Nghiên cứu đánh giá thành phần dinh dưỡng và hoạt tính sinh học của tỏi đen một nhánh

VIỆN ĐẠI HỌC MĨ HÀ NỘI

KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội
ĐỀ TÀI

NGHIÊN củ u ĐÁNH GIÁ THÀNH PHÀN DINH DƯỠNG VÀ HOẠT

TÍNH SINH HỌC CỦA TỎI ĐEN MỘT NHÁNH

Giáo viên hướng dẫn : ThS. Đào Văn Minh

Sinh viên thực hiện

: Vũ Thị Chi Mai

Chuyên ngành

: Công Nghệ Sinh Học

Lớp

: 13-02

Hà Nội- 2017


VIỆN ĐẠI HỌC MỜ HÀ NỘI

KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ THÀNH PHẦN DINH DNG VÀ HOẠT

TÍNH SINH HỌC CỦA TỎI DEN MỘT NHÁNH

Giáo viên hướng dần : ThS. Đào Văn Minh

Sinh viên thực hiện

: Vũ Thị Chi Mai

Chuyên ngành

: Công Nghệ Sinh Học

Lớp

: 13-02

Hà Nội- 2017


LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin gừi lời cảm ơn tới ban giám hiệu trường Viện Đại Học Mớ

Hà Nội, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Công Nghệ Sinh Học đã dạy do em
trong suốt 4 năm học tại trường và trang bị cho em nền tàng kiến thức khoa học

và tạo điểu kiện tot nhất cho em được làm báo cáo tốt nghiệp này.
Em xin gửi lời cám ơn chân thành và sâu sac nhất đến ThS. Đào Văn Minh

cán bộ phịng Cơng Nghệ Sinh Học - Viện Nghiên Cứu Phát Triển Vùng Khoa
Học Việt Nam người đã trực tiếp hướng dẫn em phương pháp học tập và nghiên

cứu khoa học, tận tình hướng dân và giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu
vừa qua.

Đồng thời em cũng xin gửi lời câm ơn tới Th.s Lê Thị Huyền cán bộ phịng vi
sinh- hóa sinh-sinh học phân tử- Viện Công Nghệ Sinh Học Thực Phám- trường
Đại Học Bách Khõệ^ỹự^

Viện Đại học Mở Hà Nội

Cuối cùng, em xin gửi lời tri ân đến gia đình, bạn bè và tất cá những người thân

u đã ln động viên, khích lệ, giúp đỡ em trong quá trình học tập đê em hoàn
thành hài luận văn này!

Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2017

Sinh viên
Vũ Thị Chi Mai

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐÀU

1

PHÀN I: TỐNG QUAN NGHIÊN cứu

3

1.1

Giới thiệu về cây tỏi

1.1.1

Khái qt về cây tịi

1.1.2

Thành phần hóa học

1.1.3

. Tác dụng của tởi tươi

1.2

3
3

4
4

6

. Tòi đen

1.2.1.

Giới thiệu chung về tỏi đen

1.2.2.

Thành phần hóa học của tỏi đen

1.2.3.

Tác dụng sinh học của tỏi đen

8

1.4.2.

Thành phần hóa học của tỏi đen

12

1.4.3.

Cơng dụng của tòi đen

14

1.4.4.

■

1.5.

Tại sao phái lên men tỏi đep.

6

7

I

, .

... .

Jlĩự~ỵiẹn yier1 Đạĩ nọczMợ Hà Nội

17

Công nghệ chê biên mà nhóm nghiên cứu sứ dựng trong khóa luận

19

Giới thiệu về các mầu tỏi

20

PHÀN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

21

1.6.

2.1

VẬT LIỆU

22

2.1.1

Ngun liệu

22

2.1.2

Các hóa chất

22

2.1.3

Thiết bị dụng cụ

23

2.1.4

Mơi trường

23

2.2

Phương pháp

23

2.2.1

Xác định hàm lượng protein

2.2.2

Xác định hàm lượng đường của tỏi(đường khử)

2.2.3.

Xác định hàm lượng đường tổng

25

2.2.4.

Xác định hàm lượng axit tổng

25

23

24


2.2.5.

Xác định hàm lượng ẩm

26

2.2.6.

Xác định lượng polyphenol toàn phần

26

2.2.7.

Khả năng oxy hóa(quét gốc tự do)

28

2.2.8.

Xác định hàm lượng Flavonoid

28

Phương pháp thứ hoạt tính kháng khuẩn

28

2.2.9.

2.2.10.

Phương pháp chế biến tỏi đen

29

PHÀN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

31

3.1.

Sơ chế phân loại nguyên liêu

31

3.2.

Hàm lượng protein(mg/g) của tỏi trong quá trình chế biến

32

3.3.

Hàm lượng axit(mg/g) của tỏi trong quá trình chế biến

33

3.4.

Hàm lượng ẩm(%)cùa tỏi trong quá trình chế biến

34

3.5.

Hàm lượng đường khửcủa tỏi trong quá trình che biến

35

3.6.

Hàm lượng đường tồngcủa tỏi trong quá trình chế biến

37

3.7.

Hàm lượng Flạvonoid(mg/g) của các mầu tỏi

3.9.

Hàm lượng polyphenol(mg/g) tơng

z-

...A.

Tnu việni'v íen Đại nọc MỞ Hà Nội

38

39

3.10.

Khả năng chống oxy hóaSau q trình lên men hàm lượng

41

3.11.

Kết quả khả năng kháng khuấn của của tỏi

42

3.12.

Xây dựng tiêu chuẩn tòi đầu vào tòi sau chế biến

44

PHÀN IV: KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

45


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Cây tỏi tươi

3

Hình 1.2: Hình ảnh tỏi đen một nhánh

7

Hình 1.3: Tỏi đen (Black Garlic

8

Hình 1.4: Thiết bị che biến tịi đen

20

Hình 1.5: Tỏi tươi 1 nhánh Sơn Laịbên phải) và tỏi Trung Quốc l nhánh( bên
trái)

29

Hình 2.1: Cơng nghệ lập trình san q trình che biên tỏi đen

30

Hình 3.1: Q trình sơ chế tịi ngun liệu

31

Hình 3.2: Sự thay đơi hàm lượng protein cùa các loại tỏi trong q trình chê
biến

32

Hình 3.3: Tói sau 7 ngày che bien(5:tõi Trung Quốc ỉ nhánh;7: tòi Sơn La 1
nhánh

33

Hình 3.4: Sự thay đổi hàm hrợng axit của cấc lờậrtỏi trong 'quá trình chế biến

34

Hình 3.5: Sự thay đoi về độ ẩm cùa các mau tòi trong quá trình che biến.

35

Hình 3.6: Sự thay đoi về hàm lượng đường khử cùa các mẫu tỏi trong quá trình
ché biến
39
Hình 3.7: Sự thay đổi về hàm lượng đường tống của các mẫu tỏi trong quá trình
chế biến

37
Hình 3.8: Sự thay đoi hàm lượng Flavonoid cùa các mầu tói trong quá trình che
biến
43

Hình 3.9: Sự thay đoi hàm lượng Polyphenol trong q trình chế biến

43

Hình 3.10: Khá năng chống oxy hóa(%) cùa các mẫu tịi trong q trình che
biển

41

Hình 3.11: Phản ứng chong oxy hóa bang thuốc thử DPPH

42

Hình 3.12: Khá năng diệt vi khn E.coli của dịch chiết tịi

43

Hình 3.13: Khá năng kháng khuân của các mẫu tôi trong các giai đoạn

43


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng ỉ. ỉ: Các đặc tính lí hóa cùa tói đen

ỉỉ

Báng 1.2: So sánh hàm lượng axit amin trong tịi đen và tỏi thường

32

Báng 2.1: Thơng so kĩ thuật của máy chế hiến tỏi đen

33

Bảng3.1: Hàm lượng protein! mg/g)của các máu tơi trong q trình che biển32

Báng 3.2: Hàm lượng axit(mg/g) cùa các mau tôi trong quá trình chế biến

34

Báng 3.3: Độ ấm(%) cùa các mầu tỏi trong quá trình chế hiến.

34

Bang 3.5: Hàm lượng đường khử của các mẫu tói trong q trình chế hiến.

35

Bang 3.6: Hàm lượng đường tông của các mẫu tỏi trong quá trình chế hiến.

37

Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội

DANH MỤC TÙ VIẾT TÁT

nm

nanometer

mg

miligram

mM

milimol

kg

kilogram

ml

mililitre

G

gram

pl

microlitre

Agar

Agarose

FG

Fresh Garlic

BG

Black Garlic

DNS

Acid-Dinitro-Salicylic

E.coli

Thư viện

Hà Nội

TBC

Trung bình cộng

SAC

S-allyl-cyslein


LỜI MỞ ĐẦU
Tỏi được sử dụng trên thế giới từ hơn 4000 năm trước, dùng làm gia vị,

kích thích tiêu hóa, dùng như loại thuốc chữa một số bệnh như: rối loạn tiêu hóa,
viêm khớp, tiều đường, cám lạnh, sốt rét, lao... Những nghiên cứu gần đây đã
phát hiện thêm nhiều cơng dụng cùa tịi như: ức chế, tiêu diệt tế bào ung thư, hạ
huyết áp, giâm cholesterol máu, phòng ngừa trụy tim mạch, ức chế sự phát triền

của vi sinh vật gây bệnh... Tuy nhiên, nhược điềm cố hữu của tỏi là mùi khó chịu
do các hợp chat sulfur gây ra. Đế khắc phục nhược điếm này, tỏi cần phải lên
men tạo thành tỏi đen. Săn phẩm tói đen có vị ngọt, khơng cay, hơn nữa khơng

cịn mùi khó chịu và cịn làm tăng tác dụng chống oxy hóa của tỏi đen lên rất

nhiều lần so với tỏi tự nhiên, Ket quả này khiến cho tịi đen có tác dụng như vị
thuốc đặc trị -chống oxy hóa,, chống lão hóa, phịng chống bệnh ung thư, các
bệnh nan y...

Q trình lên men tự nhiên đã chuyền hóa các hợp chất chứa lưu huỳnh
thành dạng hòa tan được trong nước như S-allyl-L-cysteine, Alliin, Lsoalliin,
Methionin, Cycloalliin... Đây là những hợp chất quan trọng làm tăng tác dụng
dược lý cúa tỏi. Ngoài ra, sau khi lên men hàm lượng carbohydrate tăng lên,
điều này giái thích tại sao tỏi đen có vị ngọt. Cơ chế tác dụng của tỏi đen không

phải bằng cách trực tiếp gây độc tế bào mà thông qua con đường kích thích đáp
ứng miễn dịch, loại trừ khả năng di căn của các tế bào khối u. Nghiên cứu cũng

chì ra tỏi đen giàu S-allyl-L-cysteine (SAC) làm giảm sự phát sinh cùa khối u

ruột kết và các tụ diêm ấn khác thường, những dấu hiệu lâm sàng sớm nhất cùa
ung thư ruột kết. Kết quả nghiên cứu còn cho thấy tỏi đen có hiệu lực hóa liệu dự

phịng đối với các tác nhân gây ung thư bằng cách ức chế sự nhân lên của te bào

khối u. Ngoài ra, tỏi đen cịn có tác dụng điều hịa đường huyết, tăng cường khả

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

1


năng sinh lý ở cả nam và nữa. Như vậy. tỏi đen được tạo ra sau q trình lên men

có các tác dụng sinh học hơn hắn so với tỏi thơng thường.
ỞViệt Nam, có giống tỏi một nhánh được trồng tại Lý Sơn (Quảng Ngãi),

Phù Yên (Sơn La) và các vùng chuyên canh tói ờ Hải Dương, Bắc Ninh. Tói một

nhánh từ lâu đã là sản phẩm nổi tiếng được sử dung ngâm rượu làm thuốc trong
dân gian. Hiện nay trên thị trường chủ yếu dùng tỏi một nhánh nhập khấu đế lên
men tạo tịi đen, cũng chưa có nghiên cứu nào đánh giá chất lượng và hoạt tính

sinh học tỏi đen một nhánh. Do đó nhóm nghiên cứu thực hiên đề tài: ‘'Nghiên

cún đánh giá thành phần dinh dường và hoạt tính sinh học của tỏi đen một
nhánh”
Mục đích và nội dung đặt ra

a. Mục đích.
- Lên men tạo tói đen một nhánh từ sàn phâm đươc trồng trong nước.

- Đánh giá và so sánh chất lượng tộị trước lên men và sạụ lên men.
b. Nội dung nghiên cứu

-Phân tích, so sánh các đặc tính lí hóa cùa tịi trước khi lên men và tỏi sau
khi lên men.
-Đánh giá đặc tính sinh học (khả năng kháng khuẩn, chống oxi hóa)

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

2


PHẦN I: TỎNG QUAN NGHIÊN CỦG
1.1 Giói thiệu về cây toi

1.1.1 Khái quát về cây tòi
Tỏi (Allium sativum L) là một loài thuộc chi hành. Mà từ lâu đã được sử
dụng như là một gia vị ẩm thực và y tế thảo mộc. Tỏi có nhiều lợi ích về sức

khoẻ và đặc biệt cài thiện tiêu hóa[l]. Các thành phần chính trong tỏi là họp chất

hữu cơ và enzyme hoạt tính sinh học. Trong số này, allicin được biết đến với
dược lý tài sản, bao gồm cả chống vi khuẩn, chống tăng lipid, chống khối u, và
hoạt động miền dịch. Tuy nhiên, tiêu dùng và ứng dụng tươi tòi (FG) trong thực

phấm và thuốc bị hạn chế do mùi đặc trưng, vị cay và xu hướng gây ra đau bụng.

Tỏi có nguồn gốc Trung Á, hiện nay được trồng khắp nơi trên thế giới để

làm gia vị. Ở Việt Nam, Tỏi được trồng nhiều ở Hà Bắc, Hái Hưng, Quáng Ngãi,
Ninh Thuận...

Hình 1: Cây tói tươi

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

3


1.1.2 Thành phần hóa học
Theo tài liệu Cây thuốc và động vật làm thuốc ớ việt nam tập II - Nhà xuất

bán khoa học kỹ thuật:
Ngoài protein, carbonhydrat, các nguyên tố khống thì tỏi trắng có các hợp
chất khác quyết định tác dụng sinh học của tỏi.

Tinh dầu: chiếm 0,06-0,1 % chủ yếu là các hợp chất hữu cơ chứa lưu
huỳnh và cho mùi tỏi đặc trưng. Khi các tế bào tỏi bị phá vỡi sẽ có mùi tói bốc

lên, mùi này là do sự có mặt cùa các hợp chất sulfua như: S-alkyl -L. cystein
sulphoxid (alkyl; methyl propyl, vinyl, allyl..) và y- glutamin-S-akyl cystein.

Thành phần chính trong tỏi chưa bị phá húy là alliin (S-allyl-L-cystein
sulphoxid) chất này bị phân giải bởi men alliinase cho allicin chất này bị oxy hóa

thành diallyl disulphid chất này là thành phần chính trong tinh dầu tòi. Các sán
phấm ngưng tụ khác của allicin như ajoen, vinyldithiin. Thành phần chính quyết

định hoạt tính cúa tỏi trắng là allicin nhưng hợp ehat này.gâỵ mùi hôi khó chịu

và vị cay nong, chất này cũng tương đối không ốn đinh và khi bị biến đồi tạo ra

hợp chất mới có tính độc nhẹ và có thể gây kích ứng. Theo tài liệu nghiên cứu
mới đây 2014, Sang Eun Bae và cộng sự Trường đại học Korea, Seoul đã nghiên

cứu sự thay đổi hàm lượng của S-allyl cystein (SAC) trong tỏi trắng và sau khi
sứ lý nhiệt (chất này được chứng minh có rất nhiều tác dụng dược học). Nhóm

tác giả đã đưa ra kết quả nghiên cứu định lượng 19,61 pg/g nguyên liệu khô, và
124,67pg/g nguyên liệu khô khi đã sử lý nhiệt. Tác giã cho biết SAC cũng thế
hiện nhiều tác dụng sinh dược và tương đối bền nhiệt, môi trường pH .., nhưng

không độc, không gây kích ứng. Hàm lượng polyphenol ttrong tỏi trắng khơng

đáng kể.
1.1.3 . Tác dụng của tỏi tưoi
Dưới đây là một số cơng dụng chính của tỏi đối với sức khoẻ con người:
Tác dụng đối với hệ tim mạch

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

4


Tịi đã được khoa học chứng minh là có tác dụng hạ mỡ máu. hạ huyết áp và
giảm ngưng tập tiếu cầu ờ người lớn, từ đó góp phần làm giâm tý lệ mắc các

bệnh tim mạch do xơ vừa như nhồi máu não, nhồi máu cơ tim... cần thận trọng
khi dùng đồng thời tói với các thuốc chống đơng máu và thuốc chống ngưng tập

tiểu cầu như aspirin, clopidogrel, vì có thể làm tăng nguy cơ chảy máu. Ngồi ra,

cũng nên tránh dùng các chế phấm từ tỏi khoảng một tuần trước khi phẫu thuật

đế giảm nguy cơ chảy máu kéo dài trong và sau phẫu thuật.
Tác dụng chống ung thư

Các nghiên cứu gần đây cho thấy, ăn nhiều tỏi và các loại rau củ thuộc họ
allium như hành, hẹ, tỏi tây giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh ung thư dạ dày,
ung thư đại trực tràng, ung thư vú, ung thư tiền liệt tuyến và ung thư vòm họng.

Tác dụng kháng khuân
Tói có khả năng kháng lại nhiều chủng vi khuân, virus, nấm và ký sinh

trùng. Trong y học cổ truyện của nhiều dân tộc, tội thường đựợc dùng đế điều trị

các bệnh nhiễm khuấn ở đường tiêu hố, hơ hấp và ngồi da. Sứ dụng 1-2 nhánh
tỏi tươi mỗi ngày ở người lớn sẽ không gây ra tác dụng phụ nào đáng kể ngoại

trừ việc tạo ra mùi khó chịu cúa hơi thở và mồ hơi.
Ăn một sổ lượng lớn tỏi tươi, nhất là vào lúc đói có thế gây cám giác khó

chịu, đầy chướng bụng, buồn nôn, ỉa chảy và rối loạn hệ vi khuẩn đường ruột.

Đắp tịi tươi có thế gây cảm giác rát bỏng, viêm da và nơi bọng nước tại chỗ.
Ngồi ra, việc dùng viên tỏi khơ kéo dài có the gây giám đường huyết trong một
số trường hợp.

Các tác dung khác:

Chữa các bệnh răng miệng: Tịi có tác dụng tốt chừa viêm khoang miệng,

các bệnh viêm chân răng, biến chứng sau khi nhồ răng.
Chữa bệnh mat: Nhũ tương tói có tác dụng giúp phát triền tế bào biếu mô
giác mạc bị tồn thương. Chống xơ cứng động mạch mắt làm giám nhãn áp.

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

5


Chừa bỏng và lở loét ngoài da: Thuốc mỡ tỏi đơng khơ có tác dụng chừa

bóng và lớ lt trên da rất tốt. Có tác dụng diệt vi khuấn mạnh. Kích thích phát
triển tế bào hạt, tăng trưởng biểu mơ, làm vết thương mau lành.

Chữa màng nhĩ thủng: Vó giấy củ tỏi (móng như giấy cuốn thuốc lá) dùng

để vá màng nhĩ bị thủng rất hiệu quá.
Chữa phong thấp và đau thần kinh: Tỏi có hoạt tính kháng viêm khá mạnh

so với các thuốc kháng viêm có nguồn gốc thực vật khác. Nó được dùng chừa
đau thần kinh, phong thấp, đau khớp háng và hệ cơ, phần lưng dưới.

Làm cho trẻ bú sữa nhiều hơn: Cho mẹ dùng 1,5g chất chiết tỏi sẽ làm cho

trê bú sữa nhiều hơn 140% so với trỏ khác.

1.2 . Tỏi đen
1.2.1. Giói thiệu chung về tỏi đen
Tỏi đen (BG) là một thực phẩm chế biến mới được chế biến bằng cách tấy

tồn bộ tói thơ để chế biền1 ríliiệt tại 70- 8Ờ°Ị trókg điềú kiến độ ẩm được kiểm

soát cho 1 ~ 3 tháng khơng có chất phụ gia[3]. Thực phấm chế biến này có một
vị trái cây và có the ăn được ở dạng chưa chín. Xử lý nhiệt gây ra nhiều phán

ứng hóa học trong tỏi. như màu nâu enzyme và phản ứng Maillard, gây ra màu

sắc của nó đế thay đồi từ trang và vàng đen tối nâu. Trong quá trình gia nhiệt,

khơng ồn định và khó chịu các hợp chất trong tỏi sống được chuyền thành ổn
định và các hợp chất khơng có hương vị. Kết quả là, BG nói chung có vị chua
ngọt thay vì mùi cay và hương vị[4], Hơn nữa, BG không gây đau bụng hoặc các
rối loạn dạ dày ruột[5], đã được báo cáo có hoạt tính chống oxy hóa mạnh hơn

FG[6], và cho thấy hiệu quả tốt hơn để phịng ngừa bệnh chuyển hóa và chứng
gan nhiễm độc rượu. Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã được tiến

hành đế điều tra các hợp chất hoạt tính sinh học trong BG (tống số phenol;5hydroxymethylfurfural) và các hoạt động chức năng cùa chúng. Tuy nhiên, có

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

6


thông tin hạn chế về thay đổi chất lượng của BG trong quá trình xử lý nhiệt[7].
Nghiên cứu này nhằm mục đích nghiên cứu các đặc tính hóa lý của BG sau các

bước xử lý nhiệt khác nhau bằng cách phân tích các khống chất, đường miễn

phí, axit amin, thiosulfmate, và hàm lượng axit pyruvic, cũng như sự thay đối
trong độ ẩm, tro, cường độ nâu và độ pH đểđánh giá ảnh hưởng của quá trình
nhiệt lên tỏi. Những kết quâ này có thề góp phần vào sự hiếu biết của chúng ta

về vai trò của nhiệt xử lý chất lượng của BG.

Hình 1.2: Hình ảnh tỏi đen một nhánh

1.2.2. Thành phần hóa học cua tỏi đen
- Trong q trình lên men, hàm lượng các và thành phần các axit amin dễ

hấp thụ đã tăng lên đáng kế so với tỏi trang.
- Các hợp chất carbonhydrat cũng được chuyển hóa thành đường kiến tởi

có vị ngọt.
- Các tinh dầu một phần được bay ra khơng khí một phần được chuyển hóa

thành các chất khơng mang mùi vị như tỏi trắng.

- Trong quá trình lên men, các tể bào tỏi cũng được phá húy nhưng trong
điều kiện khơng có oxy nên chất Alliin trong tỏi chuyển hóa thành các họp chất
SAC, Ajoeme, Allylmercaptocysteine., và hầu như khơng có allicin. Các chất

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

7

này cũng đã được khẳng định có nhiều ưu điểm hơn allicin như tác dụng dược
học, tính ổn định, và tính tan của chúng.
- Một nhóm chất vơ cùng quan trọng là polyphenol có tác dụng quan trọng

trong các cây thuốc thì trong tịi sau lên men thành tói đen đã tạo ra hàm lượng

các chất này khá lớn chiếm từ 0,5 - 2% trọng lượng khơ, trong khi đó ở tỏi trắng
chi chiếm 0,08-0,1%.
1.2.3. Tác dụng sinh học cua tỏi đen

Hình 1.3: Tỏi den ( Black garlic)

Tói đen (Black Garlic) là một sàn phẩm được chế biến từ tỏi bằng cách lên men

toàn bộ cú tỏi (Allium sativum L.) dưới sự kiếm soát chặt chẽ nhiệt độ và độ ấm
trong khoảng 33-55 ngày, kết quả là thu được tỏi có màu đen và vị ngọt khơng
cịn mùi cay hăng cùa tỏi thường và có tác dụng gấp hàng chục lần tỏi thường.
Trong quá trình biến đổi so với tởi tươi, đó là hàm lượng polyphenol tăng gấp

bày trong tỏi đen [42], hàm lượng axit amin tăng 2,5 lần [36]. Tỏi cũng đã được
sử dụng như một loại thuốc truyền thống cho một loạt các hiệu ứng sinh học,

chắng hạn như tăng khả năng chịu đựng, giúp tiêu hóa đế ngăn ngừa tiêu chảy và

nhiễm giun, và điều trị bệnh tim, viêm khớp và mệt mỏi.

Gần đây, nhiều nghiên cứu đã chi ra tỏi có một loạt các tác dụng sinh học,
bao gồm chất chống oxy hóa [42], kháng khuấn, kháng viêm [40], chổng dị

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

8


ứng[26], chống ung thư [541. hạ đường huyct[54], hcpatoprotective, và trừ sâu
[41], Bời vì tính các hoạt tính sinh học của tói có liên quan đến polyphenolic,

chất chống oxy hóa và các hợp chất lưu huỳnh trong tỏi[7] nên khi tịi được

nghiền nát hoặc bị hư hóng, một số các thành phần chứa hoạt tính sinh học của

lưu huỳnh tạo ra mùi hăng mạnh gây ra mùi khó chịu trong hơi thớ của người sử

dụng.
Đẻ làm rõ BG đã thay đối thế nào trong quá trình 35 ngày lên men, các đặc

tính hóa lý, lưựng chất chống oxy hóa, và các hoạt động chống oxy hóa được

đánh giá trong điều kiện kiếm soát 70°C và 90% độ ẩm tương đối. Kết quả

nghiên cứu cho thấy lượng đường giảm và tống số axit cúa BG tăng trong giai
đoạn lên men, trong khi pH giảm từ 6,33-3,74. Màu sáng và độ vàng giá trị của

BG triệt giảm trong giai đoạn lên men, trong khi giá trị bị đỏ tăng lên đáng kề.
Các thành phần chống oxy hóa, bao gồm: polyphenol và flavonoid tống có trong
BG tăng đáng kể cho đến ngày O
)W tương ứng với các

các hoạt động chống oxy hóa của BG, đo bang DPPH, ABTS, FRAP, và các thử

nghiệm giảm năng lượng, lên cao nhất vào ngày thứ 21 của quá trình lên men.
Những kết quà này chi ra ràng BG khơng chỉ có tính chong oxy hóa trong giai

đoạn lên men mà cịn có thề đạt tính chống oxy hóa tối ưu cùa nó vào ngày thứ
21 của giai đoạn lên men. Trong quá trình lên men, xáy ra phân ứng chuyến hoá

các hợp chất chứa lưu huỳnh như methionin, cystein, methancthiol... thành
những hợp chất mới chứa lưu huỳnh có khá năng tan trong nước như S-allyl-L-

cysteine, Alliin, Isoalliin, Methionin, Cycloalliin, các dẫn chất của Cysteine, các
dẫn chất của Tetrahydro-p-carboline có tác dụng chống oxy hóa [14;42] , SAllylcysteine được hình thành bởi sự dị hóa của Ỵ-glutamylcysteine và nó ức chế

q trình ơxy hố có liên quan với sự lão hóa và các bệnh khác nhau [8]. Các dần
xuất tetrahydro-[3-Carboline được hình thành bàng cách ngưng tụ giữa

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

9


tryptophan và aldehyde, tương tự như việc sản xuất axit pyruvic bằng con đường
Allin-allicin hoặc các quá trình phán ứng Maillard [15]. Hơn nữa, một số nghiên
cứu đã báo cáo rằng dịch chiết của tịi đen có khà năng chống oxy hóa, chống dị

ứng, chống bệnh tiếu đường, chống viêm, hypocholesterol, hypolipidemic, và có
tác dụng chống ung thư [15;25]. Tuy nhiên, những nghiên cứu đã sử dụng các

giai đoạn lên men khác nhau, dao động từ 4-40 ngày. Từ đó, chúng tôi đưa ra

giãi thuyết nên tối ưu các điều kiện trong giai đoạn lên men đề các thuộc tính

chống oxy hóa có trong BG đạt mức tối đa. Mục tiêu của nghiên cứu này là đế
xác định các tính chất hóa lý của BG trong 35 ngày cúa giai đoạn lên men và xác

định thời gian lên men tối ưu đe đặc tính chống oxy hóa của BG đạt mức tối đa.
Đe đạt được điều này, chúng ta định lượng nồng độ các hợp chất hoạt tính sinh
học, bao gồm polyphenol tổng số và dung lượng flavonoids, và các hoạt động

chống oxy hóa của BG, sử dụng l,l-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2-

azino-bis- (3 ethylbenzothiazoline -6[-ặulfdnic acid) (ABTS) sắt làm giảm khã
năng chống oxy hóa (FRAP), và giảm khà năng phân tích. Đây là những hợp
chất rất quan trọng làm tăng tác dụng của sản phấm tỏi đen thu được. Ngoài ra,
sau khi lên men tự nhiên, hàm lượng Carbohydrate đã tăng từ 28,7% (trong tỏi

tươi) lên tới 47,9% (trong tỏi đen), điều này giái thích tại sao tởi đen có vị ngọt

của trái cây. Ngồi ra, chúng ta cịn tìm hiểu được một số đặc tính lý hóa quan
trọng của tói đen trong giai đoạn lên men. Được the hiện ở Báng 1.1 [ 18]

Bảng 1.1: Các đặc tính hóa lý của tỏi đen

Thời gian lên men ( ngày )

Thành
phần

0

7

14

21

28

35

Độ ấm

64.21 ±1.48

32.72 ±

31.77 ±

31.12 ±

29.55 ±

29.88 ±

(%)

a

0.97b

2.60b

0.17 b c

0.39c

0.49c

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

10


Axit tông

0.40 +

1.30 +

1.50 +

1.70 +

2.3 +

2.60 +

số

0.01e

0.0 ldc

0.02c,d

0.03c

0.06b

0.03a

6.33 ±

5.49 +

4.41 ±

4.22 +

4.07 +

3.74 +

0.07e

0.09d'e

0.17cd

0.08c

0.02b

0.062a

Đường

1.52 +

2.73 +

12.42 +

15.96 +

15.98 +

16.07 +

giảm

0.01d

0.32c

0.85b

0.29a

0.23a

0.38a

68.44 +

15.67 +

9.28 +

5.61 +

5.19±

4.33 ±

1.66a

2.41b

1,74c

0.68d

l.lld

2.02d

-3.84 +

6.13 +

5.45 +

5.23 +

3.18 +

2.73 ±

0.46c

0.95a

0.94a

1.06a

1.46b

1.01b

26.59 +

10.65 +

2.37 ±

-3.07 +

-3.76 +

-3.86 ±

4.16”

Đậ4ĩộc

4.60d

(mg/kg)

Ph

(g/kg)
L*

a*

b*

i.Tlèhir V

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

Íội3.59d

1.49d

11


Hàm lượng acid trong tỏi đen tăng đáng kể so với tói sống, trong khi độ pH

của tói đen lại giâm 5,49-3,74, khi so sánh với 6.33 trong tòi sống, trong giai
đoạn lên men (p <0,05). Hàm lượng đường khử của BG tăng khoảng 6 lần, từ
2,73 g / kg vào ngày thứ 7 đến 16.07 g / kg vào ngày thứ 35, và các giá trị này
cao hơn so với tỏi sống (1,52 g / kg). Ket quả này cũng phù hợp với các dừ liệu

của Choi et al. Các hàm lượng đường khử của BG tăng khoảng 6 lần, từ 2,73 g /
kg vào ngày thứ 7 đến 16.07 g / kg vào ngày thứ 35, và các trị số này cao hơn so
với tỏi sống (1,52 g / kg) đáng kể. Kết quà này cũng phù hợp với các dữ liệu của

Choi et al. [23]. Trong đó cho thấy hàm lượng đường trong BG (ví dụ như

glucose, fructose, sucrose, và maltose) tăng so với tỏi tươi và hấp. Hơn nữa, tăng
hàm lượng đường này của BG có thề liên quan đến hương vị ngọt của nó. Màu

sắc là một trong những đặc điểm quan trọng nhất đánh vào tâm lý của người tiêu

dùng khi lựa chọn sán phẩm. Các màu sắc của BG đôi thành màu nâu sẫm trong
giai đoạn lên men ( hình 2 )Màu độ (a * giá tri) của BG tăng đáng kể trong giai

đoạn lão hóa, trong khi độ sáng (L * giá trị) và vàng (b * giá trị) giảm tương đối

so với tỏi sống.
1.4.2. Thành phần hóa học của tỏi đen
Thành phần hóa học của tỏi đen chứa chủ yếu các axit amin, peptide, protein,
enzyme, glicozit, vitamin, ... Các thành phần q trong tỏi thường khơng chỉ

được giữ ngun mà cịn tăng lên rất nhiều lần trong tòi đen (Cục an toàn thực

phẩm số: 122209/2013/ATTP-XNCB). Ngoài ra, những con số biết nói sau đây

về so sánh hàm lượng axit amin trong tịi đen cho thấy giá trị dinh dường trung
bình của tỏi đen gấp từ 3-5 lần tỏi thường, có những chi tiêu mà tỏi đen vượt tỏi

thường 800-900% ( bảng 3):

Bảng 1.2:. So sánh hàm lượng axit atnin trong toi đen với tỏi thường

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

12


Hàm lượng trong

Hàm lượng trong

Tỷ lệ khác biệt giữa 2

tòi thường

tỏi đen

loại

Tryptophan

66

580

879%

Threonine

157

376

239%

Isoleucine

217

404

186%

Leucine

308

737

239%

Lysine

273

549

210%

Methionine

76

116

153%

Cystine

65

318

489%

Phcnyalanine

183

534

292%

Tyrosine

81

592

731%

Valine

291

1040

357%

Arginine

634

1964

310%

Histidine

113

318

281%

Alanine

132

722

547%

Acid amin

Aspartic acid

489

1560

319%

Glutamic acid

805

2456

305%

Glycine

200

563

282%

Proline

100

318

318%

Serine

190

477

251%

Tổng

4380

13624

311%

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

13


Qua nhiều nghiên cửu khoa học trên thế giới và trong nước tỏi đen không
nhũng là một thực phấm quý bới thành phan cũng như hàm lượng các chất dinh

dưỡng tăng cao mà nó cịn chứa nhiều hoạt chất hoạt động có cơng dụng phịng,
chữa bệnh có hiệu q.

1.4.3. Cơng dụng của tỏi đen

•Hỗ trợ điều trị ung thư và giảm cholesteron

Quá trình lên men dài đã biến tỏi bình thường thành một loại "siêu tỏi"
(super-garlic). Hợp chất S-allylcysteine (một thành phần tự nhiên có trong tịi

tươi) và một dẫn xuất của amino acid cysteine được thấy có hàm lượng lớn hơn

nhiều trong tỏi đen so với tỏi tươi [36]. Hai thành phần đó có thê làm giảm
cholesteron và giảm nguy cơ bị ung thư [ 14], Ngoài các tác dụng giống như tói
thơng thường, tỏi đen cịn có thêm những tác dụng rất quý. Các nghiên cứu về
tác dụng sinh học của tỏi đen cho thấy các hợp chat sulfur hữu cơ. dẫn chất của

Thu viện yienDai nọc Mơ Ha Nội/,

Tetrahydro-p-carboline được hình thành từ quá trình lên men có hoạt tính mạnh,

dọn gốc tự do và ức chế q trình peroxy hố lipid cao hơn tỏi thường. Ket quả

nghiên cứu quá trình lên men tỏi thành tỏi đen cho thấy dịch chiết tỏi đen có hiệu
lực mạnh kháng lại các tế bào khối u, do vậy có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị
ung thư 115;251 . Cơ chế tác dụng cùa tỏi đen không phải bằng cách trực tiếp gây

độc tế bào mà thông qua con đường kích thích đáp ứng miễn dịch, loại trừ khà

năng di căn cứa các tế bào khối u. Nghiên cứu cũng chì ra tỏi đen giàu S-allyl-Lcysteine[2] làm giảm sự phát sinh của khối u ruột kết và các tụ điềm ấn khác
thường, những dấu hiệu lâm sàng sớm nhất của ung thư ruột kết. Tịi đen có hiệu

lực hố liệu dự phòng đối với các tác nhân gây ung thư bằng cách ức chế sự nhân
lên của tế bào khối u. Tăng cường khả năng miễn dịch góp phần tích cực trong

việc phịng chống bệnh tật, ngăn ngừa ung thư. Giúp bão vệ cơ quan tạo máu và

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

14


cơ quan miễn dịch trước các tia xạ. Góp phần làm hạn chế các tác dụng gây hại

của tia xạ với những bệnh nhân ung thư đang xạ trị.

• Tăng cường sức đề kháng cho cơ thể
Ó trong tỏi đen, S-allylcysteine hồ trợ sự hấp thụ allicin [2], giúp cho sự
hấp thụ và chuyến hóa allicin dễ dàng hơn, do đó thúc đẩy mạnh mẽ khà năng tự
bảo vệ của cơ thể chống lại vi khuân, vi rút xâm nhập, nhiễm trùng. Tăng cường
khả năng miền dịch [53], có tác dụng nâng cao thể trạng, bồi bổ cơ thể, kích

thích tiêu hóa, giúp ăn ngủ tốt đặc biệt ở người cao tuồi.

• Khả năng chống oxy hóa nâng cao tuổi thọ.

Tỏi đen được chứng minh có đặc điểm chống ơ-xy hóa cao gấp 2 lần tỏi
thơng thường|42|. Khà năng chống o-xy hóa cao giúp bảo vệ cơ thể khỏi các tổn

hại do các gốc tự do mang lại thông qua các quá trình trao đối chất bình thường
trong cơ the hoặc từ các tác nhân độc hại bên ngoài như khói bụi, rượu bia, thuốc

lá, cafein và thậm chí là rau xanh chứa các chat phenol ăn hàng ngày, do đó được
tin là có the làm chậm lại q trình lão hóa cơ thể. Hiện nay, trên the giới, tịi đen

đã được sứ dụng khá phố biến không chỉ làm thức ăn mà cịn làm thuốc chống
oxy hố, tăng cường miễn dịch.
Vì thế tỏi đen trở thành loại thực phấm lý tướng đế hỗ trợ điều trị cho các

bệnh mãn tính (gây ra bởi các tế bào bị hư tổn do các gốc tự do) như bệnh tim,
bệnh Alzheimer, ...

• Điều chỉnh nồng độ đường huyết.
Tói đen có thế ảnh hưởng đến sự tổng hợp glycogen gan, làm giảm lượng

đường trong máu|54| và làm tăng mức độ insulin huyết tương. Tòi đen cũng
chứa các S-methyl cysteine sulfoxide và S-allyl cysteine sulfoxide [2], sunfua

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

15


này có the ức chc G-6-P enzyme NADPH, để ngăn chặn sự tàn phá của insulin,

có tác dụng hạ đường huyết, ...

• Cơng dụng làm đẹp da
Hàm lượng các vitamin như B1, B2, c, E trong tỏi đen tăng lên 2 lần (so
với tịi trắng) có tác dụng kích thích quá trình chuyến đối protein, giãi độc, tăng

cường sức đàn hồi cùa da, ức chế sinh sắc tố và ứng đọng các sắc tố khác
thường.

• Các cơng dụng khác
Sự lên men tỏi tươi đề hình thành nên tỏi đen làm giảm mùi hăng cay của
tởi tươi, làm cho tép tỏi trớ nên ngon miệng hơn. dề ăn hơn, đồng thời làm biến

mất mùi hôi ở miệng sau khi ăn tỏi. Tỏi đen có hương vị như hoa q sấy khơ,
ngọt và hơi dai, thường được dùng ăn kèm và trang trí trong nhiều món ăn ở các

■

nhà hàng lớn.

Til lĩ V lện V1 ẹn Đại nọc Mơ Ha Nọỉ

Qua đó, cho thấy ràng sàn phấm tỏi đen có giá trị rất cao về dinh dưỡng; về
tác dụng sinh học, mang lại nhiều sự phát triển cho ngành Hóa dược. Y học

cũng như có tiềm năng mang lại nguồn thu lớn cho đất nước và góp sức tạo nên
vùng sản xuất lớn chuyên canh về cây tói, tạo việc làm và tăng thêm thu nhập

cho người nông dân trong những khu vực sản xuất.

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

16


1.4.4. Tại sao phải lên men tỏi đen
Tỏi là 1 vị thuốc có nhiều tác dụng: tăng cường miễn dịch, chống cúm, điều

hịa mỡ máu, chống lão hóa, phịng chống ung thư. chống các virus, vi khuẩn...
Tuy nhiên có rất nhiều tác dụng dược liệu, nhưng tói sống phãi được tiêu thụ ở

mức vừa phải vì độc tính của nó được báo cáo ở liều cao.Tiêu thụ quá nhiều tỏi

có thế gây ra thiệt hại trong niêm mạc ruột và dạ dày, thiếu máu, dẫn đến viêm
da và giảm protein và canxi trong huyết thanh (Shashikanth et al, 1986;. Lembo

et al, 1991;. Agusti,1996; Kodera, 1997)[48;28;4;22]. Cùng với đó nhược điếm

cố hữu của tịi là gây mùi hăng và khó bảo quán. Đế khắc phục nhược điếm này
các nhà khoa học tại nhiều quốc gia đã nghiên cứu và xây dựng quy trình lên

men tự nhiên tịi tươi ớ nhiệt độ và độ ấm thích hợp đế tạo ra tởi đen (black
garlic, femented garlic ). Sàn phẩm này có màu đen, khơng hoặc hầu như khơng

có mùi khó chịu, có vị ngọt như trái cây, có thê bảo quàn được trong thời gian
dài. Qua quá trình lên men, các thành phần có hịạt tính khơng ồn định trờ thành
dạng ổn định như Alliin chuyến thành S-allyl cysteine ( SAC) ( Jang et al.,2008;

Kang et al.. 2008)[20;23]

Theo Duk Ju Choi và cộng sự (2008)[ 11 ] về thành phần hóa học của tỏi đen
cho thấy: so với tỏi trước khi lên men hàm lượng đường tống tăng 1,5 lần, các
loại đường đơn như glucose, fructose, maltose, saccarose đều tang lên 2 lần, đặc

biệt fructose tang khống 30 lần. Điều này giải thích vì sao tói đen có vị ngọt;
polyphenol tang khoảng 3 lần; flavonoid tang 5 lần; các trường hợp chất

thiosulfate tăng 5 lần; các acid amin và nguyên tố vi lượng có trong tỏi đen cũng
cao hơn tỏi thơng thường. Điều đáng chú ý là nhóm chất có hoạt tính sinh học
cao như polyphebol, flavonoid đều có hàm lượng cao hơn so với tỏi thường.

Vũ Thị Chi Mai- 13.02

17