygonum multiflorum

Thunb root, including freezing method, drying method (for sliced fresh root)and storage of powdered product at room condition In part 2, using variousextraction methods (maceration, microwave-assisted extraction andultrasound-assisted extraction) obtain the highest polyphenol content andantioxidant capacity Determining properties and application capacity ofpolyphenol extract in storage and process some foods were a next majorcontent (part 3) Experiments in part 4 were performed to spray-dryingpolyphenol extract with carrier agents as gum arabic and maltodextrin, thenanalyzed physical-chemical properties of spray-drying products Besides, thisstudy built the model to predict the degradation quality of polyphenol extractand spray-drying product at various storage temperatures Evaluating the acuteand semi-chronic toxicities of extract on mice was the last content ofdessertation (part 5)

The result showed that the quick-freezing method maintained thestability of polyphenol of sliced fresh root during storage time better than slowfreezing method during 180 days Besides, the sliced fresh root dried at 60oCfor 210 minutes, that had the maximum content and antioxidant capacity ofpolyphenol In addition, the content and antioxidant capacity of polyphenol ofdried powdered product decreased by 13% and 6% after 100th days at roomcondition, respectively Comparing between extraction methods showed thatmicrowave-assisted extraction was the optimal method and has the best results

at the microwave power of 127 W/g, extraction time of 4.82 minutes,material/solvent ratio of 1/39.98 (g/mL) and acetone concentration of 57,35%which was determined by response surface methodology The optimal contentand antioxidant capacity of polyphenol were 47.53±0.79 (mg GAE/g DW) and334.07±3.04 (µmol TE/g DW), respectively The results also showed that

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

there were protein-polyphenol interaction and precipitated protein (gelatin) In

addition, extract inhibited some microorganisms such as Salmonella enteritidis, Staphylococcus aureus and Trichoderma asperellum, the minimum inhibitory

concentration of microorganism was determined by the paper disc diffusionmethod Polyphenol concentrations of 208 and 415 mg GAE/L maintained thequality of fresh-cut papaya during 6 days at cold condition and minced redtilapia during 100th days at freezing storage, respectively Using differentcarrier agents showed the both of spray-drying products that have differentphysical-chemical properties, gum arabic maintained the yield, polyphenolcontent and antioxidant capacity better than maltodextrin In addition, thepredicted shelf-life models of total polyphenol content and antioxidant capacitywere performed at the determined temperature Moreover, the results indicatedwhen applying extract concentration many times higher than the usual one infood, there were not the acute and semi-chronic toxicities on mice

Keywords: antioxidant, anti-microorganism, Polygonum multiflorum

Thunb., microwave, polyphenol

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

LỜI CAM KẾT KẾT QUẢ

Tôi xin cam kết lu n án n y ợc hoàn thành d a trên các kết quả nghiêncứu của tôi và các kết quả nghiên cứu n y h ợc dùng cho bất cứ lu n án cùng cấp nào khác

Ngày 23 tháng 08 năm 2019

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

LỜI CẢM TẠ

TÓM TẮT ABSTRACT LỜI CAM KẾT KẾT QUẢ MỤC LỤC D NH S CH H NH

D NH S CH BẢNG

D NH S CH TỪ VIẾT TẮT

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của luận án

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Mục tiêu chung

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4 Ý nghĩa của luận án

1.4.1 Ý nghĩ 1.4.2 Ý nghĩ 1.5 Điểm mới của luận án

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về polyphenol

2.1.1 Phân lo i polyphenol

2.1.2 Ho t ộng chống oxy hóa của polyphenol

2.1.3 Các lo i th c ph m giàu polyphenol

2.1.4 Vai trò của polyphenol trong việc kháng vi sinh v t

2.1.5 Vai trò củ 2.1.6 Nguyên tắ 2.2 Tổng quan về hà thủ ô đỏ

2.2.1 Phân lo i và hình thái hà thủ ỏ

2.2.2 Tác dụng hà thủ 2.2.3 Thành ph n các hợp chất có ho t tính sinh h c trong hà thủ ỏ

2.2.4 Ứng dụng của hà thủ 2.3 Tổng quan về các phương pháp trích ly

2.3.1 C sở lý thuyết củ 2.3.2 Ph ng pháp ngâm trí h (trí h ly lỏng/rắn)

2.3.3 Trích ly có hỗ trợ của sóng siêu âm

2.3.4 Trích ly có hỗ trợ của vi sóng (MAE)

2.3.5 Trích ly có hỗ trợ của enzyme

2.4 Khả năng tạo chế phẩm vi bao của polyphenol

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

2.5 Cơ sở lý thuyết đánh giá sự suy giảm chất lượng thực phẩm (shelf-life)

2.6 Tổng quan về các nghiên cứu và ứng dụng của polyphenol

2.6.1 Tình hình nghiên cứu polyphenol trên thế giới

2.6.2 Tình hình nghiên cứu polyphenol ở Việt Nam

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PH P NGHIÊN CỨU

3.1 Phương tiện nghiên cứu

3.1.1 ị iểm và th 3.1.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất

3.2 Nguyên liệu sử dụng

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Các ph 3.3.2 Ph ng pháp thu th p và xử lý kết quả

3.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm

3.4.1 Xá 3.4.2 Nội dung 1: Ảnh h ởng củ polyphenol trong củ hà thủ ô

3.4.3 Nội dung 2: Xá 3.4.4 Nội dung 3: Tính chất và khả năng ứng dụng của dịch chiết polyphenol từ củ hà thủ ô

3.4.5 Nội dung 4: ánh giá tính hất hóa lý của bột sấy phun, xây d ng mô hình suy giảm chất l ợng của dịch chiết và bột sấy phun

3.4.6 Nội dung 5: Xá CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Xác định chủng loài, thành phần hóa học của củ hà thủ ô đỏ

4.1.1 Xá ịnh chủng loài của nguyên liệu

4.1.2 Thành ph n hóa h c của nguyên liệu củ hà thủỏ

4.2 Ảnh hưởng của phương thức bảo quản đến sự ổn định hoạt tính polyphenol trong bột và củ hà thủ ô đỏ

4.2.1 Bảo quản l nh 4.2.2 4.2.3 S th y ổi TPC và TEAC khi bảo quản bột củ hà thủ ô ở phòng

4.3 Ảnh hưởng của phương pháp ngâm chiết hoàn lưu đến hiệu quả trích ly polyphenol từ củ hà thủ ô đỏ

4.3.1 Tá ộng của việc sử dụng dung môi hữu 4.3.2 Ảnh h ởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung m i 4.3.3 Nồng 4.3.4 Ảnh h polyphenol

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

ngâm chiết ho n l u 74

4.4 Ảnh hưởng của phương pháp trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ vi sóng đến hiệu quả trích ly polyphenol từ củ hà thủ ô đỏ 75

4.4.1 S th y ổi TPC và TEAC theo công suất và th i gian trích ly bằng ph ng pháp trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ vi sóng 75

4.4.2 S th y ổi cấu trúc của nguyên liệu/bã tr ớc và sau khi trích ly củ ph ng pháp trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ vi sóng 77

4.5 Ảnh hưởng của phương pháp trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ sóng siêu âm đến hiệu quả trích ly polyphenol từ củ hà thủ ô đỏ 78

4.5.1 S th y ổi TPC và TEAC theo công suất và th i gian trích ly bằng ph ng pháp trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ siêu âm 78

4.5.2 S th y ổi cấu trúc của nguyên liệu/bã tr ớc và sau khi trích ly bằng ph ng pháp trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ siêu âm 80

4.6 Tối ưu hóa quá trình trích ly polyphenol bằng vi sóng theo phương pháp bề mặt đáp ứng 81

4.6.1 Xây d ng mô hình tối u 81

4.6.2 ịnh l ợng một số hợp chất polyphenol trong dịch trích của mô hình tối u 87 4.7 Định tính một số hợp chất có hoạt tính sinh học, đánh giá khả năng kháng vi sinh vật và tương tác với gelatin của dịch chiết polyphenol 88

4.7.1 ịnh tính các hợp chất có ho t tính sinh h c trong dịch chiết 88

4.7.2 Một số ặc tính hóa lý của cao chiết hà thủ ỏ 90

4.7.3 ánh giá khả năng kháng khu n, kháng nấm mốc của cao chiết 90

4.7.4 ánh giá mứ ộ t ng tá ủa dịch chiết polyphenol với protein (gelatin) 95

4.8 Ứng dụng polyphenol trong dịch chiết hà thủ ô đỏ để bảo quản một số sản phẩm thực phẩm 97

4.8.1 Kiểm tra tồn d etone trong dịch chiết 97

4.8.2 Nghiên cứu kết hợp polyphenol trong dịch chiết với m ng b o lgin te ể bảo quản u ủ d ng cắt miếng 98

4.8.3 Ứng dụng polyphenol trong dịch chiết hà thủ ỏ ể bảo quản sản ph m thịt cá diêu hồng nghiền 111

4.9 Một số tính chất hóa lý của chế phẩm sấy phun từ dịch chiết hà thủ ô đỏ 128

4.9.1 ánh giá hiệu suất thu hồi,ộ m, TPC và TEAC của chế ph m sấy phun 128

4.9.2 S th y ổi dung tr ng, tính hút m, chỉ số hòa tan và tính chảy của chế ph m sấy phun 129

4.9.3 ánh giá tính thấm ớt và thông số màu của chế ph m sấy phun 131

4.9.4 ặ tính hình thái v kí h th ớc h t của chế ph m sấy phun 132

4.9.5 ịnh tính một số hợp chất có ho t tính sinh h v ánh giá khả năng kháng vi sinh v t của chế ph m sấy phun 134

4.9.6 ánh giá h m l ợng acetone tồn d trong hế ph m sấy phun 135

4.10 Xây dựng mô hình suy giảm chất lượng của dịch chiết và chế phẩm sấy phun 136

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

4.10.1 Xây d ng mô hình suy giảm chất l ợng của dịch chiết

4.10.2 Xây d ng mô hình suy giảm chất l ợng của chế ph m sấy phun polyphenol

4.11 Đánh giá độc tính của dịch chiết polyphenol trên chuột

4.11.1 ánh giá 4.11.2 ánh giá CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

5.1 Kết luận

5.2 Đề xuất

TÀI LIỆU TH M HẢO

PHỤ LỤC .

PHỤ LỤC C C PHƯƠNG PH P IỂM TRA PHÂN TÍCH

PHỤ LỤC B CÁC BẢNG SỐ LIỆU THU NHẬN

PHỤ LỤC C CÁC KẾT QUẢ SẮC KÝ

PHỤ LỤC D CÁC THÔNG SỐ VỀ GIỐNG VI SINH VẬT

PHỤ LỤC E KẾT QUẢ VI THỂ GAN CỦA ĐỘC TÍNH BÁN TRƯỜNG DIỄN

PHỤ LỤC F CÁC BẢNG PHÂN TÍCH THỐNG KÊ

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

Hình 3.19: S ồ mô hình nghiên cứu ộc tính cấp của dịch chiết 59

Hình 4.1: Trình t gene của mẫu hà thủ ỏ 60

Hình 4.2: Cây phả hệ xây d ng cho mẫu HA 60

Hình 4.3: Khoảng cách di truyền giữa các mẫu 61

Hình 4.4: Ảnh h ởng củ á ph ng pháp l nh ng ến TPC và TEAC 64

Hình 4.5: Biến thiên ộ m theo th i gian ở các nhiệt ộ sấy khác nhau 65

Hình 4.6: TPC và TEAC của nguyên liệu ở các nhiệt ộ sấy khác nhau 66

Hình 4.7: TPC và TEAC của nguyên liệu bột khô ở th i gian bảo quản khác nhau 67 Hình 4.8: S th y ổi TPC và TEAC theo các lo i dung môi 68

Hình 4.9: S th y ổi TPC và TEAC theo tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 70

Hình 4.10: S th y ổi TPC và TEAC theo nồng ộ dung môi acetone 71

Hình 4.11: S th y ổi TPC theo nhiệt ộ và th i gian trích ly củ ph ng pháp ngâm chiết ho n l u 72

Hình 4.12: S th y ổi TEAC theo nhiệt ộ và th i gian trích ly củ ph ng pháp ngâm chiết ho n l u 73

Hình 4.13: Cấu trúc nguyên liệu tr ớc (A) và sau (B) khi trích ly củ ph ng pháp ngâm chiết ho n l u 74

Hình 4.14: S th y ổi TPC theo nhiệt ộ và th i gian trích ly củ ph ng pháp trí h ly lỏng - rắn có hỗ trợ vi sóng 75

Hình 4.15: S th y ổi TEAC theo công suất và th i gian trích ly củ ph ng pháp trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ vi sóng 76

Hình 4.16: Cấu trúc nguyên liệu tr ớc (A) và sau (B) khi trích ly có hỗ trợ vi sóng .77

Hình 4.17: S th y ổi TPC theo th i gian và nhiệt ộ trích ly củ ph ng pháp trí h ly lỏng - rắn có hỗ trợ siêu âm 79

Hình 4.18: S th y ổi TEAC theo th i gian và nhiệt ộ trích ly củ ph ng pháp trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ siêu âm 79

Hình 4.19: Cấu trúc nguyên liệu tr ớc (A) và sau (B) khi trích ly có hỗ trợ siêu âm.81 Hình 4.20: Mối t ng qu n giữa các nhân tố ảnh h ởng ến TPC ở các mức tối u 84

Hình 4.21: Mối t ng qu n giữa các nhân tố ảnh h ởng ến TEAC ở các mức tối u 85

Hình 4.22: Mối t ng qu n giữa giá trị th c nghiệm và giá trị d oán ủa TPC và TEAC 86 Hình 4.23: ịnh l ợng một số hợp chất polyphenol trong dịch chiết củ hà thủ ỏ ở iều kiện trích ly tối u theo ph ng pháp vi s ng bằng ph ng pháp UPLC-PDA ở b ớc sóng 280 nm 87

Hình 4.24: ộ hấp thu t ng ối của gelatin với các nồng ộ polyphenol khác nhau 96 Hình 4.25: H m l ợng acetone tồn d trong dịch chiết polyphenol 97

Hình 4.26: Tỷ lệ hao hụt khối l ợng củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản100 Hình 4.27: H m l ợng ng khử củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 102 Hình 4.28: Nồng ộ chất khô hòa tan củu ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 102 Hình 4.29: H m l ợng acid củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 103

Hình 4.30: S th y ổi vitamin C củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản.104 Hình 4.31: S th y ổi ộ cứng củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 106

Hình 4.32: S th y ổi giá trị L * củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 108

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

Hình 4.33: S th y ổi giá trị a * củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 108

Hình 4.34: S th y ổi giá trị b * củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 108

Hình 4.35: S th y ổi TSVSVHK củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 109 Hình 4.36: S th y ổi TSNMNM củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 110 Hình 4.37: Khu n l c TSVKHK (a), TSNMNM (b) m trên m i tr ng Petrifilm và kết quả ịnh tính Salmonella (c) của sản ph m u ủ d ng cắt miếng 110

Hình 4.38: Mứ ộ yêu thích củ ng i tiêu dùng ối với u ủ d ng cắt miếng 111

Hình 4.39: S th y ổi pH theo th i gian bảo quản ở iều kiện nhiệt ộ phòng 113 Hình 4.40: S th y ổi pH theo th i gian khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn 113

Hình 4.41: S th y ổi pH theo th i gian khi bảo quản l nh ng 113

Hình 4.42: S th y ổi PoV theo th i gian khi bảo quản ở iều kiện nhiệt ộ phòng 115 Hình 4.43: S th y ổi PoV theo th i gian khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn 116

Hình 4.44: S th y ổi PoV theo th i gian khi bảo quản l nh ng 116

Hình 4.45: S th y ổi MDA theo th i gian khi bảo quản ở iều kiện nhiệt ộ phòng 117

Hình 4.46: S th y ổi MDA theo th i gian khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn 117 Hình 4.47: S th y ổi MDA theo th i gian khi bảo quản l nh ng 117

Hình 4.48: S th y ổi giá trị L * khi bảo quản ở iều kiện nhiệt ộ phòng 120

Hình 4.49: S th y ổi giá trị a * khi bảo quản ở iều kiện nhiệt ộ phòng 120

Hình 4.50: S th y ổi giá trị b * khi bảo quản ở iều kiện nhiệt ộ phòng 120

Hình 4.51: S th y ổi giá trị L * khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn 121

Hình 4.52: S th y ổi giá trị a * khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn 121

Hình 4.53: S th y ổi giá trị b * khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn 121

Hình 4.54: S th y ổi giá trị L * khi bảo quản l nh ng 121

Hình 4.55: S th y ổi giá trị a * khi bảo quản l nh ng 122

Hình 4.56: S th y ổi giá trị b * khi bảo quản l nh ng 122

Hình 4.57: S th y ổi TSVSVHK theo th i gian khi bảo quản ở nhiệt ộ phòng 124

Hình 4.58: S th y ổi TSVSVHK theo th i gian khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn 124 Hình 4.59: S th y ổi TSVSVHK theo th i gian trữ ng 125

Hình 4.60: S th y ổi số l ợng Coliform khi bảo quản ở nhiệt ộ phòng 125

Hình 4.61: S th y ổi số l ợng Coliform khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn 125

Hình 4.62: S th y ổi số l ợng Coliform khi theo th i gian trữ ng 126

Hình 4.63: S th y ổi số l ợng E coli khi bảo quản iều kiện nhiệt ộ phòng 126

Hình 4.64: Khu n l c TSVKHK (a), E coli , Coliform (b) m trên m i tr ng Petrifilm v test ịnh tính Salmonella (c) của sản ph m cá nghiền 126

Hình 4.65: Mứ ộ yêu thích củ ng i tiêu dùng 127

Hình 4.66: Hình thái của chế ph m vi bao sau sấy phun ở ộ ph ng i 2000 l n 133

Hình 4.67: Biểu ồ phân bố kí h th ớc h t MD tr ớc và sau sấy phun 134

Hình 4.68: Biểu ồ phân bố kí h th ớc h t GA tr ớc và sau sấy phun 134

Hình 4.69: H m l ợng acetone tồn d trong hế ph m maltodextrin 136

Hình 4.70: H m l ợng acetone tồn d trong hế ph m gum arabic 136

Hình 4.71: ồ thị biểu diễn s suy giảm của TPC và TEAC của dịch chiết ở các nhiệt ộ bảo quản khác nhau 137

Ng nh C ng nghệ Th ph m xiii Kho N ng nghiệp

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

Hình PL C.2: Th i gi n l u ủa acetone trong ph ng pháp sắc ký khí……… … 206

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

D NH S CH BẢNG

Bảng 2.1: Phân lo i polyphenol d a trên số nguyên tử carbon 7

Bảng 2.2: Một số hợp chất polyphenol và khả năng hống một số lo i vi khu n và nấm mố t ng ứng 13

Bảng 3.1: Một số ph ng pháp kiểm tra các tính chất h lý, vi sinh bản 34

Bảng 4.1: Thành ph n hóa h c của củ hà thủ ỏ 62

Bảng 4.2: Các mứ ộ th y ổi của các nhân tố tối u 82

Bảng 4.3: Bố trí thí nghiệm và kết quả d oán theo m hình CCF 82

Bảng 4.4: Kết quả phân tích các hệ số t ng qu n 82

Bảng 4.5: Các thông số tối u của mô hình quy ho ch th c nghiệm 86

Bảng 4.6: ịnh tính một số hợp chất có ho t tính sinh h c của dịch chiết 89

Bảng 4.7: Một số tính chất của cao chiết hà thủ ỏ 90

Bảng 4.8: ng kính vòng kháng khu n của cao chiết từ củ hà thủ ỏ 91

Bảng 4.9: ng kính vòng kháng nấm của cao chiết từ củ hà thủ ỏ 92

Bảng 4.10: Kết quả kiểm tra thành ph n nguyên liệu u ủ 98

Bảng 4.11: Kết quả kiểm tra thành ph n hóa h c của thịt cá diêu hồng nghiền 112

Bảng 4.12: ộ m, TPC, TEAC và hiệu suất thu hồi của chế ph m sấy phun 128

Bảng 4.13: Dung tr ng, tính hút m, chỉ số hòa tan và tính chảy của chế ph m sấy phun 129

Bảng 4.14: Tính thấm ớt và các thông số màu sắc của chế ph m sấy phun 132

Bảng 4.15: ịnh tính một số hợp chất có ho t tính sinh h c của chế ph m sấy phun135 Bảng 4.16: ng kính vòng kháng khu n của chế ph m gum arabic 135

Bảng 4.17: ánh giá ộ chính xác của mô hình suy giảm chất l ợng của dịch chiết 138 Bảng 4.18: ánh giá ộ chính xác của mô hình suy giảm chất l ợng của chế ph m sấy phun 141

Bảng 4.19: Chỉ số sinh hóa của chuột khi xét nghiệm ộc tính cấp 143

Bảng 4.20: Chỉ số sinh hóa của chuột khi xét nghiệm ộ tính bán tr ng diễn 144

Bảng PL A.1: Ph ng pháp d ng ng chu n theo acid gallic.…… 176

Bảng PL A.2: Ph ng pháp d ng ng hu n theo Trolox 176

Bảng PL B.1: Kết quả ảnh h ởng của quá trình làm l nh ng h m và l nh ng nh nh ến h m l ợng, ho t tính của polyphenol trong hà thủ ô 186

Bảng PL B.2 : ộ m nguyên liệu th y ổi theo th i gian sấy (%) 186

Bảng PL B.3: H m l ợng và ho t tính polyphenol theo nhiệt ộ sấy 187

Bảng PL B.4: H m l ợng và ho t tính polyphenol theo th i gian bảo quản 187

Bảng PL B.5: H m l ợng và ho t tính polyphenol theo lo i dung môi 187

Bảng PL B.6: H m l ợng và ho t tính polyphenol theo tỷ lệ nguyên liệu/dung môi… 187 Bảng PL B.7: H m l ợng và ho t tính polyphenol theo nồng ộ dung môi 187

Bảng PL B.8: H m l ợng TPC (mg GAE/g CK) theo nhiệt ộ và th i gian trích ly củ ph ng pháp ngâm chiết ho n l u 188

Bảng PL B.9: Ho t tính TEAC (µmol TE/g CK) theo nhiệt ộ và th i gian trích ly củ ph ng pháp ngâm chiết ho n l u 188

Bảng PL B.10: H m l ợng TPC (mg GAE/g CK) theo th i gian và công suất vi sóng 188

Bảng PL B.11: Ho t tính TEAC (µmol TE/g CK) theo th i gian và công suất vi sóng….188

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

xv

Kho N ng nghiệp

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

Bảng PL B.12: H m l ợng TPC (mg GAE/g CK) theo th i gian và nhiệt

Bảng PL B.13: Ho t tính TEAC (µmol TE/g CK) theo th i gian và nhiệt

Bảng PL B.30: Thành ph n Coliform (CFU/g) ở á iều kiện bảo quản khác nhau … 201

Bảng PL B.31: Thành ph n E coli (CFU/g) ở iều kiện bảo quản nhiệt ộ phòng

Bảng PL B.32: ánh giá mẫu thịt cá diêu hồng nghiền bằng phép thử thị hiếu Bảng PL B.33: S suy giảm của TPC và TEAC của dịch chiết ở các nhiệt

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

AC: Antioxidant capacity

AOAC: Association of analytical communities

FDA: Food and Drug Administration

GA: Gum arabic

GAE: Gallic acid equivalent

HPLC: High-performance liquid chromatography

IFST: Institute of Food Science and Technology

LDL: Low density lipoprotein

PoV: Peroxide value

PPO: Polyphenol oxydase

PTN: Phòng thí nghiệm

PVC: Polyvinyl chloride

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

QCVN: Quy chu n quốc gia

SEM: Scanning electron micrographs

TBARS: Thiobarbituric acid reactive substances

TBHQ: Tert–butyl hydroquinone

TCVN: Tiêu chu n Việt Nam

TE: Trolox equivalent

TEAC: Trolox equivalent antioxidant capacity

TPC: Total polyphenol content

WHO: World health organization

WSI: Water solubility index

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 Tính cấp thiết của luận án

Khi ánh giá t m quan tr ng của cây d ợc liệu ối với sức khỏe con

ng i, Tổ chức y tế thế giới (WHO) ã khẳng ịnh ―bất kỳ lo i th c v t nào ũng

có những hợp chất có khả năng sử dụng ể iều trị bệnh hay là tiền thân

của các lo i thuốc tổng hợp‖ (WHO, 2005) Hiện nay, 50% các lo i d ợc ph m

sử dụng có nguồn gốc tr c tiếp hay gián tiếp từ các sản ph m t nhiên, ặc biệt

th c v t là nguồn cung ứng rất quan tr ng trong việc bào chế d ợc liệu

(Carvalho et al., 2007) Các lo i d ợc liệu này có khả năng kháng vi sinh

v t (VSV) hữu hiệu nh kháng khu n, kháng mố , kháng virus;

khả năng hống oxy hóa rất m nh, có thể ngăn ngừa và chữ

bệnh khác nhau nh các hợp chất có ho t tính sinh h Trong

là các hợp chất polyphenol Các hợp chất này hiện diện phổ biến ở tất cả các

bộ ph n của cây, là thành ph n phổ biến trong nông sản (rau quả, ngũ ố ),

của các th

biệt trong việc hình thành sắc tố t

dụng các chất chống oxy hóa trong nhiều lĩnh v

th c ph m và y h

hóa này chủ yếu

hydroxyanisol), BHT (Butylated hydroxytoluen) hay TBHQ (Tert–butyl

hydroquinone) Tuy nhiên, việc sử dụng các chế ph m tổng hợp này g n ây ã

ặt ra nhiều vấn ề áng lo ng i cho sức khỏe ng i tiêu dùng, ặc biệt là

nguy gây r một số bệnh ung th (Ito et al., 1982; Maeura et al., 1984) Do

, trong những năm g n ây, việc tách chiết và ứng dụng các hợp chất chống

oxy hóa có nguồn gốc t nhiên và an toàn cho sức khỏe nh polyphenol trong th

c v t là vấn ề cấp thiết ợc giới khoa h c t p trung nghiên cứu rất sâu trên nhiều

d ng nguyên liệu khác nhau

Nhiều nghiên cứu cho thấy, dịch chiết chứa polyphenol còn có tác dụng

chống oxy hóa, ôi hóa trong bảo quản các sản ph m thịt cá (Maqsood et al.,

2015) nhằm kéo dài th i gian bảo quản Trong công nghệ bảo quản rau quả

(Boko and Salas, 2015), polyphenol còn có thể kết hợp với m ng b o ăn ợc

nh lgin te, rr geen n, gum r bi ,… l m giảm s mất n ớ , th y ổi cấu

trúc, làm giảm s nâu hóa của trái cây khi cắt lát v gi tăng th i gian tồn trữ rau

quả ặc biệt h n nữa, một số lo i polyphenol có tác dụng kháng khu n o ối

với một số lo i vi khu n gây bệnh nh fl vonoid (Phuong and Nhat, 2015),

anthraquinone (Thiruvengadam et al., 2014),… ây l một hợp chất

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

kháng sinh t

quả bảo quản các hợp chất polyphenol phụ thuộc vào s ổn

sinh h c và tính khả dụng của các thành ph n hóa h c Trong th

các polyphenol sau khi trích ly khá cao, có thể m ng h ng vị khó chịu Do

hợp ể thu nh n polyphenol còn tùy thuộ

liệu, lo i hợp chất polyphenol, dung môi,… (W ng and Weller, 2006) Bên

c nh , ũng khá nhiều nghiên cứu về d ợc tính của củ hà thủ ỏ nh ng

h nghiên ứu n o ề c p ến việc trích ly và ứng dụng polyphenol từ

của hà thủỏ trong công nghệ th c ph m D a trên nh n ịnh trên cho thấy

nghiên cứu ph ng pháp trí h ly hợp chất polyphenol từ củ hà thủ

hiệu quả cao nhất và ứng dụng polyphenol thu nh n

quản, chế biến một số sản ph m th c ph m

mang tính cấp thiết trong việc cung cấp th

nêu trên, ề t i ―Nghiên ứu trích ly polyphenol từ củ hà thủ

multiflorum Thunb.) và ứng dụng trong th c ph m‖

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Mục tiêu chung

Sử dụng á ph ng pháp trí h ly ổ iển

chiết các hợp chất polyphenol từ nguyên liệu củ hà thủ

ứng Từ dịch chiết thu

th c ph m, chống oxy h

d ng chế ph m vi bao nhằm bảo vệ, duy trì h m l

(3) Khảo sát một số tính chất hóa lý, sinh hóa và khả năng ứng dụng củadịch chiết polyphenol từ củ hà thủ ỏ trong quá trình bảo quản và chế biến th c

ph m

(4) Xây d ng mô hình d oán s suy giảm h m l ợng và ho t tính củapolyphenol từ dịch chiết và các chế ph m sấy phun; ồng th i nghiên cứu ộctính dịch chiết polyphenol trên chuột

1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

ề tài tiến hành nghiên cứu với ối t ợng là củ hà thủ ỏ (Polygonum multiflorum Thunb.) có nguồn gốc từ Cao Bằng (Việt Nam) Tiến hành xác ịnh

h m l ợng và ho t tính dịch chiết polyphenol từ á ph ng pháp trí h ly khácnhau Từ , xây d ng ợ iều kiện trích ly cho hiệu quả cao nhất và dịch chiết

ợc ứng dụng trong việc kháng vi sinh v t, bảo quản thịt cá diêu hồng nghiền,kết hợp dịch chiết với màng bao alginate trong bảo quản u ủ d ng cắt miếng

và dịch chiết ợc vi bao bởi các chất mang là maltodextrin vàgum r bi ồng th i xây d ng mô hình d oán suy giảm chất l ợng củadịch chiết và các chế ph m sấy phun

1.4 Ý nghĩa của luận án

vào bảo quản th

bảo quản th c ph m hiện nay là ứng dụng các hợp chất t nhiên trong cây

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

d ợc liệu thay thế các hóa chất bảo quản th

ho ng i tiêu dùng.Kết quả củ

tr t và thu ho ch củ hà thủ

trồng, khai thác và ứng dụng có hiệu quả lo i cây này t i

1.5 Điểm mới của luận án

Dịch chiết polyphenol từ nguyên liệu củ hà thủ

có khả năng t ng tá với gelatin và có thể kháng

Salmonella enteritidis, Staphylococus aureus và nấm mốc Trichoderma

asperellum.

Dịch chiết polyphenol từ củ hà thủ ỏ có khả năng bảo quản hiệu quả

một số lo i th c ph m, thông qua 2 dòng sản ph m iển hình l u ủ d ng cắt

miếng và thịt cá diêu hồng xay Ở nồng ộ dịch chiết polyphenol là 208 và

415 mg GAE/L có thể kéo dài, duy trì chất l ợng u ủ d ng cắt miếng trong

6 ngày khi bảo quản l nh từ 4oC-6oC và cá diêu hồng xay trong 100 ngày khi

bảo quản l nh ng từ -18oC

T oợc bột sấy phun bằng gum r bi

ho t tính chống oxy hóa cao h

quản và sử dụng Xây d ng

l ợng và ho t tính polyphenol của dịch chiết và sản ph m sấy phun theo nhiệt

ộ bảo quản

Nồng ộ dịch chiết polyphenol từ củ hà thủ ỏ trong khoảng khảo sát

kh ng ộc tính trên chuột và an toàn khi sử dụng trong th c ph m

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về polyphenol

Polyphenol là hợp chất có chứa một hay nhiều vòng th m liên kết với một

hoặc nhiều nhóm hydroxyl (-OH) Hợp chất này phân bố rộng rãi trong

giới th c v t và có sản ph m chuyển hóa b c hai nhiều nhất trong th

h n 8.000 d ng cấu trúc củ

tannins Polyphenol trong th c v t phân bố khá rộng v

diện trong trái cây, rau quả, ngũ

ph m húng

rất quan tr ng trong cảm quan các sản ph m này Bên c nh , á

th c v t Một trong những polyphenol t o sắc tố iển hình là anthocyanin

(nh m fl vonoid), ng v i trò ho việ hình th nh m u m, ỏ, xanh và tím

của nhiều lo i rau quả nh

c c tím, làm cho thành tế bào không thấm khí v n ớ , ặc biệt là hình

thành màu t

các lo i th

stilbene, tannin, lignan và lignin Những hợp chất sinh hóa này mang l i một ýnghĩ to lớn ho on ng i và ngày càng quan tr ng h n trong việc cải thiện và nângcao sức khỏe cộng ồng thông qua nghiên cứu và phòng chống bệnh

trong việc phòng chống các bệnh lý liên qu n ến s

kháng viêm, chống ung th v khả năng

tr ng trong tế bào của chúng (Manach et al., 2004; Rasmussen et al., 2005).

Việc sử dụng th ng xuyên những lo i th c ph m chứa nhiều hợp chất

Catechine

nhiều cách phân lo i khá nh u Polyphenol

Hiện nay, polyphenol có thể

flavonoid Tuy nhiên, vẫn có thể phân lo i theo những cách khác nhau và chi

S

th c v t khá

có những lo i polyphenol hiện nay vẫn h

khả năng ứng dụng của nó Tuy nhiên, với s

thì ngày càng nhiều các hợp chất polyphenol mới

h c trong lĩnh v c th c ph m, y h c vì tính mới và khả năng ứng dụng rất rộng

của hợp chất n y ặc biệt hiện nay, các ứng dụng trong th c ph m có khuynh h

ớng thiên về những sản ph m có nguồn gốc thiên nhiên, ho t tính sinh h c cao,

phù hợp với xu h ớng tiêu dùng của xã hội

Bảng 2.1: Phân lo i polyphenol d a trên số nguyên tử carbon

(Nguồn: Castillo et al., 2012)

Hình 2.3: Cá id phenoli iển hình trong th c ph m

(Nguồn: Haminiuk et al., 2012)

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

D a trên s phân lo i của Albuquerque et al., (2013) thì acid phenolic là

những hợp chất polyphenol non-flavonoid, ợc chia thành hai lo i chính là acidbenzoic và các dẫn xuất của acid cinnamic d a vào C1-C6 và C3-C6 của m chchính (Hình 2.3) Trong khi trái cây và rau quả chứa nhiều các acid phenolic t

do, thì ngũ ốc và h t l i có nhiều các acid phenolic ở d ng liên kết (Adom and Liu, 2002; Cai et al., 2004).

Trong số các polyphenol thiên nhiên, các hợp chất fl vonoid ý nghĩ

th c tiễn lớn vì chúng phân bố rộng rãi trong giới th c v t, ít ộ ối vớithể và có nhiều ho t tính sinh – d ợc h c giá trị Các flavonoid nói chung cócấu trúc bộ khung rbon bản là C6–C3–C6 với hai vòng 6 carbon (vòng A

và vòng B) (Hình 2.4)

Hình 2.4: Cấu trú á fl vonoid bản

(Nguồn: Haminiuk et al., 2012)

Lignan ũng l polyphenol ợc tìm thấy trong th c v t, tiền chất lignan

ợc tìm thấy trong nhiều lo i th

và rau xanh (Mazur et al., 2007).

nh ng ho t tính sinh h c rất o,

al., 2004) (Hình 2.5).

Hình 2.5: Một số lignan của th c v t

(Nguồn: Heinonen et al., 2001)

Ngoài ra, một số polyphenol có thể có nhóm thế chứ năng hứa N Hainhóm amit polyphenolic là các thành ph n chủ yếu trong một số th c ph m

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

nh ps i inoid ủa ớt (Davis et al., 2007) và avenanthramide trong yến m ch

(Bratt et al., 2003) Capsaicin thuộc nhóm capsaicinoid là thành ph n t o ra vị

cay của ớt, nh ng n ũng khả năng hống oxy hóa và kháng viêm m nh mẽ (Hình

2.6)

Hình 2.6: Các amit polyphenol

(Nguồn: Reyes-Escogido et al., 2011; Chen et al., 2007)

Ngoài acid phenolic, flavonoid và amit polyphenolic thì còn nhiều các

polyphenol non-flavonoid quan tr ng với sức khỏe ã ợc tìm thấy trong

th c ph m Một số hợp

polyphenol ít nhất Trong

r ợu vang (Albuquerque et al., 2013) (Hình 2.7) Ngoài ra còn một phân nhóm

nhỏ khác là phenolic alcohol bao gồm những dẫn xuất của phenol

Hình 2.7: Polyphenol thuộc nhóm stilbenoids

(Nguồn: Haminiuk et al., 2012; Priyadarsini, 2014)

2.1.2 Hoạt động chống oxy hóa của polyphenol

Polyphenol là những chất chuyển hóa thứ cấp mà th

polyphenol ã

ph m giàu polyphenol) sẽ giúp giảm nguy

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

nh ng một electron hay nguyên tử hydro của nhóm OH Polyphenol ngăn chặn

s hình thành các gốc t do, do l m giảm tố ộ của quá trình oxy hóa bằng cách ức

chế s hình thành hoặc vô ho t những tiền chất của gốc t do Th ng xuyên h n,

húng ho t ộng nh những chất lo i trừ tr c tiếp gốc t do trong chuỗi các phản ứng

peroxide hóa lipid (chất phá vỡ chuỗi) Chất phá

vỡ chuỗi nh ng một electron cho gốc t do, trung hòa gốc t do và bản thân

chúng trở thành những gốc bền (kém ho t

ứng dây chuyền (Pietta et al., 2000; Guo et al., 2009).

Ngoài khả năng lo i trừ gốc t do, polyphenol còn có khả năng t o phức

với kim lo i chuyển tiếp nh Fe2+ có thể tr

ứng Fenton, ngăn hặn quá trình oxy hóa bởi các gốc hydroxyl có khả năng

không ho t ộng

hóa và tham gia vào s tái t o các vitamin thiết yếu (Zhou et al., 2005).

Ngoài ho t

(Disilvestro, 2001) Polyphenol có thể t o ra các enzyme chống oxy h

glutathione peroxidase, catalase và superoxide dismutase với khả năng phân

hủy hydroperoxide, hydrogen peroxide và anion superoxide, ức chế s biểu

(Rechner et al., 2002) Tuy nhiên, h u hết các polyphenol không thể hiện ho t

ộng chống oxy hóa ở nồng ộ d ới 1 µmol/L

2.1.3 Các loại thực phẩm giàu polyphenol

Mặc dù polyphenol hiện diện rất nhiều trong th c ph m nh ng h m

l ợng và ho t tính củ húng ợc nghiên cứu riêng lẻ, khó c p nh t và so

sánh Tuy nhiên, nghiên cứu về 100 lo i th c ph m giàu polyphenol của

Pérez-Jiménez et al (2010) ã cung cấp một cái nhìn tổng quát h n về các lo i

th c ph m n y ể có mụ í h sử dụng và nghiên cứu phù hợp

Nghiên cứu này th c hiện trên 452 lo i nguyên liệu th c ph m khác nhau

v ã tìm ợc 100 lo i th c ph m h m l ợng polyphenol cao nhất Trong

hóa cao nhất thuộc về lo i

Các nghiên cứu trên cho thấy t m quan tr ng của nguồn polyphenol

công nghệ th

và ho t tính

ợc tiêu thụ khá thấp vì tỷ tr ng của các lo i nguyên liệu này trong bữ

Một số lo i trái cây, trà, cà phê mặ

nh ng l i

khá lớn Do

thách thức không nhỏ trong ngành th

2.1.4 Vai trò của polyphenol trong việc kháng vi sinh vật

2.1.4.1 Một số loại vi sinh vật gây hại trong thực phẩm

Th c tr ng vi ph m vệ sinh an toàn th c ph m ở n ớc ta rất áng báo ộng

Ngộ ộc th c ph m cấp tính có chiều h ớng gi tăng hủ yếu do nhiễm

vi khu n gây ộc nh Escherichia coli, Salmonella enteritidis, Staphylococcus

aureus, Bacillus subtilis,… và một số lo i nấm mố nh Fusarium equiseti,

Aspergillus niger và Trichoderma asperellum,… Ngoài ra, những lo i nấm này

còn có thể gây h i trong công nghệ sau thu ho ch rau quả

Trong

ng tiêu hóa củ on ng i v

khả năng gây bệnh nghiêm tr ng do chúng có thể sản xuất

xâm nh p tế bào chủ, can thiệp chuyển hóa tế bào và phá hủy mô E coli ợc

truyền qua ô nhiễm phân của th

Ngoài ra, B subtilis là tr c khu n Gr m d

khí, có khả năng t o bào tử chịu

naphthoquinones, nigragillin (Frisvad, 1988) Một số nghiên cứu cho rằng

giống Trichoderma là nguyên nhân gây bệnh mốc xanh trên nấm r m (H tv ni

et al., 2007) v ồng th i húng ũng gây ra nhiễm trùng, suy giảm miễn dịch, viêm

phúc m c khi bị lây nhiễm vào th c ph m (Hatvani et al., 2013) Trong khi ,

Fusarium equiseti là nấm mốc gây thối ối với một số lo i quả sau thu ho ch, có

mặt ở rất nhiều lo i th c v t và sản sinh r ộc tố mycotoxin gây

nguy hiểm ho ng i tiêu dùng Mô thối th ng bị ứ n ớc và bị bao phủ bởi

sợi nấm trắng, vàng hoặc hồng nh t bên ngoài; trong khi mô bị nhiễm thì ổi

màu và có màu nâu nh t (Denis, 1983) Một số lo i quả dễ bị nhiễm mốc

Fusarium equiseti nh bí ỏ (Elmer, 1996), cà chua (Fajola, 2004), ngô (Nur Ain

Izzati et al., 2011).

Từ những nh n ịnh trên cho thấy cả các giống vi khu n và nấm mốc trên

ều là những loài có thể gây h i trong th c ph m Mặc dù so với vi khu n thì việc

kháng nấm mốc của các lo i cao chiết hay dịch chiết từ th c v t ít

ợc nghiên cứu h n Tuy nhiên, các lo i nấm mố trên

nguy hiểm tiềm tàng nhất

công nghệ th c ph m là sử dụng những chất có khả năng kháng vi sinh v t gây

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

bệnh, bảo vệ m i tr

ợc rất nhiều nhà khoa h c nghiên cứu khá sâu

2.1.4.2 Khả năng kháng một số vi sinh vật của polyphenol

Trong suốt 20 năm qu , polyphenol

việc phòng chữa bệnh ung th

Salmonella, Helicobacter, Bacillus, Cadida parapsilosis Clostridium, Staphylococcus

(Nguồn: Cowan et al., 1999; Khan et al., 2004)

Trong khi , nhiều nghiên cứu

h u hết tất cả các thành ph n hóa h

lợi cho quá trình nghiên cứu s kháng khu n của dịch chiết củ hà thủ

2.1.5 Vai trò của polyphenol đối với sức khỏe

Hiện nay, rất nhiều nghiên cứu cho rằng việc tiêu thụ và sử dụng nhiểu

th c ph m giàu polyphenol trong th i gian dài sẽ bảo vệ thể khỏi những

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

nguy phát triển của bệnh ung th , tim m ch, ái tháo ng, chứng loãng

x ng, hứng rối lo n th n kinh,… (Arts and Hollman, 2005; Graf et al., 2005)

ây l những ăn bệnh th i i hiện nay và polyphenol là một trong

những hợp chất có ho t tính sinh h ng v i trò tí h c trong việc phòng và

chống á ăn bệnh này ối với các vấn ề về tim m ch, việc tiêu thụ polyphenol sẽ

h n chế việc mắc bệnh m ch vành (Renaud and Lorgeril, 1992, Dubick and

Omaye, 2001; Nardini et al., 2007) Ngoài ra, polyphenol còn là những chất ức

chế quá trình oxy hóa LDL (Low density lipoprotein) và quá

polyphenol có tác dụng này (Rizvi and Zaid, 2001; Rizvi et al., 2005).

Polyphenol có thể ảnh h ởng ến ng huyết thông qua những hế khác nhau, bao

gồm s ức chế việc hấp thu glucose t i ruột hoặc việc hấp thu glucose bằng mô

ngo i biên (Matsui et al., 2002) ồng th i, acid ferulic (AF) là một lo i

polyphenol khác có rất nhiều trong rau quả và vỏ cám ngô, chúng

ộng ở nhiều mứ

glucose trong máu và insulin huyết t

2007; Barone et al., 2009).

tăng tuổi tác Kết quả dẫn ến việ

Trong số rất nhiều giả thuyết

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh 2014 ợt 2 Tr ng i h C n Th

m ng, nho, h t nho, dâu, táo,… Khả năng hống oxy hóa củ húng ợc giải thích là

do s ức chế quá trình oxy hóa peroxide lipid và các hợp chất trung gi n gây h

hỏng tế b o nh y lo–oxygenase -1 và -2 (Seeram et al., 2003) Ngoài

anthocyanin, catechin là những lo i polyphenol trong trà xanh có khả năng

chống lão hóa m nh mẽ (Maurya and Rizvi, 2009).

Polyphenol từ trái cây và rau quả ợc xem là tác nhân tiềm năng trong

việc bảo vệ th n kinh bởi khả năng tá ộng v iều chỉnh một số quy trình tế b o

nh việc truyền tín hiệu, tăng sinh tế bào, cân bằng oxy hóa khử (Singh et al.,

2008) Trong khi , epigallocatechin-3-gallate (EGCG) ở trà xanh có tác dụng

chuyển hóa lipid và chống bệnh béo phì (Wolfram et al., 2006; Chen et al.,

2011) EGCG tinh chế từ lá tr x nh ợc thử nghiệm thành công giảm béo phì

trên mô hình chuột và thử nghiệm lâm s ng th nh ng trên ng i do việc làm giảm

s hấp thụ năng l ợng v tăng s oxy hóa chất béo của chúng (Klaus et al., 2005).

2.1.6 Nguyên tắc xác định hàm lƣợng và hoạt tính của polyphenol

2.1.6.1 Nguyên tắc xác định hàm lƣợng polyphenol

số ph

ộ perm ng n te, o m u với muối sắt, hấp thụ tia c c tím và phản ứng với

thuốc thử Folin Cio

ợc th c hiện d a trên các chất phản ứng của dung dị h FC th

l ợng hoặc thể tích dịch chiết S hiện diện của các chất chống oxy hóa khác

trong mẫu có thể ảnh h ởng ến kết quả o h m l ợng polyphenol tổng bằng cách

gây ra các phản ứng phụ không mong muốn, làm giảm hoặc nâng cao kết

quả thu ợc so với th c tế Tác dụng phụ xảy ra do các phenol ngẫu nhiên,

những min th m, h m l ợng ng cao hoặc s có mặt của acid ascorbic ở

trong mẫu Tuy còn tồn ng một số nh ợ iểm nh ã nêu nh ng ph ng

dùng sắc ký khí (Gas Chromatographic) là kỹ thu t

biệt trong việ

ký, á phenoli

quá trình methyl hóa, chuyển chúng thành các dẫn xuất trimethylsilyl Bên

c nh , một kỹ thu t khá ũng ợc chú ý là kỹ thu t HPLC – sắc ký lỏng

hiệu năng o ây l kỹ thu t khá hiện i và cho kết quả áng tin y nhất

ể phân tích các hợp chất polyphenol Tuy nhiên, những ph ng pháp n y òi

hỏi vốn u t v giá th nh rất o ể phân tích mẫu

2.1.6.2 Nguyên tắc xác định hoạt tính polyphenol

Tác dụng chủ yếu của polyphenol th c v t là chống oxy hóa, có thể bảo

tính chống oxy hóa so với khả năng

(ABTS); 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) (Pérez-Jiménez and

Saura-Calixto, 2008).

Trong , ph1-pi rylhydr zyl) l

thích hợp có thể cho phép DPPH phản ứng với cả những chất chống oxy hóa

yếu (Prakash et al., 2001) DPPH có thể ợc sử dụng trong dung môi không

phân c c và cả dung dị h n ớ ể kiểm tra chất chống oxy h béo v

n ớc (Prior et al., 2005).