Khảo sát điều kiện trích ly thu nhận dịch trích từ lá cóc (spondias mombin), lá chanh (citrus aurantifolia) và ứng dụng bổ sung vào sản phẩm patties gà để hạn chế quá trình oxy hóa lipid

Nội dung: - Tìm điều kiện trích ly thích hợp để thu nhận dịch trích giàu hoạt chất kháng oxy hóa từ lá cóc và lá chanh - Ứng dụng dịch trích từ lá cóc và lá chanh để làm chậm quá trình o

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

ĐỖ THỊ Ý NHI

KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY THU NHẬN DỊCH

TRÍCH TỪ LÁ CÓC (SPONDIAS MOMBIN), LÁ CHANH (CITRUS AURANTIFOLIA) VÀ ỨNG DỤNG BỔ SUNG VÀO

SẢN PHẨM PATTIES GÀ ĐỂ HẠN CHẾ QUÁ TRÌNH OXY

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – HCM

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

Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS Nguyễn Hoài Hương

Cán bộ chấm nhận xét 2 : PGS TS Trần Thị Thu Trà

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM, ngày 10 tháng 1 năm 2020

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

1 GS TS Lê Văn Việt Mẫn (Chủ tịch)

2 TS Nguyễn Hoài Hương (Phản biện 1)

3 PGS TS Trần Thị Thu Trà (Phản biện 2)

4 PGS.TS Hoàng Kim Anh (Uỷ viên)

5 TS Nguyễn Thị Hiền (Uỷ viên – Thư ký)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Ngày, tháng, năm sinh: 11/07/1994 Nơi sinh: Đồng Nai

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số : 60540101

I TÊN ĐỀ TÀI

Khảo sát điều kiện trích ly thu nhận dịch trích từ lá cóc (Spondias mombin), lá chanh (Citrus aurantifolia) và ứng dụng bổ sung vào sản phẩm patties gà để hạn chế

quá trình oxy hoá lipid

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

Nhiệm vụ: Sử dụng chất kháng oxy hóa tự nhiên để bảo quản sản phẩm giàu lipid Nội dung:

- Tìm điều kiện trích ly thích hợp để thu nhận dịch trích giàu hoạt chất kháng oxy hóa từ lá cóc và lá chanh

- Ứng dụng dịch trích từ lá cóc và lá chanh để làm chậm quá trình oxy hóa lipid cho sản phẩm patties gà

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 7/2019

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12/2019

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Tôn Nữ Minh Nguyệt

Tp HCM, ngày 10 tháng 01 năm 2020

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

T i cũng xin cảm ơn gia đình và ạn è đã gi p đỡ, động viên trong thời gian làm việc, nghiên cứu tại phòng thí nghiệm

Lời cuối cùng xin chúc quý Thầy Cô và các bạn sức kh e và thành công

TP Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 1 năm 2020 Người thực hiện luận văn

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Việc thay thế các chất kháng oxy hóa tổng hợp bằng các chất kháng oxy hóa tự nhiên trong chế biến thực phẩm là một hướng nghiên cứu được nhiều người quan tâm vì sẽ tạo ra các sản phẩm tốt cho sức kh e con người Nghiên cứu này tập trung

khảo sát quá trình trích ly các hợp chất phenolic từ lá chanh (Citrus aurantifolia) và

lá cóc (Spondias mombin) đồng thời thử nghiệm sử dụng dịch trích để hạn chế sự

oxy hóa lipid trong quá trình bảo quản sản phẩm patties gà Quá trình trích ly thu nhận dịch trích từ lá chanh và lá cóc có sự hỗ trợ của sóng siêu âm Điều kiện trích

ly thích hợp của lá chanh là sử dụng dung môi ethanol 30% (v/v), tỷ lệ nguyên liệu : dung môi là 1:10 (g/mL), công suất siêu âm là 188 W/g nguyên liệu, nhiệt độ trích

ly là 50oC và thời gian trích ly là 20 phút Điều kiện trích ly thích hợp đối với lá cóc

là sử dụng dung môi ethanol 50% (v/v), tỷ lệ nguyên liệu : dung môi là 1:10 (g/mL), công suất siêu âm là 150 W/g nguyên liệu, nhiệt độ trích ly là 40oC và thời gian trích ly là 20 phút

Dịch trích lá chanh và lá c c thu được c hàm lượng phenolic tổng lần lượt là 259.05 và 306.27 mgGAE/g chất khô, hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích theo phương pháp DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) cho giá trị IC50 lần lượt là 11.90; 1.35 mg/ml và FRAP (ferric reducing ability of plasma) cho kết quả là 1436.87 và 3588.36 MTEAC/g chất khô Việc bổ sung dịch trích lá chanh và lá cóc làm hạn chế đáng kể quá trình oxy hóa chất béo của patties gà; chỉ số acid và peroxide của patties gà đạt yêu cầu theo TCVN sau 15 ngày bảo quản ở 4oC

ABSTRACT

Replacement of synthetic antioxidants with natural antioxidants in food processing has attracted great attention due to healty benefits for human In this study, phenolic

extraction from lemon (Citrus aurantifolia) and ambarella (Spondias mombin)

leaves was investigated and the obtained crude extract was then used in prevention

of lipid oxidation during the chicken patties preservation The extraction process extracted from lemon leaves and ambarella leaves assisted by ultrasound The appropriate conditions of lemon leaves the 30% (v/v) ethanol was used as solvent, the ratio of material to solvent was 1:10 g/mL, the ultrasonic power was 188 W/g of material, the extraction temperature was 50oC and the extraction time was 20 min The appropriate conditions of ambarella leaves the 50% (v/v) ethanol was used as solvent, the ratio of material to solvent was 1:10 g/mL, the ultrasonic power was 150W/g of material, the extraction temperature was 40oC and the extraction time was 20 min Under these conditions, the extract of the lemon leaves and ambarella leaves was obtained with a total phenolic content of 259.05 and 306.27 mgGAE/g material dry weight, respectively; the antioxidant activity of the extract by the DPPH method (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) for IC50 value of 11.90; 1.35 mg/ml and FRAP (ferric reducing ability of plasma) resulted in 1436.87 and 3588.36 MTEAC/g of material dry weight, respectively Use of the lemon leaves and ambarella leaves extract significantly prevented lipid oxidation in chicken patties; the acidic and peroxide values of chicken patties were always lower the thresholds recommened by Vietnam standard after the 15 day preservation at 4oC

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đ y là c ng trình nghiên cứu khoa học độc lập của em Các kết quả trong nghiên cứu này là không sao chép hay vi phạm quyền tác giả của bất kì một nguồn nào Việc tham khảo tài liệu đều đã đƣợc trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo theo đ ng quy định

Học viên cao học

Đỗ Thị Ý Nhi

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ĐỀ TÀI ii

ABSTRACT iii

LỜI CAM ĐOAN iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC HÌNH ix

DANH MỤC BẢNG xii

DANH MỤC VIẾT TẮT xiii

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 3

2.1 Tổng quan về quá trình oxy hoá chất béo 3

2.1.1 Quá trình oxy hoá chất béo trong thực phẩm 3

2.1.2 Các chất kháng oxy hoá và cơ chế kháng oxy hoá 6

2.1.3 Các phương pháp đánh giá khả năng kháng oxy hoá 11

2.2 Tổng quan về siêu âm có hỗ trợ sóng siêu âm 13

2.2.1 Khái niệm sóng siêu âm 13

2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm 14

2.3 Tổng quan về lá chanh, lá cóc 15

2.3.1 Lá chanh 15

2.3.2 Lá cóc 20

2.4 Sản phẩm patties gà 26

2.4.1 Giới thiệu về sản phẩm patties gà 26

2.4.2 Các chất kháng oxy hoá thường gặp ở patties gà 27

2.4.3 Các nghiên cứu về bổ sung chất kháng oxy hoá tự nhiên vào trong sản phẩm patties gà 28

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

3.1 Nguyên liệu 31

3.1.1 Nguyên liệu để thu dịch trích 31

3.1.2 Nguyên liệu để sản xuất patties gà 33

3.2 Hoá chất – Thiết bị 34

3.2.1 Hoá chất 34

3.2.2 Thiết bị 35

3.3 Các quy trình thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm 36

3.3.1 Quy trình thu nhận dịch trích từ lá chanh, lá cóc 37

3.3.2 Quy trình sản xuất patties gà ở quy mô phòng thí nghiệm 38

3.4 Nội dung nghiên cứu 41

3.4.1 Mục đích nghiên cứu 41

3.4.2 Sơ đồ nghiên cứu 41

3.4.3 Kế hoạch thí nghiệm 42

3.5 Các phương pháp ph n tích 46

3.5.1 Các phương pháp xác định chỉ tiêu hoá học của nguyên liệu lá và patties gà

46 3.5.2 Các phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hoá 46

3.5.3 Phương pháp trích ly chất béo từ mẫu patties gà 47

3.5.4 Các phương pháp xác định chỉ tiêu chất lượng của mẫu patties gà 47

3.6 Phương pháp xử lý số liệu 48

3.7 Một số công thức được sử dụng trong nghiên cứu 48

3.7.1 Xác định hiệu suất trích ly dựa trên hàm lượng chất kh thu được 48

3.7.2 Xác định chỉ số IC50 49

3.7.3 Xác định thể tích dịch trích bổ sung vào sản phẩm 50

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 51

4.1 Khảo sát điều kiện trích ly đến hàm lượng và hoạt tính kháng oxy hoá của dịch trích lá chanh và lá cóc 51

4.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến hàm lượng phenolic tổng, hoạt tính kháng oxy hoá và hiệu suất trích ly trong quá trình trích ly thu nhận

dịch trích lá chanh và lá cóc 51

4.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu: ung m i đến hàm lượng phenolic tổng, hoạt tính kháng oxy hoá và hiệu suất trích ly trong quá trình trích ly thu nhận dịch trích lá chanh và lá cóc 56

4.1.3 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hàm lượng phenolic tổng, hoạt tính kháng oxy hoá và hiệu suất trích ly trong quá trình trích ly thu nhận dịch trích lá chanh và lá cóc 61

4.1.4 Khảo sát ảnh hưởng của công suất siêu m đến hàm lượng phenolic tổng, hoạt tính kháng oxy hoá và hiệu suất trích ly trong quá trình trích ly thu nhận dịch trích lá chanh và lá cóc 65

4.1.5 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hàm lượng phenolic tổng, hoạt tính kháng oxy hoá và hiệu suất trích ly trong quá trình trích ly thu nhận dịch trích lá chanh và lá cóc 70

4.2 Ứng dụng bổ sung dịch trích lá chanh, lá cóc lên sản phẩm patties gà 78

4.2.1 Biến đổi chỉ số acid (AV) của các mẫu patties gà trong 15 ngày bảo quản ở 4oC

79 4.2.2 Biến đổi chỉ số peroxide (PoV) của các mẫu patties gà trong 15 ngày bảo quản ở 4oC 81

4.2.3 Biến đổi giá trị TBARS của các mẫu patties gà trong 15 ngày bảo quản ở 4oC 83

4.2.4 Hàm lượng phenolic tổng 85

4.2.5 Hoạt tính kháng oxy hoá theo DPPH và FRAP 86

4.2.6 Màu sắc 88

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95

5.1 Kết luận 95 5.1.1 Điều kiện trích ly thích hợp thu nhận dịch trích từ lá chanh và lá cóc 95

5.1.2 Sử dụng dịch trích lá chanh và lá c c để bảo quản sản phẩm patties gà

95

5.2 Kiến nghị 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 97

PHỤ LỤC 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH cvii PL 1.1 Các phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa cvii PL 1.1.1 Xác định hàm lượng phenolic tổng cvii PL 1.1.2 Xác định khả năng kháng oxy hoá theo DPPH ii

PL 1.1.3 Xác định khả năng kháng oxy h a theo FRAP iv

PL 1.2 Phương pháp trích chất béo từ mẫu patties cá vi

PL 1.3 Phương pháp xác định chỉ tiêu hóa học của patties gà vi

PL 1.3.1 Xác định hàm lượng lượng ẩm vi

PL 1.3.2 Xác định hàm lượng lipid tổng bằng phương pháp Soxhlet vii

PL 1.3.3 Xác định hàm lượng protein tổng bằng phương pháp Kjel ahl viii

PL 1.3.4 Phương pháp xác định chỉ số acid (Av) ix

PL 1.3.5 Phương pháp xác định chỉ số peroxide (PoV) x

PL 1.3.6 Phương pháp TBARS xi

PHỤ LỤC 2: SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM xiii

PL 2.1 Các đường chuẩn xiii

PL 2.2 Khảo sát điều kiện trích ly thu nhận dịch trích xvi

PL 2.3 Ứng dụng dịch trích lá chanh và lá c c để hạn chế sự oxy hoá lipid của sản phẩm patties gà xxi

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Dẫn xuất của phenolic acids 8

Hình 2.2 Cấu trúc của stilbenes và lignin 9

Hình 2.3 Cơ chế kháng oxy hoá của ascrbic acid 10

Hình 2.4 Cơ chế kháng oxy hoá của tocopherol 10

Hình 2.5 Cơ chế hoạt động quét gốc tự do của quercetin (A) và (B) 11

Hình 2.6 Cơ chế kháng oxy hoá của gallic acid 11

Hình 2.7 Lá chanh 16

Hình 2.8 Lá cóc 20

Hình 2.9 Công thức của BHA (a) và BHT (b) 27

Hình 2.10 Công thức của TBHQ 28

Hình 3.1 Quy trình xử lý nguyên liệu lá thành bột 32

Hình 3.2 Bột lá chanh, lá cóc 33

Hình 3.3 Ức gà fillet 31

Hình 3.4 Mỡ gà 33

Hình 3.5 Các phụ gia và gia vị khác 34

Hình 3.6 Sơ đồ quy trình thu nhận dịch trích từ lá chanh và lá cóc 37

Hình 3.7 Dịch trích lá cóc và dịch trích lá chanh 38

Hình 3.8 Sơ đồ quy trình chế biến patties gà 39

Hình 3.9 Sơ đồ nghiên cứu 42

Hình 4.1 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nồng độ ethanol % (v/v) đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 52

Hình 4.2 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nồng độ ethanol % (v/v) đến khả năng kháng oxy hoá theo DPPH và FRAP của dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 54

Hình 4.3 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nồng độ ethanol % (v/v) đến hiệu suất trích ly của dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 55

Hình 4.4 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu : ung m i đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 57

Hình 4.5 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu : ung m i đến khả năng kháng oxy hoá của dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 59Hình 4.6 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu : ung m i đến hiệu suất thu nhận dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 60Hình 4.7 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 61Hình 4.8 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng kháng oxy hoá của dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 63Hình 4.9 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hiệu suất thu nhận dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 65Hình 4.10 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của công suất siêu âm (W/g nguyên liệu) đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 66Hình 4.11 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của công suất siêu âm (W/g nguyên liệu) đến khả năng kháng oxy hoá của dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 68Hình 4.12 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của công suất siêu m đến hiệu suất thu nhận dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 69Hình 4.13 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 72Hình 4.14 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian đến khả năng kháng oxy hoá của dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 73Hình 4.15 Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly của dịch trích lá chanh (A) và lá cóc (B) 75Hình 4.16 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi chỉ số acid (mg KOH/g chất béo) của các mẫu patties gà trong 15 ngày bảo quản ở 4oC 79Hình 4.17 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi chỉ số peroxide (meq/kg chất béo) của các mẫu patties gà trong 15 ngày bảo quản ở 4oC 81Hình 4.18 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi giá trị TBARS của các mẫu patties gà trong

15 ngày bảo quản ở 4oC 83Hình 4.19 Hàm lượng phenolic tổng của các mẫu patties gà trong 15 ngày bảo quản

ở 4o

C 85

Hình 4.20 Hoạt tính kháng oxy hoá theo DPPH của các mẫu patties trong 15 ngày bảo quản ở 4oC 86Hình 4.21 Hoạt tính kháng oxy hoá theo FRAP của các mẫu patties trong 15 ngày bảo quản ở 4oC 88Hình 4.22 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi giá trị a* của các mẫu patties gà trong 15 ngày bảo quản ở 4oC 90Hình 4.23 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi giá trị b* của các mẫu patties gà trong 15 ngày bảo quản ở 4oC 92Hình 4.24 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi giá trị L* của các mẫu patties gà trong 15 ngày bảo quản ở 4oC 94

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Các hợp chất kháng oxy hoá phổ biến trong nhóm flavonoids 7

Bảng 2.2 Thành phần kháng oxy hoá trong lá chanh 17

Bảng 2.3 Thành phần kháng oxy hoá trong lá cóc 21

Bảng 3.1 Các hoá chất dùng trong nghiên cứu 34

Bảng 3.2.Các thiết bị dùng trong nghiên cứu 35

Bảng 3.3 Tỷ lệ thành phần phối trộn của sản phẩm patties gà 41

Bảng 3.4 Bố trí thí nghiệm khảo sát điều kiện trích ly của lá chanh 43

Bảng 3.5 Bố trí thí nghiệm khảo sát điều kiện trích ly của lá cóc 43

Bảng 4.1 Điều kiện trích ly thích hợp để thu nhận dịch trích từ lá chanh và lá cóc 76 Bảng 4.2 Bảng hàm lƣợng phenolic tổng, hoạt tính kháng oxy hoá của dịch trích lá chanh, lá cóc và BHT 77

Bảng 4.3 Hàm lƣợng BHT và dịch trích đƣợc bổ sung vào sản phẩm patties gà 78

DANH MỤC VIẾT TẮT

ANOVA Analysis Of Variance

AOAC Association Of Analytical Communities

BHA Butylate hydroxyanisole

BHT Butylate hydroxytoluene

DPPH 1,1-Diphenyl- 2-Picryhydrazyl

FRAP Ferric reducing-antioxidant power

GAE Gallic acid equivalent

GS - MS Sắc ký khí ghép khối phổ

HAT Hydrogen atom transfer

NL: DM Nguyên liệu: dung môi

PoV Peroxide value

ROS Reactive Oxygen Species

SET Single electron transfer

TBARS Thiobarbituric acid reactive substances TCA Trichloroacetic acid

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TEAC Trolox equivalent antioxidant capacity TMP 1,1,3,3 – tetramethoxypropane

TPC Total Phenolic content

TPTZ 2,4,6-tripyridyl-s-triazin

USDA United States Department of Agriculture

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

Khi xã hội phát triển, chất lượng cuộc sống con người được nâng cao thì các vấn đề

về sức kh e luôn là mối quan t m hàng đầu Việc sử dụng các hợp chất thiên nhiên

để thay thế phụ gia tổng hợp trong những quy trình sản xuất thực phẩm là xu hướng phát triển tất yếu vì tạo ra các sản phẩm gần gũi với thiên nhiên; ngoài ra các hợp chất thiên nhiên có nhiều hoạt tính sinh học tốt cho sức kh e người tiêu dùng

Lá cóc (Spondias mombin) được xem là một loại rau rừng khá phổ biến ở Việt Nam trong khi đ , lá chanh (Citrus aurantifolia) được xem là một loại gia vị hay nguyên

liệu phụ được cho vào thêm để chế biến các m n ăn Hai loại lá này chứa nhiều hợp chất phenolic có hoạt tính kháng oxy hoá… [1], [2], [3], [4] Những hợp chất kháng oxy hoá này đem lại những lợi ích về sức khoẻ Chlorogenic acid c khả năng giúp điều hoà lượng glucose có trong máu và hạn chế quá trình lão hoá của da Quercetin hay rutin có khả năng kháng viêm, kháng khuẩn, chống đ ng máu [5], bảo vệ tim mạch hay ngăn ngừa ung thư [6], [7]

Tuy nhiên, khả năng kháng oxy h a của dịch trích lá chanh và lá cóc vẫn chưa được nghiên cứu thử nghiệm trong nhiều loại thực phẩm Trong số các sản phẩm giàu chất béo dễ bị oxy hóa, patties là nhóm sản phẩm thịt xay nhuyễn với hàm lượng lipi ao động trong khoảng 10-30% Hàm lượng lipid cao nên patties rất dễ bị hư

h ng trong quá trình bảo quản Quá trình oxy hoá lipi làm thay đổi màu sắc, kết cấu, mùi vị, ảnh hưởng đến giá trị inh ưỡng và làm giảm giá trị sử dụng của sản phẩm [8] Đến nay chưa c c ng ố khoa học về việc bổ sung dịch trích lá chanh và

lá cóc vào sản phẩm patties gà để thay thế cho việc sử dụng phụ gia tổng hợp có hoạt tính kháng oxy hóa

Để có thể trích ly hiệu quả các hợp chất phenolic từ nguyên liệu thực vật, nhiều giải pháp kỹ thuật mới đã được khảo sát thử nghiệm; trong đ trích ly c hỗ trợ của sóng siêu âm là một trong những phương pháp cho hiệu suất trích ly cao trong thời gian ngắn Đến nay đã có nhiều nghiên cứu sử dụng s ng siêu m để hỗ trợ quá trình

trích ly hợp chất phenolic từ các nguyên liệu thực vật như lá m m x i [9], trái muồng đu ng [10], lá olive [11], hạt nho [12]… Tuy nhiên, việc trích ly các hợp chất phenolic từ lá chanh và lá cóc có sự hỗ trợ của s ng siêu m đến nay vẫn chưa được công bố

Trên cơ sở đ , mục đích của nghiên cứu này là khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu

tố công nghệ đến hiệu suất trích ly các hợp chất phenolic từ lá chanh và lá cóc; dịch trích thu được sẽ được thử nghiệm bổ sung vào sản phẩm patties gà nhằm hạn chế

sự oxy hóa lipid trong quá trình bảo quản

Đề tài sẽ tìm điều kiện thích hợp để thu nhận dịch trích từ lá chanh và lá cóc với sự

hỗ trợ của sóng siêu âm Các điều kiện trích ly được tiến hành khảo sát như nồng độ dung môi ethanol, tỷ lệ nguyên liệu: dung môi, nhiệt độ trích ly, công suất siêu âm

và thời gian trích ly Kết quả sẽ được đánh giá th ng qua các chỉ tiêu: hàm lượng phenolic tổng; hoạt tính kháng oxy hoá theo phương pháp DPPH, FRAP và hiệu suất trích ly

Khả năng hạn chế quá trình oxy hoá lipid trong sản phẩm patties gà của các loại dịch trích trong 15 ngày bảo quản ở 4oC được đánh giá th ng qua các chỉ số AV, chỉ

số PoV, giá trị TBARS, cùng với sự biến đổi màu sắc của sản phẩm Loại phụ gia đối chứng được dùng trong nghiên cứu là BHT, một phụ gia kháng oxy hoá phổ biến trong các sản phẩm thực phẩm giàu lipid

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về quá trình oxy hoá chất béo

2.1.1 Quá trình oxy hoá chất béo trong thực phẩm

Chất béo là một thành phần quan trọng của thực phẩm và hầu hết trong các hệ thống sinh học Ch ng được xem như một nguồn dự trữ năng lượng và tạo thành các thành phần cấu trúc của màng tế ào đồng thời hoạt động như các tác nh n tín hiệu quan trọng trong các hệ thống sinh học

Chất béo là một trong những chất inh ưỡng đa lượng chính cần thiết cho sự tăng trưởng và duy trì các chức năng của các sinh vật sống, tuy nhiên, việc tiêu thụ quá nhiều chất éo, đặc biệt là chất éo “xấu” (ví ụ như một số chất béo bão hòa và chất béo chuyển h a) c liên quan đến một số bệnh và tình trạng sức kh e, bao gồm

éo phì, tăng huyết áp, bệnh tim mạch và ung thư [13]

Khi chất béo bị oxy hoá sẽ hình thành những hydroperoxide, chất dễ bị tiếp xúc oxy hoá hoặc bị phân huỷ thành những sản phẩm oxy hoá thứ cấp như al ehy e, ketone, acid và alcohol [14], [15] Quá trình oxy hoá gây ra 3 vấn đề chính [15], [16] :

- Là nguyên nhân hình thành các mùi vị khó chịu cho thực phẩm

- Giảm giá trị inh ưỡng của sản phẩm

- Các gốc tự do hình thành trong quá trình oxy hoá ra các chất không có lợi cho sức khoẻ, c nguy cơ g y ra các ệnh về xơ vữa động mạch

Chất béo dễ bị oxy hóa khi có các hệ x c tác như ánh sáng, nhiệt, enzyme, kim loại, protein và vi sinh vật….[13] Hầu hết các phản ứng bao gồm các gốc tự do hoặc các cấu trúc phân tử chứa oxy hoặc nito có khả năng phản ứng cao (ROS – reactive oxygen spicis, RNS – reactive nitrogen species) [17]

Dựa vào cơ chế phản ứng, người ta chia quá trình oxy hoá chất béo thành: oxy hoá hoá học (oxy hoá không có sự tham gia của enzyme) và oxy hoá sinh học (có sự tham gia của enzyme) [18]

Oxy hoá hoá học

Là quá trình tự oxy hoá, khi đ xảy ra sự tấn công các gốc acid béo tự o cũng như kết hợp với oxy phân tử Áp suất của oxy và lượng nối đ i trong ph n tử acid béo

có ảnh hưởng đến tiến trình phản ứng Sản phẩm đầu tiên là hydroperoxide, từ đ tạo nên al ehy e no và kh ng no, ketone, mono aci và icar oxylic, keto aci …

Đa số những chất này có vai trò quyết định trong việc thay đổi mùi vị [18]

Quá trình oxy hoá hoá học là một phản ứng chuỗi của các gốc tự do, có thể được chia thành 4 đoạn: khởi đầu (initiation), lan truyền (propagation), phân nhánh (branching) và kết thúc (termination) [19]

Giai đoạn khởi đầu (initiation) của quá trình oxy hoá có thể được kích hoạt bởi nhiệt, bức xạ ion hoá, ánh sáng hoặc tác nhân hoá học như các metalloprotein và các ion kim loại theo phản ứng:

LH + R  L  + RH Trong đ : LH là chất éo kh ng ão h a tương tác với gốc tự do R  như là sự khởi đầu của quá trình oxy hóa gốc tự o Tương tác này tạo ra gốc alkyl có khả năng phản ứng cao (biểu hiện là L ), gốc này c khuynh hướng tương tác với oxy để tạo thành gốc peroxyl (biểu hiện là LOO ) như là sự bắt đầu của giai đoạn lan truyền Giai đoạn lan truyền (propagation):

L  + O2  LOO

LOO + LH  L  + LOOH

Các gốc peroxyl tạo nên chuỗi phản ứng có thể làm oxy hóa chất béo, sản sinh ra các hy roperoxy e (LOOH), sau đ ị phá vỡ thành một số hợp chất như alcohol, ketone, al ehy e và các hy rocar on khác cũng như các gốc alkoxyl (LO )

Giai đoạn phân nhánh (branching):

LOO  LO + HO

2LOOH  LOO + LO + H2O

Sự phân hủy của các hy roperoxi e thường liên quan đến quá trình xúc tác ion kim loại chuyển tiếp, các phản ứng sẽ tạo ra peroxyl và các gốc alkoxyl

LOOH + Mn+ + H+  LO+ + M(n+1)+ + H2O LOOH + Mn+ + OH-  LOO- + Mn+ + H2O Giai đoạn kết thúc (termination):

Khi các gốc tự do tạo thành các sản phẩm có gốc ổn định, sẽ kết thúc quá trình oxy hoá

LO + LO  LOO + LOO  Các sản phẩm có gốc ổn định LO + LOO 

Oxy hoá sinh học

Oxy hoá sinh học bao gồm sự oxy hoá do enzyme lypoxygenase và sự oxy hoá ketone

Kiểu oxy hoá này thường đặc trưng đối với lipid có chứa acid béo no với phân tử lượng trung bình và thấp, khi có hàm ẩm đáng kể Khi đ aci éo ị -oxy hoá và carboxyl hoá, kết quả sẽ tích tụ các alkyl, methyl, ketone có mùi khó chịu [18]

- Oxy hoá do enzyme lypoxygenase: Lypoxygenase là enzyme oxy hoá khử, xúc tác sự oxy hoá các acid béo không no chứa từ hai đến ba nối đ i như linoleic aci , arachi ic aci Đặc biệt là lypoxygenase chỉ oxy hoá dạng cis – cis còn dạng cis – trans hoặc trans – trans thì hoàn toàn không tác dụng Enzyme lypoxygenase có thể được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm tự nhiên như đậu nành, cám gạo, thịt, cá, trái cây và rau củ [19]

- Oxy hoá ketone: Oxy hoá ketone thường đặc trưng đối với acid béo no, phân

tử lượng trung bình và thấp

2.1.2 Các chất kháng oxy hoá và cơ chế kháng oxy hoá

2.1.2.1 Khái niệm về chất kháng oxy hoá

Chất kháng oxy hóa là những chất khi có trong thực phẩm ở nồng độ rất thấp, có chức năng trì hoãn, kiểm soát hoặc ngăn chặn quá trình oxy hóa nhằm hạn chế sự suy giảm chất lượng thực phẩm (bằng việc liên kết với chất có khả năng quét các gốc tự do, các chất tạo phức với các kim loại có khả năng oxy h a, các chất dập tắt oxy đơn ội, chất nhạy quang (photosensitizer) và chất khử hoạt tính enzyme

lipoxygenase [20]

2.1.2.2 Phân loại

(i) Dựa theo cấu trúc và nguồn gốc hoá học [24], [25]: chia thành bốn nhóm

bao gồm: phenolics acids, flavonoids, tanins và một ít stilbenes and lignans

Flavonoids là nhóm phổ biến nhất, có cấu trúc gồm hai vòng phenyl và một vòng hetorocyclic tạo cấu trúc chung với khung gồm 15C (C6,C3,C5) được chia thành sáu nhóm nh : flavones, flavonols, flavanols, flavanones, isoflavones và anthocyanidins Các hợp chất phổ biến ở thực vật c trong nh m flavonoi s được thể hiện ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Các hợp chất kháng oxy hoá phổ biến trong nhóm flavonoids

Bạch quả, hoa cúc, mật ong, bạch đàn…

Flavanonols

Taxifolin Fustin

Cây thông (Larix

gmelinii), c y sơn mài

Isoflavones

Genistein, Genistin, Daidzein, Daidzin, Biochanin A, Formononetin

Cây họ Leguminous

(đậu nành), red clover

Anthocyanidins

Cyanidin, Pelargonidin, Peonidin, Delphinidin, Petunidin,

Malvidin

Trái cây, rau quả…

Anthocyanins

3-glucoside 3-rutinoside Cyanin Pelargonidin-3-glucoside Phenolic acids có thể được chia thành hai loại: dẫn xuất của aci enzoic như aci gallic và dẫn xuất của aci cinnamic như coumaric, caffeic và aci ferulic Aci caffeic là acid phenolic có nhiều nhất trong nhiều loại trái cây và rau quả, acid chlorogenic là hợp chất phenolic chính trong cà phê và acid ferulic có trong ngũ cốc

Cyanidin-Hình 2.1 Dẫn xuất của phenolic acids Tannins là một trong các nh m chính khác, được chia thành hai loại:

- Tannins có khả năng thuỷ phân gồm những hợp chất như (+)-Catechin, Epicatechin, (-)-Epigallocatechin, (-)-Epicatechin-3-gallate, (-)-Epigallogatechin-3- gallate thường được tìm thấy trong trà xanh, trà đen và

(-)-ca (-)-cao

- Tannins không có khả năng thuỷ phân

Ngoài ra còn một số ít Stil ene và Ligan được tìm thấy trong nho đ , chocolate và các loại hạt

Hình 2.2 Cấu trúc của stilbenes và lignin

(ii) Dựa vào cơ chế kháng oxy hoá: chia thành hai nhóm chính

Chất kháng oxy h a theo cơ chế quét gốc tự do: chống oxy hóa bằng việc phản ứng với các gốc tự do, tạo thành các sản phẩm bền hơn, từ đ làm giảm lượng gốc tự do

– tác nhân gây ra phản ứng oxy hóa Bao gồm ascorbic acid, isoascorbic acid

(erythorbic acid), butylated hydroxytoluene (BHT), butylated hydroxyanisole (BHA), gallates (propyl, octyl, dodecyl), tertbutylhydroquinone (TBHQ), propyl gallate, một số hợp chất phenolic, carotenoi Ch ng “trung h a” các gốc tự do bằng cách cho đi một nguyên tử hydro (HAT – hydrogen atom transfer) hoặc

chuyển dịch một điện tử đơn (SET – single electron transfer) [21]

Chất kháng oxy hóa bằng việc ngăn chặn các điều kiện của phản ứng oxy hóa diễn

ra như c lập các kim loại đa h a trị, dập tắt các oxy đơn ội, phân hủy sản phẩm

hy rogen peroxi e thành nước và oxy bằng enzyme (superoxide dimustase – SOD), chất kháng oxy hóa với nhiều cơ chế (sản phẩm của phản ứng Mallaird ) [26] Chúng tạo thành phức kim loại không tan, tạo các trở ngại về không gian giữa kim loại và các thành phần trong thực phẩm hoặc các sản phẩm trung gian của quá trình oxy hóa [27] Bao gồm những chất như citric acid, ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), phosphoric acid, tartaric aci … [22], [23]

2.1.2.3 Các hợp chất kháng oxy hoá tự nhiên thường gặp

Ascorbic acid (Vitamin C): Có khả năng quét các gốc anion superoxide, hydrogen peroxide, gốc hydroxyl, oxy nguyên tử và oxide nito phản ứng bằng cách cung cấp các hydro nguyên tử [28], [29]

Hình 2.3 Cơ chế kháng oxy hoá của ascorbic acid Tocopherol có tác dụng kháng oxy hoá theo cơ chế quét gốc tự do bằng cách chuyển hydro tại gốc hydroxyl thứ 6 trong vòng chromanol cho gốc alkyl peroxy để

tạo ra hydro alkyl hydroperoxide và gốc tự do tocopherol

Hình 2.4 Cơ chế kháng oxy hoá của tocopherol Quercetin đƣợc cho là hợp chất cho khả năng quét gốc tự do mạnh nhất trong nhóm flavonoid, tác dụng kháng oxy hoá thể hiện qua việc chuyển hydro và chuyển điện

tử proton tại gốc hydroxyl thứ 2 trong vòng benzene [25]

(A) Chuyển nguyên tử hydro

(B) Chuyển điện tử proton Hình 2.5 Cơ chế hoạt động quét gốc tự do của quercetin (A) và (B)

Gallic acid (3,4,5-trihydroxybenzoic acid) là một phân tử phẳng, bao gồm một vòng thơm, ba nhóm hydroxyl phenolic và một nhóm acid cacboxylic Ba nhóm hydroxyl được liên kết với vòng thơm ở vị trí ortho đối với nhau Sự sắp xếp này là yếu tố quyết định chính cho khả năng kháng oxy hóa mạnh của các hợp chất phenolic.Tác

dụng kháng oxy hoá thể hiện qua việc chuyển hydro tại nhóm hydroxyl thứ 2 [30]

Hình 2.6 Cơ chế kháng oxy hoá của gallic acid

2.1.3 Các phương pháp đánh giá khả năng kháng oxy hoá

Dựa trên phản ứng hoá học liên quan giữa các hợp chất kháng oxy hoá và các gốc tự

o, các phương pháp xác định khả năng kháng oxy hoá được phân thành hai loại [31]:

 Cơ chế phản ứng chuyển điện tử (SET)

 Cơ chế phản ứng chuyển nguyên tử hidro (HAT)

Phương pháp theo cơ chế SET: đo khả năng khử của các hợp chất kháng oxy hoá

Dựa trên phản ứng oxy hoá khử đơn giản, trong đ các hợp chất oxy hoá làm giảm các gốc tự do và tự oxy hoá Sự giảm các gốc tự do gây ra bởi các hợp chất kháng oxy hoá dẫn đến sự thay đổi màu sắc của thuốc thử, tương quan với khả năng kháng oxy hoá được đo ằng sự thay đổi độ hấp thu

X + AH  X- + AH+

AH+ + H20  A + H3O+

X- + H3O+  XH + H20 Bao gồm các phương pháp: khả năng ọn dẹp gốc tự do DPPH ( DPPH assay), khả năng khử ion sắt (FRAP assay), khả năng làm giảm gốc tự do (Trolox equivalent antioxidant capacity assay), khả năng khử ion đồng (Cupric Ion Reducing Antioxidant Capacity Assay – CUPRAC assay), khả năng ọn dẹp cation DMPD (N,N-dimethyl-p-phenylene iamine DMPD assay)…

Phương pháp theo cơ chế HAT: được định lượng dựa trên việc chuyển nguyên tử

hydro của các hợp chất kháng oxy hoá, bằng phản ứng SET kết hợp với proton

X + AH  X- + AH+Phương pháp theo cơ chế HAT bao gồm: khả năng hấp thu gốc oxy tự do (Oxygen Radical Absorbing Capacity Method – ORAC method), bẫy gốc tự do (Total Radical – Trapping Antioxidant Parameter Method – TRAP method), phát quang bằng phản ứng hóa học (Chemiluminescence Method – CL method), khả năng ức chế peroxide hóa LDL (Low – Density Lipoprotein Peroxidation Inhibition Assay), khả năng ảo vệ Crocin (Crocin Bleaching Assay)…

Trong nghiên cứu này khả năng kháng oxy hoá của các chất kháng oxy hoá trong dịch trích và sản phẩm được đánh giá theo phương pháp DPPH và FRAP

Theo cơ chế khử ion kim loại, phương pháp FRAP đơn giản tốn ít thời gian hơn so với CUPRAC Phương pháp FRAP được lựa chọn để xác định được hoạt tính kháng oxy h a đến từ carotenoids, hợp chất màu có trong lá chanh và lá cóc Tuy nhiên, theo nghiên cứu của Ronald và cộng sự (2005) FRAP không thể phát hiện triệt để hoạt tính kháng oxy hóa Kết quả FRAP có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào thời gian phân tích Các phenolic phản ứng nhanh liên kết sắt hoặc phân hủy thành các hợp chất c độ phản ứng thấp hơn hoặc khác nhau được phân tích tốt nhất với thời gian phản ứng ngắn trong thời gian 4 ph t như các nh m flavones (quercetin), flavonols (apigenin) có nhiều trong lá chanh Tuy nhiên, một số phenolic phản ứng

chậm hơn và cần thời gian phản ứng l u hơn để phát hiện ví dụ như các hợp chất có nhiều trong lá cóc caffeic acid, ascorbic acid… Do đ , điểm cuối hấp thụ một điểm

có thể kh ng đại diện cho phản ứng đã hoàn thành [32]

Theo cơ chế dập tắt gốc tự o c các phương pháp ABTS, DPPH, tuy nhiên thời gian chuẩn bị mẫu gốc tự o theo ABTS ài (12h) đồng thời độ ổn định giữa những lần nghiên cứu kh ng cao, nên phương pháp DPPH sẽ đơn giản, nhanh chóng và chỉ cần 1 thiết bị UV-VIS để thực hiện DPPH cũng là phương pháp cho khả năng quét gốc tự do triệt để [32], [33] Tuy nhiên theo nghiên cứu của Lars Muller và cộng sự (2011) thì phương pháp này kh ng phản ứng với carotenoid trong sản phẩm, phương pháp này kh ng c hiệu quả trong việc phát hiện ra hoạt tính kháng oxy hóa đến từ carotenoids [34]

Do đ để có thể tổng quát được khả năng kháng oxy hoá c trong ịch trích lá chanh, lá c c nên phương pháp FRAP và DPPH được đồng thời sử dụng trong nghiên cứu

2.2 Tổng quan về siêu âm có hỗ trợ sóng siêu âm

2.2.1 Khái niệm sóng siêu âm

Sóng siêu âm là vùng sóng có tần số cao hơn tần số tối đa mà con người có thể nghe được Sóng siêu âm có khoảng tần số từ 20kHz đến 100MHz

Sóng siêu âm sẽ gây ra những thay đổi hoá học và vật lý trong m i trường chất

l ng S ng siêu m được truyền qua mẫu l ng làm hình thành các bong bóng Sóng siêu âm truyền qua m i trường l ng sẽ xảy ra hiện tượng sủi bong bóng và vi dòng

2.2.1.1 Cơ chế sủi bóng bóng

Khi sóng siêu âm truyền qua m i trường chất l ng sẽ xảy ra chu trình kéo và nén liên tục Chu trình nén tác động một áp suất ương lên chất l ng đẩy các phân tử chất l ng lại gần nhau Chu trình giãn tác động một áp suất âm kéo các phần tử chất

l ng ra xa nhau Khi năng lượng đủ lớn, trong chu trình kéo giãn sẽ hình thành các bong bóng khí từ các phân tử khí tồn tại trong chất l ng

Kích thước những ng ng khí thay đổi sau các chu trình kéo nén Sau nhiều chu trình, các bong bóng này tiếp tục hấp thụ năng lượng và gia tăng về mặt kích thước cho đến một kích thước nhất định mà tại đ năng lượng của s ng siêu m kh ng đủ

để duy trì pha khí khiến các bong bóng nổ tung Sự nổ vỡ các bong bóng này ngoài việc làm phá vỡ cấu trúc nguyên liệu hỗ trợ cho quá trình trích ly còn bẽ gãy các liên kết trong phân tử nước tạo ra các gốc tự do Các gốc tự do này tham gia phản ứng làm biến đổi các phần tử khác

2.2.1.2 Cơ chế vi dòng

Sóng siêu âm truyền trong m i trưởng l ng với cưởng độ cao sẽ tạo ra những tác động mãnh liệt, gây nên sự hỗn loạn tại bề mặt tiếp xúc của pha khí – rắn hay l ng – rắn do sự hình thánh những vi xoáy Hiện tượng này làm xáo trộn chất l ng, hạn chế

sự hình thành lớp biên, rút ngắn ranh giới giữa các pha, cải thiện sự truyền khối, tăng hiệu quả trích ly

Hiện tượng nổ bong bóng tạo ra sự chảy rối, va chạm các phân tự với nhau với vận tốc lớn, lực cắt lớn làm tăng quá trình truyền khối giữa dung môi và chất chiết Sự sủi bong bóng, va chạm giữa các phân tử làm xuất hiện các vết nứt ở các hạt lớn, bào mòn bề mặt ở các hạt nh giúp phá vỡ cấu trúc nguyên liệu cần trích ly Việc sử dụng sóng siêu âm sẽ làm tăng đáng kể hiệu suất trích ly và rút ngắn thời gian trích

ly Tuy nhiên, siêu m làm tăng đáng kể nhiệt độ của khối nguyên liệu nên khi trích

ly các hợp chất mẫn cảm với nhiệt độ cần có biện pháp ổn định nhiệt độ

2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm

2.2.2.1 Dung môi trích ly

Dung môi là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả trích ly Dung môi sử dụng

để trích ly tuỳ thuộc vào tính chất của chất cần trích ly: độ phân cực, độ hoà tan của chất cần trích ly, mục đích trích ly, khả năng tách ung m i sau khi trích ly

2.2.2.2 Tỷ lệ nguyên liệu và dung môi

Khi tăng tỷ lệ dung môi thì hiệu suất trích ly sẽ tăng Nhưng khi tăng lượng dung môi quá cao thì hiệu suất trích ly kh ng tăng o các cấu tử cần trích ly đã hoà tan

vào dung môi Nếu sử dụng lượng dung môi thấp thì hiệu suất trích ly thấp do các cấu tử kh ng được hoà tan hoàn toàn vào ung m i Do đ , tỷ lệ nguyên liệu và dung môi là một yếu tố quan trọng cần xác định để tăng hiệu suất trích ly

2.2.2.3 Nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ hoà tan của cấu tử trích ly, độ nhớt dịch trích, độ bền của cấu tử cần trích Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến m i trường truyền sóng, ảnh hưởng đến quá trình truyền năng lượng của s ng siêu m, o đ ảnh hưởng đến hiệu quả trích ly Khi tăng nhiệt độ cao hơn sẽ cho hiệu quả trích ly cao hơn, o gia tăng hiện tượng sủi bong bóng Tuy nhiên, hiện tượng này giảm khi tăng tiếp tục tăng nhiệt độ, do một số chất mẫn cảm với nhiệt độ sẽ bị phá huỷ

2.2.2.4 Công suất siêu âm

Tăng c ng suất siêu âm sẽ làm tăng mức năng lượng được truyền vào m i trường,

o đ khi tăng c ng suất siêu âm thì hiệu suất trích ly sẽ tăng Tuy nhiên hiệu suất trích ly tăng trong một khoảng tăng c ng suất nhất định, do một phần năng lượng sóng có thể chuyển thành dạng nhiệt năng

2.2.2.5 Thời gian xử lý siêu âm

Thời gian càng ài thì s ng siêu m tác động làm biến đổi nguyên liệu càng sâu sắc Tuy nhiên, thời gian trích ly khác nhau tuỳ loại nguyên liệu, công suất siêu âm, loại

và lượng dung môi sử dụng

2.3 Tổng quan về lá chanh, lá cóc

2.3.1 Lá chanh

2.3.1.1 Nguồn gốc, phân loại

Citrus aurantifolia (Christm) Swingle là một loại c y được trồng ở nhiều nước trên

thế giới và phát triển ở các vùng nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới n ng như Nam Florida, Ấn Độ, Mexico, Ai Cập và Tây Ấn [35]

Chi (genus): Citrus

Loài (species): Citrus Aurantifolia (Christm.) Swingle

2.3.1.2 Thành phần các hợp chất kháng oxy hoá của lá chanh

Trong nghiên cứu của Nguyễn Văn Lợi và cộng sự (2014), sử dụng phương pháp GC-MS đã xác định được 26 thành phần trong tinh dầu lá chanh giấy Tân Yên, trong đ c 76.83% là 14 thành phần thuộc chất terpen (nhóm monoterpene 73.14%

và sesquiterpene: 3.69%) Ngoài ra kết quả còn cho thấy có 12 thành phần thuộc dẫn xuất chứa oxy của terpen chiếm 20.95% (nhóm aldehyde 5.83%, alcohol 9.84%, ketone 1.38% và ester 3.9%) [36]

Nghiên cứu của Abubakar U Zage và cộng sự (2018) khi trích ly lá chanh trong ung m i ethanol đã tìm thấy đƣợc các thành phần hoá học trong lá chanh gồm các

nh m nhƣ alkaloi s, flavonoi , glycosis, sapoin, steroids, phenols, terpenoid và tannin [2] Cụ thể, một số hợp chất kháng oxy hoá c trong lá chanh nhƣ rutin, apigenin, quercetin, kaempferol, nobiletin [1]

Bảng 2.2 Thành phần kháng oxy hoá trong lá chanh

Trong y học, kết quả nghiên cứu của O.S.Enejoh (2015) cho thấy lá chanh được sử dụng rộng rãi trong điều trị vết thương, ạ ày, đau đầu, buồn nôn, sốt, ho, đau họng [35]

Theo nghiên cứu của R.K.Pathan (2012), dịch trích lá chanh được thu nhận bằng cách sử dụng ung m i trích ly khác nhau (như choloroform, ethanol, acetone và

pertroleum ether) có khả năng ức chế đáng kể các vi sinh vật như Staphylococcus

aureus, Escherichia coli, Psedomonas spp, Aspergillus niger, Aspergillus fumigates… và c thể được dùng như một loại thảo ược cũng như là cơ sở để phát

triển các loại thuốc mới [37] Cũng tương tự, theo nghiên cứu của Oboh P.A (1997),

trích ly thu nhận dịch trích lá chanh với dung môi ethanol 70% và nước với tỷ lệ 1:2

từ 3-5h hay tinh dầu trích ly từ lá chanh trong nghiên cứu Fatemeh Azhdarzadeh và cộng sự (2016) đều cho thấy dịch trích lá chanh có khả năng ức chế hoạt động các

vi sinh vật như Bacillus subtilis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus,

Samonella spp…[38], [39]

2.3.1.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về lá chanh

Thành phần hoá học và các hoạt tính kháng oxy hoá của lá chanh dần được nghiên cứu ngày càng nhiều trong những năm gần đ y

Dịch trích lá chanh thu được theo nghiên cứu M.R Loizzo và cộng sự (2012) trong điều kiện trích ly: ngâm lá 48h trong methanol (4 lần), sau đ được tách chiết bằng methanol/H2O (8:2) và n-hexane Dịch trích thu được khi phân tích sắc ký l ng, tìm

ra được các hợp chất flavonoids có trong dịch trích bao gồm: apigenin, rutin, quercetin, kaempferol và nobiletin và khi phân tích phổ quang cho thấy hai thành phần monoterpenes và sesquiterpene hiện diện hầu hết trong các mẫu dịch trích Kết quả của nghiên cứu cũng cho thấy IC50 của dịch trích vào khoảng 91.4 – 107.4 g/ml có khả năng ngăn cản tốt hoạt động của enzyme acetylcholinesterase, tác nhân gây ra rối loạn thoái hoá thần kinh [1]

Năm 2014, nghiên cứu của P.M.Sarabjot Kaur và cộng sự cũng cho thấy khả năng kháng oxy hoá của dịch trích lá chanh với kết quả hàm lượng phenolic tổng là

366.05 0.13 mg/100g và hàm lượng flavonoids là 39.03 0.2 mg/100g khi trích

ly trong điều kiện: đồng nhất lá chanh trong ethanol 80% ở nhiệt độ ph ng và được

ly tâm ở 10.000 vòng / phút trong 15 phút, tiếp đ phần lắng được trích lại hai lần với 80% ethanol, được h a tan trong 5ml nước cất và bảo quản ở 4 – 8oC trong suốt quá trình nghiên cứu của tác giả [40]

Hoạt tính kháng oxy hoá của dịch trích lá chanh sẽ khác nhau tuỳ theo những điều kiện trích ly khác nhau Nghiên cứu của J.H.Lee và cộng sự (2014) đã trích ly các hoạt chất từ lá chanh bằng những loại ung m i khác nhau như methanol, n-Hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol, nước cho khả năng kháng oxy hoá khác nhau Kết quả là hàm lượng phenolic tổng ao động từ 9.8 đến 31.8 g/ml, hàm lượng flavonoid ao động từ 4.4 đến 17.5 g/ml Bên cạnh đó, khi trích ly trong dung môi methanol, chloroform có giá trị IC50 lần lượt là: 17.68 7.4; 10.27 4.6 (mg/mL) đều lớn hơn IC50 của BHT (IC50 = 0.3 0.04 mg/mL) [41]

Nghiên cứu của B.Khettal và cộng sự (2017), dịch trích lá chanh thu được khi trích

ly trong hai điều kiệu khác nhau: 3h trong nước ở 60oC và trong methanol ở 25oC với tỷ lệ nguyên liệu: dung môi là 1:10 cho giá trị IC50 lần lượt là 95.32 2.06, 65.42 2.6 g/ml; hàm lượng phenolic tổng là 5.77 0.16, 106.05 2.73

mgGAE/g chất khô [42]

Cùng tỷ lệ nguyên liệu: ung m i là 1:10, nhưng ở điều kiện trích ly thu nhận trích

ly lá chanh từ theo nghiên của J Al Namani và cộng sự (2018) là khi ngâm 50g bột

từ lá chanh trong 500ml ethanol 95% (1:10), đun s i nhẹ trong nồi cách thuỷ trong 2h thì kết quả thu nhận cũng khác so với nghiên cứu trên của tác giả B.Khettal và cộng sự Kết quả được cho thấy hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích lá chanh là

do sự hiện diện của hàm lượng ascorbic acid và các chất chuyển hóa thực vật thứ cấp có hoạt tính sinh học như alkaloi s, tannin, steroi , v.v Với Hàm lượng phenolic tổng là 322.57 15.4 GAE/mg chất khô, hàm lượng flavonoids là 41.38 5.5 QE/mg chất khô và giá trị IC50 theo DPPH là 200 g/ml [43]

Việc xác định hoạt tính kháng oxy của dịch trích lá chanh và ứng dụng vào để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm chả cá thác lác đã được nghiên cứu bởi Lê Thị Minh Thuỷ và Trương Thị Mộng Thu (2019) Hoạt tính kháng oxy hoá của dịch trích lá chanh cho thấy ịch trích lá chanh được trích ly với tỉ lệ lá chanh : nước cất (w/v) là 1:1.5 trong 2 giờ ở nhiệt độ phòng cho hiệu quả kháng oxy hoá tối ưu với hàm lượng polyphenol, hàm lượng flavonoi và chỉ số IC50 đạt lần lượt là 170 mgGAE/g, 63.2 μgQE/g và 171 μg/mL Sau 15 ngày ảo quản lạnh, mẫu đối chứng

và mẫu ao g i ằng màng ao chitosan kết hợp 4% ịch trích lá chanh vẫn giữ được giá trị cảm quan (11.8 và 13.8 điểm) và vi sinh nằm trong giới hạn cho phép (8.2x105 và 6.7x105 cfu/g) Khả năng hạn chế sự oxy hoá lipi trong quá trình ảo quản th ng qua chỉ số PoV cho thấy màng c ổ sung ịch trích lá chanh c chỉ số PoV là 0.607 meq/kg thấp so với mẫu đối chứng là 1.29 meq/kg Từ kết quả nghiên cứu c thể thấy, với việc bổ sung các hợp chất tự nhiên từ thực vật c thể kéo ài thời gian ảo quản các sản phẩm thuỷ sản [44]

2.3.2 Lá cóc

2.3.2.1 Nguồn gốc, phân loại

Spondias mombin thuộc họ Anacardiaceae và được tìm thấy ở các vùng Bắc, Đ ng

Bắc và Trung-Tây của Brazil, cũng như ở các vùng nhiệt đới của Mỹ, Châu Phi và

Châu Á [45]

Hình 2.8 Lá cóc

Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ (Unite States Department of Agriculture) đã ph n loại tên khoa học như sau:

Giới (regnum): Plante

Bộ (ordo): Spaindales

Họ (familia): Anacardiaceae

Chi (genus): Spondias

Loài (species): Spondias mombin L

2.3.2.2 Thành phần các hợp chất kháng oxy hoá của lá cóc

Các nghiên cứu trước đ y cho thấy nhiều hợp chất được phân lập và xác định từ dịch trích ly từ lá cóc Tương tự như lá chanh, nghiên cứu của P.C.Njoku và cộng

sự (2007) đã xác định được trong lá cóc có chứa các nhóm chất sau: phenols, flavonoid, alkanoids, tannins, sapoinds [46] Thành phần nh m phenolic như:

ascorbic acid, chlorogenic acid, ellagic acid, caffeic acid, gallic acid, vanillic acid, 6-(8'Z,11'Z-heptadecatrienyl)-salicylic acid, 6-(10'Z-heptadecenyl)-salicylic acid, 6- (12'Z-nonadecenyl)-salicylic acid, 6-(15'Z-heneicosenyl)-salicylic acid hay ở dạng các flavonoi như isoquercetin, quercetin, rutin, catechin…[3], [4], [45], [46]

Ngoài ra, trong lá cóc còn chứa các tannin như: geraniin, galloyl geraniin, saponis…[47], các sterols, terpenoids [48]

Bảng 2.3 Thành phần kháng oxy hoá trong lá cóc

Thành phần Công thức phân tử Công thức cấu tạo

Hàm lượng (mg/g dịch trích)

Chlorogenic

2.3.2.3 Công dụng

Trong ẩm thực, lá c c được sử dụng như một loại rau sống, trong các m n ăn Thái

lá c c được sử dụng nhiều để làm các món g i, cũng như được ùng để nấu canh chua nhờ vị chua thanh của nó

Trong y học, lá c c thường được sử dụng trong y học cổ truyền để ngăn một số loại bệnh trong đ c ệnh mất trí nhớ Trong nghiên cứu của Taiwo Olayemi Elufioye

và cộng sự (2017), trong dịch trích lá cóc sử dụng dung môi methanol để trích ly cho thấy hợp chất kampesterol là hợp chất thường tìm thấy trong một số loài thực vật như trong ầu hạt đậu nành, dầu của hạt cải dầu có tác dụng ức chế hoạt động của cholinesterase nhằm ức chế hoạt động của enzyme acetylcholinesterase phân huỷ acetylcholine, gi p tăng nồng độ và thời gian hoạt động của dẫn truyền xung thần kinh đối với những người mắc bệnh Alzheimer Bên cạnh hợp chất kampesterol, còn có 2 hợp chất betulin và 3,7,11,15 – tetrametyl-2-hexandecen -1-

ol cũng là hợp chất được nghiêm cứu để phát triển loại thuốc nhằm điều trị bệnh Alzheimer [49] Ngoài ra, dịch trích lá cóc còn có tác dụng chống lo âu, chống trầm cảm, an thần, tăng cường trí nhớ, bảo vệ thần kinh

Nghiên cứu của Olukemi và cộng sự (2014) chỉ ra rằng dịch trích lá cóc khi trích ly

ở các ung m i khác nhau đều có tác dụng trong việc kháng khuẩn như: chống lại vi

khuẩn Enterobacter, Staphylococcus aureus….[50] Kết quả cũng tương tự như

nghiên cứu của Maduka (2014), dịch trích lá cóc được thu nhận bằng cách sử dụng dung m i trích ly khác nhau (như ethanol, nước lạnh và nước nóng) có khả năng ức

chế đáng kể các vi sinh vật như Staphylococcus aureus, Escherichia coli,

Psedomonas aeruginosa…[51]

2.3.2.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về lá cóc

Tương tự như lá chanh, ngoài việc định lượng các thành phần h a học của nguyên liệu, thì các khảo sát về điều kiện trích ly nhằm thu được dịch trích có hoạt tính kháng oxy hoá cao cũng đang ần được quan t m Tuy nhiên, các nghiên cứu về

hoạt tính kháng oxy hoá của lá cóc (Spondias mombin) chưa được tìm thấy nhiều

trong các nghiên cứu trong nước

Theo nghiên cứu A.C Akinmoladun và cộng sự (2010) dịch trích lá c c thu được khi trích trong 72h với dung môi methanol 75%, tỷ lệ nguyên liệu : dung môi là 2:5

có chứa các hợp chất: alkaloids, spanoids, tanin, terpenoids, flavonoi s….Hàm lượng phenolic tổng là 328.56 11.37 mgGAE/l và hàm lượng flavonoids là 227.96 3.46 QE/mg và DPPH IC50 = 88.58 3.04 g/ml [52]

Khi sử dụng ung m i methanol 80% để trích ly thu nhận dịch trích lá cóc ở nhiệt

độ thường 25 – 28oC trong 7 ngày trong nghiên cứu của Da Silva và cộng sự (2012)

đã định lượng được hàm lượng của một số hợp chất kháng oxy hoá trong lá cóc với hàm lượng ellagic acid là 41.56 0.01 mg/g dịch trích và hàm lượng quercetin = 2.36 0.01 mg/g dịch trích Kết quả của nghiên cứu xác định giá trị IC50 theo DPPH của dịch lá cóc là 0.417 0.01 mg/ml [4]

Tương tự như kết quả nghiên cứu của A.C Akinmoladun và cộng sự (2010), các hợp chất kháng oxy hoá có trong dịch trích lá c c như saponin, flavonoids, alkaloids, tainins cũng được tìm thấy trong nghiên cứu của Maduka và cộng sự (2014) khi sử dụng ung m i là ethanol 80%, nước lạnh và nước nóng là dung môi trích ly để thu nhận dịch trích [51]

Dịch trích lá cóc được thu nhận từ a điều kiện khác nhau: nước ở nhiệt độ thường trong 48h; nước ở 50oC trong 48h; ethanol 70% trong 15 ngày theo nghiên cứu của A.P Bhandarkar và cộng sự (2015) cũng cho kết quả với hàm lượng phenolic tổng lần lượt là 155.126 12.546; 461.698 3.774; 54.956 3.027 mgGAE/g dịch

trích [53]

Cùng với việc sử dụng dung môi ethanol 70% khi trích ly để thu nhận dịch trích lá cóc giống như điều kiện nghiên cứu của A.P Bhandarkar và cộng sự (2015), tuy nhiên khi tác giả B Cabral và cộng sự (2016) sử dụng thời gian trích ly ngắn hơn là

7 ngày thì kết quả cho thấy trong dịch trích lá cóc ở nồng độ 2.5 mg/ml có chứa