Nhan đề trích ly có hỗ trợ vi sóng chlorophyll và polyphenol với hoạt tính chống oxy hóa từ lá chùm ngây (moringa oleifera lam )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: TRÍCH LY CÓ HỖ TRỢ VI SÓNG CHLOROPHYLL VÀ POLYPHENOL VỚI HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA T

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài:

TRÍCH LY CÓ HỖ TRỢ VI SÓNG

CHLOROPHYLL VÀ POLYPHENOL VỚI HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA TỪ

LÁ CHÙM NGÂY (MORINGA OLEIFERA LAM.)

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thanh Quỳnh Châu Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG

LÁ CHÙM NGÂY (MORINGA OLEIFERA LAM.)

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thanh Quỳnh Châu

Mã số sinh viên :1511541963

Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Giáo viên hướng dẫn :ThS.Nguyễn Hồng Khôi Nguyên

Tp.HCM, tháng 8 năm 2019

TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH

KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƯỜNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thanh Quỳnh Châu Mã số sinh viên:1511541963 Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Lớp:15DTP1B

1 Tên đề tài:

TRÍCH LY CÓ HỖ TRỢ VI SÓNG CHLOROPHYLL VÀ POLYPHENOL

VỚI HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA TỪ LÁ CHÙM NGÂY

(MORINGA OLEIFERA LAM.)

2 Nhiệm vụ luận văn

- Khảo sát ảnh hưởng của dung môi ethanol, methanol, acetone đến quá trình trích ly

- Khảo sát ảnh hưởng của công suất microwave đến quá trình trích ly

- Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu: dung môi đến quá trình trích ly

- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian hỗ trợ microwave đến quá trình trích ly

3 Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 15/06/2017

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 25/11/2019

5 Người hướng dẫn:

Họ và tên Học hàm, học vị Đơn vị Phần hướng dẫn Nguyễn Hồng Khôi Nguyên Thạc sĩ BMCNTP 100%

Nội dung và yêu cầu của luận văn đã được thông qua bộ môn

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Bài báo cáo luận văn này được hoàn thành tại trường đại học Nguyễn Tất Thành

Có được kết quả này, em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc nhất của mình đến quý nhà trường, quý thầy cô Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi tường đã luôn tạo điều kiện tốt nhất để

em có thể hoàn thành luận văn cũng như đã trực tiếp giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu trong 4 năm ngồi trên ghế giảng đường, đây là nền tảng để giúp em bước vào đời lập nghiệp

Đặc biệt là em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Thạc Sĩ Nguyễn Hồng Khôi Nguyên

đã luôn nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em và động viên em trong suốt quá trình làm luận văn này

Bài báo cáo luận văn này được thực hiện trong thời gian 5 tháng Do kiến thức của

em còn nhiều hạn chế, do đó không tránh khỏi những sai sót, em mong nhận được những

ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô để em có thể hoàn thiện bản thân hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan kết quả của đề tài Trích ly có hỗ trợ vi sóng chlorophyll và

polyphenol với hoạt tính chống oxy hóa từ lá chùm ngây(moringa oleifera lam.) là

công trình nghiên cứu của cá nhân tôi đã thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS Nguyễn

Hồng Khôi Nguyên Các số liệu và kết quả được trình bày trong luận văn là hoàn toàn

trung thực, không sao chép của bất cứ ai, và chưa từng được công bố trong bất kỳ công

trình khoa học của nhóm nghiên cứu nào khác cho đến thời điểm hiện tại

Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của mình và chấp nhận những hình thức xử lý theo đúng quy định

Tp Hồ Chí Minh, Ngày 25 tháng 11 năm 2019

(Ký và ghi rõ họ tên)

TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Cây chùm ngây (Moringa oleifera, Lam) có mặt tại hơn 80 quốc gia bao gồm cả

Pakistan Chùm ngây được cho là cung cấp vitamin C nhiều gấp 7 lần so với cam, gấp

10 lần vitamin A so với cà rốt, canxi gấp 17 lần so với sữa, gấp 9 lần protein so với sữa chua, kali gấp 15 lần so với chuối và gấp 25 lần so với rau bina Chùm ngây rất giàu vitamin A hoặc beta-carotene và hoạt động như một vũ khí hiệu quả chống mù lòa Do

đó mục tiêu của đề tài này là thu nhận dịch trích giàu chlorophyll từ lá chùm ngây nhờ phương pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng để làm tiền đề cho việc tạo ra các chất màu tự nhiên

Trong nghiên cứu này, kết quả thu được rằng khi trích ly ở dung môi acetone 90o, tỉ

lệ nguyên liệu:dung môi 1:30, công suất microwave 600W và thời gian trích ly có hỗ trợ microwave 2 phút sẽ thu được hàm lượng các hợp chất trích ly cao nhất với hàm lượng chlorophyll, hoạt tính chống oxy hóa và polyphenol thu được trong lá chùm ngây sau quá trình trích ly có hỗ trợ vi sóng gồm hàm lượng chlorophyll với 12,72 ±0,17 μg/mL, hoạt tính chống oxy hóa với 2895,40 ±67,38 μmol/L và hàm lượng polyphenol với 5.4 ±0.09 g/L

Qua đó cũng chứng minh được rằng phương pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng là phương pháp đòi hỏi thời gian ngắn, ít tốn công sức hơn, có thể trích ly các hợp chất nhạy cảm với nhiệt và cũng mang lại được hiệu suất trích ly tốt hơn so với các phương pháp trích thông thường

Kết quả này có thể làm tiền đề cho các nghiên cứu sản xuất bột màu tự nhiên có nhiều lợi ích từ lá chùm ngây

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP iii

LỜI CẢM ƠN iv

LỜI CAM ĐOAN v

TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP vi

MỤC LỤC vii

DANH MỤC BẢNG x

DANH MỤC HÌNH xi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xiii

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

Chương 2 TỔNG QUAN 3

2.1 ĐỊNH NGHĨA 3

2.1.1 Chlorophylll 3

2.1.2 Polyphenol 5

2.1.3 Hoạt tính chống oxy hóa 6

2.2 CHÙM NGÂY 7

2.2.1 Giới thiệu về họ chùm ngây (Moringaceae) 7

2.2.2 Giới thiệu về chùm ngây (Moringa oleifera) 7

2.3 Microwave 9

Chương 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11

3.2.2 Thiết bị 12

3.2.3 Hóa chất 12

3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 12

3.3.1 Thời gian nghiên cứu 12

3.3.2 Địa điểm nghiên cứu 13

3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

3.4.1 Quy trình công nghệ 13

3.4.2 Thuyết minh quy trình 14

3.4.3 Sơ đồ nghiên cứu 15

3.4.4 Bố trí thí nghiệm 16

3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 17

3.5.1 Phương pháp xác định hàm lượng chlorophyll 17

3.5.2 Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol [79] 19

3.5.3 Phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa [80] 19

3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 20

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 21

4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA DUNG MÔI ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY 21

4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CÔNG SUẤT MICROWAVE ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY 24

4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ NGUYÊN LIỆU:DUNG MÔI ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY 27

4.4 ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN TRÍCH LY CÓ HỔ TRỢ MICROWAVE ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY 30

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 34

5.1 KẾT LUẬN 34

5.2 KHUYẾN NGHỊ 34

TÀI LIỆU THAM KHẢO 35

PHỤ LỤC A – PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 42

PHỤ LỤC B – KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ANOVA 44

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Chiết xuất và hàm lượng các hợp chất chống oxy hóa [65] 9

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Cấu trúc hóa học của chlorophyll [4] 3

Hình 2.2 Cấu trúc hóa học của chlorophyll a [3] 4

Hình 2.3 Cấu trúc hóa học của chlorophyll b [3] 5

Hình 2.4 Cấu trúc hóa học của polyphenol [21] 5

Hình 2.5 Cấu trúc hóa học và phương trình chuyển đổi của DPPH 6

Hình 2.6 Cây chùm ngây (Moringa oleifera) [53] 7

Hình 2.7 Mô hình trích ly có sự kết hợp của bức xạ vi sóng [72] 10

Hình 3.1 Bột chùm ngây 11

Hình 3.2 Quy trình thu nhận dịch trích từ bột lá chùm ngây 13

Hình 3.3 Quá trình xác định hàm lượng chlorophyll, polyphenol với hoạt tính chống oxy hóa từ dịch trích lá chùm ngây 15

Hình 4.1 Ảnh hưởng của dung môi lên hàm lượng chlorophyll trong dịch trích từ lá chùm ngây (Ghi chú: Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05) 21

Hình 4.2 Ảnh hưởng của dung môi lên hàm lượng polyphenol trong dịch trích từ lá chùm ngây (Ghi chú: Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05) 22

Hình 4.3 Ảnh hưởng của dung môi lên hoạt tính chống oxy hóa trong dịch trích từ lá chùm ngây (Ghi chú: Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05) 23

Hình 4.4 Ảnh hưởng của công suất microwave lên hàm lượng chlorophyll trong dịch trích từ chùm ngây (Ghi chú: Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P < 0.05) 24 Hình 4.5 Ảnh hưởng của công suất microwave lên hàm lượng polyphenol trong dịch

Hình 4.6 Ảnh hưởng của công suất microwave lên hoạt tính chống oxy hóa trong dịch trích từ chùm ngây (Ghi chú: Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa

ở mức ý nghĩa P < 0.05) 26Hình 4.7 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu và dung môi lên hàm lượng chlorophyll trong dịch trích từ chùm ngây (Ghi chú: Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P < 0.05) 27Hình 4.8 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu và dung môi lên hàm lượng polyphenol trong dịch trích từ chùm ngây (Ghi chú: Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P < 0.05) 28Hình 4.9 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu và dung môi lên hoạt tính chống oxy hóa trong dịch trích từ chùm ngây (Ghi chú: Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P < 0.05) 29Hình 4.10 Ảnh hưởng của thời gian trích ly có hỗ trợ microwave lên hàm lượng chlorophyll trong dịch trích từ chùm ngây (Ghi chú: Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05) 30Hình 4.11 Ảnh hưởng của thời gian trích ly có hỗ trợ microwave lên hàm lượng polyphenol trong dịch trích từ chùm ngây (Ghi chú: Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05) 31Hình 4.12 Ảnh hưởng của thời gian trích ly có hỗ trợ microwave lên hoạt tính chống oxy hóa trong dịch trích từ chùm ngây (Ghi chú: Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05) 32

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

MAE: Microwave assisted extraction (trích ly có hỗ trợ vi sóng)

Chương 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Hiện nay trong thời đại mà lối sống ngày càng phát triển thì các ngành công nghiệp cũng phát triển theo, điều dó dẫn tới việc ô nhiễm không khí và bệnh tật tràn lan xung quanh con người Chính vì nhận thức được điều đó con người ngày càng coi trọng sức khỏe của mình hơn Nhưng hiện nay vẫn có một số nhà sản xuất vì ham lợi và coi thường sức khỏe của người tiêu dùng, họ đã sử dụng một số phẩm màu rẻ tiền, không có nguồn gốc xuất xứ, mà quan trọng nhất là chúng không đảm bảo quy định về vệ sinh an toàn thực phẩm Theo PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh - Viện Công nghệ sinh học - thực phẩm (Đại học Bách khoa Hà Nội) “Bằng mắt thường khó có thể phân biệt đâu là phẩm màu

tự nhiên, đâu là phẩm màu hóa học Tuy nhiên, thực phẩm có màu càng sặc sỡ thì nguy

cơ dùng phẩm màu hóa học càng cao, mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người càng nghiêm trọng”

Chlorophyll là các sắc tố độc đáo với màu xanh lục và được tìm thấy trong các loại thực vật, tảo và vi khuẩn lam khác nhau Nó được tạo thành từ các nguyên tử carbon và nitơ cùng với một ion magiê ở vị trí trung tâm Chlorophyll còn được xem là một chất màu tự nhiên mà các chất màu tổng hợp không thể thay thế được vì ngoài việc chúng có tác dụng làm chất màu tự nhiên thì chúng còn có các lợi ích về mặt sức khỏe như là có tiềm năng điều trị ung thư, điều trị thiếu máu, trợ giúp với giảm cân, giảm mùi hôi cơ thể, tăng tốc độ làm liền vết thương, thải độc tố cơ thể, chống ô xy hóa mạnh mẽ,chữa sưng và đỏ, cải thiện sức khỏe tiêu hóa, cân bằng acid- base Chlorophyll có trong hầu

hết các loại rau củ quả có màu xanh mà điển hình là chùm ngây (Moringa oleifera lam.),

chùm ngây là loại cây có rất nhiều chất dinh dưỡng tốt cho cơ thể con người đặc biệt là rất giàu chlorophyll Chùm ngây có thể được trồng ở bất kỳ vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới nào trên thế giới với nhiệt độ khoảng 25°C đến 35°C Nó đòi hỏi đất cát hoặc đất mùn có độ pH hơi chua đến hơi kiềm và lượng mưa ròng 250 mm-3000 mm Theo nguồn tin của canhquanxanh.com.vn “Điều tuyệt vời nhất về Moringa – cây chùm ngây là tất

cả các bộ phận của cây này bao gồm vỏ cây, rễ, lá, hoa, hạt, nhựa cây và quả đều là một kho chứa các chất dinh dưỡng và chất chống oxy hóa Do đó, Moringa được ví như một nhà máy sở hữu vô số lợi ích sức khỏe và có khả năng chữa một số bệnh Vì lý do này,

nó được gọi là ‘cây thần kỳ’ và được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền Một vài lợi ích sức khỏe khác nhau của Moringa như sau: chùm ngây rất giàu vitamin A hoặc beta-carotene và hoạt động như một vũ khí hiệu quả chống mù lòa, chữa lành nhanh

chóng các vết cắt, vết thương, vết bầm tím, dầu Moringa được chiết suất và sử dụng như một thành phần chính trong các sản phẩm kem dưỡng da cao cấp, có tác dụng làm mềm, giữ ẩm, bảo vệ làn da khỏi tác hại của môi trường khói bụi, ô nhiễm, cũng như chống lại sự tác động của các tia tử ngoại, tia UV…” Ngoài ra nguồn tin của suckhoedoisong.vn cũng có nói “Cây chùm ngây mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe nhờ đặc tính chống viêm và tác dụng giảm cholesterol, điều trị rối loạn giấc ngủ, hỗ trợ điều trị táo bón, hạ huyết áp, hạ đường huyết Đây có thể là một “siêu thực phẩm” cực tốt cho sức khỏe”

Do đó việc nghiên cứu trích ly chlorophyll từ lá chùm ngây không chỉ tạo nên một chất màu tự nhiên đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng mà nhờ vào các lợi ích sinh học của nó còn có thể giúp cho con người khỏe mạnh và cải thiện được sức khỏe

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

❖ Khảo sát ảnh hưởng của thời gian hỗ trợ microwave đến hàm lượng chlorophyll, polyphenol và khả năng kháng oxy hóa của dịch trích lá chùm

và b [4] Một số nhà nghiên cứu đã nghiên cứu tốc độ và mức độ chuyển đổi chất diệp lục [5][6][7] Sự ổn định của chlorophyll bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và pH [8], vậy nên chlorophyll ổn định hơn ở pH cao hơn [4] Nếu chlorophyll bị mất, thì chỉ còn các sắc tố màu nâu ô liu bị bỏ lại, thường không hấp dẫn người tiêu dùng [9][10][11][12] Chlorophyll là phổ biến nhất trong tất cả các sắc tố tự nhiên, đạt đến mức có thể vượt quá 1000 đến 2000 ppm trọng lượng ướt ở một số loài [13] Chlorophyll và các dẫn xuất khác nhau của nó có lịch sử sử dụng lâu dài trong y học

cổ truyền và cho các mục đích điều trị [14] Xem xét vai trò chính của chlorophyll trong quang hợp và sự liên kết chặt chẽ của nó với các sắc tố caroten màu vàng / cam nổi tiếng về hoạt tính sinh học, các sắc tố màu xanh lam này thường bị bỏ qua liên quan đến tác động sinh lý tiềm năng và vai trò của chúng trong việc ngăn ngừa bệnh mãn tính [15]

❖ Chlorophyll a

Loại chlorophyll này được tìm thấy trong hầu hết các sinh vật quang hợp, tức là thực vật, tảo, vi khuẩn lam và các loài thủy sản [16][17] Nó hấp thụ chủ yếu ánh sáng đỏ từ quang phổ mặt trời; cực đại hấp thụ được thu ở 420nm và 660nm trong dung môi hữu cơ và ở 453nm và 670nm hay 480nm trong các tế bào quang hợp [3] Chlorophyll a có 2 loại, Ca 670 và Ca 680, được xác định là nguyên nhân gây ra sự hấp thụ các bước sóng khác nhau từ phổ ánh sáng [18]

Hình 2.2 Cấu trúc hóa học của chlorophyll a [3]

❖ Chlorophyll b

Trước đây, nó được gọi là chlorophyll Chlorophyll b đã được xác nhận là có trong tảo xanh và cả ở thực vật bậc cao Nó hỗ trợ chlorophyll a trong quá trình quang hợp Sắc tố này có màu vàng ở trạng thái tự nhiên nhưng hấp thụ ánh sáng xanh từ toàn bộ phổ mặt trời Đối với chlorophyll b, đỉnh hấp thụ đặc trưng được quan sát thấy ở 453nm và 625nm trong vitro và ở 480nm và 650nm trong tế bào quang hợp [19]

Hình 2.3 Cấu trúc hóa học của chlorophyll b [3]

Hình 2.4 Cấu trúc hóa học của polyphenol [21]

Polyphenol được tìm thấy trong màu xanh lá cây [22][23] và trà đen [24][25], cà phê [26], trái cây [27][28], nước ép trái cây [29][30][31], rau quả [32][33], dầu ô liu [34][35], rượu vang đỏ và trắng [36][37] và sô cô la [38] Mặc dù polyphenol chủ yếu được công nhận về chức năng chống oxy hóa, nhưng chúng cũng có nhiều hoạt động sinh học khác, như chống histamine [39], chống viêm [40], kháng khuẩn [41] và hoạt

động chống vi rút [42] Hơn nữa, polyphenol có liên quan đến việc ngăn ngừa các bệnh thoái hóa thần kinh [22][43] và ung thư [44]

2.1.3 Hoạt tính chống oxy hóa

Chất chống oxy hóa là những chất ngăn chặn quá trình oxy hóa các hợp chất khác [45] 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) là một gốc ổn định trong dung dịch và xuất hiện màu tím hấp thụ ở 515nm trong metanol Xét nghiệm DPPH thường được thực hiện để đánh giá tiềm năng nhặt gốc tự do của một phân tử chống oxy hóa và được coi là một trong những phương pháp so màu tiêu chuẩn và dễ dàng để đánh giá các đặc tính chống oxy hóa của các hợp chất tinh khiết Thử nghiệm này dựa trên nguyên tắc DPPH chấp nhận nguyên tử hydro (H) từ phân tử cho nguyên tử hydro, tức là chất chống oxy hóa, dẫn đến giảm DPPH thành DPPH2, màu tím chuyển sang màu vàng khi giảm độ hấp thụ ở 515nm [46] Mặc dù gốc này có những điểm tương đồng hạn chế với các gốc peroxyl, nhưng xét nghiệm này thường được sử dụng để đo hàm lượng chất chống oxy hóa của hạt lúa mì và cám, rau, axit linoleic liên hợp, thảo mộc, dầu hạt ăn được và các loại trong các hệ dung môi khác nhau bao gồm ethanol, acetone nước , metanol, rượu nước và benzen [47] Chiết xuất đinh hương đã được tìm thấy có hoạt tính chống oxy hóa tương đương với các chất chống oxy hóa tổng hợp chống lại các gốc DPPH và sự hình thành các peroxit [48]

Hình 2.5 Cấu trúc hóa học và phương trình chuyển đổi của DPPH

2.2 CHÙM NGÂY

2.2.1 Giới thiệu về họ chùm ngây (Moringaceae)

Các loài Moringa chiếm sự phân bố khu vực khô cằn nổi tiếng trải dài từ miền

nam Angola và Tây Nam châu Phi đến Rajasthan với việc bổ sung Madagascar Nhiều loài có rễ lớn và hoa ở trạng thái không có lá, cả hai đều thích nghi với hạn hán [49]

Chỉ với 13 loài, Moringa Adans (chi duy nhất của họ Moringaceae) có kích thước là

một trong những nhóm thực vật hạt kín đa dạng nhất về kiểu hình Khác nhau, từ 'cây chai' 'khổng lồ đến cây bụi nhỏ và trải dài từ đối xứng xuyên tâm đến đối xứng hoa song phương, một số lượng nhỏ các loài trong chi này giúp ích cho việc nghiên cứu

sự đa dạng hóa của hình dạng thực vật Mười hai loài khác đều có cách sử dụng tại địa phương, nhưng chỉ có M oleifera là đối tượng nghiên cứu hoặc nhân giống [50]

2.2.2 Giới thiệu về chùm ngây (Moringa oleifera)

Moringa oleifera, Lam (M oleifera) (Chùm ngây), còn được gọi là Moringa pterygosperma Gaertn, là thành viên của họ thực vật hạt kín lâu năm, bao gồm 12

loài khác [50] Kiến thức của người bản địa và cách sử dụng chùm ngây được tham khảo tại hơn 80 quốc gia bao gồm cả Pakistan và được biết đến với hơn 200 ngôn ngữ địa phương khác nhau Chùm ngây đã được sử dụng bởi các quốc gia khác nhau {Châu Á và Đông Nam Á [51], La Mã, Hy Lạp, Ai Cập, Ấn Độ với một vài đề cập} trong hàng ngàn năm với các tác phẩm có niên đại từ năm 150 sau Công nguyên Lịch

sử của Moringa bắt đầu từ 150 B.C [52]

Hình 2.6 Cây chùm ngây (Moringa oleifera) [53]

Chùm ngây thường được gọi là cây dùi trống dựa trên sự xuất hiện của vỏ hạt chưa trưởng thành của nó, cây cải ngựa dựa trên hương vị của các chế phẩm rễ cây

và cây dầu ben từ các loại dầu có nguồn gốc từ hạt [51] Chùm ngây có thể được trồng

ở bất kỳ vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới nào trên thế giới với nhiệt độ khoảng 25°C đến 35°C Nó đòi hỏi đất cát hoặc đất mùn có độ pH hơi chua đến hơi kiềm và lượng mưa ròng 250 mm-3000 mm [54] Việc sử dụng các bộ phận chùm ngây để trị liệu ở tiểu lục địa Ấn Độ bắt nguồn từ thời Cổ đại [55] Ở những nơi khác trên thế giới, đặc biệt là ở châu Phi cận Sahara, việc sử dụng như vậy dường như chưa được công chúng biết đến, vì nó được các tổ chức đa dạng khuyến khích như một cơ hội chưa được khai thác [54][56] Chùm ngây rất giàu dinh dưỡng do sự hiện diện của một loạt các hóa chất thực vật cần thiết có trong lá, vỏ và hạt của nó [57] Trên thực tế, chùm ngây được cho là cung cấp vitamin C nhiều gấp 7 lần so với cam, gấp 10 lần vitamin A so với cà rốt, canxi gấp 17 lần so với sữa, gấp 9 lần protein so với sữa chua, kali gấp 15 lần so với chuối và gấp 25 lần so với rau bina [58] Hạt, lá, dầu, nhựa cây, vỏ cây, rễ

và hoa được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền [51] Lá Moringa được đặc trưng

để chứa một sự cân bằng dinh dưỡng mong muốn, chứa vitamin, khoáng chất, axit amin và axit béo [59][60][61] Ngoài ra, lá được báo cáo có chứa các loại hợp chất chống oxy hóa như axit ascobic, flavonoid, phenolics và carotenoids [62][63] Razis

và cộng sự đã tóm tắt các lợi ích sức khỏe tiềm năng của chùm ngây, tập trung vào hàm lượng dinh dưỡng cũng như các đặc tính chống oxy hóa và kháng khuẩn [59] Chùm ngây có rất nhiều khoáng chất cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển, trong

đó, canxi được coi là một trong những khoáng chất quan trọng cho sự tăng trưởng của con người Mỗi phần của nó là một kho chứa các chất dinh dưỡng và chất chống độc quan trọng Chùm ngây thường được gọi là thuốc chữa bách bệnh và có thể được

sử dụng để chữa hơn 300 bệnh [57] Lá của chùm ngây rất giàu khoáng chất như canxi, kali, kẽm, magiê, sắt và đồng [64]

Bảng 2.1 Chiết xuất và hàm lượng các hợp chất chống oxy hóa [65]

STT THÀNH PHẦN

CỦA CÂY

HỢP CHẤT CHỐNG OXY HÓA

HÀM LƯỢNG CHỐNG OXY HÓA (mg/g chất khô)

tự động hơn, đã được thay thế các phương pháp thông thường phương pháp, chẳng hạn như Soxhlet [67] Là một kỹ thuật khai thác kiểu mới, MAE được biết đến như một quy trình thân thiện với môi trường hơn với các lợi thế kinh tế so với các phương pháp chiết

xuất truyền thống [68] Gần đây, kỹ thuật này đã được sử dụng rộng rãi để chuẩn bị mẫu [69] Những ưu điểm chính của MAE là: thời gian chiết ngắn, giảm lượng mẫu yêu cầu, thông lượng mẫu cao, giảm chi phí và an toàn tuyệt vời, vì nó không yêu cầu sử dụng vật liệu nguy hiểm và có thể được đóng kín lò phản ứng [70] Nó cho phép đốt nóng đồng nhất dung môi và cấu trúc của thực vật Vì cấu trúc của thực vật chứa một lượng nước đáng kể có thể hấp thụ mạnh năng lượng vi sóng, quá nhiệt bên trong gây ra sự phá vỡ tế bào, tạo điều kiện cho quá trình chiết xuất [71]

Hình 2.7 Mô hình trích ly có sự kết hợp của bức xạ vi sóng [72]

Ngành công nghiệp thực phẩm có nhiều quá trình tiêu thụ năng lượng vi sóng lớn,

có thể được sử dụng để nấu, rã đông, ủ, sấy khô, đông khô, tiệt trùng, khử trùng, nướng

và làm nóng [73] Tuy nhiên, việc áp dụng vi sóng có thể làm nóng một số sản phẩm nhất định, tùy thuộc vào tính chất điện môi và vật lý nhiệt của chúng [74][75]

Chương 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 NGUYÊN LIỆU CHÙM NGÂY

Bột chùm ngây được thu nhận từ công ty cổ phần Chợ Quê Việt Nam (Tp Hồ Chí Minh, Việt Nam) Sản phẩm được bảo quản trong túi polyethylene bảo quản ở kho lạnh

3.3.2 Địa điểm nghiên cứu

Thí nghiệm được thực hiện ở lầu 4 tại phòng thí nghiệm Hóa phân tích, trường

ĐH Nguyễn Tất Thành, 331 Quốc lộ 1A, phường An Phú Đông, Quận 12, Tp HCM

3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.4.2 Thuyết minh quy trình

3.4.2.1 Quá trình bảo quản lạnh

Mục đích: Bảo quản: mẫu được bảo quản trong điều kiện lạnh để hạn chế những

tác động mà độ ẩm trong không khí có thể gây ra, ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây ảnh hưởng đến chất lượng của mẫu, đảm bảo mẫu giữ được chất lượng đồng nhất

và kéo dài thời gian sử dụng

Các biến đổi xảy ra:

Sinh học: ức chế ví sinh vật Hóa sinh: vô hoạt enzyme

3.4.2.2 Quá trình định lượng

Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình trích ly

Các biến đổi xảy ra: không đáng kể

3.4.2.3 Quá trình trích ly

Mục đích: chuẩn bị và khai thác

Chuẩn bị : cho các quá trình phân tích phía sau

Khai thác: Khi trích ly dưới tác động của công suất microwave, thời gian trích ly, dung môi, nhiệt độ, sẽ tăng khả năng thu hồi dịch trích

Các biến đổi xảy ra:

Sinh học: tiêu diệt vi sinh vật Hóa sinh: các enzyme bị vô hoạt Hóa học: xảy ra một số phản ứng oxy hóa, tổn thất một số chất dinh dưỡng

3.4.3 Sơ đồ nghiên cứu

Trong quá trình nghiên cứu có các quá trình như sau:

Hình 3.3 Quá trình xác định hàm lượng chlorophyll, polyphenol với hoạt tính chống oxy hóa

- Hoạt tính chống oxy hoá cao nhất

Khảo sát thời gian hỗ trợ trích

ly microwave để chọn ra thời

gian hỗ trợ trích ly microwave

thích hợp trong quá trình trích

3.4.4 Bố trí thí nghiệm

3.4.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến quá trình trích ly

Yếu tố khảo sát dung môi gồm: ethanol 96o, methanol 100o, acetone 90o

+ Hàm lượng chlorophyll a, b, tổng cao nhất + Hàm lượng polyphenol cao nhất

+ Hoạt tính chống oxy hóa cao nhất

3.4.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của công suất microwave đến quá trình trích ly

Yếu tố khảo sát công suất microwave gồm 100W, 300W, 400W, 600W, 800W (theo công suất cố định trên micowave)

Yếu tố cố định:

+ Dung môi (kết quả thí nghiệm 1) + Tỉ lệ nguyên liệu và dung môi: 1:30 (g/ml) + Thời gian trích ly có hỗ trợ microwave: 1 phút (mỗi lần tác động microwave 30 giây và nghỉ 1 phút)

Mục tiêu:

+ Hàm lượng chlorophyll a, b, tổng cao nhất + Hàm lượng polyphenol cao nhất

+ Hoạt tính chống oxy hóa cao nhất

3.4.4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:dung môi đến quá trình trích ly

+ Công suất microwave (kết quả thí nghiệm 2) + Thời gian trích ly có hỗ trợ microwave: 1 phút (mỗi lần tác động microwave 30 giây và nghỉ 1 phút)

Mục tiêu:

+ Hàm lượng chlorophyll a, b, tổng cao nhất + Hàm lượng polyphenol cao nhất

+ Hoạt tính chống oxy hóa cao nhất

3.4.4.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly có hỗ trợ microwave trong quá trình trích ly

Yếu tố khảo sát thời gian trích ly có hỗ trợ microwave gồm 30 giây, 1 phút, 2 phút,

3 phút, 4 phút (mỗi lần tác động microwave 30 giây và nghỉ 1 phút)

Yếu tố cố định:

+ Dung môi (kết quả thí nghiệm 1) + Công suất microwave (kết quả thí nghiệm 2) + Tỉ lệ nguyên liệu:dung môi (kết quả thí nghiệm 3) Mục tiêu:

+ Hàm lượng chlorophyll a, b, tổng cao nhất + Hàm lượng polyphenol cao nhất

+ Hoạt tính chống oxy hóa cao nhất

3.5.1.2 Thuốc thử

- Acetone 90

- Methanol 100

- Ethanol 96

3.5.1.3 Thực hiện [76]

Dịch trích mẫu sau khi trích ly được pha loãng 8 lần với acetone 90, methanol 100

và ethanol 96 Sau đó đem đi đo ở các bước sóng đối với dung môi acetone 90 thì đo

ở bước sóng 664 nm và 647 nm, dung môi methanol thì đo ở bước sóng 665 nm và 652 nm; dung môi ethanol thì đo ở bước sóng 662 nm và 645 nm

Chl a: Hàm lượng chlorophyll a trong dịch trích (𝜇g/ mL)

Chl b: Hàm lượng chlorophyll b trong dịch trích (𝜇g/ mL)

Chl t: Hàm lượng chlorophyll tổng trong dịch trích (𝜇g/ mL)

3.5.2 Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol [79]

cho thêm 1ml Na2CO3 rồi để yên trong bóng tối 30 phút

 Sau đó đem đi đo ở bước sóng 765nm

3.5.2.4 Công thức tính

𝐶 (𝑔/𝐿) = (𝑂𝐷 − 𝑏

𝑎 ) × 𝐷𝑓 C: Hàm lượng polyphenol trong dịch trích (g/L)

OD: Mật độ đo quang trong mẫu

(1,1-diphenyl-2-3.5.3.2 Thuốc thử

Dung dịch DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)

Methanol

3.5.3.3 Thực hiện

Dịch mẫu sau khi trích ly được pha loãng 5 lần với methanol sau đó hút 0.2ml dịch pha loãng cho vào ống nghiệm thêm 3ml thuốc thử DPPH rồi để yên trong bóng tối 30 phút

 Sau đó đem đi đo ở bước sóng 515nm

3.5.3.4 Công thức tính

𝐶 (µ𝑚𝑜𝑙/𝐿) = (

𝑂𝐷0−𝑂𝐷𝑚ẫ𝑢 𝑂𝐷0 ×100)−𝑏

C: Hoạt tính chống oxy hóa trong dịch trích (µmol/L)

OD0: Mật độ đo quang trong mẫu trắng

ODmẫu: Mật độ đo quang trong mẫu

DF: Độ pha loãng

3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU

Dữ liệu được phân tích bằng phần mềm SPSS 15 (SPSS Inc Chicago, U.S.A) Phân tích phương sai một nhân tố (one-way ANOVA) được áp dụng để xác định sự khác nhau giữa các yếu tố xử lý mẫu và Tukey’s Multiple Range test được áp dụng để xác định sự khác biệt có ý nghĩa giữa các giá trị trung bình ở mức ý nghĩa 5% Tất cả thí nghiệm và những chỉ tiêu phân tích được lặp lại 3 lần

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA DUNG MÔI ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY

Thí nghiệm 1 khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến quá trình trích ly, thí nghiệm được khảo sát ở các dung môi là ethanol, methanol, acetone với thời gian trích ly có hỗ trợ microwave 1 phút, công suất microwave 300W, tỉ lệ nguyên liệu và dung môi 1:30 (g/ml)

Ảnh hưởng của dung môi lên hàm lượng chlorophyll

Hình 4.1 Ảnh hưởng của dung môi lên hàm lượng chlorophyll trong dịch trích từ lá chùm

ngây (Ghi chú: Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05)

Hình 4.1 cho thấy hàm lượng chlorophyll thu được trong dịch trích giảm dần khi

dung môi khảo sát lần lượt là acetone 90o, methanol 100o, ethanol 96o và các hàm lượng này đều khác biệt có ý nghĩa Hàm lượng chlorophyll a, chlorophyll b và chlorophyll tổng đạt cực đại khi trích ly trong acetone với 3 giá trị 9.32 ±0.15 μg/mL, 3.28 ±0.09 μg/mL, 12.5 ±0.28 μg/mL và đạt cực tiểu khi trích ly trong ethanol với hàm lượng chlorophyll a, b, chlorophyll tổng lần lượt là 7.55 ±0.15 μg/mL, 2.65 ±0.06 μg/mL,