Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của bột rau củ (cà chua, cà rốt) và ứng dụng bột rau củ để kéo dài thời gian bảo quản thịt heo xay

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nhiệm vụ: Sử dụng chất kháng oxy hóa tự nhiên của các loại rau củ cà chua, cà rốt để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm thịt heo xay... Neptun là nguồn rau củ qu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN THỊ HOÀNG DUNG

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA CỦA BỘT RAU

CỦ (CÀ CHUA, CÀ RÓT) VÀ ỨNG DỤNG BỘT RAU CỦ ĐỂ KÉO DÀI THỜI GIAN BẢO QUẢN THỊT HEO XAY

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm

Mã sổ: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2018

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PSG TS Tôn Nữ Minh Nguyệt

Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS Nguyễn Hoài Hương

Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS Lê Ngọc Liễu

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày

17 tháng 07 năm 2018

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYỄN THỊ HOÀNG DUNG

Ngày, tháng, năm sinh: 21 tháng 01 năm 1991

I TÊN ĐỀ TÀI:

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA CỦA BỘT RAU CỦ (CÀ CHUA, CÀ RỐT) VÀ ỨNG DỤNG BỘT RAU CỦ ĐỂ KÉO DÀI THỜI GIAN BẢO QUẢN THỊT HEO XAY

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Nhiệm vụ: Sử dụng chất kháng oxy hóa tự nhiên của các loại rau củ (cà chua, cà rốt) để kéo

dài thời gian bảo quản sản phẩm thịt heo xay

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 26 /02/2018

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/07/2018

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

(Họ tên và chữ ký)

LỜI CÁM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu, cùng với quý Thầy/Cô Khoa

Kỹ Thuật Hóa Học - Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu trong suốt khoảng thời gian học tại trường

Tôi xin đặc biệt gửi lời cảm ơn đến Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt Cám ơn Cô trong suốt thời gian qua đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ tôi để hoàn thành tốt đề tài luận văn Đồng thời tôi cũng xin cảm ơn đến các Thầy Cô phụ trách phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện về thiết

bị, máy móc và dụng cụ để tôi có thể thực hiện nghiên cứu

Cuối cùng, tôi cũng xin cám ơn mọi sự động viên, quan tâm, hỗ trợ từ gia đình, từ các anh chị, bạn bè đã giúp tôi vượt qua mọi khó khăn và hoàn thành quá trình học tập của mình

Tp Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 07 năm 2018 Học viên thực hiện

Nguyễn Thị Hoàng Dung

TÓM TẮT ĐỀ TÀI LUẬN VĂN

Cà chua, cà rốt là một trong những loại rau củ quả chứa nhiều chất dinh dưỡng tốt cho sức khỏe đặc biệt là các chất kháng oxy hóa như các hợp chất phenolic, lycopene, carotenoid, Trong nguyên liệu tươi các hợp chất phenolic chiếm 0.73 mg GAE/g chất khô đối với cà chua,

cà rốt là 0.82 mg GAE/g chất khô, hàm lượng lycopene và carotenoid trong cà chua lần lượt

là 2.47 mg/lOOg và 3.31 mg/100g, trong cà rốt lần lượt là 4.21 mg/100g và 5.2 mg/100g Sấy cà chua, cà rốt ở nhiệt độ 100°C cho hiệu quả kháng oxy hóa là cao hơn so với dịch

ép Bột cà chua và cà rốt chứa hàm lượng các chất phenolic cao hơn, ngược lại hàm lượng lycopene và carotenoid giảm không đáng kể so với nguyên liệu tươi Ngoài ra kiểm tra hoạt tính kháng oxy hóa của bột cà chua, cà rốt bằng phương pháp DPPH cho giá trị ICsocao hơn IC50 của Vitamin c là 8.5 lần, giá trị FRAP có sự tương quan với giá trị IC50

Bổ sung bột cà chua, cà rốt vào sản phẩm thịt heo xay cho hiệu quả kháng oxy hóa là đáng ghi nhận khi kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm lên đến 13 ngày và đạt các chỉ tiêu về chất lượng (giá trị PoV, TBARS, pH và độ ẩm)

ABSTRACT

Tomatoes and carrots are one of the vegetables contain many nutrients, are good for health, especially antioxidants compounds such as phenolic, lycopene, carotenoids, .In fresh ingredients phenolic compounds occupy 0.73 mg GAE/g dry matter for tomatoes, carrots 0.82 mg GAE/g dry matter, lycopene and carotenoid content in tomatoes were 2.47 mg/100g and 3.31 mg/100g, respectively, in carrots is 4.21 mg/100g and 5.2 mg/100g The tomato, carrots was dried at a temperature of 100°C for antioxidant efficiency is higher than that of pressed juice Tomato and carrot powder increase of phenolic content, whereas lycopene and carotenoid content are decrease than fresh ones Also check the antioxidant activity of tomato and carrot powder by DPPH, IC50 values higher than IC50

of Vitamin c by 8.5 times, FRAP value correlated with IC50 value

Adding tomato and carrot powder to the pork patties for antioxidant efficacy is remarkable when extending the shelf life of the product up to 13 days and achieving the quality criteria (value of PoV, TBARS, pH and humidity)

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn này là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng theo yêu cầu

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hoàng Dung

MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC BẢNG iv

DANH MỤC HÌNH vi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 2 TÔNG QUAN 3

2.1 Các chất kháng oxy hóa và cơ chế kháng oxy hóa 3

2.1.1 Định nghĩa và phân loại chất kháng oxy hóa 3

2.1.2 Cơ chế kháng oxy hóa 4

2.1.3 Các hợp chất kháng oxy hóa tự nhiên thường gặp 5

2.2 Lipid và quá trình oxy hóa lipid 10

2.2.1 Lipid 10

2.2.2 Quá trình oxy hóa lipid 12

2.2.3 Phương pháp xác định khả năng kháng oxy hóa của các chất kháng oxy hóa 16

2.3 Nguyên liệu chứa chất kháng oxy hóa 18

2.3.1 Nguyên liệu cà chua 18

2.3.2 Nguyên liệu cà rốt 23

2.4 Các nghiên cứu về hoạt tính kháng oxy hóa của cà chua và cà rốt 27

2.4.1 Nghiên cứu trong nước 27

2.4.2 Nghiên cứu nước ngoài 28

2.5 Sản phẩm thịt heo xay (patties) 32

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

3.1 Nguyên liệu 34

3.1.1 Nguyên liệu khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa 34

3.1.2 Nguyên liệu làm thịt heo xay 34

3.1.3 Hóa chất - thiết bị 36

3.2 Phương pháp nghiên cứu 37

3.2.1 Mục tiêu nghiên cứu 37

3.2.2 Sơ đồ nghiên cứu 38

3.2.3 Các quy trình sử dụng trong nghiên cứu 39

3.3 Hoạch định thí nghiệm 43

3.3.1 Xác định các chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu tươi 43

3.3.2 Khảo sát nhiệt độ sấy cà chua và cà rốt 43

3.3.3 So sánh hoạt tính kháng oxy hóa của bột với dịch ép cà chua và cà rốt 44

3.3.4 ứng dụng chế phẩm cà chua, cà rốt để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm thịt heo xay 44

3.4 Các phương pháp phân tích 45

3.5 Cách xử lý số liệu 48

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 50

4.1 Xác định các chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu và sản phẩm thịt heo xay 50 4.2 Khảo sát điều kiện sấy để thu nhận bột rau củ 52

4.2.1 Thời gian sấy 52

4.2.2 Chất lượng bột sau sấy 53

4.3 So sánh hoạt tính kháng oxy hóa của bột và dịch ép cà chua và cà rốt 56

4.4 ứng dụng bột rau củ sấy để kéo dài thời gian bảo quản thịt heo xay 59

4.4.1 Giá trị PoV - chỉ số peroxide 61

4.4.2 GiátrịTBARS 63

4.4.3 Màu sắc 65

4.4.4 Độ ẩm 72

4.4.5 Giá trị pH 73

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76

5.1 Kết luận 76

5.1.1 Nhiệt độ sấy cà chua, cà rốt 76

5.1.2 Khả năng kháng oxy hóa của bột cà chua và bột cà rốt 76

5.1.3 ứng dụng kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm thịt heo xay 76

5.2 Kiến nghị 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

PHỤ LỤC A: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 87

PHỤ LỤC B: CÁC BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH 99

iv

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Các chất kháng oxy từ một số loài thực vật 10

Bảng 2.2 Thành phần acid béo trong mỡ heo 12

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của quả cà chua tươi 19

Bảng 2.4: Thành phần hóa học của cà rốt tươi 25

Bảng 2.5 Thành phần sinh dưỡng cà rốt khô 26

Bảng 2.6 Khả năng kháng oxy hóa của bốn loại cà chua thường được trồng tại Bồ Đào Nha: cà chua vàng (Amarelo), cà chua tròn (Batateứo), cà chua dài (Comprido) and cà chua trái tim (Coracao) 29

Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lượng muối ăn 35

Bảng 3.2 Hóa chất dùng trong nghiên cứu 36

Bảng 4.1 Một số chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu cà chua, cà rốt tươi 50

Bảng 4.2 Thành phần của thịt heo xay 52

Bảng 4.3 Độ ẩm, hiệu suất thu hồi của bột cà chua sấy ở 60°C, 80 °C, 100 °C 54

Bảng 4.4 Độ ẩm, hiệu suất thu hồi của bột cà chua sấy ở 60°C, 80 °C, 100 °C 54

Bảng 4.5 Các giá trị hoạt tính chống oxy hóa của mẫu bột và dịch ép cà chua, cà rốt và Viatamin c 59

Bảng 4.6: Hàm lượng Vitamin c và bột cà chua, cà rốt bổ sung vào thịt heo xay 60

Bảng 4.7: Tính toán khối lượng chất chống oxy hóa bổ sung vào sản phẩm thịt heo xay 60 Bảng 4.8 Sự thay đổi giá trị L (độ sáng) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà chua khi bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày 68

Bảng 4.9 Sự thay đổi giá trị a (sắc đỏ) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà chua khi bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày 68

Bảng 4.10 Sự thay đổi giá trị b (sắc vàng) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà chua khi bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày 69

Bảng 4.11 Sự thay đổi giá trị L (độ sáng) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà rốt khi bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày 69

Bảng 4.12 Sự thay đổi giá trị a (sắc đỏ) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà rốt khi bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày 70

Bảng 4.13 Sự thay đổi giá trị b (sắc vàng) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà rốt khi bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày 70

7o) của thịt heo xay được bổ sung bột rau củ bảo

73Bảng 4.14 Sự thay đổi của độ ẩm

quản ở 5±l°c trong 15 ngày

vi

DANH MỤC HÌNH

•

Hình 2.1 Cấu tạo của một số chất thuộc nhóm phenolic 6

Hình 2.2 Cấu tạo của tocopherol và tocotrienol 7

Hình 2.3 Cấu tạo các hợp chất carotenoid 8

Hình 2.4 Công thức cấu tạo Vitamin c 9

Hình 2.5 Công thức cấu tạo của acid béo no và acid béo không no 11

Hình 2.6 Cơ chế phương pháp DPPH 17

Hình 2.7 Cơ chế phương pháp FRAP 18

Hình 2.8 Cà chua Đà Lạt 19

Hình 2.9 Các độ chín của cà chua 22

Hình 2.10 Sự thay đổi hàm lượng lycopene trong quá trình chín của quả cà chua 23

Hình 2.11 Cà rốt 24

Hình 2.12 Sự thay đổi giá trị TBARS của thịt heo đã chế biến có bổ sung bột cà chua ở bốn mức độ 0.25% (Tl), 0.5% (T2), 0.75% (T3) và 1.0% (T4) được bảo quản ở nhiệt độio±l°c 31

Hình 2.13 Sản phẩm thịt heo xay 32

Hình 3.1 Nguyên liệu cà chua, cà rốt tươi 34

Hình 3.2 Thịt nạc đùi và mỡ lưng heo mua tại Vissan 35

Hình 3.3 Muối ăn Visalco 35

Hình 3.4 Sơ đồ nghiên cứu 38

Hình 3.5: Quy trình thu nhận bột cà chua, cà rốt 39

Hình 3.6 Quy trình thu nhận nước ép cà chua, cà rốt 41

Hình 3.7 Quy trình tạo mẫu sản phẩm thịt heo xay 41

Hình 3.8 Khuôn định hình thịt heo xay 42

Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn biến đổi độ ẩm của cà chua theo thời gian sấy ở ba mức nhiệt độ 60°C, 80°C, 100°C 53

Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn biến đổi độ ẩm của cà rốt theo thời gian sấy ở ba mức nhiệt độ 60°C, 80°C, 100°C 53

Hình 4.3 Hàm lượng các chất kháng oxy hóa (carotenoid, phenolic, lycopene) trong bột và dịch ép cà chua 57

Hình 4.4 Hàm lượng các chất kháng oxy hóa (carotenoid, phenolic, lycopene) trong bột và dịch ép cà rốt 58

vii

Hình 4.5 Ảnh hưởng của bột cà chua đến giá trị PoV (meq peroxide/kg mẫu) của mẫu thịt heo xay được bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày 61 Hình 4.6 Ảnh hưởng của bột cà rốt sấy đến giá trị PoV (meq peroxide/kg mẫu) của mẫu thịt heo xay được bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày 62 Hình 4.7 Ảnh hưởng của bột cà chua đến giá trị TB ARS (mg MA/kg mẫu) của thịt heo xay được bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày 64 Hình 4.8 Ảnh hưởng của bột cà rốt đến giá trị TBARS (mg MA/kg mẫu) của thịt heo xay được bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày 64 Hình 4.9 So sánh giá trị L của bột rau củ sấy khi bổ sung vào sản phẩm thịt heo xay 71 Hình 4.10 So sánh giá trị a của bột rau củ sấy khi bổ sung vào sản phẩm thịt heo xay 71 Hình 4.11 So sánh giá trị b của bột rau củ sấy khi bổ sung vào thịt heo xay 72 Hình 4.12 Sự thay đổi giá trị pH theo thời gian trong quá trình bảo quản ở 5±l°c của thịt heo xay có bổ sung bột cà chua ở các nồng độ khác nhau 74 Hình 4.13 Sự thay đổi giá trị pH theo thời gian trong quá trình bảo quản ở 5±l°c của thịt heo xay có bổ sung bột cà rốt ở các nồng độ khác nhau 74

DANH MỤC TỪ VIẾT TẤT

nghiệp Liên Hiệp Quốc FRAP

Ferric ion Reducing Antioxidant Power - Khả năng kháng oxy hóa được thể hiện qua sự khử ion Fe3+

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

Thịt tươi và các sản phẩm từ thịt đóng một vai ưò quan trọng trong khẩu phần ăn uống hằng ngày của mỗi người Theo Cục Chăn nuôi, hiện nước ta có riêng về heo khoảng 29 triệu con, đứng đầu ASEAN, đứng thứ 2 ở châu Á, nằm trong top 15 nước có đàn heo lón nhất thế giới Theo các chuyên gia trong nước dự kiến thì đến năm 2027, sản lượng thịt heo trong các ừang trại ước chiếm tỷ ừọng trên 70%, cùng với đó là những triển vọng: Hợp tác liên kết chuỗi phất triển mạnh giữa nhà chăn nuôi, nhà giết mổ và nhà phân phối Ước tính đến năm 2027, tỷ trọng giết mổ công nghiệp sẽ tăng lên; sản phẩm thịt heo chế biến có thương hiệu và xuất khẩu được sang nhiều nước Cũng theo Cục Chăn nuôi sức tiêu thụ thịt heo của thị trường trong nước là hạn chế, trong lúc năng lực chế biến, cấp đông còn rất khiêm tốn Do vậy, khả năng giúp giảm thịt heo đang tồn đọng là không cao Tính đến tháng

5 năm 2017 lượng thịt dư thừa trong thị trường là khoảng 200 ngàn tấn trong khỉ năng lực trữ đông lạnh không đủ để giải quyết được lượng thịt đang dư thừa [1] Vì vậy việc nghiên cứu các phương phấp kéo dài thời gian bảo quản thịt heo đang là nhu cầu và xu hướng thiết yếu

Thịt cũng như một số sản phẩm được chế biến từ thịt đều dễ bị hư hỏng khỉ thời gian bảo quản kéo dài Nguyên nhân làm giảm giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị cảm quan của sản phẩm ngoài việc do sự phát triển của vi sinh vật thì chủ yếu là do quá trình oxy hóa lipỉd hình thành nhiều thành phần không mong muốn có thể gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe của người sử dụng [1] Vì thế, việc hạn chế quá trình oxy hốa lipid ửong quá trình bảo quản cũng như chế biến thịt luôn được quan tâm để kểo dài thời gian bảo quản và sử dụng

Có nhiều phương pháp khác nhau để hạn chế quả trình oxy hỏa ỉipỉd như bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thấp (lạnh hay lạnh đông), xử lý nhiệt, xử lý hốa chất Trong đó, một phương pháp cần phải kể đến là dùng các chất chống oxy hóa tổng hợp hoặc tự nhiên Các chất chống oxy hóa tự nhiên được sử dụng lần đầu tiên trong chiến tranh thế gỉóri thử n Kéo theo sau đố là sự xuất hiện dần dần của một số chất chống oxy hốa tổng hợp chẳng hạn như butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), tert-butylhydroquinone (TBHQ) và propyl gallate (PG) [2] Chúng được sử dụng rộng rãi nhằm ngăn cản hay làm chậm quá trình oxy hóa của chuỗi mang peroxyl

2

tự do hay ức chế việc hình thành các gốc tự do Các chất chống oxy hóa tổng hợp nhanh chóng thay thế các chất chống oxy hóa tự nhiên do tính tiện lợi, rẻ tiền Tuy nhiên, nhiều công trình nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng các chất chống oxy hóa tổng hợp có nguy cơ gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe của người sử dụng [3] Vì vậy, xu hướng hiện nay trên thế giới là dùng các chất chống oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên, chủ yếu có nguồn gốc từ trái cây, rau củ, gia vị, ngũ cốc và thảo mộc

Cà chua (Lycopersicon escuỉentum) là nguồn cung cấp chất chống oxy hóa chủ yếu vào

khẩu phần ăn hằng ngày của con người Nó được dùng tươi hay được dùng trong các sản phẩm được chế biến sẵn như cà chua đóng hộp, nước sốt cà chua, món hầm hay món súp [4] Có nhiều nghiên cứu về cà chua chỉ ra rằng việc sử dụng các sản phẩm từ cà chua giúp làm giảm nguy cơ bị ung thư và các bệnh về tim mạch Hiệu quả bảo vệ này chính là do thành phần có giá trị hoạt tính sinh học của cà chua [5], [6]

Cà rốt (Daucus carota L Neptun) là nguồn rau củ quả chứa nhiều thành phần là chất

kháng oxy hóa, bao gồm nhóm carotenoid, các hợp chất phenolic, các vitamin, flavonoid, glutathione và các chất chuyển hóa nội sinh đã được chứng minh có chức năng làm tan nguyên tử oxy (O2) và những phân tử oxy có năng lượng thấp (ở trạng thái triplet) (Sg~o2), quét gốc tự do, phân hủy peroxide, các enzyme gây ức chế và chất hỗ trợ đẩy mạnh hoạt tính của các chất khác Cà rốt và các sản phẩm từ cà rốt tươi (cà rốt băm nhỏ, thái lát, nước

ép cà rốt) có thể bảo vệ con người chống lại bệnh ung thư và bệnh tim mạch (Krinsky, Johnson, 2005) [7]

Trên cơ sở đó đề tài luận văn tốt nghiệp “Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của bột rau

củ (cà chua, cà rốt) và ứng dụng bột rau củ để kéo dài thời gian bảo quản thịt heo xay”

3

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

2.1 Các chất kháng oxy hóa và cơ chế kháng oxy hóa

❖ 2.1.1 Định nghĩa và phân loại chất kháng oxy hóa

Chất kháng oxy hóa là những chất cho dù được dùng với liều lượng thấp nhưng chúng vẫn có khả năng làm giảm hay ngăn ngừa việc oxy hóa các chất có khả năng bị oxy hóa Các chất có khả năng bị oxy hóa bao gồm tất cả các thành phần có trong tế bào sống như protein, lipid, DNA và carbohydrate [7]

Các chất kháng oxy hóa có thể được phân loại dựa vào cơ chế kháng oxy hóa, nguồn gốc, khả năng hòa tan

Dựa trên cơ chế kháng oxy hóa, các chất kháng oxy hóa được chia ra sáu loại sau: -Chất kháng oxy hóa sơ cấp là những chất cho electron hay cho nguyên tử hydro do

đó làm kết thúc quá trình phản ứng chuỗi chuyền Ví dụ: BHT, propyl gallate, tocopherol, camosic acid

-Chất kháng oxy hóa thứ cấp là những chất hoạt động dựa trên việc phân hủy các hydroperoxide tạo ra các sản phẩm cuối bền như dilauryl thiopropionat và thiodipropionat acid làm kết thúc chuỗi phản ứng Khi chưa có sự tham gia của chất kháng oxy hóa thứ cấp, các hydroperoxide có thể phản ứng với kim loại để tạo thành các gốc hydroxyl và alkoxyl

có khả năng hydro hóa lipid làm xuất hiện các gốc tự do ở carbon trung tâm nên quá trình oxy hóa tiếp tục xảy ra Chất kháng oxy hóa thứ cấp chuyển hóa các hydroperoxide thành các sản phẩm bền góp phần ngăn chặn sự hydro hóa lipid

-Chất bắt giữ oxy: là những chất phản ứng với oxy và loại oxy ra khỏi hệ thống nhằm ngăn chặn sự xúc tác của enzyme lipoxygenase Ví dụ: ascorbic acid, ascorbyl palmitate -Các tác nhân tạo phức: là những chất tạo phức vòng với các ion kim loại như đồng, sắt giúp ngăn chặn quá trình oxy hóa với lipid Ví dụ: acid citric, amino acid, ethylendiamintetra acetic acid (EDTA)

-Chất dập tắt gốc tự do: là các chất có khả năng khử năng lượng lớn của oxy đơn bội hay năng lượng của các trạng thái kích thích và chuyển năng lượng đó thành ít gây bất lợi hơn Ví dụ: phenol, carotenoid

4

-Các tác nhân chống oxy hóa đa thành phần: là các chất có khả năng làm giảm các gốc

tự do hình thành khi chất kháng oxy hóa sơ cấp cho nguyên tử hydro hay electron, làm tăng hoạt tính kháng oxy hóa Ví dụ: hệ tocopherol với acid citric hoặc acid ascorbic

Dựa vào nguồn gốc, chất kháng oxy hóa được chia làm hai loại như sau:

-Chất kháng oxy hóa tổng hợp là chất kháng oxy hóa được tạo thành bằng con đường tổng hợp hóa học Một số chất kháng oxy hóa tổng hợp được sử dụng rộng rãi như butylated hydroxytoluene (BHT), butylated hydroxyanisole (BHA), propyl gallate (PG), ethoxyquin, nordihydroquaiaretic acid (NDGA), octylgallate (OG), tertiary butyl hydroquinone (TBHQ)

-Chất kháng oxy hóa tự nhiên là chất kháng oxy hóa được tách chiết từ nguyên liệu tự nhiên hay chuyển hóa bằng con đường sinh học như sử dụng tế bào hoặc sử dụng enzyme Trong tự nhiên, chúng được tìm thấy trong thực vật, vi sinh vật, nấm và thậm chí ở cả các

mô động vật Một số chất kháng oxy hóa được thu nhận từ tự nhiên như retinoid (vitamin A), tocopherol (vitamin E), ascorbic acid (vitamin C), polyphenol, carotenoid, manganese, zinc, selenium [8], [9]

❖ 2.1.2 Co' chế kháng oxy hóa

Chất kháng oxy hóa giúp làm giảm hay hạn chế tốc độ oxy hóa trong thực phẩm bằng việc liên kết với chất có khả năng quét các gốc tự do, các chất tạo phức với các kim loại có khả năng oxy hóa, các chất dập tắt oxy đơn bội, chất nhạy quang (photosensitizer) và chất khử hoạt tính enzyme lipoxygenase [8], [9], [10]

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) [9]

5

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 [9]

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 bang enzyme (superoxide dimustase - SOD), chất

kháng oxy hóa với nhiều cơ chế (sản phẩm của phản ứng Mallaứd) [9]

♦♦♦ 2.1.3 Các họp chất kháng oxy hóa tự nhiên thường gặp

❖ Các hợp chất phenolic

Polyphenol có trong nhiều loại thực vật, chúng phân bố rộng rãi với hơn 8000 cấu trúc

khác nhau [11] Đặc điểm chung của các hợp chất này là trong phân tử chứa một hay nhiều

nhóm hydroxyl (OH) gắn trực tiếp vào vòng benzen

Các hợp chat phenolic thường được phân loại thành các acid phenolic (Hình 2.1) và

các chất tương tự như: flavonoid, tannin, stilbene, curcuminoid, coumarin, lignan,

quinone, một số các chất khác dựa trên số lượng các vòng phenol và các yếu tố kết liên

kết các vòng [12],

Polyphenol là là thành phần kháng oxy hoá phổ biến nhất của thực vật Hoạt tính chống

oxy hoá của polyphenol do tính chất khử của chúng Polyphenol đóng vai trò như tác nhân

khử các gốc tự do, cung cap hydro, dập tắt oxy đơn bội, tạo phức với kim

6

loại hay làm giảm hemoglobin ferryl [13], [14], [15], [16], [17], Cụ thể, acid phenolic chống oxy hoá bằng cách bắt các gốc tự do; flavonoid chống oxy hốa bằng cách thu nhận các gốc tự do và tạo phức với kim loại

Hình 2,1 Cấu tạo của một sổ chất thuộc nhấm phenolic [9]

❖ Các hợp chát tocopherol và tocotrienol

Tocopherol và tocotrienol thuộc nhóm vitamin E được phát hiện vào năm 1922 bởi Evans và Bishop [18] Tocopherol bao gồm bốn loại: a - tocopherol (Vitamin E), p - tocopherol, S- tocopherol và Y - tocopherol [18]

Theo hình 2.2, tocotrienol có cấu trúc tương tự với tocopherol ngoại trừ sự có mặt của ba ỉỉên kết đôi trans trong mạch nhánh 15 carbon [19], [20]

7

Hoạt động chống oxy hoá của tocopherol chủ yếu thông qua phản ứng với các gốc peroxyl

để ngăn chặn sự lan truyền chuỗi tạo thành hydroperoxide và các gốc alkoxyl nhằm ức chế sự phân hủy của hydroperoxide và làm giảm sự hình thành các aldehyde Ngoài ra, theo Kim và Min (2008), tocopherol cũng là chất dập tắt các oxy

8

Hình 2.3 Cẩu tạo các hợp chất carotenoid [9]

Carotenoid có thể được phân thành hai loại:

- Carotene, chứa các nguyên tử carbon và hydro như: Lycopene, 0-carotene, (X- carotene (Hình 2.3)

- Xanthophylls (oxycarotenoid) chứa carbon, hydro, và ít nhất một nguyên từ oxy như: Astaxanthin, lutein, p-crytoxanthin (Hình 2.3)

Chúng là những chất chống oxy hoá mạnh trong việc loại bỏ gốc tự do peroxyl và oxy đơn bội [22], [23] Động lực thu nhận các gốc tự do của chung là sự chuyển vị electron kéo dài trong mạch carotenoid

❖ Vitamin C

Vitamin c là chất chống oxy hóa hòa tan trong nước được tìm thấy trong các mô sinh học và

có hiệu quả trong việc loại bỏ các gốc tự do và hình thành các gốc tự do năng lượng thấp [29] Nó được coi là một trong những chất chống oxy hoá tự nhiên mạnh nhất, ít độc nhất (Weber và cộng

Astaxanthin

Lutein

p-LiytOíđnlhin

9

một chất khử Vitamin c cố thể nhường hydro cho quá trình oxy hoá do trong phân tử có bốn nhóm

- OH và vì các nhóm - OH nằm trên các nguyên tử carbon kế cận nên nó có thể tạo phức với ion kim loại (Fe2+) (hình 2.4)

ky nước và độ hoạt động của acyl lipid Các acid béo bi thủy phân sẽ tạo thành glycerol và các carboxylic acid mạch thẳng (hay các acid béo)

Acid bẻ& ũủ

Hình 2.5 Công thức cấu tạo cứa acid béo no và acid béo không no [34]

Trong quá trình xử lý và chế biến thực phẩm, lipid đóng một vai trò vô cùng quan trọng Nó giúp tạo ra cấu trúc cần thiết, tạo cảm giác ngon miệng cũng như mùi và vị đặc trưng cho các sản phẩm thực phẩm Nhiều thực phẩm được chuẩn bị bằng cách chiên rán ở nhiệt độ cao ửong dầu

mỡ Trong số các lipid, có nhiều hợp chất bản thân là mùi hay tiền tố của chất mùi Lỉpid cũng là những chất nhũ hóa quan trọng, là chất mang các sắc tố hay chất màu tan trong dầu

❖ Lipid mõ’heo

Quá trình oxy hóa lipid là một trong những yếu tố chính làm giảm chất lượng của thịt và các sản phẩm thịt Quá trình oxy hóa có thể xảy ra ở chất béo triglyceride hoặc phospholipid trong mô thịt, sắc tố sắt trong hemoglobin và quá trình oxy hóa lipid có liên quan với nhau vì các chuỗi sắt được cho là cố tác dụng thúc đẩy quá trình oxy hóa lipid Kết quả là quá trình oxy hóa phá hủy các phức hợp kim loại giữa sắt và porphyrin Homstein và cộng sự (1961) cũng quan sát thấy rằng phần phospholipid và tổng số chất béo từ thịt heo và thịt bò trở nên ôi nhanh chổng khỉ tiếp xức với không khí Triglycerid liên kết với sản phẩm phân hủy của chất béo phân cực dễ bay hơi do đó làm giảm hương vị tạo mùi ôi, kém chất lượng cho thịt và các sản phẩm từ thịt, đặc biệt là ừong thịt nạc [34]

Thành phần acid béo trong mõ heo được trình bày trong bảng 2.2:

Bảng 2.2 Thành phần acid béo trong mỡ heo [33]

❖ 2.2.2 Quá trình oxy hóa lipid

Khi tiếp xúc với oxy không khí, ánh sáng, nhiệt độ, nước và vi sinh vật, lipid bị thay đổi trạng thái, màu sắc và có mùi vị khó chịu, hiện tượng này được gọi là sự oxy hóa lipid [36], [37] Trong thực phẩm, quá trình oxy hóa là quá trình diễn ra ở cả môi trường nước và béo Trong môi trường nước, thành phần bị oxy hốa cố thể là protein, polyphenol, vitamin tan trong nước Trong môi trường béo, thành phần dễ bị oxy hóa nhiều nhất là các phân tử chất béo chưa no Quả trình này làm biến đổi chất lượng thực phẩm [8]

Nhìn chung, quá trình oxy hóa lipid, hoạt động theo ba cơ chế như sau:

-Cơ chế gốc tự do (Sự tự oxy hóa - autoxidation)

-Cơ chế quang oxy hóa (photo - oxidation)

-Cơ chế oxy hóa lipid do enzyme lipooxygenase

❖ Cơ chế gốc tự do

Cơ chế gốc tự do là cơ chế tự oxy hóa, là phản ứng tự phát của phân tử oxy với lipid Nồng độ của oxy và lượng nối đôi trong phân tử acid béo có ảnh hưởng đến tiến trình phản ứng Sản phẩm đầu tiên là hydro peroxide Từ đó tạo nên aldehyde no và không no, ketone, mono acid và dicarboxylic, keto acid, epoxyde Đa số những chất này có vai trò quyết định trong việc thay đổi mùi vị

Cơ chế sự tự oxy hóa được chia thành ba giai đoạn chủ yếu: khơi mào, phát triển mạch và

R - gốc của acid béo no hay không no tự do hoặc gốc của acid béo trong phân tử glyceride

H - nguyên tử hydro ở c so với nối đôi, hoặc nguyên tử H của nhóm methylene bất kỳ trong acid béo no

Đe làm đứt liên kết c - H trong phản ứng (2.1) đòi hỏi một mức năng lượng là 70 - 100 kcal/mol Tuy nhiên khi có mặt của oxy hòa tan thì tương tác giữa RH ban đầu với oxy sẽ xảy ra một cách mạnh mẽ hơn vì mức năng lượng cần cho phản ứng (2.2) chỉ có 47 kcal/mol

14

ROOH - >RO*+*OH

2R00H - >RO 2 *+ HO + RO* (2.8) ROOH+RH - >RO 2 +HO+R*

Từ gốc RO* có thể tạo nên những sản phẩm thứ cấp như rượu, ketone, aldehyde

RO* +RH >ROH + R*(2.9) Tương tác của hai gốc RO* tạo rượu và ketone

Tương tác của góc RO* và gốc alkyl tạo ketone hoặc aldehyde

Từ hydroperoxide và gốc alkyl cũng có thể tạo ra ketone

RO + R - > ROR 2RO +2ROO - > 2ROOR +o2

Quang oxy hóa là một cơ chế cũng tạo thành hydroperoxide tương tự như cơ chế gốc tự do Việc kích thích acìd béo không no hoặc oxy cố thể xảy ra khỉ cố ánh sáng và chất nhạy cảm Có hai loại quang oxy hóa [38]:

- Loại I: một electron hoặc một nguyên tử hydro dịch chuyển giữa bộ ba chất nhạy cảm và một chất nền (PUFA), tạo ra các gốc tự do hoặc các gốc ion

- Loại II: bộ ba oxy (3O2) có thể bị kích thích bởi ánh sáng thành một oxy đơn độc COỉ); oxy này tạo phản ứng tại liên kết đôi của các acid béo chưa bão hòa, tạo ra một hydroperoxide allylic Phản ứng này gây ra sự hình thành một cấu hình dạng trans Các sản phẩm oxy hóa oleate

là 9- và 10-hydroperoxide, linoleate tạo ra hỗn hợp đồng phân 9-10- (trans, cis), 12-13 (cis, trans)

15

[39]

Cơ chế thứ ba của quá trình oxy hóa là dựa trên hoạt động của lipoxygenase Lipoxygenase

là một enzyme là rất quan trọng của việc hình thành hydroperoxide trong quá trình trích béo Lipoxygenase tạo ra các chất dễ bay hơi tương tự như các chất được tạo ra trong quá trình tự oxy hóa Một phân tử lipoxygenase chứa một nguyên tử sắt đang ở trang thái spin (momen xung lượng riêng) cao là Fe (n) và phải được oxy hốa thành Fe (IU) bằng hydroperoxide acid béo hoặc hydrogen peroxide Dưới tác động của enzyme, một nguyên tử hydro được tách ra từ nhóm methylene của acid béo không no sẽ làm cho Fe đang ở trạng thái bị khử tạo thành Fe (H) Một hệ thống liên hợp được hình thành, tiếp theo là phản ứng với oxy Gốc peroxyl và hydroperoxide cuối cùng được tạo ra Ngoài ra enzyme phản ứng với chát nền este hóa, trước khi acid béo được giải phóng bời lipase và acid béo keto được tạo thành [8], [38], [40], [41]

Quá trình oxy hóa lipid hiện là một trong những vấn đề kinh tế lớn nhất đối với ngành công nghiệp thịt Với việc phát triển tiêu thụ thịt sống bao gói sẵn và các mặt hàng thịt tiện lại, kiểm soát quá trình oxy hóa ngày càng trở nên quan trọng [34] Quá trình oxy hóa lipid trong thịt và các sản phẩm thịt có thể bị giảm hoặc bị ức chế bởi các chất chống oxy hóa, do đó đảm bảo chất lượng sản phẩm thịt được cải thiện và kéo dài thời gian bảo quản (Shah và cộng sự (2014)) Chất chống oxy hóa có thể được sử dụng để ngăn chặn quá trình oxy hóa Các nỗ lực tìm kiếm chất chống oxy hóa từ tự nhiên hiện đang được thực hiện để hạn chế việc sử dụng các chất chống oxy hóa tổng hợp nhằm giảm tính chất độc hại của chúng và thay thế chúng bằng chất chống oxy hóa tự nhiên ngày càng trở nên thú vị cho người tiêu dùng Những chất chống oxy hóa tự nhiên, giàu chất phenolic, thu được từ các bộ phận khác nhau của thực vật, chẳng hạn như lá, rễ, thân cây, hạt giống, w được cung cấp thay thế cho các chất chống oxy hóa tổng hợp [35]

❖ 2.2.3 Phương pháp xác định khả năng kháng oxy hóa của các chất kháng

oxy hóa

Phương pháp xác định khả năng kháng oxy hóa của các chất kháng oxy hóa thường dựa trên

cơ chế phản ứng chuyển nguyên tử hidro (HAT) và cơ chế chuyển điện tử đơn (SET) Đối với các phương pháp dựa trên cơ chế chuyển nguyên tử hydro, khả năng kháng oxy hóa được đánh giá dựa trên sự dập tắt gốc tự do thông qua việc cho proton; các phản ứng này thường không phụ thuộc vào

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 [35] Chất

17

nhận điện tử trong thuốc thử là Mo6* (màu vàng) để chuyển sang Mo5+ tạo thành phức [Phenol- MoWnOzu)]^ (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 [36] Gallic acid thường được sử dụng là chất chuẩn cho phốp 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 tảng các hợp chất phenolic cố trong mẫu phân tích với đơn vị tính là mỉlỉgam đương lượng gallic acid trên gam chất khô nguyến liệu lá (mg GAE/ g chất khô nguyên liệu lá) [35,36,37]

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

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

Hoạt tíhh kháng oxy hóa của mẫu dịch trích theo phương pháp DPPH được xác định dựa ửên 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, cỗ màu tím Độ hấp thu cục đại của

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 2.6 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

I tỉN

rỉõ- DPPH-H

18

517 nm [39] Giá tri 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 hốa 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 (mg)

Dựa theo phương pháp FRAP (Ferric reducing antioxidant power)

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 Vitamin c, xác định được hoạt tính kháng oxy hóa của mẫu cần phân tích vớỉ đơn vị tính là |ig Vitamin c/g chất khô [34] Theo cơ chế hình 2.7

Hình 2.7 Cơ chế phương pháp FRAP

2.3 Nguyên liệu chứa chất kháng oxy hóa

❖ 23.1 Nguyên liệu cà chua

Cà chua (Lycopersicon escuỉentum) (Hình 2.8) là loài thực vật cố hoa trong họ Cà

(Solanaceae) Loài này được Mill, mô tả khoa học đầu tiên năm 1768 Nó là loại rau quả làm thục phẩm Quả ban đầu có màu xanh, chín chuyển sang màu từ vàng đến đỏ

Cà chua có vị chua nhẹ và là một loại thực phẩm bổ dưỡng giàu vitamin c và A, kali, chất đạm, chất xơ và lỉcopene [42]

+ antioxidant

NL

F0(lll)(TPTZ)i] J * [RlllNTPTZkl 2* = 593 nrn

19

Hình 2.8 Cà chua Đà Lạt

> Thành phần dinh dưỡng của cà chua

Cà chua là loại rau quả được sử dụng rộng rãi trên thế giới hơn 150 năm qua Khi quả chín,

trong quả cố nhiều chất dinh dưỡng như đường, vitamin A, vitamin c và các chất khoáng quan

trọng như Ca, Fe, p, K, Mg Theo PGS.TS Hồ Hữu An (2003 - 2004), thành phần dinh dưỡng

trong quả cà chua phụ thuộc rất nhiều yếu tố như thời vụ gieo trồng, giống và các biện phấp kỹ

thuật gieo trồng [45] Theo Tigchelaar (1989), thành phần hóa học trong quả cà chua chín như sau:

•Nước: 94-95%

•Chất khô: 5 - 6% Trong đỏ, chất khô chiếm 55% đường (glucose, fructose, sucrose), 2%

chất không hòa tan trong rượu (protein, cellulose, pectin, polysaccharide), 12% acid hữu cơ

(acid citric, acid malic, acid galaturonic, acid pyrrlidon cacboxylic), 7% chất vô cơ và 5% các

chất khác (carotenoid, acid ascorbic, chất dễ bay hơi) [44]

Thành phần hóa học của quả cà chua trong lOOg phần ăn được ưa theo bảng thành phần thực

phẩm Việt Nam của Bộ Y Tế, Viện Dinh Dưỡng được được thể hiện ưong bảng 2.3 [45]

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của quả cà chua tươi [45]

20

Theo Garcia-Closas và cộng sự (1999), cà chua được xếp hạng nhất về hàm lượng lycopene (71.6%), hạng hai về hàm lượng vitamin c (12.0%), tiền vitamin A carotenoid (14.6%) và các nhóm carotenoid khác (17.2%), xếp hàng thứ ba về hàm lượng vitamin E (6.0%) Theo La Vecchia và cộng sự (1998), trong chế độ ăn uống của người Ắn Độ, cà chua được xếp hàng thứ hai trong việc cung cấp vitamin c (chỉ đứng sau nước ép cam) [46], [47]

Các hợp chất kháng oxy hóa chính trong cà chua chủ yếu chia làm hai nhóm là nhốm tan trong dầu và nhóm tan trong nước Trong đó, lycopene là điển hình đại diện cho nhóm hợp chất tan trong dầu, nó chiếm hơn 80% tổng số carotenoid trong quả cà chua khi chín đỏ hoàn toàn Lycopene có dạng chủ yếu là đồng phân dạng trans-trans, một phần nhỏ là đồng phần dạng cis,

21

chúng đều cho thấy hoạt tính chống oxy hóa mạnh mẽ ngay cả khi thí nghiệm trong ống nghiệm

và trong cơ thể Tuy nhiên, trong quá trình chế biến lycopene bị suy biến, ngoài ra các yếu tố của quá trình trồng trọt (đất, nước, ánh sáng, phân bón, nhiệt độ ), đều làm cho đồng phân trans của lycopene chuyển hóa bất thuận nghịch thành đồng phân dạng cis

Phần lớn lycopene được gắn vào các thành phần không hòa tan và thường gắn vào các sợi xơ của cà chua, phần vỏ cà chua có hàm lượng lycopene lớn gấp 5 lần so với phần thịt cà chua Những thành phần carotenoid khác trong cà chua còn lại là B - carotenoid và một lượng nhỏ phytoene,

phytofluene, a - carotenoid, Y - carotenoid, neurosporene và lutein [48] B - carotenoid có một mối

quan hệ đặc biệt đối với hoạt tính của tiền vitamin A, chiếm gần 7 - 10% tổng carotenoid trong cà chua

Trong cà chua còn chứa một lượng phenolic hòa tan trong nước, flavonoid (quercetin, kaempferol and naringenin) và các acid hydrocinnamic (caffeic, chlorogenic, ferulic and p-coumaric acids) chiếm chủ yếu trong lớp vỏ cà chua [49], [50] Hơn nữa, theo Proteggente et al (2002), người ta đã tìm thấy nhóm rutin, caffeoyl, quinic và chalconaringenin trong cà chua [51] Trong cà chua, vitamin c chiếm khoảng 84 - 590 mg/kg, nó đóng góp đáng kể vào chế độ ăn uống

Cứ 100 gram cà chua có thể cung cấp khoảng 20 - 40% lượng vitamin A và c cho một người Mỹ trưởng thành hằng ngày (theo USDA National Nutrient Data Base)

Ngoài ra, cà chua còn là một nguồn cung cap kali, folate, vitamin E, các chất xơ hòa tan và không hòa tan (pectin, hemicellulose và cellulose, với nồng độ từ 0.8 đến

1.3 g/100 g cà chua tươi) [52],

> Độ chín của cà chua

Độ chín của cà chua được phân loại theo mức độ trưởng thành của quả Màu sắc của quả cà chua được xác định bằng máy đo màu CIElab Colour System

22

Theo Brandt và cộng sự (2006), độ chín cà chua có thể chia làm 6 loại độ chín như hình 2.9 [53]

Hình 2.9 Các độ chín của cà chua[53]

màu hồng hoặc màu vàng Nếu đem thúc chín thì quả sẽ thể hiện màu sắc của giống

bề mặt chiếm khoảng 10%

- Độ chín 4: chín hồng (pink): diện tích bề mặt quả từ 30-60% cố màu hồng nhạt hoặc màu vàng

- Độ chín 5: chín hồng hoặc đỏ (red): diện tích bề mặt quả từ >60-90% có màu đỏ

- Độ chín 6: chín đỏ (deep red): diện tích bề mặt từ trên 90% trở lên cỏ màu đỏ Trong quá trình chín, thành phần hóa học của quả cà chua sẽ biến đổi rất lớn

Thành phần chất khô của cà chua cố xu hướng tăng lên khi chín, tương tự hàm lượng lycopene

Mature gresn Brcĩlcci

T UITÚIIỆ