Khảo sát điều kiện trích ly thu nhận dịch chiết lá ổi, lá chanh và ứng dụng để hạn chế quá trình oxy hóa lipid trong sản phẩm patties cá

Với mục đích trên, nghiên cứu này tập trung khảo sát hoạt tính chống oxi hóa của hai loại dịch trích từ thực vật là lá ổi Psidium guajava, lá chanh Citrus aurantifolia; đồng thời ứng dụn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học 1 : TS TRẦN THỊ THU TRÀ

Cán bộ hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS TÔN NỮ MINH NGUYỆT

Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS Lê Minh Hùng

Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS Nguyễn Thị Hiền

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia TP.HCM ngày 10 tháng 01 năm 2019

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

1 Chủ tịch Hội đồng: GS.TS Lê Văn Việt Mẫn

2 Phản biện 1: TS Lê Minh Hùng

3 Phản biện 2: TS Nguyễn Thị Hiền

4 Ủy viên: PGS.TS Hoàng Kim Anh

5 Ủy viên, thư ký: TS Trần Thị Ngọc Yên

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

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Huỳnh Thị Hà Vy MSHV: 1770309

Ngày, tháng, năm sinh: 16/04/1994 Nơi sinh: Quảng Ngãi

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Mã số: 60540101

I TÊN ĐỀ TÀI

Khảo sát điều kiện trích ly thu nhận dịch chiết lá ổi, lá chanh và ứng dụng để hạn chế quá trình oxy hóa lipid trong sản phẩm patties cá

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

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

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 07/2018

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/2019

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Cán bộ hướng dẫn 1: TS Trần Thị Thu Trà

Cán bộ hướng dẫn 2: PGS.TS Tôn Nữ Minh Nguyệt

TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2019

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến các thầy cô giáo trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM, đặc biệt các thầy cô khoa Kỹ thuật hóa học, bộ môn Công nghệ thực phẩm đã tạo điều kiện cho em học tập và nghiên cứu, cung cấp những kiến thức và kinh nghiệm để em có một vốn tri thức vững vàng trước khi rời khỏi trường

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của cô TS Trần Thị Thu Trà và

cô PGS TS Tôn Nữ Minh Nguyệt – là người trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Em cũng xin cảm ơn phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia trường đại học Bách Khoa

TP HCM, phòng thí nghiệm hóa dược, hóa hữu cơ vì sự hỗ trợ về điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị thí nghiệm, tạo điều kiện để chúng em có thể thực hiện nghiên cứu

và hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp của mình Em xin gửi lời cảm ơn thầy Huỳnh Trung Việt đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em thực hiện thí nghiệm

Em xin cảm ơn các anh (chị) học viên cao học đợt 2 khóa 2017 và các em sinh viên CNTP khóa 2014 đã nhiệt tình giúp đỡ em trong thời gian qua Lời cảm ơn cuối cùng xin được gửi đến gia đình - những người luôn đặt niềm tin, cổ vũ và giúp đỡ, động viên tinh thần để em hoàn thành tốt công việc của mình

Xin gửi lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc nhất!

Học viên cao học

Huỳnh Thị Hà Vy

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Với xu hướng sử dụng những hợp chất chống oxy hóa tự nhiên để bảo quản thực phẩm, gần đây đã có nhiều nghiên cứu trên các loại thực vật khác nhau Với mục đích trên, nghiên cứu này tập trung khảo sát hoạt tính chống oxi hóa của hai loại dịch trích từ thực

vật là lá ổi (Psidium guajava), lá chanh (Citrus aurantifolia); đồng thời ứng dụng dịch

trích để hạn chế quá trình oxy hóa chất béo trong suốt quá trình bảo quản sản phẩm patties cá basa

Phương pháp Foline-Ciocalteu được sử dụng để định lượng hàm lượng phenolic tổng có trong dịch trích lá Hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích được đánh giá theo phương pháp bắt gốc tự do DPPH và phương pháp khử sắt FRAP Với lá ổi, trích ly ở 50oC trong 6h, sử dụng dung môi ethanol nồng độ 50% (v/v), tỉ lệ nguyên liệu và dung môi là 1:10, hàm lượng phenolic tổng thu được là 248.70 mg GAE/g chất khô, giá trị IC50 (DPPH) đạt 0.22 mg/mL; với lá chanh, trích ly ở 40oC trong 150 phút, sử dụng dung môi ethanol nồng độ 30% (v/v), tỉ lệ nguyên liệu và dung môi là 1:10, hàm lượng phenolic tổng thu được là 192.63 mg GAE/g chất khô, giá trị IC50 (DPPH) đạt 6.32 mg/mL Hoạt tính chống oxy hoá của dịch trích sử dụng phương pháp khử sắt (FRAP) của lá ổi là 2247.45

μM TEAC/g chất khô và lá chanh là 1327.37 μM TEAC/g chất khô Hiệu suất trích ly của dịch trích lá ổi là 21.94% và với lá chanh là 16.96%

Kết quả thu được khi bổ sung dịch trích từ lá ổi và lá chanh vào sản phẩm patties cá basa được xác định thông qua các chỉ số: hàm lượng phenolic tổng, hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH và FRAP, chỉ số acid, số nối đôi liên hợp, chỉ số peroxide, giá trị TBARS

và giá trị màu sắc Việc bổ sung các loại dịch trích có thể kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm đến 4-5 ngày trong điều kiện bảo quản lạnh (4oC)

ABSTRACT

With the trend of using natural antioxidant compounds to preserve food, there have been many studies on different plants For this purpose, this study focused on the antioxidant

activity of two plants extract: guava leaves (Psidium guajava), lime leaves (Citrus

aurantifolia); besides, supplemented these extract to Pangasius bocourti patties

production to prevent lipid changes during preservation time

The Foline-Ciocalteu method is used to quantify the total phenolic content present in leaf extracts The antioxidant activity of the extract was assessed using free radical

capture method (DPPH) and iron removal method (FRAP) For psidium guajava leaves,

extract at 50oC in 6 hours, use 50% ethanol solvents (v/v), the ratio of raw materials and solvents is 1:10, total phenolic content is 248.70 mg GAE/g, IC50 (DPPH) values reached

0.22 mg/mL; with citrus aurantifolia leaves, extract at 40oC for 150 minutes, use 30% ethanol solvents (v/v), the ratio of raw materials and solvents is 1:10, total phenolic content is 192.63 mg GAE/g, IC50 (DPPH) value was 6.32 mg/mL The antioxidant

activity of extract extracted using iron reduction method (FRAP) of psidium guajava leaves was 2247.45 μM TEAC/g dry and citrus aurantifolia leaves was 1327.37 μM TEAC/g Extraction yield of psidium guajava leaves extract was 21.94% and citrus

aurantifolia leaves extract was 16.96%

The results obtained by adding psidium guajava and citrus aurantifolia leaves extract in

Pangasius bocourti patties were determined through the following indicators: total

phenolic content, DPPH and FRAP antioxidant activity, acid value, conjugated dienes contents, peroxide value, TBARS value and color The addition of extracts may extend the shelf life of products to 4-5 days under cold storage conditions (4oC)

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của cô TS Trần Thị Thu Trà và cô PGS TS Tôn Nữ Minh Nguyệt Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn này là trung thực và không sao chép

từ bất cứ một nguồn nào, dưới bất kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu

đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng theo yêu cầu Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm qui chế đào tạo, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Học viên cao học

Huỳnh Thị Hà Vy

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

TÓM TẮT ĐỀ TÀI iii

MỤC LỤC HÌNH viii

MỤC LỤC BẢNG xi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xiii

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 3

Tổng quan về quá trình oxi hóa chất béo 3

Quá trình oxi hóa chất béo trong thực phẩm 3

Các chất chống oxy hóa và cơ chế chống oxy hóa 6

Phương pháp xác định khả năng chống oxy hóa của các chất kháng oxy hóa 11

Tổng quan về lá ổi, lá chanh 12

Lá ổi (Psidium guajava) 12

Lá chanh (Citrus aurantifolia) 18

Sản phẩm patties cá 20

Giới thiệu về patties cá 20

Các chất chống oxy hóa thường gặp trong patties 21

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

Nguyên liệu 22

Nguyên liệu để thu dịch trích 22

Nguyên liệu sản xuất patties cá 22

Hóa chất – thiết bị 24

Hóa chất 24

Thiết bị 25

Các quy trình thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm 27

Quy trình thu nhận dịch trích từ lá ổi, lá chanh ở quy mô phòng thí nghiệm 27

Quy trình sản xuất patties cá ở quy mô phòng thí nghiệm 28

Nội dung nghiên cứu 29

Mục đích nghiên cứu 29

Sơ đồ nghiên cứu 30

Kế hoạch thí nghiệm 30

Các phương pháp phân tích 34

Các phương pháp xác định chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu lá và patties cá 34

Các phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích và mẫu patties cá 34

Phương pháp trích ly chất béo từ mẫu patties cá 35

Các phương pháp xác định chỉ tiêu chất lượng của mẫu patties cá 35

Phương pháp xử lí số liệu 36

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 38

Khảo sát điều kiện trích ly để thu nhận dịch trích từ lá ổi và lá chanh 38

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hoạt tính chống oxi hóa của dịch trích lá ổi và lá chanh 38

Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hoạt tính chống oxi hóa của dịch trích lá ổi và lá chanh 40

Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung môi trích ly đến hoạt tính chống oxi hóa của dịch trích lá ổi và lá chanh 44

Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:dung môi trích ly đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích lá ổi và lá chanh 47

Xác định hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích lá ổi và lá chanh 50

Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích đến các chỉ tiêu hóa học của patties cá 52

Thành phần hóa học cơ bản của patties cá 52

Giá trị AV – Chỉ số acid 53

Giá trị CD – Lượng nối đôi liên hợp 55

Giá trị PoV – Chỉ số peroxide 58

Giá trị TBARS 60

Màu sắc 63

Hàm lượng phenolic tổng 71

Hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH 72

Hoạt tính chống oxy hóa theo FRAP 73

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76

Kết luận 76

Kiến nghị 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

PHỤ LỤC 88

MỤC LỤC HÌNH

Hình 2.1 Công thức cấu tạo của ascorbic acid 9

Hình 2.2 Cơ chế chống oxy hóa của ascorbic acid 9

Hình 2.3 Công thức cấu tạo α- Tocopherol 9

Hình 2.4 Cơ chế chống oxy hóa của tocopherol 10

Hình 2.5 Công thức của BHA (a) và BHT (b) 10

Hình 2.6 Công thức của TBHQ 11

Hình 2.7 Lá ổi (Psidium guajava) 13

Hình 2.8 Các hợp chất phenolic trong lá ổi 14

Hình 2.9 Các hợp chất flavonoid trong lá ổi 14

Hình 2.10 Các hợp chất carotenoid trong lá ổi 15

Hình 2.11 Lá chanh (Citrus aurantifolia) 18

Hình 2.12 Các thành phần phần chính trong dịch chiết lá chanh 18

Hình 3.1 Hình bột lá ổi (A), bột lá chanh (B) 22

Hình 3.2 Cá basa 22

Hình 3.3 Quy trình thu nhận dịch trích từ lá ổi và lá chanh 27

Hình 3.4 Quy trình chế biến patties cá basa 28

Hình 3.5 Sơ đồ nghiên cứu 30

Hình 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) 38

Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) 39

Hình 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP của dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) 39

Hình 4.4 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) 41

Hình 4.5 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) 42

Hình 4.6 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP của dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) 42

Hình 4.7 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích

lá ổi (A) và lá chanh (B) 44Hình 4.8 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) 46Hình 4.9 Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP của dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) 46Hình 4.10 Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:dung môi đến hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) 48Hình 4.11 Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:dung môi trích ly đến hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP của dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) 49Hình 4.12 Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:dung môi trích ly đến khả năng khử gốc tự

do DPPH của dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) 49Hình 4.13 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) đến giá trị AV (mgKOH/g chất béo) của mẫu patties cá bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 54Hình 4.14 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) đến giá trị CD (µmol/mg mẫu) của mẫu patties cá basa bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 57

Hình 4.15 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) đến giá trị

59Hình 4.16 Ảnh hưởng của dịch lá ổi (A), lá chanh (B) đến giá trị TBARS (mg MA/ kg mẫu) của mẫu patties cá basa bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 62Hình 4.17 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch lá ổi (A) và lá chanh (B) đến giá trị L của mẫu patties cá basa bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 65Hình 4.18 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch lá ổi (A) và lá chanh (B) đến giá trị a của mẫu patties cá basa bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 66Hình 4.19 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch lá ổi (A) và lá chanh (B) đến giá trị b của mẫu patties cá basa bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 67Hình 4.20 Ảnh hưởng của dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) đến giá trị khác biệt về màu sắc (∆E) khi so sánh các mẫu ở các mốc thời gian khác nhau so với ngày đầu tiên 69

Hình 4.21 Hàm lượng phenolic tổng của các mẫu patties cá bổ sung dịch trích lá ổi (A)

và lá chanh (B) bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 71

Hình 4.22 Hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH của các mẫu patties cá bổ sung dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 72

Hình 4.23 Hoạt tính chống oxy hóa theo FRAP của các mẫu patties cá bổ sung dịch trích lá ổi (A) và lá chanh (B) bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 74

Hình phụ lục 1 Cơ chế phản ứng với gốc tự do của DPPH• 90

Hình phụ lục 2 Phản ứng của phương pháp FRAP 93

Hình phụ lục 3 Đường chuẩn acid gallic 102

Hình phụ lục 4 Đường chuẩn Trolox - DPPH 102

Hình phụ lục 5 Đường chuẩn FRAP 103

Hình phụ lục 6 Khả năng quét gốc tự do (%) của BHT 103

Hình phụ lục 7 Khả năng quét gốc tự do của dịch trích lá ổi 104

Hình phụ lục 8 Khả năng quét gốc tự do của dịch trích lá chanh 104

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của lá ổi 15

Bảng 2.2 Những nghiên cứu được tiến hành trên lá và quả ổi 17

Bảng 2.3 Những nghiên cứu được tiến hành trên lá và quả chanh 19

Bảng 3.1 Một số thành phần hóa học của phi lê cá basa 23

Bảng 3.2 Các hóa chất dùng trong nghiên cứu 24

Bảng 3.3 Các thiết bị dùng trong nghiên cứu 25

Bảng 3.4 Công thức phối trộn của patties cá basa 29

Bảng 3.5 Hoạch định thí nghiệm khảo sát điều kiện trích ly lá ối, lá chanh 31

Bảng 4.1 Các thông số trích ly dịch trích lá ổi và lá chanh 50

Bảng 4.2 Hàm lượng phenolic tổng và hoạt tính chống oxy hóa của BHT, dịch trích lá ổi, lá chanh 51

Bảng 4.3 Hàm lượng BHT và dịch trích bổ sung vào patties cá 52

Bảng 4.4 Tên viết tắt các mẫu patties sử dụng trong thí nghiệm 52

Bảng 4.5 Sự thay đổi màu sắc của patties cá qua các ngày bảo quản 70

Bảng phụ lục 1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích lá ổi và lá chanh 105

Bảng phụ lục 2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng thời gian trích ly đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích lá ổi và lá chanh 106

Bảng phụ lục 3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung môi đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích lá ổi và lá chanh 107

Bảng phụ lục 4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu:dung môi đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích lá ổi và lá chanh 108

Bảng phụ lục 5 Sự thay đổi hàm lượng phenolic tổng (mgGAE/g) của patties cá trong quá trình bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 109

Bảng phụ lục 6 Sự thay đổi giá trị DPPH (µMTEAC/g) của patties cá trong quá trình bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 110

Bảng phụ lục 7 Sự thay đổi giá trị FRAP (µMTEAC/g) của patties cá trong quá trình bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 111

Bảng phụ lục 8 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá ổi và lá chanh đến giá trị AV của patties cá bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 112Bảng phụ lục 9 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá ổi và lá chanh đến giá trị CD của patties cá bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 113Bảng phụ lục 10 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá ổi và lá chanh đến giá trị PoV của patties cá bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 114Bảng phụ lục 11 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá ổi và lá chanh đến giá trị TBARS của patties cá bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 115Bảng phụ lục 12 Sự thay đổi giá trị L của mẫu patties cá trong quá trình bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 116Bảng phụ lục 13 Sự thay đổi giá trị a của mẫu patties cá trong quá trình bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 117Bảng phụ lục 14 Sự thay đổi giá trị b của mẫu patties cá trong quá trình bảo quản ở 4oC trong 15 ngày 118Bảng phụ lục 15 Sự thay đổi giá trị ∆E của mẫu patties cá trong quá trình bảo quản ở

4oC trong 15 ngày 119

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ABTS: 2,2' -azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)

ANOVA: Analysis Of Variance - Phân tích sự khác biệt

AOAC: Association Of Analytical Communities

AV: Acid value - Chỉ số acid

BHA: Butylate hydroxyanisole

BHT: Butylate hydroxytoluene

CD: Conjugated diene - Nối đôi liên hợp

CUPRAC: Cupric Ion Reducing Antioxidant Capacity

DPPH: 2,2-diphenyl-1 -picrylhydrazyl

EDTA: Ethylenediamine tetraacetic acid

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

GAE: Gallic acid equivalent

HAT: Hydrogen atom transfer

ICUMSA: International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis -

Ủy ban quốc tế về thống nhất các phương pháp phân tích đường

LDL: Low Density Lipoprotein

LOXs: Lipoxygenase

MA: Malondialdehyde

ORAC: Oxygen Radical Absorbing Capacity

PG: Propyl gallates

PoV: Peroxide value - Chỉ số peroxide

RSA: Radical Scavenging Activity-khả năng ức chế gốc tự do

SET: Single electron transfer

TBARS: Thiobarbituric Acid Reactive Substances

TBHQ: Tert - butyl hydroquinone

TCA: Trichloroacetic acid

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TE: Trolox equivalent

TEAC: Trolox equivalent antioxidant capacity

TMP: 1,1,3,3 - tetramethoxypropane

TOSCA: Total Oxyradical Scavenging Capacity

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

TP: Total phenolic

TRAP: Trapping Antioxidant Parameter

USDA: United States Department of Agriculture - Bộ Nông nghiệp Hoa

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển của xã hội, chất lượng cuộc sống của con người ngày càng được nâng cao thì các mối quan tâm về sức khỏe cũng được chú trọng nhiều hơn Công nghiệp chế biến thực phẩm cũng phải thay đổi không ngừng để bắt kịp với nhu cầu của người tiêu dùng Cá và các sản phẩm chế biến từ cá là một trong những loại thực phẩm trong được sử dụng phổ biến và thường xuyên trong bữa ăn hằng ngày Tuy nhiên, trong quá trình chế biến và bảo quản, các sản phẩm thường bị hư hỏng do

sự phát triển của vi sinh vật và sự oxy hóa, đặc biệt là sự oxy hóa chất béo [1] Quá trình oxy hóa lipid phụ thuộc vào thành phần hóa học của cá và điều kiện bảo quản [1] Quá trình này làm thay đổi màu sắc, kết cấu, mùi vị, ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng và làm giảm giá trị sử dụng của sản phẩm [2].Việc điều khiển tốc độ của quá trình oxy hóa lipid bằng cách sử dụng các chất chống oxy hóa có thể giảm thiểu

sự hư hỏng, duy trì chất lượng cũng như kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm

Các chất chống oxy hóa thường được bổ sung vào sản phẩm cá, đặc biệt là nhóm chất chống oxy hóa tổng hợp tan trong chất béo như butylated hydroxy anisol (BHA), butylated hydroxy toluen (BHT), tert - butyl hydroquinone (TBHQ), octyl gallate (OG), dodecyl gallate (DG) và propyl gallate (PG) [3] [4] [5] Mặc dù, những chất chống oxy hoá tổng hợp này cho thấy hoạt tính mạnh hơn chất chống oxy hoá tự nhiên như α-tocopherol, ascorbic acid, nhưng chúng cho thấy những mối nguy về vấn

đề an toàn đối với sức khoẻ con người [6] Vì thế, xu hướng phổ biến hiện nay là thay thế các chất chống oxy hóa tổng hợp bằng các chất có nguồn gốc thiên nhiên Một số chất chống oxy hóa tự nhiên ngoài chức năng hạn chế quá trình oxy hóa trong thực phẩm trong quá trình bảo quản còn có những tác động khác tốt cho sức khỏe người

sử dụng

Lá ổi (psidium guajava) và lá chanh (citrus aurantifolia) là hai loại thực vật chứa

nhiều hoạt chất có khả năng chống oxy hóa và có nhiều ứng dụng trong y học Nếu

lá ổi dùng nhiều như một bài thuốc chống đau bụng, tiêu chảy và chống viêm thì lá chanh có tác dụng tích cực như một chất khử trùng, điều trị đau dạ dày, táo bón, đau đầu, ho, viêm họng [7] Tuy nhiên, khả năng chống oxy hóa từ dịch trích của chúng

vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, đặc biệt là trong các sản phẩm từ cá

Với sự phát triển của nhịp sống công nghiệp, các thực phẩm ăn liền ngày càng được

ưu tiên lựa chọn, trong đó patties cá là một trong những sản phẩm Nhiều loại chất chống oxy hóa tự nhiên đã được nghiên cứu thử nghiệm nhưng đến nay vẫn còn ít các công bố khoa học về việc sử dụng dịch trích từ lá ối và lá chanh trong sản xuất patties cá basa

Trên cơ sở đó, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu: “Khảo sát điều kiện trích ly thu nhận dịch chiết lá ổi, lá chanh và ứng dụng để hạn chế quá trình oxy hóa lipid trong sản phẩm patties cá” Mục đích của nghiên cứu là đánh giá khả năng chống oxy hóa

cả hai loại dịch trích trên thông qua các thông số thể hiện hoạt tính chống oxy hóa và một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm patties cá trong quá trình bảo quản lạnh

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN Tổng quan về quá trình oxi hóa chất béo

Quá trình oxi hóa chất béo trong thực phẩm

Chất béo đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của tế bào bằng cách cung cấp và dự trữ nguồn năng lượng Khi chất béo bị oxy hóa sẽ hình thành những hydroperoxide, chất dễ bị tiếp tục oxy hóa hoặc bị phân hủy hình thành những sản phẩm oxy hóa thứ cấp như những aldehyde, ketone, acid và alcohol [8] Trong nhiều trường hợp, những hợp chất này gây ra những ảnh hưởng xấu đến mùi vị, hương, giá trị dinh dưỡng và chất lượng nói chung [9]

Có rất nhiều các hệ xúc tác có thể oxy hóa chất béo ví dụ như ánh sáng, nhiệt độ, enzyme, kim loại, vi sinh vật,… Hầu hết các phản ứng bao gồm các gốc tự do hoặc các cấu trúc phân tử chứa oxy hay nitơ có khả năng phản ứng cao (ROS – reactive oxygen spicies, RNS – reactive ritrogen species) [10]

Dựa vào cơ chế phản ứng, người ta chia quá trình oxi hóa chất béo thành: oxy hóa hóa học (oxy hóa không có enzyme tham gia) và oxy hóa sinh học (oxy hóa có enzyme tham gia) [11]

2.1.1.1 Oxy hóa hóa học

Là quá trình tự oxy hóa, khi đó xảy ra sự tấn công các gốc acid béo tự do cũng như kết hợp bởi oxy phân tử Áp suất của oxy và lượng nối đôi trong phân tử acid béo có ảnh hưởng đến tiến trình phản ứng Sản phẩm đầu tiên là hydro peroxyde Từ đó tạo nên aldehyde no và không no, ketone, mono acid và dicarboxylic, keto acid, epoxyde Đa số những chất này có vai trò quyết định trong việc thay đổi mùi vị [11]

Cơ chế oxy hóa chất béo của các gốc tự do có thể được chia thành 4 giai đoạn: khởi đầu (initiation), lan truyền (propagation), phân nhánh (branching) và cuối cùng là giai đoạn kết thúc (termination) [12]

Sự khởi đầu của quá trình có thể được kích hoạt bởi nhiệt, bức xạ ion hóa, ánh sáng hoặc các tác nhân hóa học như các metalloprotein và các ion kim loại

Sự khởi đầu:

LH + R  L + RH

Trong đó: LH là chất béo không bão hòa tương tác với gốc tự do R• như là sự khởi đầu của quá trình oxy hóa gốc tự do

Tương tác này tạo ra gốc allyl có khả năng phản ứng cao (biểu hiện là L•), gốc này

có khuynh hướng tương tác với oxy để tạo thành gốc peroxyl (biểu hiện là LOO•), bắt đầu của giai đoạn lan truyền

Sự lan truyền:

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 hydroperoxyde (LOOH), sau đó bị phá vỡ thành một số hợp chất như alcohol, ketone, aldehyde và các hydrocarbon khác cũng như các gốc alkoxyl (LO•)

Sự phân nhánh:

LOO  LO + HO2LOOH  LOO + LO + H2O

Sự phân hủy của các hydroperoxide 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 Một ví dụ của xúc tác kim loại, là phản ứng tự oxy hóa chất béo, sự phân hủy các hydroperoxide bởi các ion sắt tạo ra các gốc peroxyl và alkoxyl khởi đầu phản ứng chuỗi gốc tự do:

LOOH + Fe3+

 LOO + Fe2+ + H+

2.1.1.2 Oxy hóa sinh học

Oxy hóa sinh học bao gồm sự oxy hóa do enzyme lypoxygenase và sự oxy hóa ketone Enzyme lipoxygenase có thể được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm tự nhiên như đậu nành, cám gạo, thịt, cá, trái cây và rau củ [13]

Kiểu oxy hóa 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 đó acid béo bị β-oxy hóa và carboxyl hóa, kết quả là sẽ tích tụ các alkyl, methyl, ketone có mùi khó chịu [11]

- Oxy hóa do enzyme lypoxygenase: Lypoxygenase là enzyme oxy hóa khử, xúc tác sự oxy hóa các acid béo không no chứa từ hai đến ba nối đôi như linoleic acid, arachidic acid Điểm đặc biệt là lypoxygenase chỉ oxy hóa dạng cis – cis còn dạng cis – trans hoặc trans – trans thì hoàn toàn không tác dụng

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

tử lượng trung bình và thấp

Quá trình oxy hóa chất béo là biến đổi quan trọng trong chế biến và bảo quản thực phẩm Đã có nhiều công bố khoa học về các vấn đề liên quan như sự oxy hóa chất

béo không no trong thủy sản [14], sự oxy hóa chất béo trong thịt [15] [16], ảnh hưởng của các gốc phản ứng oxy hóa đến chất lượng cảm quan thực phẩm

Chất chống oxy hóa có thể ngăn ngừa hoặc làm chậm các phản ứng oxy hóa và có thể được tìm thấy trong nhiều nguồn nguyên liệu tự nhiên hoặc được tổng hợp bằng phương pháp hóa học [17]

Các chất chống oxy hóa và cơ chế chống oxy hóa

Chất chống oxy hóa là những chất có khả năng ngăn chặn những tác động bất lợi của quá trình oxy hóa diễn ra trong các mẫu thực phẩm [18] Chất chống oxy hóa được cho vào thực phẩm, đặc biệt là các thực phẩm chứa dầu béo để hạn chế sự oxy hóa chất béo, giúp ngăn ngừa hiện tượng thực phẩm có mùi xấu hoặc hàm lượng các chất dinh dưỡng trong thực phẩm bị giảm đi Chất chống oxy hóa cũng có tác dụng bảo

vệ cấu trúc của các đại phân tử như protein và tế bào khỏi các gốc tự do [19]

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

 Dựa trên cơ chế kháng oxy hóa

Các chất kháng oxy hóa được chia ra sáu loại sau:

- Chất ức chế phản ứng oxy hóa gốc tự do là những chất cho electron hay cho nguyên tử hydro, do đó làm kết thúc quá trình phản ứng chuỗi chuyền Chất chống oxy hóa theo nhóm này bao gồm vitamin C, vitamin E, butylate hydroxyl toluene (BHT), butylate hydroxyl anisole (BHA), gallates (propyl, octyl, dodecyl), tert-butyl hydroquinone (TBHQ), các hợp chất phenolic, carotenoid [20] [21] [22] Chúng “trung hòa” 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) [23].Cơ chế quét gốc tự do của chất chống oxy hóa theo Shahidi & Zhong (2010) [20]

- Các tác nhân tạo phức (chelators): chống oxy hóa bằng việc ngăn chặn các điều kiện của phản ứng oxy hóa diễn ra như cô lập các kim loại đa hóa trị, dập tắt các oxy đơn bội Chất chống oxy hóa theo cơ chế tạo phức với kim loại là

những chất như: citric acid, ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), phosphoric acid, tartaric acid [22] 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 [24]

- Chất khử: là những chất hoạt động dựa trên việc phân hủy các hydroperoxide tạo ra các sản phẩm cuối bền như dilauryl thiopropionat và thiodipropionat acid làm kết thúc chuỗi phản ứng Vì khi chưa có sự tham gia của chất kháng oxy hóa thứ cấp, các hydroperoxide có thể phản ứng với kim loại để tạo thành các gốc hydroxyl và alkoxyl có khả năng hydro hóa lipid làm xuất hiện các gốc tự do ở carbon trung tâm nên làm tiếp tục quá trình oxy hóa Và khi có mặt chất kháng oxy hóa thứ cấp, việc chuyển hóa các hydroperoxide thành các sản phẩm bền góp phần ngăn chặn sự hydro hóa lipid

- Chất bắt giữ oxy (oxygen scavengers): là những chất phản ứng với oxy và loại oxy ra khỏi hệ thống Ví dụ: ascorbic acid, ascorbyl palmitate…

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

- Các tác nhân chống oxy hóa đa thành phần (antioxidant regenerators): là các chất có khả năng làm giảm các gốc tự do hình thành khi chất kháng oxy hóa

sơ cấp cho nguyên tử hydro hay electron, làm tăng hoạt tính kháng oxy hóa

Ví dụ: hệ tocopherol với acid citric hoặc acid ascorbic

 Dựa vào nguồn gốc xuất xứ

Các chất kháng oxy hóa dùng trong thực phẩm phân thành hai nhóm chính: chất kháng oxy hóa tự nhiên và chất kháng oxy hóa tổng hợp [25]

Chất kháng oxy hóa tự nhiên

- Các hợp chất polyphenol là một trong các nhóm sản phẩm trao đổi chất bậc

hai chủ yếu của thực vật, rất đa dạng về cấu trúc và chức năng Ở thực vật, các hợp chất phenol tạo màu cho thực vật (anthocyanin); bảo vệ thực vật trước tia cực tím, chống lại sự oxy hóa; là hợp chất tín hiệu cho sự cộng sinh giữa thực

vật và vi khuẩn nốt sần; bảo vệ thực vật trước sự tấn công của vi sinh vật gây hại (như vi khuẩn gây thối rễ ở khoai tây); là vật liệu góp phần vào độ bền chắc của thực vật và sự thấm của thành tế bào đối với nước và khí Đối với các thực phẩm, các hợp chất phenol giữ vai trò chủ đạo tạo hương vị cho nhiều loại sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật Chúng ảnh hưởng đến màu sắc và vị của hầu hết các sản phẩm thực phẩm và ở một mức độ nhất định chúng tham gia vào các quá trình tạo ra các cấu tử thơm mới tạo nên mùi thơm đặc biệt cho sản phẩm Về mặt y học, việc sử dụng các thực phẩm giàu các hợp chất phenol như trà, rượu vang đỏ được chứng minh là có lợi cho sức khỏe, được nghiên cứu thấy là do khả năng chống oxy hóa của các hợp chất phenol [26]

- Flavonoid bao gồm các flavonol, flavanol, anthocyanin, isoflavonoid,

flavanone và flavone Đặc tính chống oxy hóa có được là nhờ cấu trúc nhóm

-OH gắn trên vòng thơm Flavonoid đóng vai trò như một chất khử, cho hydro nguyên tử, dập tắt oxy nguyên tử, quét gốc tự do và thậm chí là tạo được phức với ion kim loại Chúng còn hoạt hóa các enzyme chống oxy hóa và ức chế enzyme oxidase [27]

- Phenolic acid được cấu thành từ hai thành phần quan trọng là

hydroxycinnamic acid và hydroxybenzoic acid Phenolic acid , đặc biệt là gốc hydroxyl, gốc peroxy, anion có khả năng quét các gốc tự dosuperoxide và peroxide nitrite Cơ chế chống oxy hóa của phenolic acid tương tự như flavonoid và tocopherol [27]

- Carotenoid là nhóm sắc tố tự nhiên được tổng hợp bởi thực vật và vi sinh vật

Chúng được chia thành hai nhóm là hydrocarbon carotenoid (lycopene và βcarotene) và oxygenated carotenoid (zeaxanthin và lutein) Carotenoid có khả năng chống oxy hóa theo cơ chế dập tắt oxy năng lượng cao hoặc phản ứng với gốc tự do [27]

- Acid ascorbic (Viatmin C) bao gồm hai hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa

là L-ascorbic acid và L-dehydroascorbic acid Ascorbic acid có khả năng quét các gốc anion superoxide, hydrogen peroxide, gốc hydroxyl, oxy nguyên tử và oxide nitơ phản ứng bằng cách cung cấp các hydro nguyên tử [28] [29]

Hình 2.1 Công thức cấu tạo của ascorbic acid

Hình 2.2 Cơ chế chống oxy hóa của ascorbic acid

- Vitamin E (tocopherol và tocotrienol) được biết đến là một tác nhân ức chế hiệu quả quá trình oxy hóa lipid trong thực phẩm và hệ thống sinh học Đồng thời là tên gọi chung của một bộ gồm bốn tocopherol (α-tocopherol, β-tocopherol, γ-tocopherol và δ-tocopherol) và bốn tocotrienol (α-tocotrienol, β-tocotrienol, γ-tocotrienol và δ-tocotrienol) [27]

Hình 2.3 Công thức cấu tạo α- Tocopherol

Tocopherol có tác dụng chống oxy hóa theo cơ chế quét gốc tự do bằng cách chuyển hydro tại gốc hydroxyl thứ 6 trên vòng chromanol cho gốc alkyl peroxy

để tạo ra hydro alkyl hydroperoxide và gốc tự do tocopherol Cơ chế chống oxy hóa của tocopherol:

Hình 2.4 Cơ chế chống oxy hóa của tocopherol

Chất kháng oxy hóa tổng hợp

Chất kháng oxy hóa tổng hợp là chất chống oxy hóa được tổng hợp về mặt hóa học

và kiểm tra độc tính để sử dụng an toàn trong chế độ ăn của con người

Chất chống oxy hóa tổng hợp được tổng hợp về mặt hóa học và kiểm tra độc tính để

sử dụng an toàn trong chế độ ăn của con người Các chất kháng oxy hóa tổng hợp: BHT (E231), BHA (E320), tocopherol tổng hợp (E306), TBHQ, dodecyl gallate, propyl gallte (E310), ascorbyl palmitate

BHA là tổ hợp của hai đồng phân 2-tert-butyl-4-hydroxyanisole và hydroxyanisole BHT được tạo thành từ phản ứng của p-cresol (4-methylphenol) với isobutylene (2-methylpropene) với xúc tác sulfuric acid Cả hai đều có dạng bột màu trắng BHA và BHT có khả năng kháng oxy hóa theo cơ chế quét gốc tự do dựa vào nhóm OH trên vòng tương tự với các chất kháng oxy hóa tự nhiên chứa phenol

3-tert-butyl-4-Hình 2.5 Công thức của BHA (a) và BHT (b)

TBHQ là một hợp chất hữu cơ thơm có chứa vòng phenol Nó là một dẫn xuất của hydroquinone khi được gắn thêm một nhóm tert-butyl TBHQ, BHT và BHA đều được gọi chung là chất kháng oxy hóa phenolic tổng hợp, cơ chế kháng oxy hóa của TBHQ và BHT là tương tự nhau

và trải qua nhiều giai đoạn [27]

Các phương pháp theo cơ chế HAT:

- Phương pháp đánh giá khả năng hấp thu gốc oxy tự do (Oxygen Radical Absorbing Capacity Assay - ORAC assay)

- Phương pháp đánh giá khả năng bẫy gốc tự do (Total Radical - Trapping Antioxidant Parameter Assay - TRAP assay)

- Phương pháp phát quang bằng phản ứng hóa học (Chemiluminescence Method – CL method)

- Phương pháp quang hóa (Photochemiluminescense Assay – PCL assay)

- Phương pháp đánh giá khả năng ức chế peroxide hóa LDL (Low - Density Lipoprotein Peroxidation Inhibition Assay)

- Phương pháp đánh giá khả năng dọn dẹp các gốc oxy tự do (Total Oxyradical Scavenging Capacity Assay - TOSCA)

- Phương pháp đánh giá khả năng bảo vệ Crocin (Crocin Bleaching Assay)

Các phương pháp dựa trên cơ chế SET:

- Phương pháp đánh giá đánh giá khả năng dọn dẹp gốc tự do DPPH (DPPH assay)

- Phương pháp đánh giá khả năng khử ion sắt (Ferric Reducing Antioxidant Power Assay - FRAP assay)

- Phương pháp đánh giá khả năng làm giảm gốc tự do (ABTS - TEAC assay)

- Phương pháp đánh giá khả năng khử ion đồng (Cupric Ion Reducing Antioxidant Capacity Assay - CUPRAC assay)

- Phương pháp đánh giá khả năng dọn dẹp cation DMPD (DMPD Scavenging Assay)

Tổng quan về lá ổi, lá chanh

Lá ổi (Psidium guajava)

Cây ổi có tên khoa học là Psidium guyjava (P pomiferum L Psidium Pyriferum L.), thuộc họ Sim Myrtaceae, còn được gọi là ủi, phan thạch lựu, thu quả, thi kê quả, phan

nhẩm, bạt tử, phan quỷ tử [31]

Psidium guajava có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới thuộc Châu Mỹ, nó có thể phát triển

trong vùng nhiệt độ 15 - 45°C, lượng mưa trung bình hằng năm khoảng 1000 - 2000

mm và trên nhiều loại đất khác nhau Cây ổi chịu được đất chua, bóng râm [32], đồng thời có thể sinh tồn ở nhiệt độ 4-8oC vào những tháng lạnh nhất trong năm [33] Ngày nay, nó được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới như Châu Á,

Ai Cập, Hawaii, Florida [34] Ở nước ta, cây ổi được trồng nhiều ở miền Bắc [31]

2.2.1.1 Đặc điểm thực vật

Chiều cao Psidium guajava khoảng 10m, thân cây chắc, khỏe, nhẵn nhụi, ít bị sâu

đục, khi vỏ già có thể tróc ra từng mảng; cây phân cành nhiều, đường kính thân tối

đa 30 cm; lá mọc đối xứng, dài khoảng 5 – 15 cm, hình bầu dục hoặc hình trứng, mặt trên của lá màu xanh lá cây và vàng sáng, mặt dưới màu xanh lá cây thẫm [35]; hoa

có màu sắc sặc sỡ, cánh hoa dài khoảng 2 cm; quả có đường kính khoảng 5 cm, dạng dài thuôn hoặc hình chữ lê, chứa nhiều hạt nhỏ màu trắng, cứng [33]

Hình 2.7 Lá ổi (Psidium guajava) 2.2.1.2 Thành phần hóa học của lá ổi

Kết quả nghiên cứu cho thấy dịch trích lá ổi có chứa thành phần phenolic như gallic acid, protocatechuic acid [36], caffeic acid [37], ferullic acid [38], chlorogenic acid [37], ellagic acid, guavin B [36] [38], …hay ở dạng các flavonoid như myricetin, quercetin, luteolin, kaempferol, rutin [39] Các hợp chất flavonoid là các hợp chất có khả năng chống oxy hóa theo cơ chế quét gốc tự do và cơ chế tạo phức với các kim loại [40] Ngoài ra, trong lá ổi còn chứa các carotenoid như lycopene, lutelin, β-carotene, neochrome [41]

Hình 2.8 Các hợp chất phenolic trong lá ổi

Hình 2.9 Các hợp chất flavonoid trong lá ổi

Trong tinh dầu lá ổi có chứa α-pinene, β-pinene, limonene, menthol, terpenyl acetate, isopropyl alcohol, longicyclene, caryophyllene, β-bisabolene, 1.8 cineole, caryophyllene oxide, β-copanene, farnesene, humu-lene, selinene, cardinene và curcumene, trong đó thành phần chiếm nhiều nhất là: β-caryophyllene (27.7%) α-pinene (14.7%) và 1.8cineole (12.4%) [42] [43]

Thành phần chiếm lượng lớn nhất trong lá ổi tươi là nước (xấp xỉ 80% khối lượng), ngoài ra còn chứa protein, chất béo và carbohydrate [44]

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của lá ổi

Chất xơ (g) 0.691

2.2.1.3 Công dụng

Psidium guajava không chỉ được ứng dụng phổ biến trong thực phẩm (nước trái cây,

bánh kẹo,…) mà còn bài thuốc chống đau bụng, tiêu chảy, trị bệnh tiểu đường, bệnh thấp khớp, chứng khó tiêu,… [41] Lá ổi là một loài thực vật có khả năng chống oxy hóa cao do chứa nhiều hợp chất phenolic, carotenoid và các hợp chất khác [42] [45] Nantitanon và cộng sự (2010) đã xác định hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá

ổi là 80 – 136 mg GAE/g chất khô [46] Trong khi đó, Tachakittirungrod và cộng sự (2007) cho rằng khả năng chống oxy hóa của dịch trích lá ổi rất cao và được thể hiện qua giá trị TEAC 4.908 mM Trolox/mg dịch trích [47]

Bên cạnh đó, dịch trích lá ổi còn có tác dụng kháng vi khuẩn gram âm (Escherichia

coli và Salmonella enteritidis), vi khuẩn gram dương (Staphylococcus aureus và Bacillus cereus) cùng một số vi khuẩn gây hư hỏng và nhiễm độc cho thực phẩm [34]

Các nghiên cứu về tác dụng dược lí của lá ổi cũng cho thấy dịch chiết lá ổi có khả năng chống tiêu chảy [41] [48] [49], chống viêm, cầm máu [49], chống co thắt, hạ sốt [50], ngừa bệnh tiểu đường, trị ho [41]… Bên cạnh đó, lá ổi còn có khả năng ức chế các rối loạn của hệ thần kinh trung ương như mất ngủ, co giật và bệnh động kinh [51] [52] Ngoài ra, hoạt động quét các gốc tự do của các hợp chất sinh học trong lá ổi cũng góp phần ngăn chặn bệnh xơ vữa động mạch, đục thủy tinh thể và ức chế sự lão hóa của làn da và cơ thể [53]

2.2.1.4 Các ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

Hiện nay, lá ổi còn được sử dụng rộng rãi để chế biến nước giải khát, trà và các sản phẩm thực phẩm khác [54]

Các nghiên cứu trong nước cũng ứng dụng dịch chiết lá ổi nhằm hạn chế sự hình thành đốm đen trên tôm (thông qua khả năng ức chế polyphenoloxydase) và oxy hóa chất béo của thịt cá (chỉ số TBARS) trong quá trình bảo quản lạnh [55]

2.2.1.5 Những nghiên cứu được tiến hành trên lá và quả ổi

Bảng 2.2 Những nghiên cứu được tiến hành trên lá và quả ổi

1 Lá

Bột khô (sấy nguyên liệu lá tươi ở

40oC trong 12h, nghiền bột đến kích thước hạt 0.5 cm2) đem trích ly bằng nước sôi trong 5 phút với tỉ lệ bột:nước là 1:25 m/V, sau đó lọc để thu dịch trích

Dịch chiết lá ổi (100 µg/mL) ngăn cản sự oxy hóa của 94.4 – 96.2%

linoleic acid

Hui-Yin Chen,

2007 [42]

2 Lá

Bột khô (sấy nguyên liệu lá tươi ở

50oC trong 2 ngày, sau đó nghiền thành bột mịn) đem trích ly bằng Ethanol 95% ở nhiệt độ phòng trong 48h với tỉ lệ bột khô:ethanol là 1:5 m/V

TEAC = 4.908 mM/mg

Tachakittirungro,

2007 [47]

3 Lá

Lá tươi, đem trích ly với dung môi nước/ethanol (50:50), tỉ lệ nguyên liệu:dung môi là 1:15 m/v trong 4 ngày, sau đó tiến hành lọc, ly tâm, cô quay ở 50oC để loại dung môi

95.76% (tương ứng nồng độ dịch chiết 1000 µg/mL)

Hàm lượng phenolic tổng 85.4 mgTA/g

T.Santhoshkumar,

2014 [57]

5 Quả

Bột (nghiền khi còn đông lạnh) trong dung môi acetone 50% với tỉ lệ bột:dung môi là 1:20 m/V, siêu âm trong 1h; ly tâm 10 phút thu dịch trích

TPC = 330.36 mGAE/100g;

Lá chanh (Citrus aurantifolia)

Hình 2.12 Các thành phần phần chính trong dịch chiết lá chanh

Một số hợp chất phenolics trong lá chanh gồm: Apigenin, rutin, quercetin, kaempferol

và nobiletin, ferulic acid, caffeic acid… [60]

Một nghiên cứu khác của Nguyễn Văn Lợi và cộng sự (2014) bằng phương pháp

GC-MS đã xác định được 26 thành phần trong tinh dầu lá chanh giấy Tân Yên, trong đó

có 76.83% là 14 thành phần thuộc lớp chất terpen (nhóm monoterpene: 73.14% và sesquiterpene: 3.69%) Kết quả nghiên cứu 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: 3.90 %) [61]

2.2.2.3 Công dụng

Kết quả nghiên cứu của O.S.Enejoh (2015) cho thấy lá chanh được sử dụng rộng rãi trong điều trị đau dạ dày, đau đầu, buồn nôn, sốt, ho đau họng [7] Với nghiên cứu của R.K.Pathan (2012), dịch chiết lá chanh được thu nhận bằng cách sử dụng các dung môi trích ly khác nhau (như chloroform, ethanol, acetone, petroleum ether và

aqueous ethanol) có khả năng ức chế đáng kể các vi sinh vật như Staphylococcus

aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Pseudomonas spp, Aspergillus niger, Aspergillus fumigates,… và có thể được dùng như một loại thảo dược và là cơ

sở cho sự phát triển của các loại thuốc mới [62]

2.2.2.4 Các ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

Tinh dầu lá chanh ứng dụng rộng rãi vào trong thực phẩm như một chất kháng oxy hóa Nghiên cứu về tinh dầu lá chanh giấy Tân Yên thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa mạnh nhất thông qua phần trăm bắt gốc tự do DPPH (43.21 ± 0.17 %), cao hơn cả chất kháng oxy hóa thương mại vitamin C (39.07 ± 0.45%) [61]

2.2.2.5 Những nghiên cứu được tiến hành trên lá và quả chanh

Bảng 2.3 Những nghiên cứu được tiến hành trên lá và quả chanh

STT

Bộ

phận Điều kiện trích ly Khả năng chống oxy hóa

Tài liệu tham khảo

1 Lá

Ngâm lá 4*48h trong Methanol, hòa tan trong Methanol/H2O (8:2),

IC50 = 91.4 - 107.4 µg/mL, ngăn cản tốt sự hoạt động của enzyme acetylcholinesterase;

phân tích sắc ký lỏng tìm ra

MRLoiz

zo, 2012 [60]

tách chiết bằng hexane

n-được các hợp chất flavonoids có trong dịch chiết bao gồm:

apigenin, rutin, quercetin, kaempferol và nobiletin; phân tích quang phổ cho thấy hai thành phần monoterpenes và sesquiterpene hiện diện trong hầu hết các mẫu dịch trích

2 Quả

Xay đồng nhất quả; ly tâm trong 5 phút, nhiệt

độ phòng, thu phần nổi phía trên (với 25ml Ethanol 50% tỉ lệ nguyên liệu:dung môi

là 1:10 m/V, vortex 60s);

Hàm lượng L-ascorbic acid = 53.2%; AEAC = 600 mg AAeq/100g; AEACDPPH = 0.9203AEACABTS (R2=0.9045)

LPLeon

g, 2002 [63]

Sản phẩm patties cá

Giới thiệu về patties cá

Patties cá thường được tạo thành từ thành phần chính là cá xay, kết hợp với gia vị và các tác nhân liên kết, định dạng thành hình tròn, tương đối phẳng, được nấu chín trước khi sử dụng Phương pháp chế biến cũng thay đổi theo từng khu vực địa lí khác nhau

Ở Bắc Mỹ, người ta thường chế biến bằng cách chiên và sử dụng như món khai vị; trong khi ở châu Á, nó được sử dụng trong chế biến các món súp hay ăn kèm với bánh

mì Thời hạn sử dụng của sản phẩm tùy thuộc nhiều vào quá trình sản xuất và chế biến sản phẩm (có thể từ 12 đến 90 ngày)

Công thức patties cá đa dạng, sự thay đổi tùy thuộc vào loại cá sử dụng, sự sẵn có của các nguyên liệu phụ hay mục đích khác nhau của người sử dụng [64] [65] [66] [67] Nghiên cứu của Osman Kilincceker (2018) đã bổ sung 5% tinh bột đậu xanh giúp tạo

độ kết dính cho sản phẩm, đồng thời không làm thay đổi giá trị pH và TBA trong suốt quá trình bảo quản patties từ thịt ở 4oC [68]; nhằm phục vụ cho người dùng bị bệnh celiac, Mara C Romero (2018) đã phát triển sản phẩm patties không chứa gluten từ

cá [67]; Raul (2018) nghiên cứu sản xuất patties từ các biquara có bổ sung 2% cám

lúa mì nhằm giảm độ ẩm, tăng giá trị dinh dưỡng (protein, tro, chất xơ, carbohydrate), tăng độ co rút, giảm độ cứng và độ bám dính của sản phẩm [66]

Chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như điều kiện bảo quản, hàm lượng béo của sản phẩm: Với sản phẩm patties đông lạnh từ thịt heo (hàm lượng béo khoảng 10-15%), thời gian bảo quản là 2 tháng (ở -5oC) hay 4 tháng (ở -15oC) [69]; trong khi đó, với sản phẩm patties từ cá cơm, thời hạn bảo quản trong vòng 6 ngày ở nhiệt độ 4oC [70]

Các chất chống oxy hóa thường gặp trong patties

Nhiều chất chống oxy hóa tổng hợp đã được sử dụng trong thực phẩm nói chung và patties cá nói riêng: BHA, BHT, PG (cũng có octyl và đoecyl gallate), ethoxyquin, ascorbyl palmitate, và TBHQ… [18] [71]

Để nắm bắt xu hướng thay thế việc sử dụng các chất kháng oxy hóa tổng hợp trong thực phẩm, trong những năm gần đây, tại Việt Nam và trên thế giới có nhiều nghiên cứu về việc trích ly các hợp chất có hoạt tính kháng oxy hóa trong thực vật và ứng dụng vào hạn chế oxy hóa lipid trong thực phẩm Shuze Tang (2001) sử dụng thành phần kháng oxy hóa trong lá trà (catechins) với hàm lượng 300ppm để hạn chế quá trình oxi hóa chất béo khi thêm vào sản phẩm patties cá [72] Nghiên cứu của Zamuz (2018) đã ứng dụng dịch chiết từ lá cây hạt dẻ (1000ppm) nhằm hạn chế quá trình oxi hóa chất béo của patties từ thịt bò được lưu trữ trong điều kiện bao gói MAP [18]

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu

Nguyên liệu để thu dịch trích

Lá ổi (Psidium guajava) và lá chanh (Citrus aurantifolia) sử dụng trong nghiên cứu

được mua từ vườn của người dân ở tỉnh Tiền Giang

Nguyên liệu sau khi thu hái được đưa về phòng thí nghiệm, loại bỏ cuống, lá sâu bệnh, lá quá non hoặc quá già; đem rửa sạch với nước và để ráo Sau đó lá được xếp lên khay (1-2 lớp lá) và sấy trong tủ sấy đối lưu tại nhiệt độ 40oC đến khi độ ẩm lá đạt 10 ± 0.5% w/w Lá khô được nghiền thành bột, bảo quản kín trong bao PA được hàn kín, tránh sáng ở nhiệt độ -18oC

Nguyên liệu sản xuất patties cá

Nguyên liệu dùng trong quy trình tạo mẫu patties cá basa bao gồm cá basa, soy protein isolate, muối, natri glutamate, bột mì, nước, dầu đậu nành

a Cá basa

Hình 3.2 Cá basa Hình 3.1 Hình bột lá ổi (A), bột lá chanh (B)

Cá basa (Pangasius bocourti) được thu mua tại siêu thị Big C, TPHCM dưới dạng

cắt khúc Tại phòng thí nghiệm, cá được tiến hành phi lê, loại bỏ da, xương, nội tạng

và phần cơ thịt đỏ Thịt cá phi lê (các thành phần hóa học chính như bảng 3.1 [73]) được xay nhỏ bằng máy xay thịt, phối trộn thêm gia vị để tạo thành patties cá

Bảng 3.1 Một số thành phần hóa học của phi lê cá basa

Thành phần Tỉ lệ (%)

b Soy protein isolate

Soy protein isolate có xuất xứ từ công ty Cổ Phần Xuất Nhập Khẩu Hóa Chất Việt

Mỹ (VMCGROUP) có các chỉ tiêu chất lượng theo TCVN 11016:2015 (CODEX STAN 175-1989)

Bột mì có xuất xứ từ công ty bột mì Bình Đông có các chỉ tiêu chất lượng theo TCVN

4359 : 2008 (CODEX STAN 152 - 1985, Rev.1 – 1995)

f Nước

Nước sử dụng có xuất xứ từ công ty nước khoáng Lavie có các chỉ tiêu chất lượng đảm bảo yêu cầu theo QCVN 01:2009/BYT