Trích ly có hỗ trợ vi sóng chlorophyll và polyphenol với hoạt tính chống oxy hóa từ lá dứa thơm (pandanusamaryllifolius roxb )

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 HOÁ 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 HOÁ TỪ

LÁ DỨA THƠM

(Pandanus amaryllifolius Roxb.)

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Diễm An Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm

Tp.HCM, tháng 11 năm 2019

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

LÁ DỨA THƠM

(Pandanus amaryllifolius Roxb.)

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Diễm An

Mã số sinh viên :1511542587

Chuyên ngành :Công nghệ Thực phẩm Giáo viên hướng dẫn :Nguyễn Hồng Khôi Nguyên

Tp.HCM, tháng 11 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 25 tháng 11 năm 2019

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Diễm An Mã số sinh viên: 1511542587 Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm Lớp: 15DTP1A

1 Tên đề tài:

TRÍCH LY CÓ HỖ TRỢ VI SÓNG CHLOROPHYLL VÀ POLYPHENOL

amaryllifolius Roxb.)

2 Nhiệm vụ luận văn

 Khảo sát ảnh hưởng của loại dung môi đến quá trình trích ly

 Khảo sát ảnh hưởng của công suất vi sóng đến quá trình trích ly

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

 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian hỗ trợ vi sóng đến quá trình trích ly

3 Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 15/06/2019

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 BM 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)

ThS Nguyễn Thị Vân Linh ThS Nguyễn Hồng Khôi Nguyên

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn Khoa Kỹ Thuật – Thực Phẩm – Môi Trường, trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã tạo điều kiện thuận lợi cho em được học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp này Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thạc sĩ Nguyễn Hồng Khôi Nguyên

đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình thực hiện đề tài Em rất biết ơn quý thầy cô đã tận tình giảng dạy, trang bị cho em những kiến thức quý báu trong suốt 4 năm học vừa qua để hôm nay em có thể tận dụng vào trong quá trình làm luận văn của mình

Báo cáo luận văn này được thực hiện trong 5 tháng Do kiến thức của em còn nhiều hạn chế nên bài báo cáo luận văn không tránh khỏi sai sót, em mong nhận được những

ý kiến góp ý của thầy cô để bài báo cáo của em được chỉnh chu 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, polyphenol

và hoạt tính chống oxy hoá từ lá dứa thơm (Pandanus amaryllifolius Roxb.) 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

Nguyễn Thị Diễm An

TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Trong thời đại công nghiệp hoá – hiện đại hoá như hiện nay, các công ty, xí nghiệp thường dùng những phụ gia tạo màu nhân tạo rẻ tiền, không có nguồn gốc rõ ràng cho vào thực phẩm gây ra nhiều trường hợp ngộ độc thực phẩm cho người sử dụng Do đó, người tiêu dùng rất đề cao việc sử dụng các chất màu tự nhiên để chế biến thực phẩm Trong các chất màu tự nhiên đó có chlorophyll mang màu xanh lá Chlorophyll là là một sắc tố chlorin, đó là cấu trúc tương tự và được sản xuất thông qua các con đường trao đổi chất giống như chất màu porphyrin khác như heme, chịu trách nhiệm cho màu xanh

lá ở hầu hết các loại rau, củ, quả, cây, lá có màu xanh Chlorophyll được xem là chất màu tự nhiên an toàn và có nhiều lợi ích sức khoẻ cho người sử dụng Ngoài ra các chất màu tự nhiên còn chứa polyphenol và một số chất chống oxy hoá thực hiện một số chức năng như kháng khuẩn, kháng ung thư, kháng sinh,… Do đó, mục tiêu của đề tài này là thu nhận dịch trích giàu chlorophyll, polyphenol và hoạt tính chống oxy hoá từ lá dứa thơm nhờ phương pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng để tạo ra chất màu tự nhiên

Trong nghiên cứu này, kết quả thu được rằng khi trích ly với acetone 90o, tỉ lệ nguyên liệu:dung môi 1:30, công suất microwave 300W 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, DPPH và polyphenol thu được trong lá dứa thơm sau quá trình trích ly có

hỗ trợ vi sóng gồm hàm lượng chlorophyll a, b và tổng lần lượt là 9,4278 𝜇𝑔/𝑚𝐿; 4,2460 𝜇𝑔/𝑚𝐿; 13,6738 𝜇𝑔/𝑚𝐿, hàm lượng polyphenol 2,7577 g/L và hoạt tính chống oxy hoá DPPH 1409,51 𝜇𝑚𝑜𝑙/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, có thể trích ly các hợp chất nhạy cảm với nhiệt và cũng mang lại được hiệu suất trích ly tốt hơn Kết quả này có thể làm tiền đề cho các nghiên cứu sản xuất bột màu tự nhiên có nhiều lợi ích từ lá dứa thơm

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 HÌNH x

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xii

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 CHLOROPHYLL 3

2.1.1 Giới thiệu chlorophyll 3

2.1.2 Cấu trúc chlorophyll 3

2.1.3 Ứng dụng 5

2.2 POLYPHENOL VÀ HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HOÁ 5

2.2.1 Giới thiệu và cấu tạo polyphenol 5

2.2.2 Giá trị sinh học của polyphenol và chất chống oxy hoá 6

2.2.3 Ứng dụng 7

2.3 NGUYÊN LIỆU LÁ DỨA THƠM 7

2.3.1 Giới thiệu 7

2.3.2 Thành phần hoá học của lá dứa thơm (Pandanus amaryllifolius Roxb.) 8 2.3.3 Giá trị sinh học 8

2.3.4 Ứng dụng của lá dứa thơm 9

2.4 PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY 9

2.4.1 Định nghĩa trích ly 9

2.4.2 Các phương pháp trích ly 10

2.4.3 Phương pháp trích ly hỗ trợ microwave (MAE) 10

2.4.4 Cơ chế hoạt động của microwave 13

2.4.5 Ứng dụng của microwave 13

Chương 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

3.1 NGUYÊN LIỆU LÁ DỨA 15

3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT 15

3.2.1 Dụng cụ 15

3.2.2 Thiết bị 16

3.2.3 Hoá chất 16

3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 16

3.3.1 Thời gian nghiên cứu 16

3.3.2 Địa điểm nghiên cứu 17

3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

3.4.1 Quy trình công nghệ 17

3.4.2 Thuyết minh quy trình 17

3.4.3 Sơ đồ nghiên cứu 18

3.4.4 Bố trí thí nghiệm 20

3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 21

3.5.1 Xác định hàm lượng chlorophyll bằng phương pháp đo quang phổ 21

3.5.2 Xác định hàm lượng polyphenol tổng bằng phương pháp đo quang phổ .22

3.5.3 Phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hoá 23

3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 23

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 24

4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA LOẠI DUNG MÔI ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY .24

4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CÔNG SUẤT ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY 27

4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ NGUYÊN LIỆU:DUNG MÔI ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY 31

4.4 ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY 34

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 38

5.1 KẾT LUẬN 38

5.2 KHUYẾN NGHỊ 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

PHỤ LỤC A – PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 45

PHỤ LỤC B – KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ANOVA 47

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Cấu tạo porphin và phorbin [9] 4

Hình 2.2 Cấu tạo phân tử chlorophyll a và chlorophyll b [4] 4

Hình 2.3 Công thức cấu tạo của polyphenol 5

Hình 2.4 Cấu tạo Tocopherols 6

Hình 2.5 Cấu tạo chất chống oxy hoá tổng hợp BHA (Butylated Hydroxyanisole) 6

Hình 2.6 Lá dứa thơm (Pandanus amaryllifolius Roxb.) 8

Hình 2.7 Công thức cấu tạo của 2-Acetyl-1-pyrroline 8

Hình 2.8 Microwave trong phổ điện từ [47] 11

Hình 2.9 Phương pháp trích ly hỗ trợ microwave (MAE)[53] 12

Hình 3.1 Bột lá dứa thơm (Pandanus amaryllifolius Roxb.) 15

Hình 3.2 Quy trình thu nhận dịch trích từ bột lá dứa 17

Hình 3.3 Sơ đồ nghiên cứu 19

Hình 4.1 Ảnh hưởng của loại dung môi lên hàm lượng chlorophyll trong dịch trích lá dứa thơm (Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05) 24

Hình 4.2 Ảnh hưởng của loại dung môi lên hàm lượng polyphenol trong dịch trích lá dứa thơm (Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05) 25

Hình 4.3 Ảnh hưởng của loại dung môi lên hoạt tính chống oxy hoá DPPH trong dịch trích lá dứa thơm (Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05) 26

Hình 4.4 Ảnh hưởng mức công suất lên hàm lượng chlorophyll trong dịch trích lá dứa thơm Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05 .28

Hình 4.5 Ảnh hưởng mức công suất lên hàm lượng polyphenol trong dịch trích lá dứa thơm Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05 .29

Hình 4.6 Ảnh hưởng mức công suất lên hoạt tính chống oxy hoá DPPH trong dịch trích

lá dứa thơm Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05 30Hình 4.7 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu:dung môi lên hàm lượng chlorophyll trong dịch trích lá dứa thơm Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05 31Hình 4.8 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu:dung môi lên hàm lượng polyphenol trong dịch trích lá dứa thơm Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05 32Hình 4.9 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu:dung môi lên hoạt tính chống oxy hoá DPPH trong dịch trích lá dứa thơm Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa

ở mức ý nghĩa P<0.05 33Hình 4.10 Ảnh hưởng của thời gian trích ly hỗ trợ vi sóng lên hàm lượng chlorophyll trong dịch trích lá dứa thơm Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa

ở mức ý nghĩa P<0.05 34Hình 4.11 Hình 4.10 Ảnh hưởng của thời gian trích ly hỗ trợ vi sóng lên hàm lượng chlorophyll trong dịch trích lá dứa thơm Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05 35Hình 4.12 Ảnh hưởng của thời gian trích ly hỗ trợ vi sóng lên hoạt tính chống oxy hoá DPPH trong dịch trích lá dứa thơm Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau

có ý nghĩa ở mức ý nghĩa P<0.05 36

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

- MAE: Microwave – assisted extraction

- DMSO: Dimethyl sulfoxide

- DMF: Dimethyl formamide

Chương 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Cuộc sống càng hiện đại thì nhu cầu sử dụng sản phẩm an toàn cho sức khoẻ càng được chú trọng, nhất là việc sử dụng phụ gia tạo màu trong thực phẩm Trên thị trường hiện nay, đa phần người ta sử dụng phụ gia tạo màu nhân tạo được tạo ra từ những phản ứng hoá học như Amaranth (đỏ), Brilliant blue (xanh), Sunset yellow (vàng cam), Tartazine (vàng chanh),…để bổ sung vào thực phẩm vì một số ưu điểm như giá thành

rẻ, sản xuất theo quy mô công nghiệp nên có thời hạn sử dụng lâu, bền màu và đa dạng[1] Nhưng bên cạnh đó, nhược điểm của chất màu nhân tạo là nguy cơ gây ngộ độc cấp tính, gây tăng động ở trẻ nhỏ, dị ứng, hen suyễn, tích luỹ lâu dài có thể sinh ra ung thư nếu như bổ sung vào thực phẩm vượt ngưỡng cho phép trong “danh mục được phép sử dụng làm phụ gia thực phẩm” của Bộ Y tế [2] Vì lý do an toàn cho sức khoẻ người sử dụng, chất màu tự nhiên đã được khai thác để bổ sung vào thực phẩm cũng như mỹ phẩm và dược phẩm Chất màu tự nhiên có nguồn gốc từ nhiều loại trái cây, rau củ, quả, thân, lá hoặc rễ cây đều có thể tạo màu thực phẩm tự nhiên Ưu điểm của chất màu tự nhiên là

an toàn và mang lại một số lợi ích sức khoẻ cho người tiêu dùng như kháng viêm, kháng ung thư, kháng sinh, có lợi cho mắt, ngừa tiểu đường, chất màu tự nhiên dễ dàng được tạo ra bằng các phương pháp thủ công đơn giản, nhiều chất màu tự nhiên còn bổ sung hàm lượng vitamin và khoáng chất cho cơ thể Tuy nhiên, chất màu tự nhiên cũng có một số hạn chế như chỉ được sản xuất với số lượng ít, chi phí cao và thời hạn bảo quản không dài [3]

Chlorophyll (diệp lục tố) là một sắc tố tự nhiên được tìm thấy trong tất cả các cây xanh và một số loài tảo hay vi khuẩn Chlorophyll được bổ sung để tạo màu xanh lá cho một số loại thức uống, bánh kẹo, ứng dụng trong dược phẩm và mỹ phẩm Chlorophyll mang lại một số lợi ích như ngừa ung thư, kháng viêm, khử mùi, chống oxy hoá, cải thiện tiêu hoá, điều trị thiếu máu,…cho cơ thể con người Chlorophyll có mặt hầu hết

trong các loại thực vật màu xanh lá, trong đó có lá dứa thơm (Pandanus amaryllifolius

Roxb.) Lá dứa thơm là loài cây nhiệt đới, dễ trồng và dễ chăm sóc, giá thành rẻ, có thể thu hoạch lần đầu tiên sau khi trồng từ 1 – 1,5 tháng, sang tháng thứ hai cây bắt đầu đẻ nhánh Lá dứa thơm có nhiều công dụng đối với sức khoẻ con người như trị động kinh, huyết áp, giảm stress, trị bệnh khớp, làm tăng cảm giác thèm ăn, nhuận tràng, chữa đau răng, giảm sốt, lợi tiểu… Ngoài ra, lá dứa được sử dụng phổ biến để tạo mùi thơm và màu sắc cho một số loại thực phẩm như chè, xôi, nước giải khát, kẹo dẻo, bánh chưng,…

Ngoài ra, trong lá dứa thơm còn chứa polyphenol và một số chất chống oxy hoá có lợi trong việc ngăn ngừa ung thư, tiểu đường, kháng viêm Do đó, ngoài việc sử dụng lá dứa thơm trực tiếp vào trong thực phẩm theo cách truyền thống thì có thể khai thác nguồn lá dứa thơm để trích ly chlorophyll ứng dụng vào trong công nghiệp sản xuất chất màu tự nhiên để bổ sung vào thực phẩm nhằm đảm bảo an toàn cho sức khoẻ người sử dụng

Vì vậy, việc nghiên cứu trích ly chlorophyll, polyphenol và hoạt tính chống oxy hoá DPPH từ lá dứa thơm ứng dụng vào công nghệ thực phẩm không chỉ để đảm bảo sức khoẻ con người mà còn cải thiện được một số bệnh lý

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Mục tiêu tổng quát của đề tài này là thu nhận dịch trích ly lá dứa thơm giàu chlorophyll, polyphenol với hoạt tính chống oxy hoá nhờ phương pháp trích ly có hỗ trợ

vi sóng, dịch trích này có thể là tiền đề để sản xuất chất màu có nguồn gốc tự nhiên để

bổ sung vào công nghiệp sản xuất bánh kẹo, nước giải khát,…

 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian hỗ trợ microwave lên hàm lượng chlorophyll, polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích lá dứa thơm

Chương 2 TỔNG QUAN

2.1 CHLOROPHYLL

2.1.1 Giới thiệu chlorophyll

Chlorophyll (diệp lục tố) ban đầu được đặt tên cho những sắc tố màu xanh lá cây liên quan đến quá trình quang hợp của thực vật bậc cao [4], sau đó chlorophyll đã được tìm thấy chứa các loại sắc tố porphytin có chức năng quang hợp Nguồn gốc của chlorophyll được tìm thấy bởi Willstatter và Stoll [5] Sự lưu giữ màu lâu trong chiết xuất từ lá, bền trong môi trường kiềm và acid mạnh [6] Việc chuyển đổi diệp lục thành sắc tố đỏ đã thúc đẩy mối quan hệ giữa chlorophyll và heme, đặc biệt là khi phân tích

về chlorophyll cho thấy nó có chứa Fe (cũng như K và P) [4] Chlorophyll chứa thành phần sắc tố tetrapyrrolic đều chứa Mg [7] Số lượng chlorophyll trên một đơn vị diện tích lá bị ảnh hưởng bởi điều kiện thổ nhưỡng và yếu tố môi trường như hạn hán, nhiễm mặn, khí hậu,… Do đó, nó đã được các nhà thực vật học đặc biệt quan tâm để định lượng hàm lượng chlorophyll [8]

2.1.2 Cấu trúc chlorophyll

Ở thực vật chlorophyll được tìm thấy chủ yếu là chlorophyll a có màu xanh lục

và chlorophyll b có màu xanh vàng [8] Chlorophyll không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ Các dung môi được sử dụng phổ biến là ethanol, dimethyl ether, dimethyl formamide, acetone và methanol [8] Thành phần hoá học của chlorophyll được minh hoạ rõ nhất bằng cách sử dụng một loạt các khối xây dựng bắt đầu bằng cấu trúc vòng cơ bản của porphin, được sắp xếp đối xứng của 4 nhóm pyrole [9] Việc bổ sung vòng isocyclic gồm 5 thành phần tạo ra phorbin, cấu trúc cơ bản chính của chlorophyll, các vòng được dán nhãn từ A đến E với các vòng isocyclic (E) được gắn vào vòng pyrole C Các nhóm bên ngoài vào cấu trúc phorbin kết hợp với kim loại Mg

ở trung tâm cấu trúc sẽ tạo ra chlorophyll [9]

Hình 2.1 Cấu tạo porphin và phorbin [9]

Chlorophyll a có công thức phân tử: C55H72O5N4Mg Chlorophyll b có công thức phân tử: C55H70O6N4Mg Chlorophyll được phân biệt bởi một sự thay đổi đơn giản của các nhóm thay thế trên vòng B từ methyl sang formyl Chlorophyll a và chlorophyll b cùng tồn tại với nhau trong thực vật theo tỷ lệ 3:1 với biến thể methyl (chlorophyll a) chiếm ưu thế hơn Loại

a chứa nhóm thế methyl – CH3 kém ổn định hơn và có đặc tính xanh hơn so với loại b chứa nhóm thế formyl – CHO [9] Theo một số nghiên cứu, cây trồng trong bóng râm chứa tỷ lệ chlorophyll b cao hơn so với chlorophyll a Sự khác biệt này đã được quan sát dưới ánh nắng mặt trời và một số loại lá khác, cũng như khi một loài duy nhất được trồng dưới các cường độ ánh sáng khác nhau [10]

Hình 2.2 Cấu tạo phân tử chlorophyll a và chlorophyll b [4]

Đối với các dung môi khác nhau thì cho độ hấp thụ quang phổ của chlorophyll

cũng khác nhau Điển hình với dung môi acetone, độ hấp thụ từ 645 – 660 nm, với dung

môi ethanol, độ hấp thụ từ 649 – 665 nm [8]

2.1.3 Ứng dụng

Trong ngành thực phẩm, chlorophyll được sử dụng như một chất tạo màu tự nhiên

(E140) cho các sản phẩm như kẹo, nước sốt, gia vị, nước giải khát, Trong y học, giá trị

sinh học của chlorophyll bao gồm chữa lành vết thương [11], chống viêm [12], kiểm

soát canxi, khử mùi,… Ngoài ra, chlorophyll đóng vai trò là chất quang được ứng dụng

trong y học sử dụng trong liệu pháp quang động để điều trị ung thư [13], [14], [15] Các

dẫn xuất chlorophyll tự nhiên đã được chứng minh trong việc ngăn ngừa ung thư bao

gồm hoạt động chống oxy hoá, chống nhiễm trùng,… [11]

2.2 POLYPHENOL VÀ HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HOÁ

2.2.1 Giới thiệu và cấu tạo polyphenol

Polyphenol là một nhóm lớn các thành phần hoá học được tìm thấy trong thực

vật [16] Polyphenol là các phytochemicals polyhydroxyl hoá và chúng đại diện cho một

loạt các hợp chất có cấu trúc tương tự nhau Polyphenol là chất chuyển hoá thứ cấp của

thực vật, được sản xuất chủ yếu từ hai con đường tổng hợp chính là shikimate và

acetate/polyketide Cả acid acetic và acid shikimic đều có nguồn gốc từ chuyển hoá

glucose [17] Các đặc tính về hoá lý khác nhau nên cấu trúc polyphenol rất đa dạng

Phenolic hoà tan có mặt trong không bào của tế bào thực vật, còn phenolic không hoà

tan được tìm thấy trong thành tế bào, nhưng các lớp bên ngoài tế bào thực vật chứa hàm

lượng phenolic cao hơn so với những lớp bên trong chúng [16]

Hình 2.3 Công thức cấu tạo của polyphenol

Chất chống oxy hoá là các hợp chất ức chế quá trình oxy hoá của các phân tử khác nhau bằng cách ức chế sự bắt đầu hoặc lan truyền của các chuỗi phản ứng oxy hoá [18] Có 2 loại chất chống oxy hoá cơ bản là tổng hợp và tự nhiên [18] Chất chống oxy hoá tổng hợp là các hợp chất có cấu trúc phenolic ở nhiều mức độ thay thế alkyl, trong khi chất chống oxy hoá tự nhiên có thể là hợp chất phenolic (tocopherols, flavonoid và acid phenolic), hợp chất nitơ (alkaloids, chlorophyll, acid amin,…) hoặc carotenoids cũng như acid ascorbic [19], [20]

Hình 2.4 Cấu tạo Tocopherols

Hình 2.5 Cấu tạo chất chống oxy hoá tổng hợp BHA (Butylated Hydroxyanisole)

2.2.2 Giá trị sinh học của polyphenol và chất chống oxy hoá

Polyphenol là các vi chất dinh dưỡng dồi dào trong chế độ ăn uống của chúng ta,

và có vai trò ngăn ngừa các bệnh thoái hoá đang diễn ra nhanh chóng [16] Các chất chống oxy hoá tự nhiên từ polyphenol của thực vật ăn được được cho là an toàn hơn và mang lại lợi ích sức khoẻ tốt hơn so với các chống oxy hoá tổng hợp [21] Nhiều chất chống oxy hoá tự nhiên, đặc biệt là flavonoid, có nhiều tác dụng sinh học bao gồm kháng khuẩn, kháng vi rút, kháng viêm, kháng dị ứng, chống đông máu, ngừa ung thư,…[22] Hơn nữa, lợi ích của việc tiêu thụ thực phẩm có chứa polyphenol sẽ chống lại nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch, ung thư, đục thuỷ tinh thể, cũng như một số bệnh thoái hoá khác [23]

2.2.3 Ứng dụng

Theo một số nghiên cứu, việc sử dụng các loại gia vị, sản phẩm chống oxy hoá

có chủ ý đã trở nên phổ biến, số lượng sản phẩm chứa polyphenol, được coi là chất chống oxy hóa tiềm năng, đã tăng đáng kể trong 20 năm qua, và từ năm 1989 đến năm

2011 tổng cộng hơn 24.000 Ngoài ra, các chất chống oxy hóa thường được sử dụng trong thực phẩm được xem xét và thẩm định về mặt sử dụng chúng như là nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên trong thực phẩm để kéo dài thời hạn sử dụng Cơ chế mà các chất chống oxy hóa phát huy tác dụng của chúng có thể thay đổi tùy thuộc vào đặc tính thành phần của thực phẩm Polyphenol có mặt trong các loại gia vị như hương thảo, cũng như trà xanh và tocopherols hỗn hợp, bao gồm chất keo và các chất hỗ trợ chế biến khác như khói lỏng được sử dụng để chuẩn bị một số loại thịt chế biến Trong khi đó, các sản phẩm phản ứng Maillard, được sản xuất trong quá trình chế biến thực phẩm, có thể hoạt động như chất chống oxy hóa trong thực phẩm [23]

2.3 NGUYÊN LIỆU LÁ DỨA THƠM

2.3.1 Giới thiệu

Lá dứa thơm ( Pandanus amaryllifolius Roxb) có tên gọi khác là Pandan [24], thuộc họ Pandanaceae, chi Pandanus, có khoảng 700 loài trong đó 52 loài được tìm thấy ở Philippines nhưng chỉ có Pandanus amaryllifolius Roxb và Pandanus odoratissimus Linn có mùi thơm [25], [26] Phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận

nhiệt đới Ở các nước khác lá dứa thơm có tên gọi khác nhau, Toei hom (Thái Lan),

pandan mabango (Phillipines), pandan wangi (Malaysia), daun pandan (Indonesia), ở

Việt Nam thường gọi là lá dứa thơm hoặc lá nếp,… [25] Các loại cây thuộc họ

Pandanaceae là những cây mọc cao giống cây cọ hoặc dạng bụi, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như châu Phi, Thái Bình Dương [25], [27] Các chi Pandanus dạng bụi có kích thước khác nhau từ 1 m đến 20 m, có tán lá rộng và độ phát

triển ở mức trung bình [27] Lá dứa có màu từ xanh nhạt đến xanh đậm với độ dài lá

khoảng 30 cm và rộng khoảng 6 cm [27] Cây lá dứa thơm (Pandanus amaryllifolius)

không tạo quả vì nó trải qua quá trình nhân giống sinh dưỡng [28] Do có hàm lượng diệp lục cao, lá dứa thơm cũng là một loại màu xanh phổ biến dùng trong thực phẩm [29]

Hình 2.6 Lá dứa thơm (Pandanus amaryllifolius Roxb.)

2.3.2 Thành phần hoá học của lá dứa thơm (Pandanus amaryllifolius Roxb.)

Thành phần hoá học chính tạo mùi thơm của lá dứa là 2-acetyl-1-pyrroline, các thành phần hương liệu dễ bay hơi đã được tìm thấy, trong đó gồm các thành phần là hexanone, 2-hexanone, 3-methyl pyridine, 2-penten-1-ol, nonanone, benzaldehyde và linalool [30] Trong một số nghiên cứu thành phần hoá học của lá dứa thơm cũng có chứa maltodextrin [28] Ngoài ra, lá dứa thơm còn chứa quercetin [31], carotenoids, tocopherols, tocotrienols, hàm lượng tinh dầu [32] Theo nghiên cứu, lá dứa thơm chứa chất phytochemical như steroid, carbohydrate, polyphenol, alkaloids, flavonoids, saponin, tannin [33]

Hình 2.7 Công thức cấu tạo của 2-Acetyl-1-pyrroline

2.3.3 Giá trị sinh học

Lá dứa thơm được xác định là một chất chống oxy hoá và kháng khuẩn tự nhiên [34] Theo nghiên cứu, hàm lượng polyphenol được xác định trong lá dứa thơm là 102 mg/g có tác dụng chống oxy hoá ở mức cao và hàm lượng polyphenol từ lá dứa thơm

được sử dụng để thay thế cho các chất chống oxy hoá tổng hợp trong thực phẩm [27]

Lá dứa thơm được sử dụng để thanh lọc cơ thể, làm hạ sốt, giảm chứng khó tiêu, chống virut, lợi tiểu, bổ tim và chống các bệnh về da… [35], [36] Ngoài ra, hợp chất chống oxy hoá trong lá dứa thơm có tác dụng phòng ngừa và điều trị các bệnh mãn tính như ung thư, đột quỵ, tiểu đường, viêm khớp, bệnh tim mạch và ức chế quá trình lão hoá [28] Tinh dầu của lá dứa thơm điều trị được bệnh phong, chống co thắt, chống đau đầu, chống thấp khớp, động kinh và đau họng, chữa đau răng, an thần… [25]

2.3.4 Ứng dụng của lá dứa thơm

Trong thực phẩm, lá dứa thơm sử dụng như một chất tạo hương tự nhiên thêm vào các món ăn, thức uống và các sản phẩm bánh kẹo để làm tăng hương vị và màu sắc [28] Ngoài ra, các hợp chất từ lá dứa thơm còn được ứng dụng làm dược phẩm (thuốc lợi tiểu, thuốc trợ tim, thuốc chống tiểu đường và thuốc kháng viêm,… [30], hoá chất công nghiệp, phụ gia, chế phẩm sinh học,… [26] Tinh dầu trong lá dứa được sử dụng trong mỹ phẩm [30]

2.4 PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY

2.4.1 Định nghĩa trích ly

Trích ly là quá trình tách các hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ trong nguyên liệu bằng quá trình giải hấp, khuếch tán hoặc hoà tan vào dung môi thích hợp [37] Động lực của quá trình trích ly là sự chênh lệch nồng độ cấu tử trong nguyên liệu và ở trong dung môi Trong quá trình trích ly, dung môi thường ở dạng lỏng và khí, mẫu nguyên liệu ở dạng rắn hoặc dạng lỏng [38] Trong ngành công nghệ thực phẩm người ta thường sử dụng nguyên liệu dạng rắn

Kích thước nguyên liệu là một trong những yếu tố quan trọng trong quá trình trích ly vì kích thước càng nhỏ, hiệu suất thu hồi hợp chất càng cao [39] Những vướng mắc mà các công nghệ trích ly dung môi truyền thống cần khắc phục bao gồm giảm tiêu thụ năng lượng và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu pháp lý ngày càng nghiêm ngặt về khí thải và kiểm soát vật liệu, quy trình và sản phẩm Một số kỹ thuật thay thế làm giảm tiêu thụ dung môi, thời gian chiết và phù hợp với các thành phần chịu tác động bởi nhiệt cho phép sản xuất các chất trích ly chất lượng cao có hiệu quả về chi phí [40] Trong trích

ly các hợp chất hoạt tính sinh học thực vật, các phương pháp trích ly thông thường với

dung môi hữu cơ, nước và hỗn hợp của chúng đòi hỏi thời gian chiết dài, tiêu thụ dung môi tương đối cao và có thể gây ra sự suy giảm nhiệt của các thành phần phyto Những phát triển gần đây bao gồm Soxhlet, trích ly có hỗ trợ siêu âm (UAE) và trích có hỗ trợ

vi sóng (MAE), đây là cách đơn giản nhất và tiết kiệm nhất [40] Cần tính đến nhiều yếu

tố để chọn phương pháp chiết xuất được áp dụng như hiệu quả trích ly và khả năng tái sản xuất, phương tiện vận hành, chi phí, thời gian, mức độ tự động hóa và an toàn [41]

2.4.2 Các phương pháp trích ly

Các phương pháp trích ly khác nhau đã được báo cáo để chiết xuất polyphenol, chlorophyll, bao gồm trích ly có hỗ trợ vi sóng, sóng siêu âm, Soxhlet, hồi lưu nhiệt Các phương pháp này thực hiện nhiều lần trích mẫu trong vòng vài phút, giảm việc sử dụng dung môi Các polyphenol có tính ưa nước gồm aglycones, glycoside và oligomers, được trích ly bằng nước, dung môi hữu cơ phân cực như metanol, ethanol, acetonitrite

và acetone hoặc hỗn hợp nước của chúng Trích ly hoá học thường được sử dụng để trích các hợp chất phenolic từ nguồn thực vật của chúng do dễ sử dụng, hiệu quả cao và ứng dụng rộng rãi Ngoài ra, trích ly hoá học phụ thuộc vào loại dung môi, độ phân cực của dung môi, thời gian và nhiệt độ cũng như thành phần hoá học và đặc tính sinh lý của các mẫu, ảnh hưởng bởi thành phần dung môi, thời gian chiết, nhiệt độ, pH, tỷ lệ rắn-lỏng và kích thước mẫu Độ hòa tan thấp của polyphenol trong dung môi hữu cơ tuyệt đối là do liên kết hydro giữa polyphenol và protein [16]

2.4.3 Phương pháp trích ly hỗ trợ microwave (MAE)

Trong số các kỹ thuật mới được nghiên cứu, với tiềm năng công nghiệp cao, trích

ly có hỗ trợ vi sóng (MAE) đã nhận được sự chú ý đáng kể cho việc trích ly các hoạt chất sinh học ở thực vật [42], [43] Theo báo cáo đầu tiên về việc sử dụng lò vi sóng gia đình làm nguồn nhiệt để xử lý các mẫu sinh học và xác định nguyên tố là vào năm 1975 [44], [45] Khoảng 10 năm sau đó, lần đầu tiên hệ thống hỗ trợ vi sóng được sử dụng để trích ly các hợp chất hữu cơ đã được đề xuất và cho đến nay nó đã được sử dụng thành công [45] Đến nay, có khoảng 2.000 bài báo được xuất bản về chủ đề hỗ trợ vi sóng và hơn 500 bài viết về chủ đề trích ly [46] So với các kỹ thuật thông thường, MAE của các thành phần hoạt động từ nguyên liệu thực vật có thể được thực hiện trong các quy trình nhỏ gọn, nhanh hơn, cho thấy hiệu quả cao hơn, với mức tiêu thụ năng lượng ít hơn [47]

Vi sóng được tạo ra bởi điện trường và từ trường, dao động vuông góc với nhau,

là các bức xạ có tần số dao động từ 0,3 đến 300 GHz, tương ứng với các bước sóng từ

1 m đến 1 mm [47]

Hình 2.8 Microwave trong phổ điện từ [47]

Hầu hết các thiết bị vi sóng sử dụng ở gia đình hoạt động ở tần số 2450 MHz, trong khi tần số 915 MHz được sử dụng cho mục đích công nghiệp [47] Lò vi sóng là một bức xạ không ion hoá, không ảnh hưởng đến cấu trúc phân tử, chỉ ảnh hưởng đến các quá trình trích ly, chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt [48], [49] Lò vi sóng có thể tác động trực tiếp lên các phân tử theo hai cơ chế: dẫn ion và quay lưỡng cực, và hầu hết trong các trường hợp cả hai xảy ra đồng thời [50] Vi sóng xâm nhập vào mẫu trích dựa trên đặc tính điện môi của dung môi trích ly [47] Trích ly có hỗ trợ vi sóng dựa trên việc làm nóng dung môi bằng cách sử dụng năng lượng vi sóng [40]

- Ưu điểm của trích ly có hỗ trợ vi sóng (MAE): [51], [52]

 Giảm thời gian trích ly

 Tiết kiệm dung môi hữu cơ

 Cải thiện độ chính xác, độ chọn lọc của chất phân tích

 Giảm chi phí vận hành

 Không ô nhiễm

 An toàn sử dụng

Hình 2.9 Phương pháp trích ly hỗ trợ microwave (MAE)[53]

Dung môi hấp thụ năng lượng vi sóng: dung môi phân cực (ethanol, metanol, acetone, nước, v.v.) nóng lên, khuếch tán vào mẫu và hòa tan các chất phân tích Truyền nhiệt trong nguyên liệu rắn là do năng lượng vi sóng dẫn nhiệt vào dung môi Trong trường hợp này, cơ chế trích ly được hỗ trợ bởi vi sóng không khác biệt cơ bản với cơ chế chiết chất lỏng rắn cổ điển [54] Các phân tử cực, chẳng hạn như dung môi nước và ion, cũng như acid, sẽ hấp thụ năng lượng vi sóng mạnh vì chúng có thời điểm lưỡng cực vĩnh viễn sẽ bị ảnh hưởng bởi vi sóng Tuy nhiên, các dung môi không phân cực như hexane sẽ không nóng lên khi tiếp xúc với vi sóng [55] Nhiệt được tạo ra do ma sát gây ra bởi độ lệch pha giữa hướng điện trường, thay đổi theo hướng lưỡng cực, có

xu hướng thẳng hàng với điện trường bởi điện trở của dung môi đối với sự di chuyển của các ion dưới ảnh hưởng của điện trường [56], [57] Để trích ly bằng lò vi sóng cả aglycones phân cực và glycoside flavonoid, các dung môi thường được sử dụng bao gồm metanol hoặc ethanol, với các nồng độ khác nhau thu được bằng cách pha loãng với nước [58] Ngoài ra các dung môi như acetone và chloroform cũng được sử dụng để trích ly bằng lò vi sóng [59] Tuy nhiên, công suất vi sóng cao có thể làm tăng nhiệt độ nguyên liệu trích và làm giảm năng suất chiết xuất gây hư hỏng nguyên liệu hoặc phá

vỡ hợp chất [60]

2.4.4 Cơ chế hoạt động của microwave

Các thông số vật lý chính có tầm quan trọng đối với trích ly hỗ trợ vi sóng bao gồm độ hoà tan, hằng số điện môi và các hệ số tản nhiệt [61] MAE làm nóng dung môi bằng cách sử dụng năng lượng vi sóng [47] Trong xử lý nhiệt thông thường, năng lượng được truyền đến nguyên liệu do độ dốc nhiệt thông qua sự đối lưu, truyền dẫn và bức xạ

và phần lớn năng lượng nhiệt bị mất trong môi trường; trong khi đó, trong lò vi sóng, năng lượng được truyền trực tiếp đến vật liệu thông qua tương tác phân tử với trường điện từ và thực tế không có nhiệt bị mất đi [62] Ngoài ra, sự phá vỡ và suy thoái cấu trúc của thành tế bào gây ra bởi sự hóa hơi và áp suất chất lỏng đột ngột tích tụ bên trong các tế bào làm cho nguyên sinh chất dễ thấm hơn và hòa tan dễ dàng hơn với dung môi [47]

Sự thay đổi hướng điện trường gây ra sự quay, rung và lắc của các phân tử, tăng cường sự chuyển động và va chạm, làm suy yếu các liên kết hydro và do đó tạo điều kiện cho sự phá vỡ các liên kết tương tác giữa chất tan [63], [64] Sự phá hủy các thành

tế bào giúp cải thiện cấu trúc xốp của mao mạch và tạo điều kiện cho sự khuếch tán nhanh hơn ra khỏi chất rắn của cả hai chất chuyển hóa thực vật nằm trong thành tế bào hoặc trong tế bào chất [65]–[70]

2.4.5 Ứng dụng của microwave

Lò vi sóng trước đây được áp dụng để xử lý hoặc tiền xử lý nguyên liệu, trong

đó, nó có thể tăng cường các tính chất nguyên liệu nhất định trong quá trình chế biến [71] MAE đã được áp dụng cho các chất phân tích vô cơ, organometallic và organometalloid để lọc từ các mẫu môi trường, địa chất, thực phẩm, sinh học, công nghệ

và công nghiệp [37].Phần lớn các chất trích ly từ thực vật của MAE là polyphenol, bao gồm flavonoid (flavones, flavonol, isoflavone, catechin, flavanone, flavonone, và các dẫn xuất của acid cinnamic), anthocyanin, carotenoid,…cũng được coi là sắc tố tự nhiên chính được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm [54] Vi sóng cũng được đề xuất là phương pháp tiềm năng để tiệt trùng sữa [72] MAE cũng được áp dụng

để phân tích, định lượng các hợp chất phi dinh dưỡng và độc hại như các hợp chất Clo hữu cơ [73], [74], kháng sinh [75],[76], thuốc trừ sâu [77]–[79] Do đó, MAE là một

phương pháp trích ly tốt, hiệu quả hơn các kỹ thuật thông thường, cũng được thấy bởi

số lượng bài báo khoa học ngày càng tăng [80]

Chương 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 NGUYÊN LIỆU LÁ DỨA

Lá dứa thơm (Pandanus amaryllifolius Roxb.) được mua dưới dạng bột ở Công ty

Cổ phần Chợ Quê Việt Nam 385/5 Lê Văn Sỹ, phường 2, quận Tân Bình, Tp.HCM

- Chỉ tiêu bột lá dứa: có màu xanh và mùi thơm đặc trưng của lá dứa, không bị vón cục

- Sau khi mua bột lá dứa về, để trong hộp kín tối màu, bảo quản lạnh để sử dụng phân tích

Hình 3.1 Bột lá dứa thơm (Pandanus amaryllifolius Roxb.)

3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

3.3.1 Thời gian nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện từ ngày 15 tháng 6 năm 2019 đến ngày 25 tháng 11 năm

2019

3.3.2 Địa điểm nghiên cứu

Phòng thí nghiệm tại trường ĐH Nguyễn Tất Thành, 331 quốc lộ 1A, phường An

Phú Đông, quận 12, TP HCM

3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.4.1 Quy trình công nghệ

Bã

Hình 3.2 Quy trình thu nhận dịch trích từ bột lá dứa

3.4.2 Thuyết minh quy trình

+ Chuẩn bị: trích ly mẫu để chuẩn bị cho quá trình lọc

+ Khai thác: hoà tan các hợp chất cần trích ly vào dung môi

+ Hoàn thiện tăng hàm lượng của chất cần trích ly

- Biến đổi:

+ Vật lý: nhiệt độ của hỗn hợp trích ly tăng

+ Hoá học: hàm lượng chất tan trong dịch trích tăng Tổn thất một số thành phần hoá học do nhiệt độ tăng

+ Hoá lý: hoà tan các hợp chất ở trong nguyên liệu ban đầu là pha rắn, sau đó chuyển thành pha lỏng hoà vào dung môi

+ Sinh học: không có biến đổi xảy ra

3.4.3 Sơ đồ nghiên cứu

Trong sơ đồ quy trình nghiên cứu có các quá trình như sau:

Hình 3.3 Sơ đồ nghiên cứu

Khảo sát dung môi (ethanol,

methanol, acetone) Chọn ra dung

môi thích hợp trong quá trình trích

Khảo sát công suất microwave để

chọn ra công suất microwave thích

hợp trong quá trình trích ly

Khảo sát thời gian trích ly hỗ trợ

microwave để chọn ra thời gian

thích hợp trong quá trình trích ly

- Xác định hàm lượng:

+ Hàm lượng chlorophyll cao nhất + Hàm lượng polyphenol cao nhất + Hoạt tính chống oxy hoá cao nhất

- Công suất microwave: 300 W

- Tỷ lệ nguyên liệu:dung môi: 1:30

Mục tiêu:

- Hàm lượng chlorophyll cao nhất

- Hàm lượng polyphenol cao nhất

- Hoạt tính chống oxy hoá cao nhất

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

Yếu tố khảo sát công suất microwave: 100 W, 300 W, 400 W, 600 W, 800 W Yếu tố cố định:

- Loại dung môi (kết quả thí nghiệm 1)

- Tỷ lệ nguyên liệu:dung môi: 1:30

- Thời gian trích ly hỗ trợ microwave: 1 phút (mỗi lần tác động vi sóng 30 giây

và nghỉ 1 phút)

Mục tiêu:

- Hàm lượng chlorophyll cao nhất

- Hàm lượng polyphenol cao nhất

- Hoạt tính chống oxy hoá cao nhất

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

Yếu tố khảo sát tỷ lệ nguyên liệu:dung môi: 1:15, 1:30, 1:45

Yếu tố cố định:

- Loại dung môi (kết quả thí nghiệm 1)

- Thời gian trích ly hỗ trợ microwave: 1 phút (mỗi lần tác động vi sóng 30 giây

và nghỉ 1 phút)

- Công suất microwave (kết quả thí nghiệm 2)

Mục tiêu:

- Hàm lượng chlorophyll cao nhất

- Hàm lượng polyphenol cao nhất

- Hoạt tính chống oxy hoá cao nhất

3.4.4.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly có hỗ trợ microwave lên 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 vi sóng 30 giây và nghỉ 1 phút)

Yếu tố cố định:

- Loại dung môi (kết quả thí nghiệm 1)

- Công suất microwave (kết quả thí nghiệm 2)

- Tỷ lệ nguyên liệu:dung môi (kết quả thí nghiệm 3)

Mục tiêu:

- Hàm lượng chlorophyll cao nhất

- Hàm lượng polyphenol cao nhất

- Hoạt tính chống oxy hoá cao nhất

3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

3.5.1 Xác định hàm lượng chlorophyll bằng phương pháp đo quang phổ

3.5.1.1 Nguyên tắc

Chlorophyll a và b hấp thụ ánh sáng cực đại ở bước sóng 662 – 665 nm, cực tiểu

ở 645 – 652 nm, độ hấp thụ này biểu thị cho cường độ của sắc tố hoặc lượng chlorophyll

có trong dịch trích Dựa vào đặc tính này có thể định lượng chlorophyll bằng cách đo quang phổ [8]

- Công thức tính (sử dụng dung môi acetone 90°) [81]

Hàm lượng chlorophyll a (𝜇𝑔/𝑚𝐿) ≈ 11,93 × A664 – 1,93 × A647

Hàm lượng chlorophyll b (𝜇𝑔/𝑚𝐿) ≈ −5,5 × A664 +20,36 × A647

Hàm lượng chlorophyll tổng (𝜇𝑔/𝑚𝐿) ≈ 6,43 × A664 +18,43 × A647

- Công thức tính (sử dụng methanol 100°) [81]

Hàm lượng chlorophyll a (𝜇𝑔/𝑚𝐿) ≈ 16,29 × A665 – 8,54 × A652

Hàm lượng chlorophyll b (𝜇𝑔/𝑚𝐿) ≈ −13,58 ×A665 +30,66 × A652

Hàm lượng chlorophyll tổng (𝜇𝑔/𝑚𝐿) ≈ 2,71 ×A665 +22,12 × A652

- Công thức tính (sử dụng ethanol 96 °) [82]

Hàm lượng chlorophyll a (𝜇𝑔/𝑚𝐿) ≈ 11,75 × A662 – 2,53 × A645

Hàm lượng chlorophyll b (𝜇𝑔/𝑚𝐿) ≈ −18,61 ×A662 −3,96 × A645

Hàm lượng chlorophyll tổng (𝜇𝑔/𝑚𝐿) ≈ 7,79 ×A662 +16,08 × A645

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

OD: Mật độ quang trong mẫu

3.5.3.4 Công thức tính

𝐶 (µ𝑚𝑜𝑙/𝐿) = (

𝑂𝐷0−𝑂𝐷𝑚ẫ𝑢 𝑂𝐷0 ×100)−𝑏

C: Hoạt tính chống oxy hoá DPPH 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

Các thí nghiệm được lặp lại ba lần Dữ liệu được phân tích bằng phần mềm SPSS

21 (SPSS Inc Chicago, USA) và Microsoft Excel 2016 để phân tích thống kê số liệu thí nghiệm và đánh giá sự khác biệt có ý nghĩa giữa các giá trị trung bình ở mức ý nghĩa 5%

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

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

Thí nghiệm được thực hiện với 3 loại dung môi: acetone 90°, methanol 100°, ethanol 96°, với tỷ lệ nguyên liệu:dung môi là 1:30, thời gian trích ly có hỗ trợ microwave 1 phút, công suất microwave 300 W để tìm ra loại dung môi trích ly cho hàm lượng chlorophyll, polyphenol và hoạt tính chống oxy hoá cao nhất

Ảnh hưởng của các loại dung môi lên hàm lượng chlorophyll được thể hiện trong hình 4.1

Hình 4.1 Ảnh hưởng của loại dung môi lên hàm lượng chlorophyll trong dịch trích

lá dứa thơm (Các giá trị có cùng chữ cái không khác nhau có nghĩa ở mức ý nghĩa