(LUẬN án TIẾN sĩ) nghiên cứu chế biến sản phẩm có hoạt tính sinh học từ trái lê ki ma (pouteria campechiana)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TRẦN XN HIỂN

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN SẢN PHẨM
CĨ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ TRÁI
LÊ-KI-MA (Pouteria campechiana)

LUẬN ÁN TIẾN SỸ
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã ngành: 62 54 01 01

2022

luan an


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TRẦN XN HIỂN
MSNCS: P1116006

NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN SẢN PHẨM
CĨ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ TRÁI
LÊ-KI-MA (Pouteria campechiana)

LUẬN ÁN TIẾN SỸ
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã ngành: 62 54 01 01

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGS.TS. HUỲNH LIÊN HƯƠNG
PGS.TS. NGUYỄN TRUNG THÀNH

2022

luan an


LỜI CẢM ƠN
Luận án hoàn thành ngoài sự nỗ lực của bản thân còn nhờ sự hỗ trợ rất
lớn từ các đơn vị và cá nhân trong và ngoài Trường Đại học Cần Thơ và
Trường Đại học An Giang. Xin trân trọng gửi lời tri ân chân thành và sâu sắc
đến những tấm lịng của q Thầy, Cơ, gia đình, người thân cùng bạn bè!
Trường Đại học Cần Thơ - nơi gắn liền với bao kỷ niệm tuổi trẻ và hồi
bảo, nơi nâng bước tơi từ một sinh viên, học viên cao học đến hiện tại là
nghiên cứu sinh. Vì vậy, tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường
Đại học Cần Thơ, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông Nghiệp, Bộ mơn Cơng nghệ
Thực phẩm, Bộ mơn Cơng nghệ Hóa học, Khoa Sau đại học đã giúp đỡ và tạo
mọi điều kiện cho tơi thực hiện chương trình nghiên cứu sinh trong 4 năm qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học An Giang,
Ban Chủ nhiệm Khoa Nông Nghiệp & TNTN, Bộ môn Công nghệ Thực phẩm
và Bộ phận Thực hành Thí nghiệm - Trường Đại học An Giang đã giúp đỡ, hỗ
trợ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi được thực hiện chương trình nghiên
cứu sinh trong những năm qua.
Tơi xin trân trọng và bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Cơ hướng dẫn
PGs.Ts. Huỳnh Liên Hương và Thầy hướng dẫn PGs.Ts.Nguyễn Trung Thành
cùng với sự hỗ trợ của Gs.Ts.Hà Thanh Toàn, Gs.Ts.Nguyễn Văn Mười,
Ts.Phan Thị Bích Trâm trong thời gian qua đã tận tình hướng dẫn, động viên,

giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập, nghiên cứu, chăm bồi
kiến thức và hoàn thành luận án. Xin cảm ơn sâu sắc đến PGs.Ts. Nguyễn
Công Hà đã hướng dẫn giúp tơi hồn thành chun đề chun mơn.
Chân thành cảm ơn tập thể quý Thầy/Cô Bộ môn Công nghệ Thực
phẩm - Khoa Nông Nghiệp (Trường Đại học Cần Thơ) đã tạo điều kiện thuận
lợi, giúp đỡ và động viên tơi hồn thành luận án này. Kết quả của luận án cũng
nhờ vào sự đóng góp khơng nhỏ của các em sinh viên ngành Công nghệ Thực
phẩm (Đại học An Giang) và ngành Cơng nghệ Hóa học (Đại học Cần Thơ).
Cám ơn vợ - Ts.Lê Thị Thúy Hằng, luôn nắm chặt tay và giúp anh vượt
mọi khó khăn trong cuộc sống, hỗ trợ anh rất nhiều trong nghiên cứu. Xin gửi
đến gia đình, các con, anh, chị, em và bạn bè những tình cảm yêu thương về sự
giúp đỡ, động viên để tơi có thêm nghị lực hồn thành luận án. Cuối cùng, xin
gửi lòng biết ơn sâu sắc và sự kính u vơ bờ bến đến Ba, Mẹ tơi, người đã
cho tơi hình hài, trái tim và khối óc - người đã nuôi dưỡng và giáo dục tôi
bằng tất cả tình u thương cho tơi có được cuộc sống ngày hôm nay và luôn
là điểm tựa tinh thần cho tôi phấn đấu để vượt qua mọi thử thách!
Trân trọng,
Trần Xuân Hiển
i

luan an


TĨM TẮT
Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu chính là đánh giá các yếu tố
ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của trái lê-ki-ma (Pouteria campechiana)
bao gồm điều kiện thu hoạch, tồn trữ và chế biến sâu, làm cơ sở cho việc chế
biến các sản phẩm có hoạt tính sinh học từ trái lê-ki-ma. Nội dung luận án tập
trung vào các nội dung chính sau: (i) xác định điều kiện tồn trữ tối ưu (thời
gian, nhiệt độ tồn trữ) nhằm duy trì các đặc tính hóa lý và hoạt tính sinh học

của trái lê-ki-ma ở mức tốt nhất; (ii) đánh giá tác động của các yếu tố kỹ thuật
đến thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của trái lê-ki-ma trong q trình
chế biến sâu (trích ly, thủy phân, cơ quay chân khơng, sấy phun), từ đó tối ưu
hóa điều kiện chế biến bằng phương pháp bề mặt đáp ứng nhằm đảm bảo tối
đa hoạt tính sinh học của sản phẩm thu được; tương tự ảnh hưởng của q
trình chế biến sâu đến hoạt tính sinh học các sản phẩm từ trái lê-ki-ma được
đánh giá thông qua hàm lượng polyphenol tổng, flavonoid tổng, hàm lượng
carotenoid, tannin và khả năng loại gốc tự do bằng phương pháp DPPH; (iii)
bước đầu đánh giá hiệu quả bảo vệ gan của các sản phẩm từ trái lê-ki-ma,
hướng đến mở rộng và đa dạng hóa sử dụng trái lê-ki-ma.
Kết quả thực nghiệm cho thấy trái lê-ki-ma sau thu hoạch tồn trữ ở
nhiệt độ 30÷32oC giữ được chất lượng cao nhất trong khoảng thời gian 8÷10
ngày, được thể hiện qua các yếu tố đánh giá như hàm lượng chất khơ hịa tan,
tinh bột, acid tổng số, carotenoid, tannin, polyphenol tổng, flavonoid tổng và
khả năng loại gốc tự do bằng phương pháp DPPH. Dịch trái lê-ki-ma có hoạt
tính sinh học cao nhất (IC50 = 7,32 mg/mL) khi được trích ly với nồng độ
ethanol 70%, ở nhiệt độ 50°C trong thời gian 45 phút, tỷ lệ paste lê-kima/ethanol 1/7 g/mL và dịch trích ly lê-ki-ma thu được ở điều kiện tối ưu có
hàm lượng polyphenol tổng, flavonoid tổng, carotenoid và tannin lần lượt là
9,59 mgGAE/g; 8,62 mgQE/g, 150,54 µg/g; 68,84 mgTAE/g; khả năng loại
gốc tự do DPPH 84,59 % với IC50 = 7,32 mg/mL. Tương tự, điều kiện thích
hợp nhất cho việc điều chế dịch thủy phân từ trái lê-ki-ma là nhiệt độ 61°C
trong thời gian 65 phút với nồng độ enzyme pectinase 60 UI/g và dịch quả
thủy phân ở điều kiện tối ưu có hàm lượng polyphenol tổng, flavonoid tổng,
carotenoid và tannin tương ứng là 8,73 mgGAE/g; 7,79 mgQE/g; 119,14 µg/g;
53,55 mgTAE/g; khả năng loại gốc tự do DPPH 86,21% với IC50 đạt 7,82
mg/mL. Dịch trái lê-ki-ma thu được từ quá trình thủy phân được cô đặc bằng
phương pháp cô quay chân không (71oC, 51 phút) và sấy phun với nhiệt độ
khơng khí đầu vào 171,5oC, tốc độ dòng nhập liệu 16 rpm và tỷ lệ
maltodextrin 17,8%, thu được sản phẩm chính là dịch lê-ki-ma cơ quay (có aw
0,801) và bột lê-ki-ma thành phẩm (có aw 0,422). Kết quả đánh giá hoạt tính

ii

luan an


dịch lê-ki-ma cô quay cho thấy hàm lượng polyphenol tổng, flavonoid tổng,
carotenoid và tannin lần lượt là 8,02 mgGAE/g; 7,03 mgQE/g; 101,83 µg/g và
40,89 mgTAE/g; khả năng loại gốc tự do DPPH 79,64% với IC50 = 7,35
mg/mL. Trong khi đó, bột lê-ki-ma sấy phun có khả năng loại gốc tự do DPPH
77,28% với IC50 = 9,48 mg/mL; hàm lượng polyphenol tổng, flavonoid tổng,
carotenoid và tannin lần lượt là 6,93 mgGAE/g; 6,18 mgQE/g, 28,01
mgTAE/g; 92,93 µg/g. Từ các số liệu phân tích thu được cho thấy luận án đã
đạt được mục tiêu tối ưu hóa điều kiện chế biến nhằm đảm bảo tối đa hoạt tính
sinh học các sản phẩm từ trái lê-ki-ma. Hiệu quả bảo vệ gan của dịch lê-ki-ma
trích ly, dịch lê-ki-ma cô quay và bột lê-ki-ma sấy phun cũng được tiến hành
thử nghiệm in-vivo trên chuột được gây viêm gan mạn bằng CCl4. Hiệu quả
bảo vệ gan được đánh giá thông qua nồng độ aspartate aminotransferase,
alanine aminotransferase, protein toàn phần, albumin, cholesterol, triglyceride
và gamma glutamyl transferase trong huyết thanh chuột và khối lượng của
chuột cũng như phân tích bệnh học mô gan ở chuột. Kết quả nghiên cứu cho
thấy dịch lê-ki-ma trích ly, dịch lê-ki-ma cơ quay và bột lê-ki-ma sấy phun đều
cho hiệu quả bảo vệ gan tương đương silymarin.
Kết quả nghiên cứu chế biến sản phẩm có hoạt tính sinh học từ trái lêki-ma đã mở ra tiềm năng to lớn cho việc sử dụng nguồn nguyên liệu trái lêki-ma tương đối rẻ tiền và dồi dào ở vùng Đồng bằng Sông Cửu Long, mở ra
triển vọng mới cho việc phát triển các sản phẩm thực phẩm giàu các hợp chất
có hoạt tính sinh học, hỗ trợ bảo vệ sức khỏe cũng như góp phần nâng cao giá
trị cho trái lê-ki-ma.
Từ khóa: Trái lê-ki-ma, chống oxy hóa, hoạt tính sinh học, trích ly,
thủy phân, tối ưu hóa, sấy phun, cơ quay chân khơng.

iii

luan an


ABSTRACT
The study's specific objective was to determine the elements impacting
the biological activity of Pouteria campechiana fruit, including harvesting,
storage, and deep processing conditions, as a basis for processing bioactive
products from P.campechiana fruit. The thesis's content focuses on the
following principal components: (i) Determining the appropriate storage
conditions (duration, temperature) for P.campechiana fruit to maintain the
physicochemical properties and biological activities at the highest qualities;
(ii) Evaluating the impact of technical factors on the chemical composition
and biological activity of P.campechiana fruit during deep processing
(extraction, hydrolysis, vacuum rotary evaporator, and spray drying) and
optimising processing conditions utilising the response surface method to
ensure the highest possible biological activity of the resulting product; as well
as the influence of deep processing on biological activities of P.campechiana
fruit products, which were evaluated through total polyphenol content, total
flavonoid content, carotenoid content, tannins and antioxidant activity by
DPPH method; (iii) Initially evaluate the hepatoprotective efficacy of lekima
fruit products, aiming to expand and diversify the use of P.campechiana fruit.
The experimental results indicated that after harvest, P.campechiana
fruit stored at 30÷32oC maintains the highest quality for 8÷10 days, as
measured by soluble dry matter, starch, total acid, carotenoids, tannins, total
polyphenols, total flavonoids, and antioxidant activity as determined by the
DPPH method. P.campechiana fruit juice demonstrated the highest biological
activity (IC50 = 7.32 mg/mL) when extracted with 70% ethanol concentration,
at 50°C for 45 minutes, P.campechiana paste/ethanol 1/7 g/mL and
P.campechiana extract obtained under optimal conditions contained total

polyphenols, total flavonoids, carotenoids and tannins of 9.59 mgGAE/g, 8.62
mgQE/g, 150.54 µg/g, 68.84 mgTAE/g, respectively; DPPH's ability to
neutralize free radicals of 84.59% with IC50 = 7.32 mg/mL. Likewise, the
optimal conditions for the preparation of P.campechiana fruit hydrolysate
were 61°C for 65 minutes with 0.6% pectinase enzyme and hydrolyzed fruit
juice with total polyphenols, total flavonoids, carotenoids, and tannins of 8.73
mgGAE/g; 7.79 mgQE/g; 119.14 µg/g; and 53.55 mgTAE/g, respectively;
DPPH's ability to neutralize free radicals of 86.21% with IC50 reaching 7.82
mg/mL. The juice obtained from hydrolysis was concentrated by a vacuum
rotary evaporator (71oC, 51 min) and spray-dried with an inlet air temperature
of 171.5oC, an inlet flow rate of 16 rpm, and a maltodextrin ratio 17.8%, the
main products were P.campechiana rotary liquid (aw = 0.801) and finished
P.campechiana powder (aw = 0.422). The results of evaluating P.campechiana
rotary liquid activity demonstrated that the contents of total polyphenols, total
iv

luan an


flavonoids, carotenoids, and tannins were 8.02 mgGAE/g; 7.03 mgQE/g;
101.83 µg/g and 40.89 mgTAE/g, respectively; DPPH's ability to neutralize
free radicals of 79.64% with IC50 = 7.35 mg/mL. Meanwhile, spray-dried
P.campechiana powder had the ability to remove DPPH free radicals 77.28%
with IC50 = 9.48 mg/mL; total polyphenols, total flavonoids, carotenoids and
tannins were 6.93 mgGAE/g; 6.18 mgQE/g, 28.01 mgTAE/g; and 92.93 µg/g,
respectively. According to the results, the thesis accomplished its objective of
optimising processing conditions to assure optimum biological activity of
P.campechiana fruit products. The hepatoprotective benefits of
P.campechiana extract, P.campechiana rotary liquid, and spray-dried
P.campechiana powder were also evaluated in-vivo in mice suffering from

chronic hepatitis with CCl4. The hepatoprotective efficacy was determined by
alanine aminotransferase and total cholesterol levels in serum,
malondialdehyde, and protein carbonyl levels in the liver, mice weight, as well
as histopathological analysis of liver tissue. P.campechiana extract,
P.campechiana rotary liquid, and spray-dried P.campechiana powder all have
the same hepatoprotective effect as silymarin, according to research.
The study results on the processing of bioactive compounds from
P.campechiana fruit have revealed significant potential for utilising relatively
inexpensive and abundant sources in the Mekong Delta, creating new
opportunities for the development of bioactive compound-rich food products
that promote health protection, while also bolstering the value-add of
P.campechiana fruit.
Keywords: Pouteria campechiana, antioxidant, biological activity,
extraction, hydrolysis, optimization, spray drying, vacuum concentration.

v

luan an


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam kết luận án “Nghiên cứu chế biến sản phẩm có hoạt tính
sinh học từ trái lê-ki-ma (Pouteria campechiana)” được hoàn thành dựa trên
kết quả nghiên cứu của bản thân với sự hướng dẫn của PGs.Ts. Huỳnh Liên
Hương và PGs.Ts. Nguyễn Trung Thành. Các số liệu và kết quả trình bày
trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ luận án cùng
cấp nào trước đây.
Cần Thơ, ngày

tháng

năm 2022

Người hướng dẫn

Người thực hiện

PGs.Ts. Huỳnh Liên Hương

Trần Xuân Hiển

PGs.Ts. Nguyễn Trung Thành

vi

luan an


MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ………………………………………………………….

i

TÓM TẮT ……………………………………………………………...

ii

ABSTRACT ……………………………………………………………

iv

LỜI CAM ĐOAN ……………………………………………………...

vi

MỤC LỤC ……………………………………………………………...

vii

DANH SÁCH HÌNH …………………………………………………..

xii

DANH SÁCH BẢNG…………………………………………………..

xvi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT …………………………………

xviii

Chương 1. GIỚI THIỆU ………………………………………………

1

1.1 Đặt vấn đề …………………………………………………………..

1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu ………………………………………………..

3

1.3 Đối tượng và nghiên cứu ……………………………………………

3

1.4 Nội dung nghiên cứu ………………………………………………..

3

1.5 Ý nghĩa của luận án ………………………………………………...

4

1.6 Điểm mới của luận án ………………………………………………

4

Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ……………………...…………

5

2.1 Tổng quan về trái lê-ki-ma …………………………………………

5

2.1.1 Nguồn gốc và phân loại trái lê-ki-ma…………………………….

5

2.1.2 Thành phần hóa học trái lê-ki-ma ……………………………..…

7

2.1.3 Các hợp chất có hoạt tính sinh học trong trái lê-ki-ma…………….

9

2.2 Kỹ thuật trích ly……………………………………………………..

19

2.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly………………………

20

2.2.2 Các nghiên cứu đến q trình trích ly……………………………..

21

2.3 Kỹ thuật thủy phân pectin..………………………………………….

23

2.3.1 Enzyme pectianase ………………………………………………..

24

2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme………………...

26

2.3.3 Các nghiên cứu đến q trình thủy phân ……………………………………..

27

2.4 Kỹ thuật cơ đặc (cô quay chân không)……………………………...

28

2.4.1 Các biến đổi của nguyên liệu trong q trình cơ đặc……………..

29

2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình cơ đặc……………………….

30

vii

luan an


2.4.3 Các nghiên cứu đến q trình cơ đặc……………………………...

31

2.5 Kỹ thuật sấy phun……………………………………………………

31

2.5.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy phun…………………….

33

2.5.2 Tính chất chính của bột sấy phun……………………………………………………..

34

2.5.3 Maltodextrin………………………………………………………

36

2.5.4 Các nghiên cứu đến quá trình sấy phun…………………………..

37

2.6 Thử nghiệm in-vivo trên gan của chuột…………………………….

38

2.6.1 Vai trò của các hợp chất sinh học trong bảo vệ gan………………

38

2.6.2 Thử nghiệm in-vivo tổn thương gan………………………………

41

2.6.2 Các nghiên cứu thử nghiệm in-vivo…………………………………

43

Chương 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................

46

3.1 Phương tiện nghiên cứu……………………………………………..

46

3.1.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu…………………………………

46

3.1.2 Nguyên liệu sử dụng………………………………………………

46

3.1.3 Thiết bị và dụng cụ ……………………………………………….

46

3.1.4 Hóa chất ………………………………………………………….

47

3.2 Phương pháp nghiên cứu……………………………………………

48

3.2.1 Phương pháp thí nghiệm………………………………………….

48

3.2.2 Phương pháp phân tích……………………………………………

48

3.3 Nội dung và bố trí thí nghiệm………………………………………

50

3.3.1 Nội dung 1: Khảo sát ảnh hưởng độ chín trái lê-ki-ma sau thu
hoạch đến thành phần hóa học (vật lý) cũng như hàm lượng các hợp
chất có hoạt tính sinh học …………………………………….................

51

3.3.2 Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng các yếu tố cơng nghệ q
trình trích ly đến khả năng trích ly hợp chất sinh học paste lê-ki-ma……

52

3.3.2.1 Thí nghiệm 2.1: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung môi ethanol
đến khả năng trích ly các hợp chất sinh học trong paste lê-ki-ma …..…..

52

3.3.2.2 Thí nghiệm 2.2: Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ paste lê-ki-ma/ethanol
đến khả năng trích ly hợp chất sinh học paste lê-ki-ma………………….

52

3.3.2.3 Thí nghiệm 2.3: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến khả năng trích
ly các hợp chất sinh học trong paste lê-ki-ma ………………………

53

3.3.2.4 Thí nghiệm 2.4: Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả năng
trích ly các hợp chất sinh học trong paste lê-ki-ma ……………………

53

viii

luan an


3.3.2.5 Thí nghiệm 2.5: Tối ưu hóa q trình trích ly đến khả năng trích
ly các hợp chất sinh học trong paste lê-ki-ma ……………………….

54

3.3.3 Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố cơng nghệ q trình
thủy phân đến khả năng thu nhận hợp chất sinh học paste lê-ki-ma…….

55

3.3.3.1 Thí nghiệm 3.1: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ pectinase thủy
phân đến khả năng thu nhận hợp chất sinh học trong paste lê-ki-ma……

55

3.3.3.2 Thí nghiệm 3.2: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến khả
năng thu nhận các hợp chất sinh học trong paste lê-ki-ma………………

56

3.3.3.3 Thí nghiệm 3.3: Khảo sát ảnh hưởng thời gian thủy phân khả
năng thu nhận đến các hợp chất sinh học trong paste lê-ki-ma …………

56

3.3.3.4 Thí nghiệm 3.4: Tối ưu hóa q trình thủy phân đến khả năng
thu nhận các hợp chất sinh học trong paste lê-ki-ma.……………………

57

3.3.4 Nội dung 4: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian cô quay
chân không thu nhận hợp chất sinh học cao trong dịch quả lê-ki-ma.......

58

3.3.5 Nội dung 5: Nghiên cứu ảnh hưởng các yếu tố cơng nghệ q
trình sấy phun đến sự biến đổi các hợp chất sinh học bột lê-ki-ma……..

59

3.3.5.1 Thí nghiệm 5.1: Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ maltodextrin bổ sung
đến sự biến đổi các hợp chất sinh học trong bột lê-ki-ma ………………

59

3.3.5.2 Thí nghiệm 5.2: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí đầu vào
đến sự biến đổi các hợp chất sinh học trong bột lê-ki-ma …………...…

60

3.3.5.3 Thí nghiệm 5.3: Khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng nhập liệu đến
sự biến đổi các hợp chất sinh học trong bột lê-ki-ma …………………...

61

3.3.5.4 Thí nghiệm 5.4: Tối ưu hóa q trình sấy phun tạo bột lê-ki-ma
giàu các hợp chất sinh học………………………………………………

61

3.3.6 Nội dung 6: Thử nghiệm in-vivo đối với sản phẩm chế biến từ trái
lê-ki-ma về khả năng chống oxy hóa trong bảo vệ gan………………….

62

Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN………………….………….

64

4.1 Sự thay thành phần hóa học trái lê-ki-ma trong quá trình tồn trữ…..

64

4.2 Ảnh hưởng một số yếu tố đến q trình trích ly trái lê-ki-ma thu
nhận hợp chất sinh học ………………………………………………….

71

4.2.1 Ảnh hưởng nồng độ dung môi ethanol đến thu nhận các hợp chất
sinh học trong dịch trích ly….. ...……………………………………….

71

4.2.2 Ảnh hưởng tỷ lệ paste lê-ki-ma/ethanol đến thu nhận các hợp chất
sinh học trong dịch trích ly…...................................................................

73

ix

luan an


4.2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến thu nhận các hợp chất sinh học
trong dịch trích ly…..................................................................................

76

4.2.4 Ảnh hưởng thời gian trích ly đến thu nhận các hợp chất sinh học
trong dịch trích ly…..................................................................................

78

4.2.5 Tối ưu hóa q trình trích ly đến thu nhận các hợp chất sinh học
trong dịch trích ly………………………………………………………..

80

4.3 Ảnh hưởng một số yếu tố đến quá trình thủy phân paste lê-ki-ma thu
nhận hợp chất sinh học ……………………………………………….…

100

4.3.1 Ảnh hưởng nồng độ pectinase đến thu nhận hợp chất sinh học…...

100

4.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến thu nhận hợp chất sinh học…..

103

4.3.3 Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến thu nhận hợp chất sinh học….

105

4.3.4 Tối ưu hóa của các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân
paste lê-ki-ma thu hợp chất sinh học ……………………………………

107

4.4 Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian cô quay chân không thu nhận các
hợp chất sinh học trong dịch lê-ki-ma cô quay…………………………..

121

4.5 Ảnh hưởng các yếu tố đến quá trình sấy phun dịch quả lê-ki-ma thu
nhận các hợp chất sinh học trong bột sấy phun………………………….

133

4.5.1 Ảnh hưởng tỷ lệ maltodextrin bổ sung đến các hợp chất sinh học
trong bột lê-ki-ma sấy phun……………….…………………………….

133

4.5.2 Ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí đầu vào đến các hợp chất sinh học
trong bột lê-ki-ma sấy phun………………………….….........................

137

4.5.3 Ảnh hưởng tốc độ dòng nhập liệu đến các hợp chất sinh học trong
bột lê-ki-ma sấy phun…………………………...……………………….

140

4.5.4 Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến các hợp chất sinh học trong
bột lê-ki-ma sấy phun……………………………………………………

143

4.6 Thử nghiệm in-vivo đối với các sản phẩm từ trái lê-ki-ma về khả
năng chống oxy hóa trong hỗ trợ tổn thương gan…………………..…..

160

4.6.1 Trọng lượng tương đối của chuột …………………………...…….

161

4.6.2 Tổn thương đại thể và vi thể ở gan qua mổ khảo sát và thực hiện
tiêu bản vi thể………………………………………………….…………

163

4.6.3 Nồng độ các men gan trong huyết thanh………………………..…

170

4.6.4 Hàm lượng protein toàn phần và albumin trong huyết thanh…..….

172

4.6.5 Cholesterol, triglyceride và gamma glutamyl transferase trong
huyết thanh…………………………………………………………...…..

173

x

luan an

Chương 5. KẾT LUẬN ………………………………………………...

176

5.1 Kết luận …………………………………………………………...…

176

5.2 Đề xuất ………………………………………………………………

177

TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………….……

178

PHỤ LỤC 1. MỘT SỐ THÍ NGHIỆM THĂM DỊ…………...….......…

pl-1

PHỤ LỤC 2. MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG NGHIÊN CỨU……….… pl-19
PHỤ LỤC 3. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU …………. pl-28
PHỤ LỤC 4. KẾT QUẢ THỐNG KÊ CÁC THÍ NGHIỆM ….……...… pl-38
PHỤ LỤC 5. XÁC NHẬN HỘI ĐỒNG Y ĐỨC ………………………. pl-76

xi

luan an

DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Cấu tạo của trái lêkima ……………………………………...

7

Hình 2.2: Các tính chất vật lý và hóa học quan trọng của carotenoid …

10

Hình 2.3: Một số cấu trúc của carotenoid ……………………………...

11

Hình 2.4: Các chức năng tăng cường sức khỏe của carotenoid ………..

11

Hình 2.5: Vai trị carotenoid trong việc phịng chống bệnh mãn tính….

12

Hình 2.6: Sự hình thành và chuyển đổi lẫn nhau của các ROS………...

16

Hình 2.7: Phản ứng oxy hóa lipid………………………………………

17

Hình 2.8: Sơ đồ mơ tả q trình chiết xuất các hợp chất ………………

19

Hình 2.9: Sơ đồ mơ tả quá trình thủy phân bằng enzym pectinase…….

23

Hình 2.10: Sơ đồ mơ tả q trình cơ quay……………………………...

29

Hình 2.11: Mơ hình q trình sấy phun ………………………………..

32

Hình 2.12: Stress oxy hóa và sự tổn thương gan……………………….

39

Hình 2.13: Vai trị ngăn tổn thương mơ và tế bào của polyphenol …….

40

Hình 2.14: Mơ hình thử nghiệm in-vivo trên chuột………………….…

41

Hình 2.15: Stress oxy hóa trong cơ chế tổn thương gan do CCl4 ……...

41

Hình 3.1: Sơ đồ nội dung nghiên cứu và bố trí thí nghiệm…………….

50

Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm in-vivo trong hỗ trợ xử lý tổn thương
viêm gan mạn trên chuột………………………………………………..

63

Hình 4.1: Thay đổi hàm lượng CKHT và acid tổng theo thời gian.........

64

Hình 4.2: Thay đổi hàm lượng tinh bột, đường khử theo thời gian.........

66

Hình 4.3: Thay đổi carotenoid và tannin theo thời gian tồn trữ………..

67

Hình 4.4: Thay đổi TPC và TFC theo thời gian tồn trữ………………..

69

Hình 4.5: Khả năng khử gốc tự do DPPH theo thời gian tồn trữ….…..

70

Hình 4.6: Sự thay đổi màu sắc trái lê-ki-ma theo thời gian…………….

70

Hình 4.7: Ảnh hưởng nồng độ ethanol trích ly đến TPC và TFC………

71

Hình 4.8: Ảnh hưởng nồng độ ethanol đến carotenoid và tannin …..….

71

Hình 4.9: Ảnh hưởng nồng độ ethanol đến DPPH …………….……....

73

Hình 4.10: Ảnh hưởng tỷ lệ paste/ethanol đến TPC và TFC…………...

74

Hình 4.11: Ảnh hưởng tỷ lệ paste/ethanol đến carotenoid và tannin …..

74

Hình 4.12: Ảnh hưởng tỷ lệ paste/ethanol đến DPPH ……………. …..

75

Hình 4.13: Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly đến TPC và TFC …………….

76

xii

luan an


Hình 4.14: Ảnh hưởng nhiệt độ đến carotenoid và tannin…………….

77

Hình 4.15: Ảnh hưởng nhiệt độ đến DPPH ……………………………

78

Hình 4.16: Ảnh hưởng thời gian trích ly đến TPC và TFC ……………

78

Hình 4.17. Ảnh hưởng thời gian đến carotenoid và tannin…………….

79

Hình 4.18: Ảnh hưởng thời gian đến DPPH …………….......................

80

Hình 4.19: Mơ hình hồi qui TPC theo nồng độ ethanol, tỷ lệ

ethanol/paste, nhiệt độ và thời gian tại điểm tối ưu……………………

84

Hình 4.20: Mơ hình hồi qui TFC theo nồng độ ethanol, tỷ lệ
ethanol/paste, nhiệt độ và thời gian tại điểm tối ưu…………………….

85

Hình 4.21: Mối tương quan giữa mơ hình dự đốn và thực nghiệm mơ
tả ảnh hưởng nhân tố đến q trình trích ly thu nhận TPC và TFC…….

87

Hình 4.22: Mơ hình hồi qui thu nhận carotenoid theo nồng độ ethanol,
tỷ lệ ethanol/paste, nhiệt độ và thời gian trích ly tại điểm tối ưu………

89

Hình 4.23: Mơ hình hồi qui thu nhận tannin theo nồng độ ethanol, tỷ lệ
ethanol/paste, nhiệt độ và thời gian tại điểm tối ưu……………………

90

Hình 4.24: Mối tương quan giữa mơ hình dự đốn và thực nghiệm ảnh
hưởng nhân tố đến q trình trích ly thu nhận carotenoid và tannin…...
Hình 4.25: Mơ hình hồi qui DPPH theo nồng độ ethanol, tỷ lệ
ethanol/paste, nhiệt độ và thời gian tại điểm tối ưu……………………

93

Hình 4.26: Mối tương quan giữa mơ hình dự đốn và thực nghiệm ảnh
hưởng nhân tố đến giá trị DPPH quá trình trích ly và tương quan giữa
TPC-IC50 theo tương tác các nhân tố trích ly ………………………...

97

Hình 4.27: Đồ thị contour thể hiện tối ưu hóa q trình trích ly đồng
thời nhiều bề mặt đáp ứng (TPC, TFC, carotenoid, tannin và DPPH)…

98

Hình 4.28: Ảnh hưởng nồng độ pectinase đến TPC và TFC………......

101

Hình 4.29: Ảnh hưởng nồng độ pectinase đến carotenoid và tannin.......

102

Hình 4.30: Ảnh hưởng nồng độ pectinase đến DPPH …………………

103

Hình 4.31: Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến TPC và TFC ………….

103

Hình 4.32: Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân đến carotenoid và tannin…..

104

Hình 4.33: Ảnh hưởng nhiệt độ đến DPPH ……………………………

105

Hình 4.34: Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến TPC và TFC …….…...

105

Hình 4.35: Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến carotenoid và tannin....

106

Hình 4.36: Ảnh hưởng thời gian đến DPPH …………….....................

107

Hình 4.37: Mơ hình hồi qui TPC theo nồng độ pectinase, nhiệt độ và
thời gian thủy phân tại điểm tối ưu ………………………….…………

110

xiii

luan an

95

Hình 4.38: Mơ hình hồi qui TFC theo nồng độ pectinase, nhiệt độ và
thời gian thủy phân tại điểm tối ưu………………………………….

111

Hình 4.39: Mối tương quan giữa mơ hình dự đốn và thực nghiệm mô
tả ảnh hưởng các nhân tố đến TPC và TFC q trình thủy phân……….

112

Hình 4.40: Mơ hình hồi qui carotenoid theo nồng độ pectinase, nhiệt
độ và thời gian thủy phân tại điểm tối ưu………………………...

114

Hình 4.41: Mơ hình hồi qui tannin theo nồng độ pectinase, nhiệt độ và
thời gian thủy phân tại điểm tối ưu………………………………

115

Hình 4.42: Mối tương quan giữa mơ hình dự đốn và thực nghiệm mơ
tả ảnh hưởng các nhân tố đến hàm lượng carotenoid và tannin ………..

116

Hình 4.43: Mơ hình hồi qui DPPH theo nồng độ pectinase, nhiệt độ và
thời gian thủy phân tại điểm tối ưu………………………………….…

118

Hình 4.44: Mối tương quan giữa mơ hình dự đốn và thực nghiệm mơ
tả ảnh hưởng các nhân tố đến DPPH quá trình thủy phân và tương
quan giữa IC50-TPC theo tương tác các nhân tố thủy phân …………...

119

Hình 4.45: Đồ thị contour thể hiện tối ưu hóa q trình thủy phân đồng
thời nhiều bề mặt đáp ứng (TPC, TFC, carotenoid, tannin và DPPH) …

120

Hình 4.46: Mơ hình hồi qui và đồ thị contour thể hiện TPC và TFC
theo nhiệt độ và thời gian cơ quay tại điểm tối ưu……………………...

123

Hình 4.47: Mối tương quan giữa mơ hình dự đốn và thực nghiệm mô
tả nhiệt độ và thời gian đến TPC và TFC từ dịch lê-ki-ma…………….

124

Hình 4.48: Mơ hình hồi qui và đồ thị contour thể hiện carotenoid và
tannin theo nhiệt độ và thời gian cơ quay tại điểm tối ưu………………

125

Hình 4.49: Mối tương quan giữa mơ hình dự đốn và thực nghiệm ảnh
hưởng nhiệt độ và thời gian đến carotenoid và tannin dịch lê-ki-ma….

126

Hình 4.50: Mơ hình hồi qui và đồ thị contour thể hiện DPPH và aw
theo nhiệt độ và thời gian cơ quay tại điểm tối ưu …………………….

128

Hình 4.51: Mối tương quan giữa mơ hình dự đốn và thực nghiệm mô
tả ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian đến DPPH và aw từ dịch lê-ki-ma…

129

Hình 4.52: Tương quan IC50-TPC theo tương tác nhân tố cơ quay…....

130

Hình 4.53: Đồ thị contour thể hiện tối ưu hóa q trình cơ quay bề mặt
đáp ứng (TPC, TFC, carotenoid, tannin và DPPH)…………………….

130

Hình 4.54: Ảnh hưởng tỷ lệ maltodextrin bổ sung đến TPC và TFC….

133

Hình 4.55: Ảnh hưởng tỷ lệ maltodextrin đến carotenoid, tannin….….

134

xiv

luan an


Hình 4.56: Ảnh hưởng tỷ lệ maltodextrin đến DPPH …………….…...

135

Hình 4.57: Ảnh hưởng nhiệt độ đầu vào đến TPC và TFC.....................

137

Hình 4.58: Ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí đến carotenoid và tannin…..

138

Hình 4.59: Ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí đến DPPH …………….…..

139

Hình 4.60: Ảnh hưởng tốc độ nhập liệu đến TPC và TFC……………..

141

Hình 4.61: Ảnh hưởng tốc độ dịng nhập liệu đến carotenoid, tannin….

141

Hình 4.62: Ảnh hưởng tốc độ dịng nhập liệu đến DPPH………….….

142

Hình 4.63: Mơ hình hồi qui TPC theo tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ
khơng khí đầu vào và tốc độ dòng nhập liệu sấy phun tại điểm tối ưu…

145

Hình 4.64: Mơ hình hồi qui TFC theo tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ
khơng khí đầu vào và tốc độ dịng nhập liệu sấy phun tại điểm tối ưu…

145

Hình 4.65: Mối tương quan giữa mơ hình dự đốn và thực nghiệm mô
tả ảnh hưởng các nhân tố đến TPC và TFC của q trình sấy phun …...

147

Hình 4.66: Mơ hình hồi qui carotenoid theo tỷ lệ maltodextrin, nhiệt
độ khơng khí và tốc độ dòng nhập liệu sấy phun tại điểm tối ưu………

149

Hình 4.67: Mơ hình hồi qui tannin theo tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ
khơng khí đầu vào và tốc độ dịng nhập liệu sấy phun tại điểm tối ưu…

149

Hình 4.68: Mối tương quan giữa mơ hình dự đốn và thực nghiệm mô
tả ảnh hưởng nhân tố đến carotenoid và tannin quá trình sấy phun……

150

Hình 4.69: Mơ hình hồi qui DPPH theo tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ
khơng khí đầu vào và tốc độ dòng nhập liệu sấy phun tại điểm tối ưu ...

152

Hình 4.70: Mơ hình hồi qui aw theo tỷ lệ maltodextrin, nhiệt độ khơng
khí đầu vào và tốc độ dịng nhập liệu sấy phun tại điểm tối ưu………..

153

Hình 4.71: Mối tương quan giữa mơ hình dự đốn và thực nghiệm mô
tả ảnh hưởng các nhân tố đến DPPH và aw quá trình sấy phun ………..

155

Hình 4.72: Tương quan giữa IC50-TPC theo tương tác nhân tố sấy…...

155

Hình 4.73: Ảnh SEM mẫu bột lêkima sấy phun ở 17,8% MD-175,50C16 rpm (độ phóng đại 750 lần) ………..................................................

156

Hình 4.74: Ảnh SEM mẫu bột lêkima sấy phun ở 17,8% MD-175,50C16 rpm (độ phóng đại 750 lần) (phóng to) ……….................................

156

Hình 4.75: Đồ thị contour thể hiện tối ưu hóa q trình sấy phun nhiều
bề mặt đáp ứng (TPC, TFC, carotenoid, tannin và DPPH) và đồ thị

contour tối ưu hóa sấy phun theo aw …………………………………..

157

Hình 4.76: Biểu hiện đại thể của gan chuột từ thí nghiệm ……………
Hình 4.77: Vi thể mơ học gan chuột từ các nhóm chuột thử nghiệm….

164
165

xv

luan an


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Diện tích canh tác và sản lượng họ Hồng Xiêm/Sapoche….

6

Bảng 2.2: Đặc tính vật lý của trái lê-ki-ma ……………………..…….

7

Bảng 2.3: Thành phần hóa học của trái lê-ki-ma …………………….

8

Bảng 2.4: Ước tính tổng hàm lượng chlorophyll và carotenoid ở các
giai đoạn phát triển khác nhau của trái lê-ki-ma………………………

13

Bảng 2.5: Hàm lượng các carotenoid trong thịt trái lê-ki-ma ………...

13

Bảng 2.6: Ước tính tổng hàm lượng phenol, flavonoid và acid tannic
ở các giai đoạn phát triển khác nhau của trái lê-ki-ma ………………

17

Bảng 2.7: Thành phần polyphenolic và khả năng chống oxy hóa của
trái lê-ki-ma……………………………………………………………
Bảng 3.1: Phương pháp xác định các chỉ tiêu chất lượng………….…

18

Bảng 3.2: Ma trận bố trí thí nghiệm mã hóa các nghiệm thức độc lập
(cơ quay chân không) …………………………………………………

58

Bảng 3.3: Ma trận thiết kế theo phương pháp bề mặt đáp ứng hai
nhân tố nhiệt độ và thời gian cô quay chân không …………………...

59

Bảng 4.1: Ma trận bố trí thí nghiệm mã hóa các biến độc lập q trình
trích ly……………………………………………………….………...

81

Bảng 4.2: Ma trận thực nghiệm của q trình trích ly………….…….

81

Bảng 4.3: Kết quả phân tích hệ số tương quan q trình trích ly (TPC
và TFC)……………………………………………………………..…

82

Bảng 4.4: Kết quả phân tích các hệ số tương quan trích ly (carotenoid
và tannin)………………………………………………………….…..

88

Bảng 4.5: Kết quả phân tích các hệ số tương quan q trình trích ly
(DPPH)………………………………………………………………..

93

Bảng 4.6: So sánh giá trị kiểm định và suy đốn từ mơ hình tối ưu
hóa trích ly……………………………………………………….……

98

Bảng 4.7: Chất lượng sản phẩm dịch lê-ki-ma trích ly………………

99

Bảng 4.8: Ma trận bố trí thí nghiệm mã hóa biến độc lập q trình
thủy phân……………………………………………………………...

107

48

Bảng 4.9: Ma trận thực nghiệm quá trình thủy phân……………...…

108

Bảng 4.10: Kết quả phân tích tương quan thủy phân (TPC và TFC)....

109

Bảng 4.11: Kết quả phân tích hệ số tương quan thủy phân (carotenoid
và tannin)………………………………………………………….….

112

xvi

luan an


Bảng 4.12: Kết quả phân tích hệ số tương quan quá trình thủy phân
(DPPH)…………………………………………………………….…..

116

Bảng 4.13: So sánh giá trị kiểm định và suy đốn mơ hình tối ưu hóa
thủy phân…………………………………………………………..….

121

Bảng 4.14: Kết quả phân tích hệ số tương quan quá trình cơ quay
(TPC và TFC)………………………………………………………....

122

Bảng 4.15: Kết quả phân tích hệ số tương quan cô quay (carotenoid
và tannin)………………………………………………………….…..

124

Bảng 4.16: Kết quả phân tích tương quan cơ quay (DPPH và aw)……

127

Bảng 4.17: So sánh giá trị kiểm định và suy đoán từ mơ hình tối ưu
hóa cơ quay……………………………………………………………

131

Bảng 4.18: Chất lượng sản phẩm dịch lê-ki-ma cô quay chân không...

132

Bảng 4.19: Ảnh hưởng tỷ lệ maltodextrin đến hoạt độ nước………….

136

Bảng 4.20: Ảnh hưởng nhiệt độ đầu vào đến hoạt độ nước…………..

140

Bảng 4.21: Ảnh hưởng tốc độ nhập liệu đến hoạt độ nước…………...

142

Bảng 4.22: Ma trận bố trí thí nghiệm mã hóa biến độc lập sấy phun…

143

Bảng 4.23: Ma trận thực nghiệm quá trình sấy phun…………............

143

Bảng 4.24: Kết quả phân tích tương quan sấy phun (TPC và TFC)….

144

Bảng 4.25: Kết quả phân tích hệ số tương quan sấy phun (carotenoid
và tannin)……………………………………………………………...

147

Bảng 4.26: Kết quả phân tích tương quan khi sấy phun (DPPH, aw)…

151

Bảng 4.27: So sánh giá trị kiểm định và suy đoán từ mơ hình tối ưu
sấy phun……………………………………………………………….

158

Bảng 4.28: Chất lượng sản phẩm bột lê-ki-ma sấy phun ……………..

159

Bảng 4.29: Tăng khối lượng nhóm chuột sau 42 ngày thí nghiệm…..

162

Bảng 4.30: Kết quả quan sát đại thể, chấm điểm theo thang điểm HAI

168

Bảng 4.31: Chỉ số men gan trong huyết thanh ở các nhóm chuột ……

171

Bảng 4.32: Hàm lượng protein tồn phần và albumin trong huyết
thanh của chuột thí nghiệm ………………………………………..….

173

Bảng 4.33: Hàm lượng cholesterol, triglyceride và GGT trong huyết
thanh trong huyết thanh của chuột thí nghiệm……………………..

174

xvii

luan an


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AOAC:

Assocication of official analytical chemists

ANOVA:

Analysis of variance

ALT:

Alanine aminotransferase

AST:

Aspartate aminotransferase

BYT:

Bộ Y tế

CCD:

Central composite design

CFU:

Colony forming unit

CKHT:

Chất khơ hịa tan

DE:

Dextrose equivalent

DM/NL:

Dung mơi/ngun liệu

DPPH:

1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

DY:

Drying process yield

ĐBSCL:

Đồng bằng sơng Cửu Long

EE:

Extraction efficiency

GAE:

Gallic acid equivalents

HAI:

Histologic activity index

IC50:

Inhibitory concentration

LSD:

Least significant difference

MDA:

Malondialdehyde

MPN:

Most probable number

QE:

Quercetin equivalents

QCVN:

Quy chuẩn Việt Nam

RE:

Recovery efficiency

RSM:

Response surface methodology

RPM:

Revolution per minute (rpm)

SEM:

Scanning electron microscope

TC:

Total cholesterol

TPC:

Total phenolic content

TFC:

Total flavonoid content

TCVN:

Tiêu chuẩn Việt Nam

xviii

luan an


Chương 1. GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Trong nhiều thế kỷ qua, loài người đã dựa chủ yếu vào thực vật như là
nguồn cung cấp carbohydrate, protein và chất béo làm thực phẩm. Hơn nữa,
thực vật cũng là nguồn cung cấp phong phú các hợp chất tự nhiên dùng làm
dược phẩm, hóa chất nơng nghiệp, hương liệu, chất màu, thuốc trừ sâu sinh
học hoặc các chất phụ gia thực phẩm có giá trị (Chen et al., 2004; Yahia et al.,
2011). Những nghiên cứu về các hợp chất thứ cấp có nguồn gốc thực vật đã
phát triển từ cuối những năm 50 thế kỷ XX và đến nay có khoảng hơn 80.000
hợp chất thứ cấp khác nhau ở thực vật đã đuợc công bố (Janick et al., 2008).
Hiện nay, các nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu nhiều nguồn thực phẩm
chế biến từ thực vật và thực vật cũng là nguồn dược liệu quý trong dân gian.
Từ thực tiễn cuộc sống, con người đã biết lựa những loại thực vật vừa có tác
dụng dinh dưỡng vừa có tác dụng điều trị các bệnh tật, thực vật chính là nguồn
cung cấp các chất chống oxy hóa tuyệt vời (Huda et al., 2009). Cuộc sống
ngày càng hiện đại, nhu cầu thực phẩm của con người ngày càng được nâng

cao. Việc lựa chọn thực phẩm không đơn thuần là đáp ứng cho việc ăn no, ăn
ngon mà còn cần phải tốt cho sức khỏe hay có tác dụng làm đẹp. Gần đây các
nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu các loại thực phẩm có chứa chất
chống oxy hóa, một hợp chất tốt cho sức khỏe, có thể ngăn ngừa các bệnh tim
mạch, chống lão hóa, mang lại hiệu quả đáng kể phải kể đến là các hợp chất
phenolic – đó là những chất chống oxy hóa tự nhiên, tìm thấy phổ biến trong
các loại thực vật, có nhiều chức năng sinh học quý bởi khả năng làm chậm q
trình oxy hóa chất béo và do đó góp phần cải thiện chất lượng và dinh dưỡng
của thực phẩm (Jin and Rusell, 2010). Nhiều nghiên cứu đã cho thấy trong
thực vật chứa nhiều chất chống oxy hóa như phenolic, flavonoid, tannin,
vitamine, quinine, coumarin, lignan, và ligin (Amarowicz et al., 2004). Vì vậy,
thực vật chính là một nguồn nguyên liệu quý để cung cấp và ứng dụng các hợp
chất có hoạt tính sinh học vào trong cuộc sống. Polyphenol là những hợp chất
thơm chứa nhóm hydroxyl liên kết trực tiếp với nhân benzene (Lê Ngọc Tú và
cs, 2004). Polyphenol có nhiều trong thực vật như rau, quả, hoa và một số bộ
phận khác của thực vật. Polyphenol đóng vai trị vơ cùng quan trọng đối với
đời sống thực vật như tạo màu sắc đặc trưng, bảo vệ thực vật khỏi những tác
nhân xâm hại của côn trùng, sự oxy hóa và tác dụng của tia cực tím. Trong
lĩnh vực y học, polyphenol là một trong những hợp chất tự nhiên có nhiều tác
dụng như kháng oxy hóa mạnh, kháng viêm, kháng khuẩn, chống dị ứng,
chống lão hóa và một số bệnh tật liên quan đến ung thư (Jin and Rusell, 2010).
Gần đây gốc tự do và chất chống oxy hóa là mối quan tâm đặc biệt của các
1

luan an


nhà khoa học nói riêng và xã hội nói chung, các gốc tự do luôn tồn tại trong cơ
thể và quá trình sản sinh các gốc tự do diễn ra liên tục trong tất cả tế bào như
là một phần của chức năng tế bào bình thường. Mặc dù trong cơ thể ln có cơ

chế tự bảo vệ khỏi các q trình oxy hóa nhưng khơng đủ để chống chọi trong
một số trường hợp nghiêm trọng (Fasakin et al., 2011). Nghiên cứu Agudo et
al. (2007) đã chỉ ra rằng một số hợp chất trong thực vật có hoạt tính chống oxy
hóa vì vậy một chế độ ăn uống giàu thức ăn có nguồn gốc thực vật sẽ giúp
giảm nguy cơ của một số bệnh thối hóa. Do đó chất chống oxy tự nhiên có
nguồn gốc thực vật với hoạt tính chống oxy hóa cao ngày càng được quan tâm
và một trong những loại trái cây chứa nhiều các hợp chất có hoạt tính sinh học
được quan tâm phải kể đến trái lê-ki-ma.
Trái lê-ki-ma (Pouteria campecchiana) là loại cây ăn trái trồng nhiều ở
Peru, Ecuador, Chile và Mexico và là một phần quan trọng chế độ ăn uống
trước đây của người Tây Ban Nha (Janick et al., 2008; Duarte et al., 2015). Ở
Việt Nam, mùa thu hoạch bắt đầu từ tháng 7 đến tháng 11 (Đỗ Tất Lợi, 2012).
Thịt trái lê-ki-ma có màu vàng cam, hương thơm đặc trưng và vị ngọt tự
nhiên. Trái lê-ki-ma thường được ăn tươi hoặc sử dụng dưới dạng bột đông
lạnh hay trong các sản phẩm kem, kẹo, mứt (Apostolidis et al., 2009; Yahia et
al., 2011). Thành phần cấu tạo trái lê-ki-ma gồm vỏ (717%), thịt trái
(6482%), lớp màng (23%), hạt (815%) (Riky and Gastón, 2006). Thịt trái
lê-ki-ma có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng, đặc biệt là những thành phần
chống oxy hóa cần thiết cho hoạt động của cơ thể nên trái lê-ki-ma giúp tăng
tỷ lệ hồng cầu trong máu, kích thích hoạt động của hệ thần kinh, chống trầm
cảm, giảm cholesterol và triglyceride trong máu, ngăn ngừa các bệnh tim
mạch và béo phì, hạn chế các cơn nhồi máu cơ tim, tăng hiệu quả của hệ miễn
nhiễm và tăng cường năng lượng rất tốt (Chen et al., 2004; Dini, 2011). Hiện
nay, trái lê-ki-ma chỉ mới được sử dụng nhiều cho nhu cầu ăn tươi, chưa đa
dạng hóa các loại sản phẩm, thị trường chưa ổn định và chưa được nghiên cứu
sâu. Do đó, với nguồn nguyên liệu phong phú việc dùng trái lê-ki-ma để sản
xuất thực phẩm trong tương lai sẽ là một ưu thế nước ta. Những thông tin liên
quan đến thành phần hóa học cũng như các hoạt chất có tính sinh học cao
trong trái lê-ki-ma sẽ làm cơ sở cho việc tạo ra loại thực phẩm cao cấp là rất
cần thiết và phù hợp với xu thế sử dụng phổ biến các hợp chất tự nhiên bổ

sung vào các sản phẩm thực phẩm. Tuy nhiên, những hiểu biết về hoạt tính
sinh học trái lê-ki-ma chưa được công bố một cách đầy đủ, đặc biệt là hoạt
tính chống oxy hóa. Tại Việt Nam, việc khảo sát các hợp chất có giá trị sinh
học và hoạt chất kháng oxy hóa trong trái lê-ki-ma chưa có nhiều nghiên cứu.
Chính vì lý do trên, nghiên cứu này tập trung khảo sát sự thay đổi thành phần
2

luan an


hóa học và các hợp chất có hoạt tính sinh học trong trái lê-ki-ma sau thu hoạch
trong quá trình tồn trữ cũng như đánh giá ảnh hưởng q trình trích ly, thủy
phân, cô quay chân không và sấy phun đến các hợp chất có giá trị sinh học và
hoạt tính chống oxy hóa trong trái lê-ki-ma là điều cần thiết. Kết quả nghiên
cứu sẽ cung cấp dữ liệu khoa học có giá trị về dinh dưỡng và chức năng của
trái lê-ki-ma đang trồng phổ biến ở Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL).
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Xác định độ chín sau thu hoạch thích hợp của trái lê-ki-ma chứa các
hợp chất có giá trị sinh học cao và duy trì được các tính chất chức năng. Trên
cơ sở đó, lựa chọn và tối ưu hóa các điều kiện xử lý, chế biến sâu các sản
phẩm từ trái lê-ki-ma để có thể ứng dụng trong sản phẩm thực phẩm có tính
chất như một thực phẩm chức năng thông qua thử nghiệm in-vivo trên chuột
về khả năng chống oxy hóa trong bảo vệ gan.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu luận án là trái lê-ki-ma (Pouteria campecchiana)
được trồng tại xã Mỹ Khánh, Huyện Phong Điền, TP.Cần Thơ, tạo ra sản
phẩm chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học và khả năng chống oxy hóa cao.
Phạm vi nghiên cứu luận án là xác định độ chín sau thu hoạch của trái
lê-ki-ma phù hợp có khả năng chống oxy hóa và các hợp chất có hoạt tính sinh
học cao. Khảo sát các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình trích ly, thủy

phân, cơ quay chân khơng và sấy phun, tạo ra sản phẩm dịch trích ly, dịch cơ
quay chân khơng và bột sấy phun có hàm lượng các hợp chất chống oxy hóa
cao. Đồng thời chứng minh hiệu quả các sản phẩm chế biến sâu từ trái lê-kima trong thử nghiệm tổn thương do viêm gan mạn trên chuột.
1.4 Nội dung nghiên cứu
Dựa trên mục tiêu, nghiên cứu tiến hành thực hiện các nội dung sau:
i/ Xác định độ chín sau thu hoạch của trái lê-ki-ma theo thời gian tồn
trữ ở nhiệt độ phòng nhằm lựa chọn độ chín thích hợp, chứa thành phần hóa
học và các hợp chất có hoạt tính sinh học cao.
ii/ Khảo sát các thơng số tối ưu q trình trích ly thu nhận các hợp chất
có hoạt tính sinh học và khả năng chống oxy hóa trong trái lê-ki-ma, gồm
nồng độ ethanol; tỷ lệ dung mơi/ngun liệu; nhiệt độ và thời gian trích ly.
iii/ Khảo sát các thơng số tối ưu q trình thủy phân pectin thu nhận các
hợp chất có hoạt tính sinh học và khả năng chống oxy hóa trong trái lê-ki-ma,
gồm tỷ lệ enzyme pectinase; nhiệt độ và thời gian thủy phân.
3

luan an


iv/ Khảo sát ảnh hưởng q trình cơ quay chân khơng thu nhận các hợp
chất có hoạt tính sinh học và khả năng chống oxy hóa trong trái lê-ki-ma, gồm
nhiệt độ và thời gian cô quay chân không.
v/ Khảo sát các thơng số tối ưu q trình sấy phun thu nhận các hợp
chất có hoạt tính sinh học và khả năng chống oxy hóa trong trái lê-ki-ma, gồm
tỷ lệ maltodextrin; nhiệt độ khơng khí đầu vào và tốc độ dịng nhập liệu khi
sấy phun.
vi/ Thử nghiệm in-vivo khả năng bảo vệ gan dịch lê-ki-ma trích ly, dịch
lê-ki-ma cơ quay chân không và bột lê-ki-ma sấy phun dưới tác động gây tổn
thương viêm gan mạn trên chuột bằng CCl4.
1.5 Ý nghĩa của luận án

Kết quả nghiên cứu công bố từ luận án là cơng trình nghiên cứu mới,
cung cấp những dữ liệu khoa học quan trọng về khả năng chống oxy hóa trái
lê-ki-ma cũng như các điều kiện xử lý (trích ly, thủy phân, cơ quay chân
khơng, sấy phun) thích hợp nhất để tạo ra sản phẩm có hoạt tính chống oxy
hóa cao. Đồng thời kết quả từ luận án cũng cho thấy tính khả thi trong việc sử
dụng trái lê-ki-ma để chế biến các sản phẩm thực phẩm nhằm nâng cao giá trị
chức năng cho sản phẩm thông qua các khảo sát in-vivo trên cơ thể chuột. Kết
quả luận án góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho người trồng trọt và thu
hoạch trái lê-ki-ma, từ đó tạo động lực thúc đẩy việc quy hoạch trồng, khai
thác và ứng dụng có hiệu quả loại trái cây này tại địa phương.
1.6 Điểm mới của luận án
Kết quả nghiên cứu luận án làm phong phú thêm những hiểu biết về các
hợp chất có giá trị sinh học và hoạt tính chống oxy hóa trong trái lê-ki-ma sau
thu hoạch theo thời gian tồn trữ. Kết quả luận án cũng nghiên cứu tổng thể các
quá trình xử lý tối ưu từ trái lê-ki-ma để thu nhận các sản phẩm có hoạt tính
chống oxy hóa tốt nhất, tạo tiền đề cho việc sử dụng trái lê-ki-ma trong chế
biến sản phẩm thực phẩm dinh dưỡng và chức năng. Bên cạnh đó, tồn bộ
biến đổi hóa lý trong q trình trích ly, thủy phân, cơ quay chân không và sấy
phun cũng được khảo sát. Sản phẩm dịch lê-ki-ma trích ly, dịch lê-ki-ma cơ
quay chân khơng và bột lê-ki-ma sấy phun có khả năng chống oxy hóa vượt
trội được minh chứng qua kết quả thử nghiệm in-vivo trong bảo vệ gan đối với
tổn thương viêm gan mạn do CCl4 gây ra trên chuột. Đây là một nghiên cứu
hoàn chỉnh theo hệ thống xuyên suốt từ lựa chọn thời điểm sau thu hoạch trái
lê-ki-ma, điều kiện và các thơng số tối ưu q trình chế biến tạo ra sản phẩm
thực phẩm chức năng và thử nhiệm in-vivo khẳng định hiệu quả vượt trội của
sản phẩm thực phẩm này trên chuột.
4

luan an

Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về trái lê-ki-ma
2.1.1 Nguồn gốc và phân loại trái lê-ki-ma
Cây lê-ki-ma (họ Hồng Xiêm/Sapoche) là loại cây ăn trái trồng nhiều ở
Peru, Ecuador, Chile và Mexico và là một phần quan trọng chế độ ăn uống
trước đây của người Tây Ban Nha (Janick et al., 2008; Silva et al., 2009;
Yahia et al., 2011; Đỗ Tất Lợi, 2012; Duarte et al., 2015). Theo Vishnupriya
and Thamotharan (2017), cây lê-ki-ma sắp xếp và phân lớp như sau:
Giới: Plantae
Phân giới: Tracheobionta
Liên ngành: Spermatophyta
Ngành: Magnoliophyta
Lớp: Liliopsida
Phân lớp: Liliidae
Bộ: Ericales
Họ: Sapotaceae
Phân họ: Chrysophylloideae
Chi: Pouteria
Loài: Campechiana
Theo Costa et al. (2010), cây lê-ki-ma có độ cao trung bình 12 m, tán
rộng từ 25÷60 cm, thân rộng. Vỏ cây có màu xám, mịn và dày 4÷5 mm. Hoa
lưỡng tính, hoa đơn lẻ hay hợp thành nhóm 2 hay 3, mọc ở nách lá. Hoa hình
ống màu vàng xanh, với những đài hoa có lơng mịn 5 đến 7 thùy miệng to
1,25 cm đường kính. Trái có dạng dẹt phẳng, trịn, hình trứng hoặc e-líp, có
chiều dài từ 7,5÷12 cm, rộng từ 5÷7,5 cm. Khi chưa trưởng thành, màu vỏ trái
có màu xanh, sau khi trưởng thành chuyển sang vàng và khi chín có từ màu
vàng sang màu da cam, có mùi thơm ngọt và vỏ dễ nứt (Ma et al., 2004). Mỗi
trái có từ 1÷5 hạt nhưng thường có 2 hạt, hạt có màu nâu đỏ, bóng láng với
một vệt trắng trên mặt phẳng ở đầu, chứa nhiều bột (Costa et al., 2010). Loại

cây này cho trái quanh năm, mùa thu hoạch rộ bắt đầu tháng 4÷8 (âm lịch), từ
khi cây ra hoa đến thu hoạch khoảng 3 tháng (Đỗ Tất Lợi, 2012). Cây lê-ki-ma
mười năm tuổi có thể cho 200÷300 trái mỗi năm (Yahia et al., 2011).
5

luan an