Nghiên cứu sản xuất thực phẩm dinh dưỡng giàu các chất chống ôxy hoá Lycopen β Caroten Vitamin được bổ sung màng đỏ gấc

Nghiên cứu sản xuất thực phẩm dinh dưỡng giàu các chất chống ôxy hoá Lycopen β Caroten Vitamin được bổ sung màng đỏ gấc Nghiên cứu sản xuất thực phẩm dinh dưỡng giàu các chất chống ôxy hoá Lycopen β Caroten Vitamin được bổ sung màng đỏ gấc luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

Luận văn thạc sĩ khoa học

Nghiên cứu sản xuất thực phẩm dinh dưỡng giàu các chất chống oxy hóa: lycopen, β - caroten, vitamin được bổ sung màng đỏ gấc

Lời cảm ơn

Tôi xin trân trọng cảm ơn:

PGS TS Nguyễn Thị Lâm, phó viện trưởng Viện Dinh dưỡng

đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này

Phòng nghiên cứu khoa học Viện Dinh dưỡng, Công ty cổ phần bánh kẹo Biên hòa đã hỗ trợ về kinh phí và giúp đỡ về kỹ thuật để tôi thực hiện luận văn này

Viện công nghệ sinh học - công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Bách Khoa Hà nội, Trung tâm thực phẩm dinh dưỡng - Viện Dinh dưỡng, Khoa Thực phẩm và Vệ sinh an toàn thực phẩm - Viện Dinh dưỡng, Trung tâm kiểm nghiệm - Viện Dinh dưỡng đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này

Mục lục

Trang

Mở đầu 3

Chương I: Tổng quan 8

1.1 Thực phẩm chức năng - xu hướng của thế giới hiện đại 8

1.2 Thực phẩm chức năng ở Việt Nam 10

1.3 Giới thiệu về gấc 12

1.3.1 Đặc điểm thực vật và phân bố 12

1.3.2 Thành phần hóa học chính của màng đỏ gấc 12

1.3.2.1 Cấu trúc, tính chất hóa học và tác dụng sinh học của lycopen 13

1.3.2.2 Cấu trúc, tính chất hóa học và tác dụng sinh học của Beta-caroten 20 1.3.2.3 Cấu trúc, tính chất hóa học và tác dụng sinh học của vitamin E 22

1.3.2.4 Tác dụng sinh học của các axit béo không no 25

Chương II: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu 29

2.1 Phương pháp nghiên cứu 29

2.2 Nguyên liệu 30

2.3 Các phương pháp phân tích 31

2.3.1 Phương pháp phân tích hóa lý 31

2.3.1.1 Xác định hàm lượng protein 31

2.3.1.2 Xác định hàm lượng glucid 32

2.3.1.3 Xác định hàm lượng lipit 34

2.3.1.4 Xác định chỉ số peroxyt 35

2.3.1.5 Xác định hàm lượng lycopen, beta-caroten 36

2.3.1.6 Xác định hàm lượng vitamin E 37

2.3.1.7 Xác định hàm lượng axit béo omega 3, omega 6 38

2.2.2 Phương pháp vi sinh 39

2.2.2.1 Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí 39

2.2.2.2 Xác định tổng số Coliform và E Coli 40

2.2.2.3 Xác định tổng số S Aureus 41

2.2.2.4 Xác định tổng số bào tử nấm men, nấm mốc 42

2.2.2.5 Định lượng Clostridium Perfringens 43

2.2.3 Phương pháp đánh giá cảm quan 44

Chương III: Kết quả và thảo luận 46

3.1 Xác định một số thành phần hóa học của màng đỏ gấc và thành phần dinh dưỡng của bánh bông lan không bổ sung màng đỏ gấc 46

3.1.1 Xác định một số thành phần hóa học của màng đỏ gấc 46

3.1.2 Xác định thành phần dinh dưỡng của bánh bông lan không bổ sung màng đỏ gấc 47

3.2 Xây dựng công thức bổ sung màng đỏ gấc và lycopen vào bánh 48

3.2.1 Xây dựng công thức bổ sung màng đỏ gấc vào bánh 48

3.2.2 Kết quả phân tích cảm quan của các mẫu bánh 49

3.2.3 Xây dựng công thức bổ sung bột lycopen 52

3.3 Xây dựng qui trình sản xuất bánh có bổ sung màng đỏ gấc và lycopen 54

3.4 Đánh giá chất lượng của bánh được sản xuất trên dây chuyền công nghiệp 56 3.5 Theo dõi chất lượng của bánh trong thời gian bảo quản 60

3.5.1 Chỉ số peroxyt 60

3.5.2 Giá trị dinh dưỡng và chỉ tiêu vi sinh của bánh sau 6 tháng bảo quản 62

3.5.3 Chất lượng cảm quan của bánh sau 6 tháng bảo quản 63

Chương IV: Kết luận 66

Tài liệu tham khảo 69

Phụ lục 74

định là chế độ ăn có vai trò quan trọng trong phát triển bệnh béo phì, tăng huyết

áp, bệnh tim mạch và một số loại ung thư Năm 1990, Tổ chức Y tế thế giới

đã xuất bản báo cáo chuyên đề “Chế độ ăn, dinh dưỡng và dự phòng các bệnh mạn tính” đã xác nhận tầm quan trọng của chế độ ăn trong dự phòng nhiều bệnh mạn tính quan trọng ở thời kỳ hiện đại

Trước hết phải nói đến ảnh hưởng của lý thuyết về các gốc tự do và các chất chống oxy hóa Các gốc tự do là sản phẩm của các phản ứng sinh học quan trọng bậc nhất trong cơ thể như phản ứng giải phóng năng lượng đồng thời cũng

là các dạng có hoạt tính cao tấn công nhiều thành phần cấu trúc và chức phận của cơ thể Oxy hóa là sự sản sinh ra các gốc tự do và các dạng chứa oxy phản ứng (reactive oxygen containing species - ROS) là bộ phận thiết yếu của cuộc sống và chuyển hóa trong cơ thể Các gốc tự do và ROS có ích khi chúng được sinh ra đúng lúc, đúng chỗ và ở lượng cần thiết Nếu không, chúng có thể gây tai hại vì có tính phản ứng cao và tấn công tức khắc các phân tử khác ở gần đó

Sự oxy hóa phá hủy lipid, protein làm biến đổi màng tế bào gây nên các bệnh tim mạch, cao huyết áp Sự oxy hóa gây nên tổn thương DNA sẽ làm biến

đổi gen gây nguy cơ phát triển bệnh ung thư - một căn bệnh nan giải nhất trong nền y học hiện nay Dưới tác dụng của các gốc tự do xuất hiện trong cơ thể gây nên nguy cơ mắc một số bệnh nguy hiểm như làm tăng quá trình lão hóa, tăng nguy cơ bệnh mạch vành tim do gốc tự do kích thích cholesterol, LDL (low density lipoprotein) bám vào thành mạch máu, gây bệnh ung thư, thúc đẩy sự phá hủy DNA của tế bào

Để bảo vệ chống các tổn thương do các gốc tự do và ROS, con người và các sinh vật sở hữu một hệ thống các chất chống oxy hóa mạnh và phức tạp Các chất chống oxy hóa có thể có nguồn gốc nội sinh hoặc từ chế độ ăn Chúng hoạt

động không đơn độc mà là thành phần của một hệ thống phụ thuộc lẫn nhau một cách đáng kể Hệ thống này có khả năng vô hiệu hóa các gốc tự do và ngăn cản

sự hình thành chúng, vì vậy chúng có thể trì hoãn hoặc ngăn ngừa những tác hại

do oxy hóa [15] Nhưng hệ thống tự bảo vệ này luôn có nguy cơ bị suy giảm khi các gốc tự do phát sinh ồ ạt từ các nguyên nhân do chế độ ăn đem lại

Nguyên lý dùng thức ăn để phòng và chữa bệnh đã được Hippocrate đề cập trong y văn từ 2500 năm trước Trong các chất chống oxy hóa có nhiều thành phần có trong thực phẩm Người ta hiểu thêm vai trò chống oxy hóa của một số chất chống oxy hóa như vitamin E, vitamin C, các carotenoid và các chất không dinh dưỡng (non-nutrient) Vai trò của thực phẩm cung cấp các chất chống oxy hóa nói lên tầm quan trọng của chế độ ăn trong dự phòng các bệnh mạn tính Như vậy chúng ta cần phải có một chế độ ăn uống hợp lý, thường xuyên bổ sung các chất chống oxy hóa cho cơ thể làm hạn chế các nguyên nhân phát sinh các gốc tự do, được xem là biện pháp hữu hiệu trong việc nâng cao sức khỏe, tăng cường hệ thống miễn dịch, chống lão hóa nâng cao tuổi thọ con người

Việc có một chế độ dinh dưỡng hợp lý với thể trạng bệnh lý của từng

người, không phải là vấn đề mới Điều đáng lưu ý là các nhà khoa học đã nghiên cứu chiết xuất từ những thứ sẵn có trong tự nhiên tạo ra một dòng thực phẩm mới giúp chúng ta chủ động bù đắp sự thiếu hụt trong chế độ ăn hàng ngày như các loại vitamin, carotenoid, khoáng chất, các vi chất cần thiết cho cơ thể giúp cơ thể giải độc chống lão hóa, tăng cường sức đề kháng

Tùy theo quan niệm mỗi nước mà có tên gọi khác nhau, như tại Mỹ gọi là thực phẩm thuốc (food and drug interface) do quan niệm các sản phẩm có chứa các chất dinh dưỡng hoặc chứa các chất có hoạt tính sinh học cao nguồn gốc thực vật, động vật chỉ là thực phẩm Tại châu Âu, các sản phẩm này được gọi là thực phẩm bổ sung dinh dưỡng (food supplement), còn ở Trung quốc gọi là thực phẩm bổ dưỡng bảo vệ sức khỏe

Hiện nay, thực phẩm có tác dụng bổ dưỡng hoặc cải thiện chức năng của cơ thể đã được thống nhất với thuật ngữ chung là thực phẩm chức năng Viện

khoa học đời sống quốc tế (ILSI) đưa ra định nghĩa sau:

“Thực phẩm chức năng là thực phẩm có lợi cho một hoặc nhiều hoạt động

của cơ thể như là cải thiện tình trạng sức khỏe và làm giảm nguy cơ mắc bệnh hơn là so với giá trị dinh dưỡng mà nó mang lại” [9]

Các loại thực phẩm này nằm ở ranh giới giữa thức ăn và thuốc chữa bệnh Như vậy, thực phẩm chức năng không chỉ cung cấp dinh dưỡng cơ bản mà còn

có chức năng phòng chống bệnh tật và tăng cường sức khỏe nhờ các chất chống oxy hóa (lycopen, beta-caroten, lutein, vitamin C, vitamin E ), chất xơ và một

số thành phần khác Trong tương lai, thức ăn không chỉ đảm bảo đủ calo, ngon, sạch mà còn phải chứa các hoạt chất sinh học tự nhiên cần cho sức khỏe và sắc

đẹp, không chỉ điều khiển được các hoạt động chức năng của từng bộ phận trong cơ thể, tạo cho con người khả năng miễn dịch cao, chống sự lão hóa, tăng tuổi

thọ và còn giúp con người phòng chống được một số bệnh như tim mạch, ung thư

Tình trạng rối loạn dinh dưỡng-lipid được các nhà nghiên cứu trên thế giới

đặc biệt quan tâm, xem đây là một vấn đề quan trọng của sức khoẻ cộng đồng ở mọi quốc gia trên thế giới và là biểu hiện mà Tổ chức Y tế Thế giới gọi là “Hội

chứng Thế giới mới” [12] Tổ chức Y tế thế giới nhấn mạnh rằng mối quan tâm

này không chỉ đối với các nước công nghiệp phát triển mà còn đối với các quốc gia đang ở trong thời kỳ chuyển tiếp về kinh tế-xã hội, nơi diễn ra sự thay đổi nhanh chóng về chế độ dinh dưỡng và lối sống Biểu hiện dễ nhận thấy của rối loạn dinh dưỡng-lipid là tình trạng thừa cân-béo phì, bởi vì thừa cân-béo phì là tình trạng tích trữ lipid cơ thể vượt quá mức bình thường ở người trưởng thành, thừa cân béo phì thường dễ đi kèm với các rối loạn lipid máu, hội chứng chuyển hoá, làm tăng nguy cơ mắc các bệnh mạn tính không lây như đái tháo đường, bệnh tim mạch, tăng huyết áp và một số bệnh ung thư Các bệnh mạn tính không lây nói trên đã là gánh nặng bệnh tật, tử vong ở nhiều nước công nghiệp nhưng cũng đang trở thành mối đe dọa quan trọng đối với các nước đang phát triển, nơi

mà mô hình bệnh tật đang thay đổi theo hướng gia tăng các bệnh mạn tính không lây [12]

Điều tra năm 2004 của Viện Dinh dưỡng cũng cho thấy tỷ lệ thừa cân, béo phì có xu hướng tăng nhanh và người bị thừa cân-béo phì có sự thay đổi bất lợi về các chỉ số sinh hoá như tăng lipid máu toàn phần, tăng cholesterol, L-DLC [5] Nhiều nghiên cứu trên các số liệu trong các bệnh viện đều cho thấy

ở các bệnh nhân đái tháo đường, tăng huyết áp, bệnh tim mạch, tai biến mạch máu não đều có mối liên quan chặt chẽ tới tình trạng rối loạn lipid máu cũng như thừa cân, béo phì

Rối loạn lipid máu là hậu quả của nhiều nguyên nhân kết hợp, có nguyên nhân khó có thể điều chỉnh như yếu tố gia đình, di truyền Tuy nhiên, dinh dưỡng đóng một vai trò đáng kể và dinh dưỡng hợp lý góp phần quan trọng trong

dự phòng các rối loạn lipid máu và một số bệnh mạn tính không lây Khoa học dinh dưỡng cũng ngày càng làm sáng tỏ vai trò của chế độ ăn, của các chất dinh dưỡng đặc hiệu trong việc điều chỉnh rối loạn dinh dưỡng-lipid, chẳng hạn các phát hiện về vai trò một số chất chống oxy hóa chính như lycopen, β-caroten, vitamin E và vai trò của acid béo không no trong phòng và chống các bệnh do rối loạn lipid máu

Như vậy, vai trò của các chất chống oxy hóa đối với các bệnh mạn tính không lây là rất quan trọng Có rất nhiều loại thực phẩm có chứa nhiều chất chống oxy hóa tự nhiên Trong đó, ở Việt Nam có quả gấc là một loại quả được coi là thực phẩm quí giàu lycopen, beta-caroten, vitamin E và các axit béo không

no Các sản phẩm thực phẩm được chế biến từ quả gấc hiện chưa nhiều, chủ yếu người dân Việt Nam dùng gấc để nấu xôi nhờ màu đỏ tự nhiên của gấc và chế biến dầu gấc

Với mục đích tạo ra một loại thực phẩm chức năng dự phòng rối loạn lipid máu, cũng như các bệnh mạn tính không lây chúng tôi lựa chọn màng đỏ của quả gấc - chứa nhiều chất chống oxy hóa (lycopen, beta-caroten, vitamin E, axit béo không no ) để bổ sung vào bánh bông lan tạo ra sản phẩm giàu chất chống oxy hóa đặc biệt là lycopen

Chương I: Tổng quan 1.1 Thực phẩm chức năng - xu hướng của thế giới hiện đại

Các danh y cả phương Đông và phương Tây đều có quan niệm chung: thức ăn là thuốc, thuốc là thức ăn Thức ăn và thuốc đều có chung một nguồn gốc Thuốc và y học là sáng tạo của trí tuệ loài người Trước khi có y học, con người tiền sử vượt qua được bệnh tật từ các chất “thuốc” trong thức ăn Như vậy, các hiểu biết về vai trò của các chất dinh dưỡng truyền thống (tạo hình, sinh năng lượng, điều hòa chuyển hóa, phòng chống thiếu dinh dưỡng đặc hiệu) chưa nói

đủ vai trò của thức ăn và các “tác dụng sức khỏe” đã là một hướng tìm tòi trong mấy chục năm và tạo điều kiện để ra đời một lĩnh vực đang được gọi là thực phẩm chức năng Có thể nói nghiên cứu và ứng dụng thực phẩm chức năng

đã nhanh chóng trở thành một trào lưu mang tính toàn cầu trong mấy chục năm gần đây Các thành tựu trong nông nghiệp, công nghệ sinh học, kỹ thuật thực phẩm đã mở ra triển vọng tạo nên các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao trong phòng chống các bệnh thiếu dinh dưỡng (đặc biệt là thiếu vi chất dinh dưỡng) và

xu hướng ưa chuộng các thực phẩm chức năng hơn là dùng thuốc, theo quan

điểm phòng bệnh hơn chữa bệnh Chính vì vậy, nhiều tập đoàn sản xuất thuốc

đang chuyển sang sản xuất thực phẩm chức năng và tìm được đối tượng tiêu thụ

lớn hơn Các chuyên gia kinh tế đã tính toán rằng, doanh thu hàng năm của các loại thực phẩm chức năng đã vượt con số 100 tỷ USD Tại các nước trong khu vực, việc ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất thực phẩm chức năng đang

được quan tâm đặc biệt Công ty Sakyo - Nhật bản đã đưa ra thị trường loại thức ăn “làm đẹp” và nhiều sản phẩm kỳ diệu khác như đồ uống có ga cho người

có quá nhiều axit và huyết áp cao; chế phẩm từ vây cá mập làm tăng khả năng miễn dịch cho cơ thể, chế phẩm từ thịt rùa có khả năng chống tai biến mạch máu não Một số thực phẩm “thông minh” đã xuất hiện ở châu Âu có chứa các hoạt chất sinh học cần cho hoạt động của não bộ Các chế phẩm chống oxy hóa, chống lão hóa khá phong phú được bào chế từ các hoạt chất sinh học như carotenoid, các vitamin E, C, A, alinxin, zingerol và các tiền hormon steroid (từ

động vật) có tác dụng khử các gốc tự do, kích hoạt các enzym kháng oxy hóa trong cơ thể Trung quốc là một nước có nhiều thành công trong việc nâng cấp công nghệ y dược cổ truyền thành công nghệ cao, là nước sản xuất nhiều thực phẩm chức năng như: Hải văn huyết nguyên (chế biến từ con ốc vằn), Tinh hoa khẩu phục dịch (dung dịch uống từ hoạt chất có cấu trúc phân tử 1-6fructose diphotphat), Dung dịch cường lực sĩ (bổ thận),

Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của các thực phẩm giàu các chất chống oxy hóa như lycopen, β- caroten, đến tình trạng lipid máu

và bệnh tim mạch Các tác giả Nhật Bản đã tìm hiểu hiệu quả của uống nước sinh

tố cà chua (chứa 15 và 45mg lycopen) cho thấy lợi ích trong việc giảm tình trạng vữa xơ động mạch [23] A.V.Rao và các cộng sự đã nghiên cứu trên 20 người khỏe mạnh được bổ sung 5, 10, 20 mg lycopen/ngày trong vòng 2 tuần và

đã nhận thấy sự giảm của quá trình oxy hóa LDL và có tác dụng bảo vệ chống lại tình trạng vữa xơ động mạch [27]

Tóm lại, nhiều phụ gia có hoạt chất sinh học từ động vật, cây cỏ, vi sinh vật, được đưa vào thành phần thực phẩm chức năng, lại có thể điều khiển được chức năng của từng bộ phận trong cơ thể và phòng chống một số bệnh, kể cả bệnh hiểm nghèo Có thể khẳng định rằng ngày nay các chất dinh dưỡng chính (đạm, đường, béo ) lại trở thành vai trò phụ, còn các hoạt chất sinh học đưa vào thực phẩm lại trở thành chính yếu Thức ăn mới này chính là các loại thực phẩm chức năng, sẽ góp phần cụ thể hóa một nguyện vọng xa xưa của loài người trên trái đất: Thức ăn là thuốc

1.2 Thực phẩm chức năng ở Việt Nam

Các dân tộc Việt Nam từ ngàn năm nay cũng đã biết sử dụng nhiều loại thực phẩm vừa có giá trị dinh dưỡng lại vừa có tác dụng như là các loại thuốc Kinh nghiệm quí báu này đã được bổ sung từ thế hệ này sang thế hệ khác, thông qua quá trình lao động sản xuất và thông qua thực tế của thiên nhiên đất nước mình Đối với nước ta hiện nay, việc nghiên cứu tạo ra các chế phẩm thực phẩm chức năng với phương châm “công nghệ cao, bản sắc cổ truyền” đang là hướng nghiên cứu rất lý thú và có lợi thế, vì lẽ chúng ta có thế mạnh về tài nguyên sinh học nhiệt đới và có kho tàng kinh nghiệm phong phú của y học dân tộc Từ việc

sử dụng bột cóc làm thuốc chống bệnh còi xương cho trẻ em, việc sử dụng côn trùng và các động vật rừng với mục đích bổ dưỡng làm thuốc chữa bệnh, đến việc

sử dụng nhiều loại sản phẩm biển có giá trị dinh dưỡng cao, dược liệu quí có tác dụng “cải lão hoàn đồng” Kho tàng kinh nghiệm này không ngừng được bổ sung từ thế hệ này quan thế hệ khác trong quá trình lao động sản xuất, chinh phục thiên nhiên và đang được y sinh học hiện đại soi sáng, chứng minh

Gần đây, một số thực phẩm chức năng do Việt Nam sản xuất trên cơ sở ứng dụng công nghệ sinh học để nâng cấp công nghệ cổ truyền đã được đưa ra

thị trường nhằm phục vụ nội tiêu và xuất khẩu Các nhà khoa học đã nghiên cứu nhiều loại thực phẩm vừa có tác dụng kích thích ngon miệng vừa có tác dụng sinh học với tư cách là những loại thực phẩm thuốc để phòng và chữa bệnh có sử dụng gừng, tỏi, hành Một số sản phẩm từ tài nguyên sinh vật rừng và biển

đã được sản xuất dưới dạng viên nang, viên nén, dung dịch uống trên dây chuyền hiện đại tại nhiều xí nghiệp dược phẩm trong nước Các sản phẩm này là kết quả nghiên cứu nghiêm túc của các chương trình khoa học và công nghệ do các viện nghiên cứu, các trường đại học trong nước tiến hành Đó là các chế phẩm nhuận gan, lợi mật, tạo máu, dưỡng não, sáng mắt, tăng cường sinh lực, phòng chống ung thư đang được người tiêu dùng ưa thích Các sản phẩm này hoàn toàn có thể thay thế hàng nhập ngoại

Thế giới hiện đại đang có xu hướng quay về với các hợp chất thiên nhiên

có trọng động vật và cây cỏ, khai thác kinh nghiệm y học cổ truyền và nền văn minh ẩm thực của các dân tộc Xu thế này cùng với những thành công bước đầu

đã đạt được và những tiềm năng to lớn của chúng ta về tài nguyên sinh học, đó là những cơ sở quan trọng để chúng ta đẩy mạnh nghiên cứu, sản xuất các loại thực phẩm chức năng - một lĩnh vực có nhiều triển vọng

Quả gấc là loại thực phẩm độc đáo và đã được sử dụng lâu đời ở nước ta Trước kia, nhân dân ta thường dùng để nấu xôi gấc và làm phẩm mầu cho một số loại thực phẩm Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngày nay người ta

đã thấy rằng trong quả gấc có chứa rất nhiều các chất chống oxy hóa như lycopen, beta-caroten, vitamin E các chất này có tác dụng phòng và chữa một số bệnh về tim mạch, ung thư, tăng sức đề kháng cho cơ thể, phòng và chữa bệnh thiếu vitamin A Vì vậy, gấc là một thực phẩm thuốc quí giá Các nhà khoa học đã có nhiều nghiên cứu sử dụng màng đỏ gấc để sản xuất ra dầu gấc, mứt gấc để tạo

ra những thực phẩm bổ sung có giá trị cao

1.3 Giới thiệu về gấc

Gấc có tên khoa học là Momordica Cochinchinesis, thuộc họ bầu bí

Gấc mọc hoang và được trồng khắp nơi ở nước ta Trồng bằng hạt hay giâm cành vào các tháng 2 -3, trồng một năm có thể thu hoạch hàng chục năm Ngay từ năm đầu đã có quả nhưng ít, càng về sau càng nhiều quả Mùa thu hái gấc từ tháng 8 - 9 đến tháng 1 - 2 năm sau [3]

1.3.2 Thành phần hóa học chính của màng đỏ gấc

Mặc dù gấc đã có từ lâu đời ở nước ta, nhưng trong những năm gần đây chúng ta mới phân tích thành phần hóa học có trong quả gấc, người ta thấy rằng trong màng đỏ gấc hàm lượng các chất carotenoid là rất cao và nó đã thực sự trở nên quí giá bởi công dụng của các thành phần hóa học có trong nó Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong màng đỏ gấc khác nhau tùy vào thời điểm thu hoạch Bảng 1.1 cho thấy hàm lượng các chất dinh dưỡng trong 100g màng gấc khô đối với gấc thu hoạch đầu vụ và giữa vụ

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của màng đỏ gấc khô (trong 100g) [22] Thành phần Thu hoạch đầu vụ Thu hoạch giữa vụ

no có nhiều nối đôi giữ vai trò quan trọng trong chuyển hóa lipid

1.3.2.1 Cấu trúc, tính chất hóa học và tác dụng sinh học của lycopen

Lycopen là thành viên của họ carotenoid, đó là một chất hóa thực vật có màu đỏ sáng có trong một số loại rau, quả, như cà chua, dưa hấu Thực vật và vi sinh vật tự tổng hợp được lycopen nhưng động vật thì không tự tổng hợp được Lycopen không đơn thuần chỉ là một chất màu, nó còn là một chất chống oxy

hóa nhờ khả năng làm vô hiệu các gốc tự do, đặc biệt là các oxy nguyên tử, do đó lycopen có tác dụng bảo vệ chống lại các bệnh ung thư, xơ vữa động mạch và các bệnh liên quan đến động mạch vành Lycopen làm giảm sự oxy hóa LDL (low density lipoprotein) và giúp làm giảm mức cholesterol trong máu

Theo phân tích của Vương Thúy Lệ, trong 100g màng gấc tươi chứa 80,2mg lycopen [30], so với hàm lượng lycopen của một số loại quả trong bảng 1.2 thì hàm lượng lycopen trong gấc cao hơn rất nhiều

Lycopen là một tecpen được tập hợp từ 8 isoprene Công thức phân tử của lycopen là CR 40 RHR 56 R và có khối lượng phân tử là 536,88 dalton Nó là một chuỗi hydrocacbon mạch thẳng không bão hòa chứa 11 nối đôi liên hợp và 2 nối đôi không liên hợp Khác với các carotenoid khác hai vòng cácbon ở hai đầu mạch của lycopen không kín Công thức cấu trúc phân tử của lycopen được thể hiện ở hình 1.1

Hình 1.1 Công thức cấu trúc của lycopen

Lycopen ở dạng đồng phân all-trans là dạng đồng phân hình học chiếm ưu thế hơn được tìm thấy trong thực vật Đồng phân dạng cis của lycopen cũng được tìm thấy trong tự nhiên, bao gồm dạng đồng phân 5-cis, 9-cis, 13-cis và 15-cis Lycopen được tìm thấy trong huyết thanh người là hỗn hợp của gần 50% lycopen dạng cis và 50% dạng all-trans Lycopen trong các thực phẩm chế biến chủ yếu ở dạng đồng phân cis [16]

Lycopen là một chất hòa tan trong chất béo và không hòa tan trong nước Lycopen được biết nhiều như là một chất chống oxy hóa, cả hai cơ chế oxy hóa

và không oxy hóa đều liên quan đến hoạt tính bảo vệ sinh học của nó Do cấu trúc của lycopen thiếu vòng beta-ionone nên nó không thể tạo nên vitamin A và

tác dụng sinh học của nó trong cơ thể người có cơ chế khác với vitamin A Do vậy, khác với beta-caroten, lycopen không có hoạt tính của vitamin A, nó không phải là tiền tố của vitamin A

Lycopen là loại carotenoid phổ biến nhất trong cơ thể người Bảng 1.3 cho thấy hàm lượng lycopen trong một số bộ phận của cơ thể người

Bảng 1.3 Hàm lượng lycopen trong một số bộ phận của cơ thể người [26]

Với công thức cấu tạo của lycopen cho phép nó khử hoạt tính của các gốc

tự do Do các gốc tự do là các phân tử không cân bằng điện hóa học, chúng có

khả năng phản ứng cao với các thành phần tế bào và gây ra sự phá hủy thường xuyên Các oxy nguyên tử là dạng hoạt động nhất Các chất hóa học không tốt này được tạo nên trong tự nhiên như là sản phẩm phụ của quá trình oxy hóa trao

đổi chất của các tế bào Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy rằng lycopen có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất trong số các carotenoid

Lycopen có khả năng ngăn chặn oxy nguyên tử, “bẫy” gốc tự do peroxyl,

ức chế oxy hóa DNA, ức chế peroxyt hóa lipid và trong một vài nghiên cứu cho thấy lycopen có khả năng ức chế oxy hóa low density lipoprotein (LDL) Khả năng dập tắt các oxy nguyên tử của lycopen cao gấp 2 lần so với beta-caroten và cao hơn gấp 10 lần so với alpha-tocopherol [17]

Bảng 1.4 cho thấy hệ số chống oxy hóa của một số carotenoid

Bảng 1.4 Hệ số chống oxy hóa của một số carotenoid [17]

Carotenoid Hệ số chống oxy hóa

Do lycopen có chuỗi nối đôi liên hợp, chúng có khả năng đặc biệt ngăn chặn các gốc tự do, trong đó có oxy nguyên tử Oxy nguyên tử là gốc tự do có hoạt tính cao được tạo thành trong quá trình chuyển hóa, chúng phản ứng với các axit béo không no, là thành phần chính của màng tế bào Do đó, lycopen có trong màng tế bào đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa tác hại của việc oxy hóa màng lipid, vì vậy ảnh hưởng đến độ dày, độ bền của màng Màng tế bào là người gác cổng cho tế bào, nó cho phép các chất dinh dưỡng đi vào và ngăn ngừa không cho các chất độc đi vào tế bào Vì vậy, việc duy trì sự nguyên vẹn của màng tế bào là yếu tố then chốt trong việc phòng ngừa bệnh tật

Lycopen cũng như các carotenoid chủ yếu được các LDL mang trong huyết thanh nên chúng có vai trò bảo vệ LDL không bị oxy hóa Lycopen đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa bệnh tim mạch do nó ngăn chặn các gốc

tự do phá hủy LDL cholesterol Cholesterol bị oxy hóa bởi các gốc tự do và lắng lại thành các mảng cứng và làm hẹp động mạch Với hoạt tính chống oxy hóa mạnh, lycopen có thể ngăn ngừa LDL cholesterol khỏi bị oxy hóa

Các nghiên cứu dịch tễ học gần đây cho thấy mối liên quan giữa việc giảm nguy cơ bệnh tim mạch với chế độ ăn giàu lycopen Việc giảm nguy cơ này chủ yếu là do tính chất chống oxy hóa của lycopen LDL chứa các axit béo không no

và có thể bị oxy hóa bởi các gốc tự do và tác nhân peroxyt hóa Lycopen chủ yếu gắn vào LDL trong huyết thanh, nó có thể bảo vệ chống lại chứng xơ vữa động mạch thông qua việc ức chế peroxyt hóa lipid

Trong nghiên cứu của các tác giả Nhật bản khi bổ sung lycopen với hàm lượng 15 và 45mg/ngày từ nước quả cà chua đã nhận thấy giảm sự peroxyt hóa lipid [23]

Trong các nghiên cứu dịch tễ và thực nghiệm cho thấy lycopen bảo vệ chống lại tác hại của oxy hóa lipid và góp phần giảm nguy cơ các bệnh mạn tính Người ta cũng quan sát thấy có sự giảm đáng kể oxy hóa lypid máu và DNA

Tuy nhiên, trong một nghiên cứu gần đây của Rao và cs với mức lycopen ăn vào thấp (từ 5, 10 đến 20 mg/ngày) cũng cho thấy mức lycopen huyết thanh tăng đáng kể từ 92% lên đến 216% và giảm peroxyt hóa lipid trung bình 10% [27]

Dựa vào kết quả nghiên cứu trên người ta đưa ra khuyến nghị mức lycopen ăn vào mỗi ngày từ 5 - 10mg là đủ để duy trì mức lycopen huyết thanh

và giảm peroxyt hóa lipid [27]

Hình 1.2 Hiệu quả của việc ăn cà chua dạng ketchup và Lyc-O-Mato trong 2

tuần so với mức lycopen trong huyết thanh [27]

Lycopen ức chế sự tăng sinh của nhiều dòng tế bào ung thư (như các ung thư tuyến tiền liệt, vú, buồng trứng, cổ tử cung, thực quản, dạ dày, đại tràng ) Nhiều nghiên cứu cho thấy mối liên quan giữa việc ăn nhiều lycopen với việc giảm nguy cơ ung thư ở một số cơ quan đặc biệt là ung thư tuyến tiền liệt [19] Lycopen là một cấu tử không thể thiếu trong hệ thống miễn dịch Các tế bào miễn dịch rất nhạy với các gốc tự do Khi có mặt của các gốc tự do, các tế bào miễn dịch sẽ tập trung lại và nhờ lycopen ngăn chặn sự hoạt động của các gốc tự

do Lycopen cũng làm tăng hoạt động của các tế bào giết (killer cells) của hệ thống các tế bào miễn dịch Sự thiếu hụt lycopen sẽ làm giảm hiệu quả của hệ thống miễn dịch và kết quả là các bệnh nhiễm trùng sẽ phát triển

Như vậy, lycopen là một chất chống oxy hóa tự nhiên rất cần thiết cho tế bào sống, đảm bảo tính bền chắc của màng tế bào, ngăn cản các tác nhân oxy hóa độc do được tạo ra trong quá trình trao đổi chất, đặc biệt nó đã giúp cho cơ thể ngăn ngừa và chữa trị các bệnh mạn tính không lây như tim mạch, ung thư, các bệnh liên quan đến tuổi già

1.3.2.2 Cấu trúc, tính chất hóa học và tác dụng sinh học của beta-caroten

Beta-caroten là thành viên của họ carotenoid Tương tự các carotenoid khác, beta-caroten là chất mầu tự nhiên (đặc trưng là mầu vàng của củ cà rốt) tan trong chất béo, không tan trong nước, được tìm thấy chủ yếu trong thực vật Beta-caroten là polyisoprenoid, phân tử gồm 40 nguyên tử cácbon có công thức CR 40 RHR 56 R

và hệ thống các nối đôi liên hợp, hai đầu của chuỗi liên hợp là một cấu trúc vòng Khối lượng phân tử của beta-caroten là 536,9 Beta-caroten rất bền trong quá trình nấu nướng, nhưng nó có thể bị mất một chút hoạt tính trong quá trình cất giữ do sự phá hủy bởi ánh sáng và không khí Công thức cấu trúc của beta-caroten được thể hiện ở hình 1.3

Hình 1.3 Công thức cấu trúc của beta-caroten

Beta-caroten được biết như là tiền chất của vitamin A, bởi vì nó là một trong những tiền tố quan trọng nhất của vitamin A trong chế độ ăn của con người Beta-caroten chính là nguồn vitamin A an toàn Hiệu quả chuyển đổi beta-caroten thành vitamin A tùy thuộc vào mức ăn vào Nếu ăn nhiều beta-caroten hơn là mức được chuyển đổi thành vitamin A thì nó sẽ được tích trữ ngược lại trong chất béo của cơ thể Vì vậy, nếu quá nhiều beta-caroten thì sẽ làm cơ thể bị vàng

Bảng 1.5 Hàm lượng beta-caroten trong một số thực phẩm tươi sống [20]

Beta-caroten được tìm thấy trong tự nhiên ở dạng all-trans beta-caroten và 9-cis beta-caroten Một lượng rất nhỏ 13-cis beta-caroten cũng được tìm thấy trong tự nhiên Cà rốt là nguồn beta-caroten tự nhiên chính trong chế độ ăn Beta-caroten cũng được tìm thấy trong dưa đỏ, bông cải xanh, spinach

Beta-caroten sẽ là chất dinh dưỡng cần thiết khi chế độ ăn thiếu vitamin A.Vì beta-caroten là tiền chất của vitamin A nên nó đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa các bệnh do thiếu vitamin A như bệnh khô giác mạc ảnh hưởng

đến thị lực và gây mềm giác mạc, tăng mắc các bệnh nhiễm trùng đặc biệt là tiêu chảy và viêm đường hô hấp, nó còn là nguyên nhân của sự chậm phát triển thể lực và tinh thần của trẻ em

Ngoài lợi ích là tiền chất của vitamin A, beta-caroten cũng giống như các carotenoid khác, là chất chống oxy hóa tự nhiên, nó có thể ngăn chặn các oxy nguyên tử, dọn sạch các gốc peroxyl và ngăn ngừa sự peroxyt hóa lipid, làm giảm khả năng oxy hóa LDL, ngăn ngừa bệnh tim mạch, làm tăng khả năng miễn dịch

và chống ung thư

Chế độ ăn ít chất béo sẽ làm cho việc hấp thụ beta-caroten kém Chỉ bổ sung lượng nhỏ chất béo trong chế độ ăn sẽ làm tăng khả năng hấp thụ beta-caroten lên 50% Nghiên cứu cho thấy hàm lượng beta-caroten nên ăn vào hàng ngày từ 5 - 15mg, lượng beta-caroten này nên được lấy từ thức ăn thực vật và nó tác dụng tốt với bệnh tim mạch khi được ăn vào cùng với các chất chống oxy hóa khác như lycopen, vitamin E [15]

1.3.2.3 Cấu trúc, tính chất hóa học và hoạt tính sinh học của vitamin E

Vitamin E là một vitamin hòa tan trong chất béo và tồn tại ở 8 dạng khác nhau, 4 dạng thuộc nhóm tocopherol và 4 dạng thuộc nhóm tocotrienol, mỗi

nhóm có một cấu trúc hóa học đồng nhất của vitamin E trong thực phẩm 4 tocopherol được biết rõ là alpha, beta, gamma và delta-tocopherol có dạng dầu màu vàng Mỗi một dạng có hoạt tính sinh học riêng, trong đó D - apha - tocopherol có hoạt tính sinh học cao nhất Trong cơ thể, dạng vitamin E có chủ yếu là alpha-tocopherol Công thức hóa học của vitamin E là CR 29 RHR 50 ROR 2 R, khối lượng phân tử 430,72, có cấu trúc vòng chromanol và chuỗi isoprenoid Cả chuỗi isoprenoid và vòng chromanol đều có liên quan đến chức năng chống oxy hóa của vitamin

Hình 1.4 Công thức cấu tạo của vitamin E

Vitamin E chỉ được tổng hợp ở thực vật vì vậy dầu thực vật là nguồn vitamin E chính trong chế độ ăn Vì hòa tan trong chất béo nên vitamin E không

bị mất vào trong nước chế biến trong quá trình lọc và nói chung là ổn định Vitamin E khá bền với nhiệt Tuy nhiên, vì là chất chống oxy hóa có nhiều trong dầu thực vật nên nó bị phá hủy trong điều kiện oxy hóa như dưới tác dụng của không khí và ánh sáng, tăng khả năng oxy hóa bởi nhiệt và sự có mặt của đồng Vitamin E rất cần cho sự sống và phát triển Tuy nhiên, cơ thể người không tự tổng hợp được vitamin E Chúng ta phụ thuộc chủ yếu vào chế độ ăn hoặc bổ sung cho nhu cầu vitamin E

Bảng 1.5 Hàm lượng vitamin E trong một số loại dầu ăn [15]

Giống như các chất chống oxy hóa khác, vitamin E có thể ngăn ngừa và làm chậm sự phát triển của bệnh tim mạch Oxy hóa LDL-cholesterol sẽ thúc đẩy dầy thành động mạch dẫn đến vữa xơ động mạch và gây ra cơn đau tim Vitamin

E giúp ngăn ngừa hoặc làm chậm sự phát triển bệnh tim mạch bằng cách hạn chế oxy hóa LDL-cholesterol Vitamin E cũng giúp ngăn ngừa việc hình thành các cục máu sẽ có thể dẫn đến cơn đau tim Nhiều nghiên cứu cho thấy với mức vitamin E ăn vào cao sẽ giảm bệnh tim mạch

Các chất chống oxy hóa cũng như vitamin E bảo vệ chống lại ảnh hưởng không tốt của các gốc tự do như có thể gây ra sự phá hủy các tế bào và có thể góp phần gây ra các bệnh mạn tính Vitamin E có thể chặn đứng việc hình thành các nitrosamine, là các chất gây ung thư được tạo ra trong dạ dày do việc tiêu thụ các chất nitrit trong chế độ ăn Nó có thể bảo vệ chống lại sự phát triển của các bệnh ung thư bằng cách tăng cường chức năng miễn dịch

Ngoài ra có nhiều nghiên cứu cho thấy vitamin E còn có tác dụng ngăn ngừa sự già hóa và sự phát triển các bệnh của tuổi già như đục nhân mắt, Alzheimer, Parkinson Nhu cầu vitmain E của con người từ 5 - 15 mg/ngày

1.3.2.4 Tác dụng sinh học của các axit béo chưa no

Chất béo là một nhóm chất dinh dưỡng lớn, có nguồn gốc động và thực vật Cholesterol là một thành phần lipid có vai trò dinh dưỡng quan trọng chỉ có trong các tổ chức động vật Lipid vừa là nguồn năng lượng, vừa là nguồn của nhiều hợp chất sinh học quan trọng như cholesterol và photpholipid là thành phần của màng

tế bào và myelin, các axit béo chưa no có nhiều nối đôi là tiền chất của eicosanoid

Tuy vậy, người ta nhận thấy chế độ ăn có quá nhiều chất béo sẽ liên quan tới các bệnh tim mạch và ung thư Vấn đề không chỉ là do số lượng chất béo mà

là tương quan giữa các thành phần chất béo trong khẩu phần

Chất béo gồm các loại chính sau:

- Các chất béo no, tồn tại ở dạng rắn tại nhiệt độ phòng, các nguồn chứa các axit béo no là từ mỡ động vật hoặc một số sản phẩm khác như format, bơ

- Các chất béo chưa no, tồn tại ở dạng lỏng tại nhiệt độ thường, chúng chỉ chuyển sang thể rắn tại nhiệt độ lạnh Trong đó có chất béo chưa no một nối đôi có nhiều ở dầu olive, dầu lạc Các chất béo chưa no 2 nối đôi, chẳng hạn như axit linoleic (CR 18:2 R) còn được gọi là axit béo omega 6, dạng này có nhiều trong dầu ngô, dầu hướng dương và dầu đậu tương Các chất béo chưa no nhiều nối đôi như axit linolenic (CR 18:3 R) còn được gọi là axit béo omega 3 có nhiều trong dầu đậu tương, cá biển

Vai trò của các axít béo chưa no rất quan trọng đối với cơ thể, chúng là tiền chất của một nhóm chất sinh học quan trọng gọi chung là eicosanoid Eicosanoid bao gồm các prostaglandin, thromboxan và leukotrien tham gia vào nhiều quá trình chuyển hóa trong cơ thể

Nhìn chung người ta vẫn coi một lượng thừa chất béo và năng lượng là không tốt với sức khỏe tim mạch Cơ chế chính là do chất béo và cholesterol trong khẩu phần làm tăng lipoprotein huyết thanh, đặc biệt là thành phần lipoprotein có tỷ trọng thấp (LDL) LDL-C oxy hóa làm tăng ngưng tụ tiểu cầu

và kích thích sự tăng sinh cơ trơn thành mạch, thúc đẩy quá trình xơ vữa Đồng thời, LDL-C oxy hóa bị những đại thực bào bắt giữ tạo nên các tế bào bọt (foam cells), các tế bào này tích tụ lại thành mảng chất béo bám vào thành động mạch

gây hẹp lòng mạch máu Tuy nhiên, các axit béo chưa no có vai trò chuyển hóa prostaglandin và quá trình tạo huyết khối Các axit béo chưa no có nhiều nối kép

có tác dụng làm giảm cholesterol huyết thanh, giảm LDL-C là các yếu tố nguy cơ của bệnh mạch vành

Lời khuyên chung là tổng chất béo không vượt quá 30% tổng số năng lượng của khẩu phần Chế độ ăn có lượng axit béo no thấp (không quá 10%), axit béo chưa no cao có lợi cho sức khỏe tim mạch

Bảng 1.7 Hàm lượng các axit béo trong màng đỏ gấc khô (%) [22]

Axit béo không no một nối đôi (MUFA) 45,32

Axit béo không no nhiều nối đôi (PUFA) 22,25

Màng đỏ gấc có hàm lượng chất béo rất cao Bảng 1.7 cho thấy hàm lượng các axit béo trong màng đỏ gấc khô Trong đó chủ yếu là axit béo có một nối đôi oleic chiếm 44,78%, các axit béo nhiều nối đôi như axit linoleic 21,42% và axit linolenic 0,55% Như vậy trong màng đỏ gấc hàm lượng các axit béo chưa no chiếm chủ yếu và nó có tác dụng tốt đối với sức khỏe

Tóm lại, gấc là loại quả có giá trị dinh dưỡng cao Với hàm lượng các chất chống oxy hóa cao như lycopen, beta-caroten, vitamin E và các axit béo không

no, màng đỏ gấc là một loại thực phẩm tự nhiên quí góp phần giảm cholesterol huyết thanh, giảm LDL - C, ngăn ngừa các bệnh mạn tính không lây như bệnh tim mạch, ung thư, Việc sử dụng màng đỏ gấc để bổ sung vào thực phẩm nhằm tạo ra sản phẩm mới góp phần làm giảm lipid máu là cần thiết trong thời điểm hiện nay

Qua các kết quả nghiên cứu về hiệu quả của lycopen cũng như các chất chống oxy hóa khác, chúng tôi mong muốn tạo ra sản phẩm bánh bông lan kẹp kem bổ sung màng đỏ gấc để đạt hàm lượng lycopen 2,5mg/bánh (tức là 5mg/khẩu phần), đây là mức lycopen tối thiểu đủ để duy trì mức lycopen huyết thanh và giảm peroxyt hóa lipid ngoài ra trong bánh còn có các chất chống oxy hóa khác như beta-caroten, vitamin E, axit béo không no sẽ có hiệu quả tốt đối với sức khỏe con người, giảm lipit máu, phòng ngừa các bệnh mạn tính không lây như tim mạch, ung thư

Chương II Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1 Phương pháp nghiên cứu

- Xác định một số thành phần hóa học của màng đỏ gấc và thành phần dinh dưỡng của bánh bông lan không bổ sung màng đỏ gấc

 Định lượng lycopen, beta-caroten, acid béo omega 3, omega 6, vitamin E trong màng đỏ gấc

 Xác định một số thành phần dinh dưỡng (protein, lipid, glucid, lycopen, beta-caroten, ) của bánh bông lan chưa bổ sung màng đỏ gấc

- Nghiên cứu xây dựng công thức thích hợp bổ sung màng đỏ gấc vào bánh bông lan

 Sản xuất thử trong phòng thí nghiệm của công ty cổ phần bánh kẹo Biên Hoà (Bibica) Theo dự kiến chúng tôi sẽ bổ sung màng đỏ gấc tươi vào

vỏ bánh và kem bánh Nhưng do đặc thù của quá trình chế biến kem bánh, kem bánh chỉ gia nhiệt đến 70 - 80P

0

PC vì vậy sẽ không đảm bảo về

điều kiện vi sinh của bánh và do tổng lượng kem bánh thực tế trong bánh

là rất ít (chỉ khoảng 4g/bánh) nên lượng màng đỏ gấc bổ sung vào không

được nhiều (vì sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng của kem bánh) do đó chúng tôi quyết định không bổ sung màng đỏ gấc vào kem bánh mà sẽ

bổ sung bột lycopen 10% nếu lượng lycopen trong vỏ bánh chưa đủ theo

dự kiến

Qua kết quả thăm dò trên thực nghiệm chúng tôi dự kiến bổ sung màng

đỏ gấc vào phần vỏ bánh như sau: 5%, 10% và 15% so với phần nguyên liệu làm vỏ bánh (vì bổ sung trên 15% sẽ tạo ra sản phẩm có mầu đỏ quá

đậm)

 Bằng phương pháp cảm quan lựa chọn mẫu bánh có chất lượng cảm quan cao nhất

 Định lượng lycopen có trong bánh

 Nghiên cứu xác định hàm lượng lycopen cần bổ sung thêm vào kem bánh

để bánh đạt hàm lượng lycopen theo yêu cầu đề ra

- Xác định qui trình công nghệ sản xuất bánh bông lan có bổ sung màng đỏ gấc

và lycopen

- Sản xuất bánh theo công thức và qui trình đã được lựa chọn trên dây chuyền công nghiệp của Bibica

- Đánh giá chất lượng sản phẩm sau khi sản xuất trên dây chuyền công nghiệp

 Đánh giá cảm quan sản phẩm (với chỉ tiêu màu sắc, mùi, vị, ngoại hình, cấu trúc) so với bánh không bổ sung màng đỏ gấc

 Định lượng giá trị dinh dưỡng, lycopen, beta-caroten, acid béo omega 3, omega 6, vitamin E, vi sinh vật trong bánh có bổ sung màng đỏ gấc ngay sau sản xuất và so sánh với bánh không bổ sung màng đỏ gấc

 Theo dõi chất lượng của sản phẩm trong thời gian bảo quản

 Theo dõi và so sánh chỉ số peroxyt của bánh bông lan có bổ sung màng đỏ gấc và không bổ sung màng đỏ gấc tại các thời điểm ngay sau sản xuất và sau 2, 4, 6 tháng bảo quản

 Định lượng giá trị dinh dưỡng, lycopen, beta-caroten, acid béo omega 3, omega 6, vitamin E và các chỉ tiêu vi sinh trong bánh có

bổ sung màng đỏ gấc sau 6 tháng bảo quản So sánh với bánh không

bổ sung màng đỏ gấc

 Đánh giá chất lượng cảm quan của bánh có bổ sung màng đỏ gấc và bánh không bổ sung màng đỏ gấc sau 6 tháng bảo quản

2.2 Nguyên liệu

Trong nghiên cứu này, chúng tôi dựa vào công thức nguyên liệu sẵn có để sản xuất bánh bông lan hiện đang được áp dụng tại công ty cổ phần bánh kẹo Biên hòa Nguyên liệu gồm:

- Hương liệu và phụ gia thực phẩm

Chúng tôi sử dụng màng gấc tươi và bột lycopen 10% bổ sung vào bánh

2.3 Các phương pháp phân tích

2.3.1 Phương pháp phân tích hóa lý

2.3.1.1 Xác định hàm lượng protein

Nguyên lý: Khi đun nóng dung dịch hữu cơ trong môi trường axit sulfuric đậm

đặc sẽ thải ra SOR 3 R Chất này sẽ phân li thành SOR 2 R và giải phóng ra oxy nguyên tử Oxy nguyên tử sẽ oxy hóa hydro và cacbon của hợp chất hữu cơ để tạo thành

COR 2 R và nước còn nitơ sẽ tạo thành NHR 3 R Khí amoniac tạo thành sẽ kết hợp ngay với axit sulfuric dư và tạo thành sulfat amonium Sulfat amonium sẽ bị phân hủy

trong môi trường kiềm Khí amoniac thoát ra khi cất lại được thu vào bình chứa

HR 2 RSOR 4 R đã biết trước số lượng Căn cứ vào lượng HR 2 RSOR 4 R dư sau khi cất ta biết

được lượng NHR 3 R đã thoát ra và do đó biết được lượng nitơ chứa trong mẫu phân tích

Tiến hành: 1g mẫu thử được nghiền nhỏ, đồng nhất kỹ chuyển vào bình Kjeldal,

thêm 20ml HR 2 RSOR 4 Rđậm đặc và 10g hỗn hợp xúc tác (CuSOR 4 R + KR 2 RSOR 4 R) Dùng ít nước sạch tráng sạch cổ bình Kjeldal rồi đặt bình vào đèn cồn đun cho tới khi dung dịch có màu xanh của sulfat đồng hoặc xanh vàng là được Sau khi vô cơ hóa ta chuyển toàn bộ vào bình định mức 100ml rồi thêm nước cất đến ngấn bình Sau đó lấy 40ml cho vào bình cất cùng với 50ml NaOH 33% Mặt khác lấy 15ml dung dịch HR 2 RSOR 4 R 0,1N cho vào bình tam giác 250ml, cộng thêm 5- 10ml nước và

3 giọt phenolphthalein rồi đặt bình vào vị trí làm việc Cất cho tới khi thử giấy quì với nước ngưng thoát ra không còn phản ứng kiềm là được Cất xong dùng bình tia rửa sạch axit bám ở ống ngưng nhưng trong bình tam giác Sau đó đem chuẩn lượng HR 2 RSOR 4 R0,1N rồi suy lượng HR 2 RSOR 4 R đã tác dụng với NHR 3 R Hàm lượng protein trong nguyên liệu tính theo công thức sau:

PR tp R = (a - b).0,0014 100 6,25(%) (2.2.1.1)

nTrong đó: n: số gam nguyên liệu chứa trong mẫu đem phân tích

100: Tính cho 100 gam nguyên liệu

6,25: Hệ số chuyển nitơ thành protein

a: Số ml dung dịch HR 2 RSOR 4 R cho vào (a=15ml)

b: Số ml dung dịch NaOH 0,1N tiêu hao khi định phân lượng axit dư

2.3.1.2 Xác định hàm lượng glucid

Nguyên lý: Glucid trực tiếp khử oxy có tính chất khử Cu(OH)R 2 R ở môi trường kiềm mạnh, làm cho nó kết tủa dưới thể CuR 2 RO màu đỏ gạch Số lượng CuR 2 RO tương ứng với số lượng glucid khử oxy CuR 2 RO có tính chất khử oxy, tác dụng với muối sắt

Tiến hành: Cân khoảng 5 - 20g mẫu, chuyển toàn bộ vào bình tam giác 250ml,

lượng nước cho vào bình là 1/2 thể tích, đậy bình bằng nút cao su có gắn ống thủy tinh Đun cách thủy ở 80P

Lấy 50 - 100 ml (VR 1 R) dịch lọc cho vào bình tam giác 250ml, thêm 5ml HCl đậm

đặc, đậy nút cao su có cắm ống thủy tinh, đun cách thủy sôi trong 15 phút Lấy ra

để nguội Trung hòa dịch mẫu bằng natri hydroxyd 30%, thử bằng dung dịch phenolphthalein để xác nhận mẫu đã ở môi trường trung tính Chuyển toàn bộ dịch mẫu vào bình định mức 250ml (VR 2 R), thêm nước cất đến vạch, lắc kỹ

Cho vào bình tam giác 25ml dung dịch Fehling A và 25ml dung dịch Fehling B lắc nhẹ, đặt bình dung dịch trên bếp đun sôi, rồi lấy 10 - 25ml dung dịch mẫu (VR 3 R) cho vào phản ứng với hỗn hợp Fehling, đun sôi 3 phút Để nguội và lắng kết tủa đồng oxyt

Lọc dung dịch qua phễu lọc Chú ý để lúc nào trên mặt kết tủa cũng có một lớp dung dịch hay nước cất Rửa kỹ kết tủa trên phễu lọc vào trong bình tam giác bằng nước cất nóng đun sôi Chuyển phễu lọc sang bình tam giác có kết tủa, hòa tan kết tủa trên phễu vào trong bình bằng 10 - 20 ml dung dịch sắt (III) sulfat 5% Chuẩn độ lượng sắt (II) hình thành trong bình tam giác bằng dung dịch kali permanganate 0,1N cho đến khi dung dịch có mầu hồng sẫm bền vững trong 1 phút Ghi số kali permanganat 0,1N đã dùng Từ số ml kali permanganat 0,1N

đã dùng, tra bảng Bectran được số mg glucoza tương ứng, chuyển ra gam

Hàm lượng đường tổng số X (%) theo công thức:

X = a.V.VR 2 R.100

(2.2.1.2) m.VR 1 RVR 3

Nguyên lý: Dựa vào tính chất hòa tan của chất béo vào dung môi hữu cơ, chất béo

được chiết ra khỏi mẫu phân tích bằng thiết bị soxhlet

Tiến hành: Cân 5 gam mẫu phân tích đã được nghiền nhỏ cùng với 20 gam natri

sulfat khan cho vào ống giấy lọc, gói kín ống giấy lọc và có lót bông ở hai đầu Cho vào tháp trích ly Lắp bình cầu đã được sấy khô và cân bằng cân phân tích để biết trọng lượng vào hệ thiết bị cùng với ống sinh hàn Qua cổ ống sinh hàn rót dung môi ete etylic vào bình cầu Lượng dung môi rót vào chiếm khoảng 2/3 dung tích bình cầu Cho nước chảy liên tục vào ống làm lạnh Dùng nồi cách thủy

đun bình cầu sao cho dung môi có nhiệt độ 40P

GR 2 R: Trọng lượng bình không, g G: Trọng lượng bình cầu chứa chất béo, g

2.3.1.4 Xác định chỉ số peroxyt

Nguyên lý: Các peroxyt trong chất béo tác dụng với iodua kali, giải phóng ra iod,

sau đó chuẩn lượng iod bằng dung dịch thiosulfat natri Phản ứng xảy ra trong môi trường axit

Tiến hành: Cân 5 gam mẫu đã được đồng nhất cho vào bình nón, thêm vào 30 -

40ml hỗn hợp axit axetic và clorofooc (theo tỷ lệ 3:2 theo khối lượng) Lắc đều Sau đó thêm 5ml dung kịch KI bão hòa rồi để yên 30 phút trong tối Sau đó thêm 30ml nước cất và chuẩn độ lượng iod thoát ra bằng dung dịch NaR 2 RSR 2 ROR 3 R 0,002N cho đến khi dung dịch có màu vàng rơm, thêm vào 1ml dung dịch hồ tinh bột 1%

và chuẩn tiếp đến hết màu xanh Khi chuẩn cần phải lắc mạnh Đồng thời tiến hành mẫu trắng với điều kiện giống như trên

Chỉ số peroxyt (PR x R) biểu thị bằng số gam iod thoát ra từ 100g chất béo, được tính theo công thức sau:

PR x R = (VR 1 R - VR 2 R) N 0,1269 .100 (2.2.1.4)

15BG Trong đó: VR 1 R: Lượng dung dịch NaR 2 RSR 2 ROR 3 R 0,002N dùng chuẩn độ mẫu chất béo

VR 2 R: Lượng dung dịch NaR 2 RSR 2 ROR 3 R 0,002N dùng chuẩn độ mẫu trắng N: Nồng độ đương lượng của dung dịch NaR 2 RSR 2 ROR 3 R(ở đây N = 0,002) G: Trọng lượng mẫu phân tích, g

2.3.1.4 Xác định hàm lượng lycopen, beta-caroten

Nguyên lý: Beta-caroten, lycopen trong mẫu thực phẩm được chiết theo phương

pháp AOAC bằng dung môi hữu cơ thích hợp sau đó được đem phân tích bằng sắc ký lỏng cao áp (HPLC) với detector PDA và UV-VIS

Tiến hành: Cân 10g mẫu đã được đồng nhất kỹ, cho thêm 20g natri sulfat, 1g

magie carbonat và 1g natri carbonat, 0,1g natri ascorbat Sau đó thêm 50ml hỗn hợp dung môi aceton:petroleum ete Nghiền mẫu kỹ, rồi lọc dịch mẫu bằng phễu lọc hút chân không, sau đó đổ vào phễu chiết Tiếp tục lặp lại như trên 3 đến 5 lần cho đến khi hết màu vàng ở dịch chiết Lớp dung môi phía trên được rửa với nước cất Lớp dung môi petroleum ete được lọc qua một phễu có chứa 5 - 10g natri sulfat khan, tiến hành đem cô quay chân không ở 40P

0

PC, hòa cặn và định mức trong bình định mức 50ml bằng pha động Bơm 50àl vào HPLC

Chất chuẩn: beta-caroten của hãng Sigma (Mỹ)

Lycopen (Roche) Pha động: Hỗn hợp Autonitril : Methanol : Dichlomethane (70:20:10)

Tốc độ dòng: 1ml/phút, Detector UV 450nm, hệ thống sắc ký: Empower (Waters

- Mỹ)

Beta-caroten và lycopen được xác định bằng cách so sánh thời gian lưu với các chất chuẩn tương ứng, đồng thời dựa vào phổ tử ngoại 3 chiều của các chất trên detector PDA Hàm lượng từng loại được tính toán dựa vào dịch tích peak và

AR std R: diện tích peak của chuẩn carotenoid trên sắc đồ mẫu chuẩn

CR std R: nồng độ chuẩn carotenoid

D: hệ số pha loãng

M: lượng mẫu cân khi chiết xuất

2.3.1.5 Xác định hàm lượng vitamin E

Nguyên lý: Vitamin E trong mẫu thực phẩm được chiết theo phương pháp AOAC

bằng dung môi hữu cơ thích hợp sau đó được đem phân tích bằng sắc ký lỏng cao

áp (HPLC) với detector PDA và UV-VIS

Tiến hành: Cân 2g mẫu đã được đồng nhất kỹ vào bình nón 50ml Thêm 5ml

nước, lắc đều Thêm 15ml ethanol, lắc đều đến đồng nhất Thêm 0,5g BHT và 3g KOH Lắc đều cho KOH tan hết Để thủy phân qua đêm ở nhiệt độ phòng

Chiết dung dịch thủy phân 3 lần bằng 20ml petroleum ete Gộp dịch chiết, rửa

3-4 lần bằng nước cất đến khi trung tính Lọc qua NaR 2 RSOR 4 R khan vào bình cô quay chân không Cô quay đến khô ở nhiệt độ 40P

X (àg/100g) = AR mẫu R CR std R D

AR std R.m Trong đó: AR mẫu R: diện tích peak của vitamin E trên sắc đồ phân tích

AR std R: diện tích peak của chuẩn vitamin E trên sắc đồ mẫu chuẩn

CR std R: nồng độ chuẩn vitamin E D: hệ số pha loãng

M: lượng mẫu cân khi chiết xuất

2.3.1.6 Xác định hàm lượng axit béo omega-3 và omega-6

Nguyên lý: Các axit béo trong mẫu thực phẩm được chiết theo phương pháp

AOAC bằng dung môi hữu cơ thích hợp sau đó được đem phân tích bằng sắc ký lỏng cao áp (HPLC) với detector PDA và UV-VIS

Tiến hành: Cân 5g mẫu đã được đồng nhất kỹ vào ống ly tâm 30ml Thêm 5ml

nước cất, lắc đều Chiết chất béo bằng hỗn hợp Chloroform:methanol (2:1) 3 lần, mỗi lần 20ml Ly tâm và chuyển toàn bộ dịch chiết sang bình gạn Rửa bằng dung dịch NaCl 10% (20ml) Sau đó rửa 2 lần bằng 30ml nước cất Lọc lớp CHClR 3 R qua NaR 2 RSOR 4 R khan Cô quay chân không ở 50P

0

PC đến hết chloroform Hòa tan và định mức vừa đủ 10ml chất béo được chiết bằng benzen

Hút 1ml benzen để dẫn xuất methyl hóa bằng natri methylat Sản phẩm dẫn xuất

được bơm vào sắc ký khí để xác định các acid béo n-3 và n-6

Thiết bị GC17A-QP5050A (Shimadzu, Nhật)