Nghiên cứu quy trình sản xuất tỏi đen từ giống tỏi bản địa đồng mu cao bằng

Các tác dụng có lợi của tỏi và các hợp chất của tỏi đã được báo cáo là có hoạt tính sinh học đa dạng như hạ cholesterol, kháng khuẩn, chống đông máu, chống hạ huyết áp và tác dụng chống

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

Khoáhọc : 2013 –2017

Thái Nguyên, năm 2017

HOÀNG HẠNH ÂN

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT TỎI ĐEN TỪ GIỐNG TỎI

BẢN ĐỊA ĐỒNG MU CAO BẰNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quãng thời gian nghiên cứu và thực hiện khóa luận này, tôi luôn nhận được sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của ThS Đinh Thị Kim Hoa và ThS Nguyễn Thị Tình, trực tiếp hướng dẫn khóa luận tốt nghiệp cho tôi Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai cô

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Công nghệ Thực phẩm – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập cũng như thực hiện đề tàinày

Cuối cùng tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã luôn động viên, khích lệ, chia sẻ khó khăn cùng tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu hoàn thiện khóa luận này

Thái Nguyên, ngày 20 tháng 05 năm 2017

Sinh Viên

Hoàng Hạnh Ân

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Phân loại khoa họccủatỏi 4

Bảng 2.2 Giá trị dinh dưỡng cho mỗi 100g(3,5oz) 6

Bảng 2.3 Bảng thành phần hóa học của tỏi đen vàtỏitươi 13

Bảng 4.1 Một số chỉ tiêu hóa sinh của tỏiĐồngMu 35

Bảng 4.2a Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại phụ gia bổ sung tới các chỉ tiêu hoá sinh củatỏiđen 35

Bảng 4.2bKết quả ảnh hưởng của phụ gia bổ sung tới đánh giá cảm quan của tỏiđen 36

Bảng 4.3a Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng thời gian xử lý phụ gia tới các chỉ tiêu hoá sinh củatỏiđen 37

Bảng 4.3bKết quả nghiên cứu ảnh hưởng thời gian xử lý phụ gia tới đánh giá cảmquan 37

Bảng 4.4a Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến chất lượng hoá sinh củatỏi đen 38

Bảng 4.4bKết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến chất lượng hoá sinh củatỏi đen 39

Bảng 4.5a Kết quả ảnh hưởng thời gian lên men đến chất lượngtỏi đen 40

Bảng 4.5b Kết quả ảnh hưởng thời gian lên men đến cảm quan củatỏiđen 40

Bảng 5.1 Thành phần hóa học của tỏi đenĐồngMu 45

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Hình ảnhcâytỏi 5

Hình 2.2Tỏiđen 13

Hình 2.3 Tỏi đenđóng hộp 17

Hình 2.4 Rượutỏi đen 17

Hình 2.5 Viên nangtỏiđen 18

Hình 2.6 Bánh trung thutỏiđen 18

Hình 2.7 Nước éptỏi đen 18

Hình 2.8 Caotỏiđen 18

Hình 2.9 BlackGarlic Soda 18

Hình 4.1 Quy trình lên mentỏiđen 42

MỤC LỤC

LỜICẢM ƠN i

DANH MỤCCÁCBẢNG ii

DANH MỤCCÁCHÌNH iii

MỤCLỤC iv

DANH MỤC TỪ, CỤM TỪVIẾT TẮT vi

Phần 1.MỞĐẦU 1

1.1 Đặtvấnđề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu củađềtài 2

1.2.1 Mục đích nghiên cứu 2

1.2.2 Yêu cầunghiêncứu 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thựctiễn 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học củađềtài 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn củađềtài 3

Phần 2 TỔNG QUANTÀILIỆU 4

2.1 Tổng quan vềcâytỏi 4

2.1.1 Phân loạithực vật 4

2.1.2 Sản lượng vàtiêuthụ 5

2.1.3 Thành phần dinh dưỡngtrong tỏi 5

2.1.4 Giá trịcủa tỏi 8

2.2 Tổng quan vềtỏiđen 12

2.2.1 Khái niệm vềtỏi đen 12

2.2.2 Giá trị của tỏiđen 13

2.2.3 Một số sản phẩm tỏi đen trênthịtrường 17

2.3 Tổng quan tình hình trong nước và trênthếgiới 20

2.3.1 Tình hình nghiên cứutrong nước 20

2.3.2 Tình hình nghiên cứu trênthếgiới 21

Phần 3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁPNGHIÊNCỨU 23

3.1 Vật liệu, hóa chất và thiết bịnghiêncứu 23

3.1.1 Vậtliệu 23

3.1.2 Hóa chất 23

3.1.3 Dụngcụ 23

3.1.4 Thiếtbị 23

3.2 Địa điểm và thời giannghiêncứu 23

3.2.1 Địa điểmnghiên cứu 23

3.2.2 Thời giannghiên cứu 23

3.3 Nội dungnghiêncứu 23

3.4 Phương pháp nghiêncứu 24

3.4.1 Phương pháp phân tíchhóa lý 24

3.4.2 Phương pháp bố trí thínghiệm 30

3.4.3 Phương pháp đáng giácảm quan 34

3.4.4 Phương pháp xử lýsốliệu 34

Phần 4 KẾT QUẢ VÀTHẢO LUẬN 35

4.1 Kết quả xác định các chỉ tiêu hoá sinh của nguyên liệu tỏiĐồng Mu 35

4.2 Kết quả nghiên cứu lựa chọn loại phụ gia bổ sung trướclên men 35

4.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian xử lýphụgia 36

4.4 Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến chất lượng tỏilên men 38

4.5 Kết quả ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượngtỏiđen 40

4.6 Kết quả hoàn thiện quy trình sản xuất tỏi đen Đồng Mu và tính toán sơ bộ giá thànhsảnphẩm 41

4.6.1 Hoàn thiện quy trình sản xuất tỏi đenĐồngMu 41

4.6.2 Tính toán sơ bộ giá thànhsảnphẩm 43

Phần 5 KẾT LUẬN VÀĐỀNGHỊ 45

5.1 Kếtluận 45

5.2 Đềnghị 45

TÀI LIỆUTHAMKHẢO 46 PHỤ LỤC

DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

BSA Album huyết thanh bò Bovine Serum Albumin

Methylenedioxyamphetamine

3,4- Methylenedioxyamphetamine

1.1 Đặt vấnđề

Phần 1

MỞ ĐẦU

Tỏi (Allium sativum L.) là loại thực vật thân thảo họ bách hợp, có nguồn gốc

từ sa mạc Kirgirs Vào khoảng 3000 năm trước công nguyên, đã được người Ai Cập

cổ đem về trồng, sau đó lan truyền sang nhiều khu vực và quốc gia ở phương Đông

và phương Tây[10]

Từ lâu, tỏi đã được sử dụng rộng rãi làm gia vị và thuốc dân gian Bằng nhiều nghiên cứu cho thấy tỏi đen có khả năng giảm cholesterol vì vậy chúng được sử dụng như một vị thuốc thảo dược được cả thế giới quan tâm [9] Các tác dụng có lợi của tỏi và các hợp chất của tỏi đã được báo cáo là có hoạt tính sinh học đa dạng như

hạ cholesterol, kháng khuẩn, chống đông máu, chống hạ huyết áp và tác dụng chống tăng lipid máu, điều hòa nồng độ lipid máu, chống ung thư, giải độc chì và thủy ngân, chống oxy hóa, chống bệnh tiểu đường, tỏi còn có tác dụng bảo vệ tim và nhiều tác dụng sinh học khác [34]

Tỏi đen (Black Garlic) là sản phẩm lên men từ tỏi tươi ở điều kiện nhiệt độ dao động từ 50-70°C và độ ẩm 75% trong thời gian khoảng một tháng Sản phẩm tỏi đen thu được có cấu trúc dẻo, màu đen, mùi khó chịu ít đi, có hương vị trái cây sấy [25]

Các nghiên cứu khẳng định tỏi đen có nhiều tác dụng vượt trội so với tỏi tươi, như: Chống oxy hóa, kích thích miễn dịch, ức chế tế bào ung thư đồng thời các hoạt tính trong tỏi đen cao gấp 10 lần tỏi trắng [27] Vì vậy, sản phẩm tỏi đen đã và đang được sử dụng phổ biến trong ngành Công nghệ thực phẩm và Dược phẩm ở Nhật Bản, Hàn Quốc

Ở Việt Nam, Học viện Quân Y đã lên men thành công tỏi đen từ nguồn tỏi Lý Sơn Kết quả nghiên cứu cho thấy sản phẩm tỏi đen Lý Sơn tạo ra có hàm lượng các hợp chất chứa lưu huỳnh cải thiện đáng kể so với tỏi thường, đặc biệt là S-allyl-L- cysteine [2] Dịch chiết tỏi đen không có độc tính và có tác dụng chống oxy hóa, bảo vệ cơ quan tạo máu trên chuột bị chiếu xạ tốt hơn tỏi tươi [5]

Cao Bằng là tỉnh miền núi nằm ở phía Đồng Bắc Việt Nam có diện tích đất nông nghiệp 669072 km2 nơi đây xuất hiện nhiều loài dược lý có giá trị như: Lan kim toán, tam thất,…, cây tỏi Tỏi trên cánh đồng Đồng Mu là sản phẩm nổi tiếng của tỉnh Cao Bằng tuy nhiên người dân trên địa bàn chủ yếu sử dụng làm gia vị hàng ngày, một số ít sử dụng chữa cảm, chữa ho khiến cho cây tỏi trên địa bàn chưa thực sự mang lại hiệu quả kinh tế cho người sản xuất Để nâng cao giá trị hàng hóa

và giá trị kinh tế góp phần tạo ra vùng tỏi chuyên canh, chúng tôi đã tiến hành nghiêncứu quy trình sản xuất tỏi đen từ giống tỏi bản địa Đồng Mu

1.2 Mục đích và yêu cầu của đềtài:

1.2.1 Mục đích nghiêncứu

- Nghiên cứu thành công quy trình sản xuất tỏi đen từ giống tỏi bản địa ĐồngMu

- Giới thiệu quy trình lên men, công dụng quý, cách sử dụng tỏi đen đến người tiêu dùng cũng như người nông dân tỉnh CaoBằng

- Phân tích một số hoạt chất có trong tỏiđen

- Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất tỏiđen

1.2.2 Yêu cầu nghiêncứu

- Xác định chỉ tiêu nguyên liệu tỏi Đồng Mu để sản xuất tỏiđen

- Nghiên cứu lựa chọn loại phụ gia bổ sung trước lênmen

- Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia đến chất lượng tỏi lênmen

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến chất lượng tỏiđen

- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng tỏiđen

- Hoàn thiện quy trình và tính toán sơ bộ giá thành sảnphẩm

1.3 Ý nghĩa khoa học và thựctiễn

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đềtài

- Lên men tạo được tỏiđen

- Thúc đẩy việc nghiên cứu tạo ra sản phẩmmới

- Là cơ sở khoa học cho việc khai thác, sử dụng nguồn nguyên liệu một cách kinh tếnhất

- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dữ liệu khoa học về ảnh hưởng của thời gian, nhiệt độ lên men, thời gian ngâm bia đến khả năng chuyển hóa các hoạt chất có trongtỏi

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đềtài

- Khai thác tiềm năng kinh tế của tỏi tươi, đáp ứng nhu cầu thị trường về thực phẩm

và dượcliệu

- Là cơ sở dữ liệu khoa học cho các nghiên cứu saunày

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về câytỏi

2.1.1 Phân loại thựcvật

Tên khoa học: Allium sativum L

Tên gọi khác của một số nước: Ninniku (Nhật), Đại toán (Trung Quốc), Ai (Pháp), Garlic (Anh)

Bảng 2.1 Phân loại khoa học của tỏi

có mùi hăng, vị cay, có tính nóng[9]

Tỏi là một loài thực vật thuộc họ hành, nghĩa là có họ hàng với hành tây,hành

ta, hành tím, tỏi tâyvà cũng được con người sử dụng làm gia vị, thuốc, rau như những loài họ hàng của nó

- Thuhái:

Hình 2.1 Hình ảnh cây tỏi

(Nguồn: Medical Botany, 1793,của William WilliamWoodville)

Thời gian trồng: 125-140 ngày

Thời vụ: Trồng 25/9- 5/10

Thu hoạch tháng 1-2 năm sau

2.1.2 Sản lượng và tiêuthụ

2.1.3 Thành phần dinh dưỡng trongtỏi

Phần hay được sử dụng nhất của cả cây tỏi là củ tỏi,củ tỏi có nhiều tép Từng tép tỏi cũng như cả củ tỏi đều có lớp vỏ mỏng bảo vệ Tỏi sinh trưởng tốt trong môi trường nóng và ẩm Nếu muốn bảo quản tỏi dùng trong nấu nướng, cần cất tỏi ở chỗ khô ráo thì sẽ không mọc mầm Khi nấu nướng cần bỏ lớp vỏ bảo vệ và vứt bỏ phần mầm tỏi thường màu xanh có thể nằm sâu trong tép tỏi Tỏi được cho là có tính chất kháng sinh và tăng khả năng phòng ngừa ung thư, chống huyết áp cao, mỡ máu ở con người Tuy nhiên cần bóc vỏ tỏi và để trong không khi một lát rồi ăn sống thì sẽ

có hiệu quả chống ung thư cao hơn

Bảng 2.2: Giá trị dinh dƣỡng cho mỗi 100g (3,5 oz)

Thành phần chính của tỏi thường có các hợp chất như là allicin, liallyl sulfide, ajoene, axit amin tự nhiên, khoáng chất selenium, SAC, diallyl disulfide và diallyl trisulfide …tuy nhiên allicin, liallyl sulfide, ajoene là ba hợp chất chính

Theo các nhà khoa học hiện nay, đã phát hiện ra allicin hoạt chất mạnh nhất và quan trọng nhất của tỏi Allicin là một chất kháng sinh tự nhiên rất mạnh, mạnh hơn

cả penicillin [24]

Allicin là hoạt chất mạnh nhất và quan trọng nhất của tỏi Tuy nhiên, khi được cắt mỏng hoặc đập dập và dưới sự xúc tác của phân hoá tố anilaza, chất aliin có sẳn trong tỏi biến thành allicin Do đó, càng cắt nhỏ hoặc càng giã nát củ tỏi, hoạt tính càng cao Khi giã nát củ tỏi - một phản ứng cực mạnh, tức thì giữa alliin và allinase sản sinh ra allicin - Allicin là một chất không bền, khi tiếp xúc với không khí sẽ được chuyển hóa thành diallyl disulfide, vinydithiin, afoene, là những chất có tác dụng dược lý (allicin là chất gây mùi tỏi tươi khi băm thái) Bằng phương pháp sắc

ký lỏng cao áp người ta đã xác định được hàm lượng allicin trong tép tỏi tươi sau khi giã nát một phút đã đạt 63% Nhưng sau 30 phút tiếp xúc với không khí chỉ còn 39% (vì đã chuyển hóa thành các chất nói trên) Trong môi trường hơi kiềm (pH = 8) phản ứng triệt để nhất Trong môi trường hơi axit (pH = 5) phản ứng chậm 50 lần.Tỏi tươi nguyên tép và tỏi đã làm chín không có mùi và không có tác dụng dược

lý nêu trên[31]

Một ký tỏi có thể cho ra từ 1 đến 2 gam allicin Allicin dễ biến chất sau khi được sản xuất ra Càng để lâu, càng mất bớt hoạt tính Đun nấu sẽ đẩy nhanh quá trình mất chất này Đun qua lò vi sóng sẽ phá huỷ hoàn toàn chất allicin [42] Nước tỏi pha loãng 125.000 lần vẫn có dấu hiệu ức chế nhiều loại vi trùng gram âm và

gram dương như saphylococcus, streptococcus, samonella, V cholerae, B

dysenteriae, mycobacterium tuberculosis Tỏi cũng ức chế sự phát triển của nhiều

loại siêu vi như siêu vi trái ra, bại liệt, cúm và một số loại nấm gây bệnh ở da hoặc

bộ phận sinh dục nữ như candida[6]

Liallyl sulfide không mạnh bằng allicin Tuy nhiên, sulfide không hư hoại nhanh như allicin và vẫn giữ được dược tính khi nấu Giống như allicin, càng giã nhỏ càng sinh ra nhiều sulfide, nếu nấu nguyên củ tỏi sẽ không có hiệu lực Tỏi không chỉ có tác dụng kháng sinh, tác dụng trên hệ tim mạch mà còn có hiệu lực trên tế bào ung thư Những nghiên cứu của Trung Quốc và Ý được phổ biến trong tạp chí British Journal of Cancer số tháng 3/1993 cũng cho biết tỏi có nhiều hoạt chất có thể ngăn chận sự phát triển của nhiều loại khối u ung thư Theo các nhà khoa học trường Đại học Pensylvania khả năng ngăn chặn khối u ung thư của tỏi liên quan đến các hợp chất SAC, diallyl disulfide và diallyl trisulfide[26]

Một hoạt chất khác ít được nhắc đến là Ajoene Ajoene cũng có tác dụng làm giảm độ dính của máu Ngoài ra, tỏi còn có hàm lượng khoáng chất selenium, một chất chống oxy hoá mạnh làm tăng khả năng bảo vệ màng tế bào, phòng chống ung thư và bệnh tim mạch của tỏi[31]

Ngoài ra, tỏi tươi còn chứa hàm lượng lớn vitamin A, B, C, D, PP, hidrat cacbon, polisaccarit, inulin, fitoxterin và các khoáng chất khác cần thiết cho cơ thể như iot, canxi, phospho, magie, các nguyên tố vi lượng khác…[47]

2.1.4 Giá trị củatỏi

Theo y học cổ truyền Việt Nam và Trung Quốc, tỏi có vị cay, tính ôn, có dược tính mạnh Tỏi có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, giải cảm, tiêu nhọt và hạch ở phổi, tiêu đờm[9]

Ngoài ra tỏi có tác dụng diệt khuẩn, xua đuổi côn trùng, sản xuất chế phẩm sinh học, làm thuốc kháng sinh, làm kéo dính, dùng làm mỹ phẩm[9]

Theo nghiên cứu của SG.Sathosha và cs (2013) tỏi còn biết đến nhiều là một nhân

tố phòng bệnh rất mạnh được dùng nhiều trong dân gian, nhiều nước và nhiều thế

kỷ nay Các thành phần hoạt tính sinh học chủ yếu thuộc về đặc tính chữa bệnh, vai trò chính của tỏi là: Chống vi khuẩn, chống ung thư, chống oxy hóa, tăng cường miễn dịch, chống bệnh tiểu đường, chống viêm gan, chống bệnh tim mạch Tỏi còn được điều trị các rối loạn khác nhau ở cả động vật cũng như người[42]

Tác dụng làm giảm cholesterol

Các phát hiện về mô cho thấy sự thay đổi về lipid trong động mạch vành của những con chuột ăn nhiều cholesterol sau khi khẩu phần ăn thêm tỏi đã giảm Thêm tỏi vào khẩu phần ăn có tác dụng tốt làm giảm cholestol trong máu [29].Tỏi làm giảm triglycerid và cholesterol trong máu tương tự clofibrat Tỏi làm tăng hàm lượng HDLvà giảm hàm lượng LDL[44] do đó làm giảm các rối loạn chuyển hóa mỡ trong máu, chống xơ cứng động mạch vành, động mạch não, động mạch ngoại vi [47]

Tác dụng bảo vệ gan

Trong các trường hợp nhiễm độc gan, sau khi uống dịch chiết tỏi 6 giờ, lượng lipid peroxides cao và sự tích tụ triglycerides trong gan sẽ hạ xuống [24]

Tác dụng với điều trị tiểu đường và các biến chứng của tiểu đường

Bệnh tiểu đường đang phát triển với tỷ lệ cao đáng báo động trên toàn cầu, các tuốc chống điều trị tiểu đường ngày nay chủ yếu nhằm mục tiêu kiểm soát sự tăng đường huyết Tỏi có nhiều tác dụng như giảm tăng đường huyết, tăng lipid máu, tăng huyết áp Tỏi có lợi bảo vệ mạch chống sự vỡ động mạch và bảo vệ tim mạch

Ngoài ra còn chống bài tiểu cầu, chất làm giảm fibrinolytic, chất chống oxy hóa, chống tạo NO và H2O tạo ra nhiều Bằng chứng cải thiện sức khỏe, các mạch máu, giảm lipid trong máu, giảm tăng đường huyết cho thấy tỏi tốt [33]

Tác dụng chống nhiễm độc chất phóng xạ và giải độc nicotin mạn tính

Tỏi làm tăng thải trừ các chất đồng vị phóng xạ và giảm sự tích đọng các chất đồng vị phóng xạ trong cơ thể [41] Tác dụng giải độc kim loại nặng: Tỏi có tác dụng bảo vệ cơ thể chống nhiễm độc các kim loại nặng Hợp chất sulfur của tỏi là chất giải độc chì mãn tính Sau khi ăn tỏi hàm lượng chì trong mô gan và mô cơ giảm hẳn, các triệu chứng nhiễm độc giảm đáng kể Do đó có thể phòng chống bệnh nghề nghiệp nhiễm độc chì cho các công nhân thường xuyên phải tiếp xúc với các sản phẩm chì như công nhân khai thác và chế biến chì, sản xuất accu chì, súc rửa bồn xăng có pha chì, bằng cách ăn tỏi hàng ngày Với các trường hợp nhiễm độc kim loại nặng khác như thủy ngân, cadmium và các chế phẩm của chúng như methyl mircury, phenyl mercury Tỏi có tác dụng ngang với các thuốc giải độc kim loại nặng thường dùng như BAL (Bristish Anti Lewisite) hoặc DMSA (2, 3 dimercapto succinic axit)[20]

Tỏi là một loại thuốc giải độc nicotin mạn tính cho người nghiện thuốc lá và công nhân sản xuất thuốc lá rất hữu hiệu, chí ít cũng làm giảm cơn nguy cấp ở tim, động mạch và các rối loạn chức năng ruột của người bệnh [34]

Tác dụng chống các bệnh đường hô hấp và tăng cường hệ miễn dịch

Tỏi chứa các hợp chất sinh học quan trọng với hoạt động kháng khuẩn Tỏi được dùng làm thuốc trị lao khí quản, hoại thư phổi, ho gà, thuốc long đàm cho người lao phổi, trị viêm phế quản mãn tính, viêm họng Tỏi có tác dụng đáng kể lên

hệ miễn dịch, tăng hoạt tính các thực bào lympho cyte nhất là với thực bào CD4 giúp cơ thể bảo vệ màng tế bào chống tổn thương nhiễm sắc thể AND, kháng virus, phòng chống nhiễm trùng [42]

Tác dụng phòng và điều trị tim mạch

Theo nghiên cứu của Waris Qidwai và cs (2013) tỏi cung cấp khả năng bảo vệ

hệ thống tim mạch thông qua làm giảm cholesterol trong máu hiệu quả và kiểm soát huyết áp[47]

Tác dụng kháng sinh

- Kháng khuẩn: Các chất Azôene, dianllil disulfide, diallil -trisulfide và các hoạt chất chứa lưu huỳnh khác (được tạo ra khi tỏi tươi giã nát) có khả năng ức chế 70 loại vi khuẩn gram (-) và gram (+) kể cả vi khuẩn bệnh hủi, bệnh lao Thậm chí nó còn kháng được cả những vi khuẩn đã lớn thuốc kháng sinh thường dùng Khi phối hợp với cloramphenicol hoặc streftomicin, tỏi làm tăng hiệu lực kháng sinh của tỏi[41]

- Kháng virus: Tỏi có thể ngăn ngừa được một số bệnh gây ra do virus như cúm, cảm lạnh, kể cả virus gây lở mồm long móng bò, ngựa,trâu

- Diệt ký sinh trùng và nguyên sinh động vật: Nước ép tỏi có tác dụng chữa bệnh

đường ruột do nguyên sinh lamblia intestinalis gây ra Với lỵ amid do antamocba

histolytica gây ra cũng bị diệt ngay ở dịch ép tỏi nồng độ thấp[42]

- Tỏi có tác dụng diệt giun sán như giun đũa, giun kim, giun móc và trứng của chúng[41]

- Xua đuổi và diệt côn trùng: Nhiều loại côn trùng như gián, muỗi (aedes truyền bệnh sốt xuất huyết, culex truyền bệnh viêm não Nhật Bản) rất sợ mùi tỏi Tỏi còn giết chết được các ấu trùng muỗi (loăng quăng) với liều lượng rất thấp 25ppm cho các chất chiết hoặc 2ppm cho dầu tỏi[24]

Ứng dụng tỏi trong công nghiệp trong chăn nuôi

Chất bảo vệ thép, nhôm với axit mạnh: Chất chiết tỏi bảo vệ thép, nhôm không bị

ăn mòn khi tiếp xúc với axit mạnh (axit sulfuric 2N -axit nitric 0,5N – 85%)

Giảm ô nhiễm môi trường: Trộn bột tỏi vào sáp ong làm nến khi đốt sẽ hấp thụ được khói thuốc lá, giảm ô nhiễm môi trường

Tăng trọng và chữa bệnh đường ruột cho gà: Cho vào thức ăn nuôi gà 3% bột

tỏi sẽ làm cho gà mau lớn và khỏi các bệnh đường ruột Vi khuẩn E.coli nhạy cảm

với dịch chiết tỏi tươi với giá trị MIC 12,5 – 25 µg/ml, khi bổ sung tỏi tươi vào

khẩu phần ăn của gà phòng được bệnh tiêu chảy do E.coli gây ra [11] Tỏi có thể

giúp cơ thể kiểm soát các tác nhân gây bệnh như vi khuẩn, nấm, gia tăng sức khỏe cho cá [21]

Theo nhận định của Trần Hồng Thúy và cs (2013) tỏi có khả năng kháng vi

khuẩnAermonas hydrophila trên ếch trong phòng thí nghiệm [13]

Những điều cần lưu ý khi dùng tỏi tươi và chế phẩm tỏi

-Tiêu chuẩn củ tỏi: Tươi, không mọc mầm lá hoặc mọc rễ, không bị dập nát, héo -Không ăn cả tép tỏi nguyên

-Nuốt cả tép tỏi thì rất nguy hiểm

- Không ăn tỏi lúc bụng đói (sẽ kích thích niêm mạc dạ dày, ợ nóng có thể viêm thựcquản)

- Không ăn quá nhiều tỏi thường xuyên (tối đa không quá 15g/ngày)

- Không dùng tỏi và chế phẩm có chứa tỏi đồng thời với Warfarin (thuốc chống đông máu) trước khimổ

- Không đắp tỏi lên da lâu quá 10 phút (có thể bị bỏngrát)

- Những người bị dị ứng với tỏi không được đắp tỏi lên da để chữa bệnh

- Khi dùng tỏi để trị giun kim (uống và thụt hậu môn dịch tỏi) không được dùng quá liều có thể bị viêm ruột hoặc tiêuchảy

- Muốn làm hết mùi tỏi có thể dùng nước chè (chè tươi hoặc chè búp xanh) đặc, súc miệng hoặc rửa tay rửa da chỗ đắp tỏi[10]

2.2 Tổng quan về tỏiđen

2.2.1 Khái niệm về tỏiđen

Tỏi đen (Black garlic) là sản phẩm thực phẩm chế biến thu được bằng cách chế biến từ tỏi trắng được lên men, trong quá trình lên men xảy ra khoảng 10 phản ứng hóa học như: Phản ứng Maillard, phản ứng chuyển hoá các hợp chất chứa lưu huỳnh như methionin, cystein, methanethiol thành những hợp chất mới chứa lưu huỳnh tan được trong nước như S-allyl-s-cysteine, alliin, isoalliin, methionin, cycloalliin, các dẫn chất của cysteine, dẫn chất tetrahydro-β-carboline Mang tỏi đen đi phân tích thấy 38 thành phần thay đổi, khoảng 16 thành phần quan trọng [45]

Tỏi đen được sử dụng rộng rãi với vai trò là thực phẩm chức năng giúp tăng cường sức khỏe, nó còn được tin là có khả năng kéo dài tuổi xuân [32]

Hình 2.2 Tỏi đen

(Nguồn: http://duocquany.com/san-pham/toi-den-hoc-vien-quan-y)

2.2.2 Giá trị của tỏiđen

Tỏi đen được lên men từ tỏi thường trong một thời gian 45 ngày, sản phẩm tỏi đen có màu đen, vị ngọt, không còn mùi cay hăng, bên trong có chứa chất S-allyl-L- Cystein với nhiều công dụng thần kỳ Sau khi tỏi lên men được 45 ngày, hàm lượng các nhóm hoạt chất tăng rất cao, đặc biệt hàm lượng S-allyl-L-Cystein tăng 5-6 lần

so với tỏi thường Tỏi đen có hàm lượngprotein cao gấp 3 lần, vitaminB12 là 10,726mg so với 0,06mg ở tỏi trắng, vitamine B6 trong tỏi đen là 14,048 mg trong khi tỏi trắng không có, SAC trong tỏi đen là 0,53mg so với tỏi trắng chỉ có 0,038mg

Bảng 2.3: Bảng thành phần hóa học của tỏi đen và tỏi tươi

Bảng 2.4: Thành phần axit amin của tỏi đen và tỏi tươi (mg/100g)

(Theo Jin-Ichi Sasaki và cs, 2007)[27]

Các thành phần hóa học có giá trị dinh dưỡng cao trong tỏi đen chủ yếu là các axit amin, peptide, protein, enzyme, glycoside, vitamin, chất béo, các chất vô cơ,

cacbon hydrat và các hợp chất lưu huỳnh và một số thành phần khác (Choi và cs,

2014) [19]

Hiện nay, theo Jin- Ichi Sasaki (2015) [8] công bố tỏi đen gồm 8 tác dụng:

Tỏi đen giúp tăng cường khả năng chống khối u

Theo nghiên cứu của Inhye Kim và cs (2011) cho biết sau khi thử nghiệm tỏi đen với chuột trong 5 tuần đưa ra kết quả: Chuột sau khi dùng tỏi đen khối lượng cơ thể, các mô mỡ trong máu và gan giảm đáng kể Tỏi đen làm giảm lipid bằng cách làm giảm triglyceride trong máu và toàn bộ gan, ngoài ra các nhóm điều trị bằng tỏi đen quan sát thấy tăng glutathione đáng kể Tiêu thụ tỏi đen làm giảm đáng kể mức lipid peroxidation trong máu so với chuột đối chứng Dựa vào những kết quả này, Inhye Kim và cs (2011) khuyến cáo rằng việc sử dụng tỏi đen cải thiện sự tăng cân

và tăng lipid máu thông qua việc ngăn chặn mỡ cơ thể và thay đổi trong cấu hình lipid và hệ thống phòng chống oxy hóa [21]

Nghiên cứu đề tài trọng điểm cấp nhà nước năm 2015 (Trịnh Nam Trung và

cs, 2015): Chuột được uống dự phòng tỏi đen liều cao kéo dài (10g/kg/ngày) sẽ giảm 60% nguy cơ phát triển tế bào ung thư gan được cấy ghép thực nghiệm [16]

Tỏi đen tăng cường hệ thống miễn dịch và chống các triệu chứng dị ứng do giảm IL-4cytokine sản xuất

Tỏi đen có chứa các hoạt chất giúp tăng cường hệ miễn dịch: allicin, lysine, vitamin C Allicin có chức năng kích hoạt các glycolipid màng tế bào, có thể làm tăng tính thấm của nó, chuyển hóa tế bào, tăng cường cải thiện sức sống, làm tăng sức mạnh của hệ miễn dịch Lysine, serine cải thiện chức năng của hệ miễn dịch, vitamin C có thể tăng cường hệ thống miễn dịch của cơ thể Tỏi đen có chứa kẽm tổng hợp hormone và cái thiện hệ thống miễn dịch của cơ thể [37]

Tỏi đen giúp tiêu diệt và ức chế vi khuẩn

Các chất chiết xuất từ tỏi đen có khả năng chống lại một số vi khuẩn

Staphylococcus aureus, Escherichia coli O157: H7, Pseudomonas aeruginosa [28]

Tỏi đen hoạt động chống oxy hóa

Tỏi đen ức chế sự oxy hóa LDL và giảm sự tổn thương tế bào gây ra do ox – LDL dựa vào hoạt tính chống oxy hóa mạnh

Bằng chứng thể hiện ở khả năng ức chế các peroxide và nitric oxide sinh ra bởi ox- LDL, cũng như khả năng ngăn chặn sự suy giảm GSH nội bào và bảo vệ tế bào nội mô tránh nhưng tổn thương gây ra do ox – LDL [30]

Tỏi đen làm giảm hiệu lực của ung thư

Ung thư đại tràng là một trong những loại phổ biến nhất của ung thư đường tiêu hóa với tỷ lệ từ 10-15% trong số các bệnh nhân ung thư [51].Tỏi đen có chứa thành phần dược lý chống ung thư và chống oxy hóa mạnh mẽ Đối với bệnh ung thư đại tràng, tỏi đen có khả năng ức chế sự tăng trưởng và thúc đẩy quá trình tự lão hóa của các tế bào ung thư ruột kế HT29 thông qua ức chế các tín hiệu nội bào (PI3K/Akt).Tỏi đen có khả năng ức chế tế bào ung thư dạ dày kích thước, trọng lượng của các khối u ác tính, điều hòa miễn dịch và chống oxy hóa[35]

Tỏi đen làm giảm mức cholesterol và giảm béo phì

Tỏi đen là một trong những thực phẩm chức năng hàng đầu được các nhà khoa học đánh giá về khả năng giảm cholesterol trong máu trên lâm sàng Hợp chất SAC

và một số dẫn xuất của axit amin cysteine được thấy có hàm lượng lớn hơn nhiều trong tỏi đen so với tỏi tươi Hai thành phần đó có thể làm giảm hàm lượng cholesterol bám rộng trên thành mạch Sử dụng tỏi đen thường xuyên sẽ làm tăng hàm lượng HDL và giảm đi hàm lượng LDL, cung cấp SAC Tỏi đen rất tốt cho tim mạch, cao huyết áp và máu nhiễm mỡ [25]

Tỏi đen giúp kiểm soát huyết áp

Tăng huyết áp – bệnh tim mạch thường gặp trên thế giới Thường những trường hợp tăng huyết áp là vô căn, tuy nhiên những nghiên cứu gần đây cho thấy tác dụng thu gọn gốc tự do mang đến tác dụng ổn định huyết áp Với bệnh tăng huyết áp, tác dụng của tỏi đen đã được nghiên cứu chứng minh thông qua khả năng chống oxy hóa MDA trong huyết tương, giúp ổn định huyết áp sau 14 tuần [50]

Theo khảo sát của Weidong Wang và cs (2016) các hoạt động chống oxy hóa của polyphenol từ tỏi đen khi vào trong cơ thể Các hoạt động chống oxy hóa invitro của polyphenol từ tỏi đen được xác định bằng phương pháp thu nhận gốc tựdo DPPH,

DH, D2 Kết quả cho thấy polyphenol của tỏi đen có các hoạt động thu gốc DPPH

và DH có thể làm giảm đáng kể hàm lượng MDA trong huyết thanh ở những con chuột và tăng hoạt tính SDD và GSH- Px trong huyết thanh [49]

Tỏi đen có lợi với người tiểu đường

Tiểu đường bệnh lý rối loạn mãn tính, bệnh có nhiều thuộc tính: Tăng nồng độ glucose trong máu, kết hợp với những chất bất thường về chuyển hóa cacbon hydrat, lipid và protein, bệnh có nhiều biến chứng nguy hiểm, thậm chí nguy hiểm tới tính mạng như suy thận, tai biến mạch máu não, đột quỵ, hoại tứ chi [28]

Tỏi đen có tác dụng điều hòa đường huyết nhờ vào S-methyl-L-cysteine sulfoxide và SAC sulfoxide, sulfide có chứa G-6-P enzyme NADPH có tác dụng ngăn chặn và ức chế sự phá hủy insulin và tác dụng hạ đường huyết Do đó, tỏi đen

có khả năng hỗ trợ điều trị cũng như phòng chống các biến chứng tiểu đường[50]

2.2.3 Một số sản phẩm tỏi đen trên thịtrường

2.2.3.1 Trong nước

(Nguồn:http://toikimcuong.vn/toi-den-dong-a-st1) (Nguồn: http://toidentamviet.vn/cach-ngam-ruou-toi-den-ly-son-tai-nha.html)

Hình 2.5: Viên nangtỏiđen Hình 2.6: Bánh trung thu tỏiđen

In vitro: ức chế sự phát triển của dòng tế bào SMG-7901 (nguyên nhân gây

ung thư dạ dày) trong môi trường nuôi cấy In vivo: giảm kích thước khối u trên

động vật được gây ung thư thực nghiệm Nghiên cứu cũng đã xác định được cơ chế tác dụng của tỏi đen thông qua việc điều hòa miễn dịch và chống oxy hóa[49]

b Rượu tỏiđen

Kế thừa những ưu điểm của tỏi đen và rượu tỏi thông thường, rượu tỏi đen có công dụng chăm sóc sức khỏe rất đa dạng như: Giúp cơ thể phòng chống và hỗ trợ điều trị ung thư, làm giảm cholesteron, bảo vệ cơ thể chống nhiễm trùng, chống nhiễm độc phóng xạ, bảo vệ cơ thể chống bệnh tật, giảm đường huyết Bảo vệ gan, điều trị mỡ máu, giảm các chứng bệnh đầy hơi, ăn không tiêu, bồi bổ cơ thể

c Viên nang tỏiđen

Giúp tăng cường khả năng miễn dịch, trung hòa gốc tự do, hạn chế lão hóa, tăng cường sức đề kháng cho người đang phải xạ trị, hóa trị Đồng thời, tỏi đen còn giúp giảm mỡ máu, tốt cho người bị tim mạch Sản phẩm dùng cho người cần tăng

đề kháng khi bị ung bướu, sau phẫu thuật đang điều trị hoặc sau điều trị bằng tia xạ, hóa chất; người già yếu, suy nhược cơ thể, có sức đề kháng yếu hoặc cần tăng cường sức khỏe, các trường hợp béo phì hoặc mỡ trong máu cao, người cao huyết

áp, người có nguy cơ tai biến mạch máu não, người bị bệnh tim mạch, tiểu đường, người bị gan nhiễm mỡ, viêm gan hoặc dùng nhiều bia rượu, thuốc lá[37]

d Bánh trung thu tỏiđen

Bánh trung thu tỏi đen có lớp vỏ bánh đen, mềm thơm với thành phần được chiết xuất từ tỏi đen xay nhuyễn, nhân bánh với những tép tỏi chọn lọc Vỏ bánh đen dẻo với vị chua nhẹ kết hợp với nhân bánh tạo hương vị đặc trưng [52] còn đem lại tác dụng giảm cholesterol, bảo vệ tim mạch, ổn định huyết áp Kiểm soát tiểu đường, ngăn ngừa xơ cứng động mạch, giảm cân, phòng ngừa ung thư, chống oxy hóa, tăng cường miễn dịch[36]

2.2.3.2 Nướcngoài

a Nước ép tỏi đen (Black GarlicExtact)

Tác dụng: Tăng cường thể trạng, giảm mệt mỏi, tăng sức đề kháng, cải thiện

xơ vữa động mạch, cao huyết áp, tiểu đường, ức chế quá trình lão hóa và các phản ứng dị ứng, cải thiện chức năng hệ tiêu hóa và đường ruột, giải khát, thực phẩm chức năng, dược phẩm, hỗ trợ điều trị ung thư, điều hòa đường huyết [43]

b Cao tỏiđen

Tác dụng: Trong trường hợp rối loạn dung nạp đường, những người mắc đái tháo đường giai đoạn sớm và hỗ trợ điều trị khi dùng phối hợp với phác đồ điều trị tây y giúp tăng cường hiệu quả kiểm soát chỉ số HbA1C trên bệnh nhân mắc đái tháo đường dài ngày [53]

d Black Garlic Soda

Tác dụng: Giải khát, cải thiện bệnh tê tay, trị táo bón, tăng khả năng sinh lý, ngăn ngừa xơ cứng động mạch, giảm mỡ trong máu, kiểm soát tốt lượng đường [48]

2.3 Tổngquantìnhhìnhtrongnướcvàtrênthếgiới

2.3.1 Tình hình nghiên cứu trongnước

Ở Việt nam, lần đầu tiên tỏi đen được Học viện Quân Y nghiên cứu quy trình lên men cũng như thành phần hóa học và tác dụng sinh học của tỏi đen được tạo ra trong đề tài cấp Nhà nước mã số KC10.TN05-11-15 Kết quả nghiên cứu cho thấy sau khi lên men hàm lượng các nhóm hoạt chất tăng rất cao, đặc biết hàm lượng S- allyl-L-Cysetein tăng 5-6 lần so với tỏi thường[3]

Trong những năm gần đây, hàng loạt nghiên cứu trong nước đã được tiến hành nhằm triển khai sản xuất hàng loạt tỏi đen với chất lượng cao Theo Vũ Bình Dương

và cs (2013) đã nghiên cứu khả năng bảo vệ cơ quan tạo máu của dịch chiết tỏi đen

Lý Sơn trên chuột bị chiếu xạ Kết quả về hình ảnh mô bệnh học cơ quan tạo máu (tủy xương, hạch) cho thấy nhóm chuột uống tỏi đen chiếu xạ ít bị tổn thương hơn

so với nhóm chứng chiếu xạ và chuột uống tỏi thường chiếu xạ Với liều chiếu xạ duy nhất 7 Gy trong 1 tuần, nhóm uống tỏi đen có số lượng tế bào máu giảm ít hơn

so với nhóm chứng chiếu xạ và chuột uống tỏi thường với p < 0.05 Như vậy dịch chiết tỏi đen có tác dụng bảo vệ cơ quan tạo máu của chuột trên mô hình chiếu xạ [2] Trên chuột thiếu hụt miễn dịch mắc ung thư đại tràng, sử dụng tỏi đen giúp hạn chế kích thước khối u, kéo dài thời gian sống[18]

Năm 2014, TS.Hồ Anh Sơn tiến hành nghiên cứu tác dụng bảo vệ hệ thống miễn dịch của tỏi đen Lý Sơn trên chuột Chia động vật nghiên cứu thành 4 nhóm: Nhóm chứng sinh học không chiếu xạ (CG), nhóm chiếu xạ (RG), nhóm chiếu

xạ - tỏi tươi (RFGG) và nhóm chiếu xạ - Tỏi đen (RBGG) Chuột được chiếu xạ một liều duy nhất 7 Gy Kết quả: Tỏi đen có tác dụng duy trì quần thể tế bào miễn dịch tại lách, hạch, tuyến ức và tủy xương Sau 7 ngày sử dụng tỏi, quần thể tế bào lympho và tế bào tủy xương của nhóm điều trị tỏi đen (RBGG) tương đương với nhóm chứng sinh học, các nhóm khác có mật độ tế bào miễn dịch thấp hơn[12]

2.3.2 Tình hình nghiên cứu trên thếgiới

Hiện nay rất nhiều nước trên thế giới đã sản xuất và bắt đầu sản xuất tỏi đen Tỏi đen có giá trị cao và nhiều người biết đến nhất đó là tỏi đen của Nhật Bản sản xuất, sau đó là Hàn Quốc Tỏi đen không còn tồn tại ở tỏi đen đóng túi mà còn được nhà khoa học nghiên cứu tạo thành rất nhiều sản phẩm khác nhau, ở các dạng khác nhau So với giá tỏi đen của Nhật Bản thì giá tỏi đen ở Việt Nam có giá thành thấp hơn [43]

Theo Kim, J.S và cs (2012) nói về lợi ích của dịch chiết tỏi đen đến bệnh béo phì và tăng lipid máu ở chuột được cho ăn một chế độ ăn giàu chất béo Nghiên cứu này đã thử nghiệm tác dụng chống béo phì và tăng lipid máu ở chuột bởi một chế độ

ăn giàu chất béo trong khoảng thời gian 4 tuần Chiết xuất từ tỏi đen 15 Brix đã được bổ sung trong theo tỷ lệ 1, 3, 5 và 7% trong khẩu phần ăn Kết quả cho thấy rằng chiết xuất từ tỏi đen có thể có tác dụng chống béo phì và tăng mỡ máu giúp giảm chỉ số béo phì và giảm lipid máu[32]

Quá trình lên men khiến tỏi đen được tổng hợp gia tăng các thành phần dinh dưỡng, axit amin, nguyên tố vi lượng Polyphenol toàn phần tăng 3 lần, flavonoid

và thiosulphat tăng 5 lần [38] Tỏi đen có tác dụng điều hòa đường huyết dựa vào cơ chế tăng chuyển hóa glucose và kích thích bài tiết insulin ở bệnh nhân đái tháo đường[25]

Từ năm 2014, hàng loạt các nghiên cứu về cơ chế hạ lipid máu của tỏi đen được tiến hành Quá trình chuyển hóa từ tiền tế bào mỡ (precursor preadipocyt)

thành tế bào mỡ trưởng thành xảy ra theo một chuối biến đổi với sự tác dụng của một loạt các yếu tố hỗ trợ, trong đó có sterol-regulated element bindinggprotein 1c (SREBP1c) [22]

Tiếp sau các nghiên cứu trên động vật, hàng loạt nghiên cứu trên người cho thấy công dụng hạ lipid máu và hạn chế tiến triển xơ vữa động mạch của tỏi đen Công dụng chống xơ vữa động mạch của tỏi đen không chỉ bởi tác dụng chống rối loạn lipid máu mà còn nhờ các hoạt chất sinh học trong tỏi đen giúp bảo vệ lớp nội mạc mạch máu [20]

Theo nghiên cứu của NingYang Li và cs (2014) cho thấy hiệu lực chống oxy hóa của tỏi đen cao gấp 25 lần tỏi tươi Giúp bảo vệ DNA khỏi sự phá hủy của các gốc tự do tự hình thành trong quá trình sống, cũng như các gốc tự do thu nhận từ môi trường, chúng là tác nhân gây nhiều bệnh nan y, trong đó có bệnh ung thư [39]

Phần 3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Vật liệu, hóa chất và thiết bị nghiêncứu

3.1.1 Vậtliệu, nguyên liệu

- Nguyên liệu: Bia

- Vật liệu: Tỏi Đồng Mu – CaoBằng

3.2 Địa điểm và thời gian nghiêncứu

3.2.1 Địa điểm nghiêncứu

Phòng thí nghiệm khoa CNSH-CNTP, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

3.2.2 Thời gian nghiêncứu

Từ tháng 12/2016 đến tháng 6/2017

3.3 Nội dung nghiêncứu

Nội dung 1 Xác định chỉ tiêu nguyên liệu tỏi Đồng Mu để sản xuất tỏi đen Nội dung 2 Nghiên cứu lựa chọn loại phụ gia bổ sung trước lên men

Nội dung 3 Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia đến chất lượng tỏi lên men

Nội dung 4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến chất lượng tỏi đen Nội dung 5 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng tỏi đen Nội dung 6 Hoàn thiện quy trình và tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm

3.4 Phươngphápnghiêncứu

Sau khi nghiên cứu rất nhiều tài liệu liên quan đưa ra đề xuất quy trình như sau:

3.4.1 Phương pháp phân tích hóalý

3.4.1.1 Phương pháp xác định độẩm

Phương pháp xác định độ ẩm của nguyên liệu và sản phẩm theo phương pháp sấy đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ 1050C

Tỏi Đồng Mu (Xác định độ ẩm)

Xử lý sơ bộ

Lên men (Nhiệt độ: 50-70°C, phụ

gia)

Thu tỏi đen

Kiểm tra chất lượng

Bảo quản

+ Nguyên tắc: Dùng nhiệt độ để làm bay hơi nước có trong mẫu, từ chênh

lệch khối lượng mẫu trước và sau khi sấy, tính được độ ẩm của mẫu

+ Công thức:

W= ((M1 – M2))/M) x100%

M1: Khối lượng dụng cụ đựng và mẫu trước khi sấy (g)

M2: Khối lượng dụng cụ đựng và mẫu sau khi sấy (g)

M: Khối lượng mẫu đem đi sấy (g)

3.4.1.2 Phương pháp xác định hàm lượng đườngkhử

Xác định hàm lượng đường khử trong tỏi đen bằng phương pháp Bertrand

a Nguyênlý

Phương pháp này dựa trên môi trường kiềm, các đường khử (glucose, fructozo, mantozo…) dễ dàng khử đồng (II) oxit thành đồng (I) oxit, kết tủa đồng (I) có màu đỏ gạch, qua đó tính được lượng đườngkhử

Định lượng đường khử thường dùng thuốc thử fehling Thuốc thử fehling là hỗn hợp của 2 dung dịch: Dung dịch đồng sunfat gọi là fehling1 và dung dịch kiềm của muối kali natri tactrat gọi là fehling 2 Khi trộn 2 dung dịch fehling 1 và fehling

2 với nhau thì xảy ra phản ứng giữa chúng xảy ra theo 2 giai đoạn Đầu tiên tạo kết tủa của đồng hidroxit màu xanh da trời:

CuSO4 + 2NaOH -> Cu(OH)2 + Na2SO4 Sau đó dung dịch Cu(OH)2 tác dụng với muối Seignett tạo thành muối phức hòa tan, dung dịch có màu xanh thẫm

Định lượng đồng I oxit : Oxit hóa bằng Fe2SO4 trong môi trường axit sunfat,

Cu1+ bị oxi hóa trở lại Cu2+

, Fe3+ bị khử Fe2+

Xác định lượng Fe2+: Bằng cách oxy hóa nhờ dung dịch KMnO4 trong môi trường axit

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 -> 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4+ 8H2O Hóa chất: Na2CO3 bão hòa, Pb(NO3)2, Na2SO4, dd Fehling1: CuSO4.5H2O44%, dd Fehling2, dd Fe2(SO4)3 trong axit sunfurit, KMnO4

b Tiếnhành:

Chuẩn bị mẫu: Trước tiên tiến hành xác định hàm lượng đường, mẫu đã được đồng nhất bằng đũa thủy tinh Cân chính xác 5g mẫu tỏi đã chuẩn bị trước đó, cho vào cốc thủy tinh 50ml và thêm 30 ml nước cất rồi đem đun trên bếp điện lấy đũa thủy tinhkhấy

Sau đó, cho lượng mẫu đã được hòa tan trên vào bình định mức 500ml, tráng lại cốc đựng mẫu vài lần với nước cất và cho cả vào bình định mức (chú ý không quá 250ml)

Trung hòa axit hữu cơ có trong mẫu thử bằng dung dịch NaOH 10% đến pH=7 (kiểm tra bằng giấy chỉ thị màu vạnnăng)

Sau đó, đun cách thủy ở 80°C trong vòng 15 phút, thỉnh thoảng lắc đều trong khi đun, để nguội đến nhiệt độ phòng, khử tạp chất, cuối cùng cho thêm nước cất vừa

đủ 500ml, lọc và lấy dịch lọc để chuẩnđộ

Xác định hàm lượng đường: cho vào bình tam giác dung tích 250ml:

Dung dịch Fehling 1:10ml

Dung dịch Fehling 2: 10ml

Đun sôi trên bếp điện sau đó cho 10ml dịch lọc đã chuẩn bị bên trên và 20

ml nước cất, sau 3 phút dung dịch phải sôi, giữ cho đúng 2 phút kể từ khi bất đầu sôilại

Lấy bình ra và nghiêng để cho cặn đồng (I) oxit lắng xuống, dung dịch bên trên lớp cặn phải có màu xanh của đồng (II) hydroxit Nếu dung dịch bên trên có màu vàng lục, hoặc màu vàng nâu có nghĩa là không đủ lượng đồng cần thiết, phải làm lại và lấy lượng dịch lọc íthơn

Sau đó, gạn lớp nước bên trên, chú ý giữ lại một lớp nước mỏng bên trên lớp kết tủa trong bình để tránh Cu2O bị oxy hóa bởi không khí Tiếp tục rửa kết tửa vài lần bằng nước đã đun sôi đến khi nước trong bình không còn màu xanh thì dừng lại Lần cuối cùng đổ hết nước đi và thêm vào đó 15 ml dung dịch Bertrand để hòa tan hết kết tủa Cu2O

Chuẩn độ Fe2+ hình thành trên cốc bằng dung dịch KMnO4 0.1 N cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền trong 15 giây thì dừng lại Đọc thể tích KMnO4 tiêu tốn và đem kiểm tra ở bảng để có hàm lượngđường

c Tính toán kếtquả:

Hàm lượng đường toàn phần biểu thị bằng đường glucoza trong 100g tỏi, tính bằng công thức:

X= (M1.100.F)/( M1.100) (%) X: hàm lượng đường toàn phần biểu thị bằng đường glucoza

M1: Khối lượng glucoza (mg) tướng ứng với số ml KMnO4 0.1 N theo bảng

Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ protein trong một phạm vi nhất định Dựa vào mức độ hấp thụ quang học của protein chuẩn, ta có thể xác định được hàm lượng protein trong mẫu nghiêncứu

b Hoá chất cầndùng

- Dung dịch A: 4g NaOH 0,1M và 20g Na2CO3 2% pha trong 1000ml nướccất

- Dung dịch B: 0,5g CuSO4.5H2O 0.5% pha trong dung dịch Natri Xitrat 1% hoặc trong dung dịch Natri, Kali Tactơrat1%

- Dung dịch C: Hỗn hợp của hai dung dịch A và B theo tỉ lệ 49:1 (pha trước khi dùng)

- Thuốc thử folin, trước khi dùng pha loãng hai lần sao cho độ axit bằng1N

- Albumin huyết thanh bò1mg/ml

c Cách tiếnhành

Mẫu thí nghiệm: Lấy chính xác 0,5ml dịch chứa protein với hàm lượng thích hợp cho vào ống nghiệm, thêm vào đó 2ml dung dịch C, lắc đều để yên trong 10 phút Sau đó thêm vào hỗn hợp trong ống nghiệm 0,25ml folin đã pha loãng 2 lần, lắc đều và để yên trong 30 phút, màu vàng của hỗn hợp chuyển sang màu xanh da trời và đạt đến cường độ màu cực đại Đem so màu của hỗn hợp trên máy đo quang

ở bước sóng 660nm Xác định được trị số mật độ quang học (OD) của dung dịch nghiên cứu Đo trên máy 3 lần lặp lại và lấy trị số trung bình

Mẫu đối chứng: 0,5ml đệm cho vào ống nghiệm, thêm vào đó 2ml dung dịch C

và bước tiếp theo được tiến hành như mẫu thínghiệm

d Xây dựng đường đồ thịchuẩn

Hàm lượng protein tan trong dung dịch được xác định theo phương pháp Lowry, dùng albumin huyết thanh bò (BSA) làm chất chuẩn

Cân 0,01g (10mg – albumin huyết thanh bò) hoà tan trong 10ml nước, ta được dung dịch gốc có nồng độ là 1mg/ml Sau đó pha loãng dung dịch gốc bằng nước cất với các nồng độ 20, 40, 60, 80, 100, 120 µg/ml để tiến hành xây dựng đồ thị chuẩn

- Mẫu thí nghiệm: Lấy chính xác 0,5ml dung dịch BSA ở nồng độ pha loãng như trên cho vào ống nghiệm, thêm vào mỗi ống 2ml dung dịch C để ở nhiệt độ phòng

10 phút, sau đó cho 0,25ml thuốc thử folin (1N) đem so màu với bước sóng660nm

- Mẫu đối chứng: Lấy 0,5 ml nước cất cho vào ống nghiệm, thêm vào đó 2ml dung dịch C và các bước tiếp theo được tiến hành như mẫu thínghiệm

Qua 3 lần lặp lại thí nghiệm có thể xây dựng đường hồi quy Kết quả được xử

lý theo phương pháp thống kê thông thường.Dựa vào đồ thị chuẩn, có thể xác định được hàm lượng protein trong mẫu nghiên cứu

tố, các vitamin tan trong chất béotuy nhiên hàm lượng của chúng thấp Do có tạp chất, phần trích li được gọi là lipid

- Dùng phương pháp xác định trực tiếp: chiết xuất lipid ra khỏi nguyên liệu và cân trựctiếp

Nguyên liệu và hóa chất:

- Dung môi chiết xuất lipid thường dùng là ether etylic(C2H5)2O

- Nguyên liệu được nghiền nhỏ, sấy khô đến khối lượng khôngđổi

- Trước khi chiết, bình cầu được sấy khô đến khối lượng khôngđổi

- Đặt bình cầu lên nồi cách thủy và cho ete vào ½ thể tíchbình

- Cho túi nguyên liệu vào trụchiết

- Lắp trụ chiết vào bìnhcầu

- Cho dung môi vào trụ chiết đến ngập túi nguyên liệu Mức dung môi đến phần trên ống siphon trụchiết

- Lắp ống sinh hàn, ngâm tỏi trong dung môi một vàigiờ

- Đặt máy Soxhlet vào nồi cách thủy sao cho số lần dung môi rút từ trụ chiết xuống bình cầu khoảng 10- 15 lần tronggiờ

- Thử lipid đã chiết hết chưa bằng cách lấy 1 vài giọt ete từ đầu cuối trụ chiết cho lên đĩa kính đồng hồ sạch, cho bay hơi hết ete, nếu không có lipid trên đĩa kính, xem như lipid đã được chiết hoàntoàn

- Khi chiết xong, lấy bình cầu ra, lắp ống sinh hàn vào và cất lấyete

- Sấy bình cầu có chứa lipid (60-70°C trong 30 phút) đến khi khối lượng không đổi rồi đemcân

c Tính kết quả: Hàm lượng lipid có trong 100g mẫu nguyênliệu:

X= ((a-b).100)/c X: Hàm lượng lipid tính theo %

a: Khối lượng bình và lipid (g)

b: Khối lượng bình (g)

c: Khối lượng mẫu đã tách lipid (g)

3.4.1.5 Phương pháp xác định hàm lượngflavonoid

Xác định hàm lượng flavonoid toàn phần bằng phương pháp cân

Cân chính xác 2g tỏi chiết trong bình Soxhlet bằng este dầu hỏa để loại clorophyl Sau đó lấy túi được liệu ra để ở nhiệt độ phòng cho bay hết dung môi rồi chiết kiệt flavonoid bằng cồn 70°, cất thu hồi cồn, còn dịch chiết nước để nguội loại bỏ tannin bằng gelatin 3% cho tới khi không còn xuất hiện kết tủa Chiết lấy kiệt flavonoid bằng ethylacetat, bốc hơi dung môi rồi sấy cặn tới khối lượng không đổi, đem cân Hàm lượng flavonoid toàn phần trong mẫu thử được tính thao công thức:

X (%)=( b.100)/a Trong đó:

b: Khối lượng cặn không đổi

a: Khối lượng dược liệu khô tuyệt đối

3.4.1.6 Phương pháp xác định hàm lượngpolyphenol

Hàm lượng polyphenol tổng số của tỏi và tỏi đen Đồng Mu được xác định bằng phương pháp so màu Lấy 2,4ml dịch chiết tỏi trộn với 0,15ml thuốc thử Folin- Ciocalteu, tiếp theo bổ sung 0,45ml dung dịch NaCO3 1M, thời gian để phản ứng xảy trong 1 phút Sau đó, mẫu đặt trong bóng tối 30 phút và đo độ hấp thụ ở

750 nm, tổng hàm lượng polyphenol được thể hiện bằng miligam đương lượng axit garlic(GAE)

3.4.2 Phương pháp bố trí thínghiệm

Nội dung 1: Xác định chỉ tiêu của nguyên liệu tỏi Đồng Mu

Đường Protein Lipid Flavonoid Polyphenol

Nội dung 2: Nghiên cứu lựa chọn loại phụ gia bổ sung trước lên men

Mục đích: Xác định được phụ gia kích thích quá trình lên men cho chất lượng

cao nhất đối với giống tỏi Đồng Mu – Cao Bằng

Mô tả thí nghiệm: Cân 100g tỏi tươi cho một công thức, mỗi công thức lặp lại

ba lần Tiến hành ngâm tỏi trắng với bia trong 20 phút, tỷ lệ 300g/1lon bia, sau đó vớt tỏi ra để ráo và quạt để bia ngấm vào bên trong và cho bề ngoài vỏ của tỏi bớt bia Tiếp sau đó cho tỏi vào túi nilon buộc kín bằng dây chun, cài đặt tủ sấy ở 56°C, tiến hành cho túi có chứa tỏi vào, thời gian lên men 60 ngày Trong quá trình lên men tiến hành theo dõi sự thay đổi hóa lý và màu sắc của tỏi lên men, tỏi được lấy

ra nhưng ngày 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60ngày để kiểmtra

-Thời gian ngâm bia: 20 phút -Thời gian lên men: 60 ngày -Khối lượng: 100g/CT

Nội dung 3: Nghiên cứu lựa chọn thời gian xử lý phụ gia

Mục đích: Xác định được thời gian ngâm bia cho chất lượng cao nhất đối với

giống tỏi Đồng Mu – Cao Bằng

Mô tả thí nghiệm: Cân 100g tỏi tươi cho một công thức, mỗi công thức lặp lại

ba lần Tiến hành ngâm tỏi tươi với bia theo từng công thức thí nghiệm, bia để ngâm tỏi được chọn ở nội dung 2, tỷ lệ 300g tỏi/ 1lon bia, sau đó vớt tỏi ra để ráo và quạt để bia ngấm vào bên trong và cho bề ngoài vỏ của tỏi bớt bia Tiếp sau đó cho tỏi vào túi nilon buộc kín bằng dây chun, cài đặt tủ sấy ở 55°C, tiến hành cho túi có chứa tỏi vào, thời gian lên men 60 ngày Trong quá trình lên men tiến hành theodõi

sự thay đổi hóa lý và màu sắc của tỏi lên men, tỏi được lấy ra nhưng ngày 5, 10, 20,

30, 40, 50, 60 ngày để kiểm tra

Nội dung 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến chất lượng tỏi đen

Mục đích: Xác định được nhiệt độ lên men cho chất lượng cao nhất đối với

giống tỏi Đồng Mu – Cao Bằng

Mô tả thí nghiệm: Cân 100g tỏi tươi cho một công thức, mỗi công thức lặp lại

ba lần Tiến hành ngâm tỏi tươi với bia theo từng công thức thí nghiệm, bia để ngâm tỏi được chọn ở nội dung 2, tỷ lệ 300g tỏi/1lon bia, thời gian ngâm bia được chọn ở nội dung 3, sau đó vớt tỏi ra để ráo và quạt để bia ngấm vào bên trong và cho bề ngoài vỏ của tỏi bớt bia Tiếp sau đó cho tỏi vào túi nilon buộc kín bằng dây chun, cài đặt tủ sấy theo công thức thí nghiệm, tiến hành cho túi có chứa tỏi vào, thời gian lên men 60 ngày Trong quá trình lên men tiến hành theo dõi sự thay đổi hóa lý và màu sắc của tỏi lên men, tỏi được lấy ra nhưng ngày 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 ngày

để kiểmtra