ĐỀ TÀI: ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI docx

(1)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM





ĐỀ TÀI:
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI



GVHD: Ths. Lý Thị Minh Hiền
Báo cáo seminar nhóm 15:
1. Nguyễn Viết Đại
2. Nguyễn Thị Ngọc Tú
3. Mai Ngọc Bảo
4. Nguyễn Hoàng Tuyết Mai
5. Nguyễn Thị Kim Trang

Năm h
ọ
c: 2012
-
2013

MỤC LỤC
I. TỔNG QUAN VỀ ALLICIN 3
1.1. Giới thiệu khái quát tỏi và allicin trong tỏi 1
1.1.1. Khái quát tỏi 1
1.2. Khái quát chức năng của allicin trong tỏi 3
1.2.1. Hoạt tính kháng khuẩn của allicin 3
1.2.2. Hiệu quả làm giảm cholesteron và lipid của allicin 4
1.3. Quá trình sinh tổng hợp của allicin 5
1.4. Tổng hợp allicin 6
II. CHỨC NĂNG ALLICIN TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM 7
2.1. Chức năng tạo mùi tạo vị 7
2.2. chức năng kháng khuẩn của allicin 7
2.3. chức năng kháng nấm của allicin 8
2.4. chức năng kháng kí sinh trùng 8
2.5. chức năng chống oxi hóa 9
III. CƠ CHẾ CHỐNG OXI HÓA CỦA ALLICIN 9
3.1. Quá trình oxi hóa 9
3.2. Chất chống oxi hóa 11
3.3. Cơ chế chống oxi hóa của allicin: 12
3.4. Các yếu tố ảnh hưởng 13
3.5. Các biến đổi trong của allicin trong cơ thể. 13
IV. ỨNG DỤNG ALLICIN TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM 13
4.1 Ứng dụng làm tăng mùi vị : 13
4.1.1 Tỏi sống: 13
4.1.2 Tỏi đặc chế: 14
4.1.3 Tinh dầu tỏi 14
4.1.4.Tỏi bột 14

4.1.5.Tỏi không mùi 14



4.2 Ứng dụng của allicin trong bảo quản thực phẩm 15
4.3 Ứng dụng trong y dược của tỏi: 15
4.4. Sản xuất thực phẩm chức năng 16
4.4.1 Galicin (Bột tỏi) 17
4.4.2. Tỏi đen: 17
V. HẠN CHẾ KHI SỬ DỤNG ALLICIN 19
5.1. Allicin bị phân hủy bởi nhiệt độ cao 19
VI. KẾT LUẬN 21





DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: tỏi…………………………………………………………………………… 1
Hình 1.2: cấu trúc allicin………………………………………………………………….2
Hình 1.3: quá trình mất nước của phức hợp alliin- alliinase……………………………5
Hình 1.4: phản ứng tạo nên allicin………………………………………………………5
Hình 1.5: phương trình tổng hợp allicin bằng tác nhân hydrogen peroxide……………6
Hình 1.6: cơ chế của phản ứng tổng hợp allicin bằng hydrogen peroxide………………6
Hình 3.1: quá trình khởi tạo phản ứng oxi hóa…………………………………………9
Hình 3.2: quá trình lan truyền phản ứng oxi hóa………………………………………10
Hình 3.3: quá trình kết thúc phản ứng oxi hóa…………………………………………10
Hình 3.4 : Các sản phẩm và biến đổi của quá trình oxi hóa trong thực phẩm……… 10
Hình 3.5: cơ chế chống oxi hóa…………………………………………………… …11

Hình 4.1: sản phẩm bột tỏi…………………………………………………… ………16
Hình 4.2: tỏi đen…………………………………………………………………… …16
Hình 4.3 : hoạt lực của allicin giảm ở 70 và 80 độ C……………………………………18
Hình 4.4: Sự biến đổi allicin thành đồng phân (E) Ajoene và (Z) Ajoene………………19




DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: các tính năng của allicin………………………………………………… … 3
Bảng 1.2: sự nhạy cảm của các loài vi khuẩn với dịch chiết chứa allicin………………4






ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page 1


I. TỔNG QUAN VỀ ALLICIN
1.1. Giới thiệu khái quát tỏi và allicin trong tỏi
1.1.1. Khái quát tỏi
Tỏi (danh pháp : Allium sativum) là một loài thực vật thuộc họ Hành, nghĩa là có

họ hàng với hành tây, hành ta, hành tím, tỏi tây, v.v và cũng được con người sử dụng
làm gia vị, thuốc, rau như những loài họ hàng của nó.

Hình 1.1: tỏi
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. Một số dân tộc trên thế giới tin rằng tỏi giúp họ chống lại ma, quỷ, ma cà rồng.
Tại Việt Nam có nhiều vùng đất trồng tỏi nổi tiếng như: Tỏi Lý sơn, Tỏi phan Giang
Và gần đây nhất là Tỏi Bắc Giang.
1.1.1.2. Thành phần của tỏi và allicin
Tỏi có chứa 0.1-0.36% các hợp chất dầu dễ bay hơi quy định cho các tính chất
dược lí của Tỏi. Tỏi có chứa ít nhất 33 hợp chất sulfur như aliin, allicin, ajoene,
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page 2


allylpropl, diallyl, trisulfide, sallylcysteine, vinyldithiines, S-allylmercaptocystein, và các
hợp chất khác. Bên cạnh các hợp chất sulfur còn có chứa 17 amino acid, đường , arginine
và các chất khác. Khoáng chất như selenium và enzymes như allinase, peroxidases,
myrosinase, và một vài enzyme khác. Tỏi chứa hàm lượng cao hợp chất sulfur hơn bất kì
cây họ hành nào. Hợp chất lưu huỳnh quyết định cả mùi hăng của tỏi và nhiều dược tính

khác. Mùi được hình thành bởi phản ứng của enzyme allinase với hợp chất sulfur alliin.
Enzyme này bất hoạt bởi nhiệt độ là nguyên nhân tỏi nấu chín không có mùi mạnh như
tỏi sống và hoạt tính sinh học cũng ít hơn.
Tuy nhiên một hợp chất sinh học cao nhất là allicin không tồn tại trong tỏi cho đến
khi tỏi bị đập nát kích thích sự hoạt động của enzyme allinase, chất chuyển hóa alliin
thành allicin. Thêm vào đó allicin lại tiếp tục chuyển hóa thành vinyldithiines. Quá trình
này xảy ra trong vòng vài giờ ở nhiệt độ phòng và vài phút khi đun nóng. Allilcin được
phân lập lần đầu tiên những năm 1940 có tác dụng kháng khuẩn chống lại được nhiều
viruse, vi khuẩn, nấm và kí sinh trùng.
Allicin được mô tả với các khái niệm khác nhau như diallyl thiosulphinate,
allylsuiphide hay S-(2-Propenyl) 2-propene-1-sulfinothioate. Phần hoạt động mạnh nhất
của phân tử allicin là liên kết đôi S=S với phân tử. Đây là một liên kết rất hoạt động nó
mang đến cho allicin đặc tính tuyệt vời là kháng sinh. Trước khi kháng sinh thương mại
được sản xuất dịch chiết tỏi được dùng để chữa các bệnh lây nhiễm rộng như kiết lỵ, sốt
phát ban, dịch tả, bệnh đầu mùa và bệnh lao. Lớp kháng sinh đầu tiên là sulphonamides.
Được phát minh đầu tiên những năm 1930 và lí do nó thành công rực rỡ vì nó chứa nhóm
Sulfer hoạt động giống như nhóm Sulfer của allicin.

Hình 1.2: cấu trúc allicin
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page 3


1.2. Khái quát chức năng của allicin trong tỏi
Các hoạt động sinh học của allicin chiết xuất từ tỏi tự nhiên là sự kết hợp của nhiều yếu
tố:

+ Hoạt động chống oxi hóa
+ Biến đổi protein và enzyme bằng cách tấn công vào nhóm SH
Chống đông Tác động làm loãng máu
Hạ huyết áp Tác động làm giảm áp lực máu
Kháng sinh Giết vi sinh vật gây độc
Kháng kí sinh trùng Tiêu diệt kí sinh trùng
Kháng nấm Tiêu diệt nấm nhiễm
Kháng vi rút Giết chết vi rút
Giảm mỡ máu Giảm cholesteron trong máu
Giải độc kim loại nặng Loại bỏ chì, thủy ngân và các chất gây độc
Chống oxi hóa Loại bỏ và giảm thiểu gốc tự do nguy hiểm
Chống lão hóa Giảm thiểu thời gian lão hóa
Điều hòa miễn dịch Sữa chữa hệ thống miễn dịch
Miễn dịch dịch thể Giúp cho máu lưu thông bình thường
Hủy fibrinogen Giảm fibrinogen trong máu
Kháng tiểu cầu Giảm tiểu cầu máu vón cục
Bảng 1.1: các tính năng của allicin
1.2.1. Hoạt tính kháng khuẩn của allicin
Hoạt tính kháng khuẩn của allicin đã được biết trong một thời gian dài. Các mẫu
tỏi khác nhau đã được chứng minh tính kháng khuẩn ở một phổ rộng vi khuẩn gram âm,
gram dương bao gồm các loài Escherichia, Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus,
Klebsiella, Proteus, Bacillus, and Clostridium.Thậm chí cả vi khuẩn Mycobacterium
tuberculosis cũng nhạy cảm với tỏi. Dịch chiết tỏi cũng có hiệu quả kháng Helicobacter
pylori là nguyên nhân gây ung thư dạ dày. Cavalito and Bailey là những người đầu tiên
đã chứng minh hoạt tính kháng khuẩn của tỏi chủ yếu là do allicin. Tính nhạy cảm của
các chủng vi khuẩn khác nhau với mẫu thủ của allicin là rất quan trọng. Nó được thể hiện
trong bảng 2. Hoạt tính kháng khuẩn của allicin hoạt động trong diện rộng. Hầu hết
trường hợp liều lượng chết 50% hơi cao hơn các chất kháng sinh mới. Tuy nhiên điều
đáng quan tâm là các chủng vi khuẩn khác nhau như kháng methicillin resistant
Staphylococcus aureus hay như các loại đa kháng thuốc Escherichia coli, Enterococcus,

Shigella dysenteriae, S. flexneni đều được nghiên cứu là nhạy cảm với allicin.
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page 4



Bảng 1.2: sự nhạy cảm của các loài vi khuẩn với dịch chiết chứa allicin
1.2.2. Hiệu quả làm giảm cholesteron và lipid của allicin
Các nghiên cứu dịch tễ học dài hạn tại nhiều vùng khác nhau cho thấy tỉ lệ mắc bệnh tim
mạch vành ( xơ vữa động mạch) thấp nhất ở những nơi dùng nhiều tỏi trong thực phẩm.
Người Italia, hy lạp, tây ban nha, và hầu hết dân số châu á và trung quốc có tỉ lệ mắc
bệnh xơ vữa động mạch thấp nhất do họ dùng nhiều tỏi hơn người Anh hay Mỹ.
Thêm một nghiêm cứu khi theo dõi 3 nhóm người an chay ở Ấn độ. 3 nhóm với chế độ
ăn phù hợp với cuộc nghiên cứu. Nhóm 1 ăn nhiều hơn 50g tỏi và hành tây mỗi tuần
trong chế độ ăn của họ. Nhóm 2 ăn nhiều hơn 10g tỏi và hành 1 tuần và nhóm 3 không ăn
tỏi và hành. Khi phân tích lượng cholesteron trong máu của họ:
+ Nhóm 1 có mức cholesterol thấp 175 mg/dL.
+ Nhóm 2 có mức cholesterol trung bình ở Group 200/mgldL
+ NHóm 3 có mức cholesterol cao nhất 250mg/dL
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page 5

1.3. Quá trình sinh tổng hợp của allicin
Allicin là 2-propene-1-sulfinothioc axit S-2-propenyl este. Allicin được tạo ra bởi
một phản ứng enzyme khi tỏi được nghiền nát . Allicin không tồn tại trong tỏi trong tự
nhiên, thay vào đó tỏi chứa alliin amio acid. Enzyme alliinase được lưu giữ trong một
ngăn riêng biệt, chỉ khi tỏi bị nghiền nát thì các phản ứng dây chuyền mới bắt đầu xảy ra.
Phức hợp Alliin và alliinase enzyme được hình thành khi có sự hiện diện của nước. Phức
hợp không bền vững này tiếp tục bị mất nước bởi tác động của pyridoxal phos-phate và
chuyển thành allyl sulfenic acid, pyruvic acid and ammonia. Được miêu tả trong hình 2

Hình 1.3: quá trình mất nước của phức hợp alliin- alliinase
Allyl sulfenic acid không bền vững và hoạt động rất mạnh ở nhiệt độ phòng. Tiếp tục loại
bỏ nước và hai phân tử Allyl sulfenic acid kết hợp để tạo allicin.

Hình 1.4: phản ứng tạo nên allicin
Ở nhiệt độ phòng những biến đổi enzyme xảy ra trong 10-15 phút. Ph tối ưu là 6.5 và
nhiệt độ là 33
0
C . Năng lượng tác động để allicin phân hủy là 14.7kJ/mol. Enzyme
alliinase cực kì nhạy cảm với acid. Bằng cách thêm retinol 10
-5
mol/L và dung dịch
hydroxylamine sulfate 5*10
-5
mol/L. Hiệu xuất chuyển đổi alliin thành allicin có thể lên
tới 90%. Người ta cho rằng retinol hoạt động bằng cách ngăn chặn thành phần Flavin của
enzyme này
Allicin là một chất không bền vững nó dễ dàng biến đổi thành các hợp chất khác vì thế
nếu chúng ta không dùng các phương pháp đặc biệt để chế biến, xử lí thì allicin dễ dàng
biến thành hợp chất khác trong 1 tới 6 ngày.

ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page 6


1.4. Tổng hợp allicin
Allicin cô lập và tiêu chuẩn hóa khó thực hiện do độ biến động và bền vững cao.
Phương pháp thường được sử dụng nhất là oxi hóa sunfide bằng hydro peroxide trong
môi trường axid trung bình. Oxi hóa allyl disulfide với m-chloroperbenzoic acid trong
chloroform và xử lí dung dịch dichloromethane của allyl disulfide bằng magnesium
monoperoxy hydrate trong sự có mặt ammonium-butyl sulfate. Tất cả những phương
pháp này được thực hiện ở nhiệt độ thấp và phụ thuộc vào phương pháp tổng hợp và quy
trình tinh chế.
Trong một nghiên cứu gần đây, allicin được tổng hợp từ allyl disulfide and hydrogen
peroxide trong môi trường acid trung bình. Phương trình tổng quát của quá trình tổng hợp
được thể hiện

Hình 1.5: phương trình tổng hợp allicin bằng tác nhân hydrogen peroxide
Cơ chế của phản ứng:

ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page 7

Hình 1.6: cơ chế của phản ứng tổng hợp allicin bằng hydrogen peroxide
Vì năng lượng phân ly của liên kết O-O trong hydro peroxide ( 200KJ/mol) thấp hơn liên
kết S-S trong disulfide (301.39 kJ/mol), nó hỗ trợ gốc hydroxyl tấn công phân tử allyl
disulfide để tạo thành gốc thiyl và allyl sulfenic acid .Gốc thiyl có thể kết hợp với gốc
hydroxyl để tạo allyl sulfenic acid không bền hay nó có thể tái phản ứng với hydrogen
peroxide để tạo gốc hydroxyl mới and allyl sulfenic acid. Ngoài ra sự tái tổ hợp của 2 gốc
thiyl với allyl sulfide (chất nền ban đầu để tổng hợp allicin) có thể xảy ra. Hai phân tử
allyl sulfenic acid tái phản ứng tạo allicin và phân tử nước.
II. CHỨC NĂNG ALLICIN TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM
2.1. Chức năng tạo mùi tạo vị
Allicin là một dạng hợp chất sunfur vì thế ngoài việc Allicin quy định cho các tính
chất dược lý của Tỏi, nó quyết định mùi hăng của tỏi.Mùi hăng của Tỏi được hình thành
khi bị đập nát do sự tạo thành allicin của phản ứng enzyme allinase và hợp chất sunfur
alliin. Enzyme này bất hoạt bởi nhiệt độ là nguyên nhân tỏi nấu chín không có mùi hăng
mạnh như tỏi sống . Tuy Nhiên việc phân hủy allicin trong tỏi khi phi tỏi tạo ra các hợp
chất tạo mùi thơm là một đặc tính được sử dụng thường xuyên để tăng giá trị cảm quan
cho món ăn
2.2. chức năng kháng khuẩn của allicin
Allicin có thể sử dụng như một chất phụ gia có khả năng kháng khuẩn cao hơn cả
penicilin, có khả năng ức chế tới hơn 70 loại vi khuẩn ở các nồng độ khác nhau.
Nồng độ 1 : 125.000 ức chế các vi khuẩn: Bacillus subtilis, Proteus morgani, Salmonella
enteritidis, S. paratyphi, S. schottmuelleri, S. typhi, S. typhimurium, Shigella dysenteria,
S. paradysenteriae, S. aureus, Streptococcus viridans, Vibrio cholerae.
Nồng độ 1 : 85.000 ức chế Streptococcus haemolyticus.
Nồng độ 1 : 48.000 ức chế Aerobacter aerogenes, E. coli, Mycobacterium phlei, M.
tuberculosis hominis, Salmonella hirschfeldii.
Nồng độ 1 : 25.000 ức chế Penicillium cyclopium, Aspergillus fumigatus.
Nồng độ 1 : 10.000 ức chế Streptomyces griseus.
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI

Nhóm 15



Page 8


Người ta cho rằng cơ chế tác dụng kháng khuẩn là do allicin khóa nhóm SH của vi
khuẩn. Độ độc của allicin: LD
50
trên chuột thí nghiệm là 60 mg/kg khi tiêm tĩnh mạch và
120mg/kg khi tiêm dưới da.
2.3. chức năng kháng nấm của allicin
Allicin được cho là tác nhân chính chịu trách nhiệm kiềm chế sự phát triển của
nấm trong nước chiết của tỏi. Allicin nguyên chất được phát hiện có khả năng kháng nấm
với nồng độ tối thiểu là 7 µg/mL.
Nghiên cứu của Yamada và Azuma chỉ ra rằng allicin nguyên chất trong thử nghiệm in
vitro có tác động chống lại các loài thuộc Candidal, Cryptococcus, Trichophyton,
Epidermophyton, và Microsporum ở nồng độ thấp (mức nồng độ allcin thấp nhất nằm
trong khoảng 1.57 - 6.25 µg/mL). Allicin ức chế cả sự nảy mầm của bào tử lẫn phát triển
sợi nấm.
Cơ chế tác động của allicin tới tế bào nấm vẫn chưa được làm sáng tỏ nhưng nó được đặt
giả thuyết là do enzyme có nhóm thiol giống như trong các vi sinh vật khác.
2.4. chức năng kháng kí sinh trùng
Vài năm trước đây người ta phát hiện ra rằng Entamoeba histolytica, một loài
động vật nguyên sinh ký sinh trong ruột người, rất nhạy cảm với allicin, chỉ với nồng độ
allicin là 30 µg/mL đã có thể ức chế hoàn toàn sự phát triển của amoeba. Mới đây nhất là
phát hiện với nồng độ thấp hơn (5 µg/mL), allicin ức chế được tới 90% chất độc từ cá thể
sinh dưỡng E. histolytica bằng cách làm bất hoạt khả năng phá hủy lớp mô tế bào thần
kinh của động vật có vú trong thí nghiệm in vitro.

Allicin (30 µg/mL) cũng có khả năng ức chế tốt đối với sự phát triển của một số ký sinh
trùng khác như Giardia lamblia, Leishmania major, Leptomonas colosoma, và Crithidia
fasciculata (Mirelman et al., kết quả chưa công bố).
Độc tính của allcin với thành tế bào thần kinh của động vật có vú được quan sát ở nồng
độ trên 100 µM. Kết quả đáng ngạc nhiên, tại nồng độ này không có sự phá hủy thành tế
bào thần kinh xảy ra cho dù có sự xuất hiện của trùng amip và giai đoạn ủ bệnh đã hoàn
thành, điều này đưa tới một giả thuyết về mối quan hệ giữa phân tử allicin đối với ký sinh
trùng mục tiêu.
Lý do khiến cho tế bào của vi sinh vật đối với allicin nhạy cảm hơn so với tế bào động
vật có vú chủ yếu là do tế bào vi sinh vật không có, hoặc có hàm lượng rất ít, glutathione
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page 9


(hoặc cá phân tử thiol tương tự như trypanothione) và cộng thêm sự thiếu khả năng phục
hoạt của các SH-enzyme phân giải các nhóm thiol của allicin.
2.5. chức năng chống oxi hóa
Tác dụng chống oxy hóa một cách tự nhiên của tỏi đáng được quan tâm nhiều trong thực
tiễn, nhất là mối quan hệ với những tính chất chống xơ cứng động mạch, chống độc hại
gan và chống ung thư. Các gốc tự do giữ một vai trò quan trọng trong việc làm đọng
cholesterol vào thành mạch. Các gốc tự do còn có tác động lên tế bào ở mức AND, tác
động lên quá trình tổng hợp protein và chức năng màng do đó gây xơ cứng động mạch.
Trong tỏi chứa các hợp chất ức chế việc hình thành gốc tự do, bảo vệ LDL chống lại sự
oxy hóa. Allicin làm tăng enzyme quan trọng chống oxy hóa trong máu là catalase và
glutathione peroxidase.

III. CƠ CHẾ CHỐNG OXI HÓA CỦA ALLICIN
3.1. Quá trình oxi hóa
Quá trình oxy hóa thường được coi là hình thức diễn ra thường xuyên nhất của suy
giảm lipid, dẫn đến sự phát triển của ôi, ngoài các hợp chất hương vị, sự trùng hợp, trao,
và các phản ứng khác gây giảm thời hạn sử dụng và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm thực
phẩm. Hay nó là quá trình chuyển hóa các hợp chất dưới tác dụng của chất oxi hóa.
Quá trình xảy ra trong sản xuất, bảo quản và chế biến thực phẩm có sự hiện diện của chất
béo.Sự oxy hóa chất béo là nguyên nhân hạn chế thời gian bảo quản của các sản phẩm.
Sự oxy hóa chất béo không no được khởi tạo bằng việc tạo thành các gốc tự do dưới tác
dụng của ánh sáng, nhiệt độ, ion kim loại và oxy. Thông thường phản ứng xảy ra trên
nhóm metyl cận kề với nối đôi của C=C.
+ Các giai đoạn của quá trình oxi hóa:
Cơ chế phản ứng oxy hóa chất béo xảy ra phức tạp, có thể chia thành 3 giai đoạn là: Khởi
tạo, lan truyền – tạo các sản phẩm trung gian và kết thúc phản ứng.
- Khởi tạo.
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page
10



Hình 3.1: quá trình khởi tạo phản ứng oxi hóa
- Lan truyền - tạo các sản phẩm trung gian.

Hình 3.2: quá trình lan truyền phản ứng oxi hóa
- Kết thúc phản ứng.

Hình 3.3: quá trình kết thúc phản ứng oxi hóa
Sơ đồ thể hiện sự thay đổi của thực phẩm khi bị oxi hóa:
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page
11



Hình 3.4 : Các sản phẩm và biến đổi của quá trình oxi hóa trong thực phẩm
3.2. Chất chống oxi hóa
Quá trình chống oxi hóa là quá trình các chất oxi hóa nhường gốc oxi hóa cho chất tự do
để hình thành hợp chất mới nhằm cắt đứt chuỗi oxi hóa đang diễn ra.
Chất chống oxi hóa trong thực phẩm là chất làm chậm quá trình oxi hóa bằng cách tác
dụng với gốc tự do ở giai đoạn phát sinh. Việc đưa những chất này vào thực phẩm phải
có hàm lượng cho phép.
Cơ chế chống oxi hóa diển ra theo sơ đồ sau
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page
12

Hình 3.5: cơ chế chống oxi hóa
Chất trợ chống oxy hóa chất béo được thêm vào để tăng hiệu quả chống oxy hóa. Các
chất quan trọng thường được sử dụng là: acide citric và các ester monoglycerid citrat,
acid ascorbic…
3.3. Cơ chế chống oxi hóa của allicin:
Allicin là một hợp chất chứa nhóm thiol nên khả năng chống oxi sẽ diễn ra như sau:
- Làm trung hòa gốc
–
OH tạo gốc thiol:
RSH +
-
OH→ RS +H
2
O
- Các thiol kết hợp với nhau để tạo ra hợp chất diunfua.Có thể kết họp với oxi để
tạo ra gốc sunfoxyl cũng là một dạng oxi hóa hoạt động:
RS
-
+ O
2
→ RSO
2
-

RSH + ROO
-
→ RS
-
+ ROOH

ROOH + 2R’-SH → ROH +R’S-SR’ +H
2
O
ROOH + R’-S- CH
3
→ROH +R’-SO-CH
3
Allicin có hoạt tính chống oxi hóa tăng khi thêm tocopherol và L-ascorbyl palmital trong
mỡ lợn.
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page
13


3.4. Các yếu tố ảnh hưởng.
- Dễ bị nhiệt và ánh sáng phân hủy. Nhiệt độ càng cao, khả năng diệt khuẩn của tỏi càng
giảm do allicin đã bị phân hủy thành các hợp chất thứ cấp
-Tính tan trong nước không ổn định, dễ bị phân hủy trong môi trườn kiềm, acid nhẹ ít bị
ảnh hưởng.
- Allicin không bị PABA ( acid para amino benzoic) cạnh tranh, dùng tỏi điều trị rộng rãi
các vết thương có mủ.
3.5. Các biến đổi trong của allicin trong cơ thể.
- Allicin chuyển hóa nhanh ở gan thận và niêm mạc ruột non, sinh ra sản phảm thứ cấp
dyallyl disulfide.
- Allicin trong dịch vị (pH= 1,7) không bị mất hoạt lực trong vòng 24h, trong dich tụy
(pH= 9,3) hoạt lực giảm dần về (0) sau 24h. Sự hiện diện của máu không ảnh hưởng đến

hoạt tính chống vi sinh của một nồng độ cao allicin (6,6mg/ml).
- Sự hấp thu alliin sau 10p bài tiết sau 6h, allicin hấp thụ hoàn toàn sau 30-60ph. Bài tiết
toàn phần trung bình trong phân và nước tiểu sau 72h là 85,5% liều lượng đối với allicin.
IV. ỨNG DỤNG ALLICIN TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM
4.1 Ứng dụng làm tăng mùi vị :
Tỏi là gia vị được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm. Pha nước mắm, ướp thịt, cá, chiên,
xào, nấu, …làm dậy mùi sản phẩm, ngon hơn.
Các dạng tỏi trong chế biến thực phẩm:
4.1.1 Tỏi sống:
Khi ăn sống, tỏi có mùi vị hôi cay đặc biệt do allicin gây ra. Như đã nói, ở trạng thái tự
nhiên chất allicin chưa có mặt, chỉ khi tỏi bị cắt nhỏ, cắn hay đập nát thì allicin mới được
tạo thành do men allinase tác dụng với alliin.
Ăn tỏi tươi cũng tốt như nấu chín nhưng mùi vị nó quá cay có thể gây khó chịu cho
miệng và dạ dày. Vì thế nên ăn kèm với các loại rau, hoặc có thể thêm tỏi sống vào trứng,
súp, rau xà lách,…cho dễ ăn.
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page
14


Cũng có người pha lẫn tổi đập nhỏ trong sữa, mật ong rồi uống hoặc uống nước tỏi với
uống nước trái cây. Kinh nghiệm dân gian thường ăn cháo trắng thật nóng với tỏi tươi để
giải cảm.
4.1.2 Tỏi đặc chế:
Ở phương Tây, trong các hiệu thuốc hay quầy thực phẩm thường bày bán đủ các loại sản
phẩm tỏi đặc chế như: viên tỏi, nước ép tỏi, dầu tỏi, tỏi có mùi, tỏi không mùi Các sản

phẩm này đặc biệt rất phổ biến ở các nước Đức, Nhật, Anh
Giới chức y tế ở Đức và Nhật chính thức công nhận sản phẩm tỏi trị được bệnh tim mạch.
Tại Anh Quốc có tới 10% dân chúng dùng sản phẩm tỏi.Mức tiêu thụ tỏi ở Hoa Kỳ mỗi
năm lên đến 100 triệu đô-la.
4.1.3 Tinh dầu tỏi
Tinh dầu tỏi thường được bán ở dạng viên con nhộng, vỏ bọc là một chất gelatin. Dầu tỏi
chứa đủ tất cả các hóa chất sulfide.Một phần củ tỏi nặng 2g cho khoảng2mg tinh dầu.
Tinh dầu tỏi được chế biến ở Đức từ năm 1920 và hiện nay rất thông dụng ở Hoa Kỳ.
Uống viên nhộng chứa tinh dầu tỏi không thấy hôi ở miệng, nhưng hơi thở vẫn nặng mùi
khi dầu được tiêu hóa trong dạ dày.
Tinh dầu tỏi có đủ mọi công hiệu của tỏi, ngoại trừ khả năng kháng sinh thì ít hơn.
4.1.4.Tỏi bột
Tỏi được sấy khô, tán thành bột rồi bán dưới dạng viên, được bọc kín nên không thoát
mùi hôi.
Cách thức sấy tỏi để làm thức ăn và dược phẩm khác nhau. Khi dùng làm thức ăn, tỏi
được sấy lâu hơn, ở nhiệt độ cao hơn khi làm thuốc, do đó còn lại rất ít allicin và các chất
sulfide (dầu tỏi).
4.1.5.Tỏi không mùi
Dạng tỏi này được người Nhật chế biến đầu tiên bằng cách thái nhỏ tỏi tươi, ngâm trong
rượu vài tháng rồi tinh lọc lấy dịch chiết để làm thuốc viên.
Thuốc không mùi vì một số thành phần hóa chất mất đi trong khi chế biến, tuy nhiên
vẫngiữ được một số công dụng trị liệu. Đặc biệt là ngăn ngừa ung thư.
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page
15

4.2 Ứng dụng của allicin trong bảo quản thực phẩm

-Tác dụng kháng khuẩn giúp bảo quản thực phẩm:
Tỏi là một chất kháng sinh đa năng với phổ kháng vi khuẩn rất rộng, có khả năng ức chế
tới hơn 70 loại vi khuẩn tiêu biểu như Escheria Coli, Crynebacterium…Ngoài ra tỏi còn
có tác dụng kháng nấm, kháng siêu vi, kháng kí sinh trùng và còn có thể ngăn ngừa một
số bệnh đường ruột
Ngoài ra, tỏi còn có thể giết chết nhiều loại ký sinh trùng, vì vậy người ta mới nói ăn tỏi
sống là một biện pháp hữu hiệu để phòng chống cảm và phòng chống viêm nhiễm đường
ruột. Tuy nhiên nên lưu ý allicin rất dễ bị phá hỏng ở nhiệt độ cao, từ đó sẽ mất đi tác
dụng diệt khuẩn.
Tỏi được sử dụng cho các sản phẩm muối chua, lên men như cà muối, dưa muối, muối
kiệu, kim chi,…
4.3 Ứng dụng trong y dược của tỏi:
-Tác dụng của tỏi đối với tim và hệ tuần hoàn: Allicin có tác dụng ngăn ngừa cao huyết
áp, làm giảm cholesterol, điều hòa hàm lượng đường và mỡ trong máu. Do đó có hiệu
quả rõ rệt trong việc phòng chống lại chứng tắc nghẽn mạch máu, đột quỵ và làm giảm
nguy cơ đau tim.
-Tác dụng chống ung thư: những nghiên cứu dịch tễ học so sánh tỷ lệ mắc bệnh ung thư
với mức tiêu thụ từng loài hoặc từng nhóm thực phẩm đã kết luận tỏi có thể làm giảm
nguy cơ mắc bệnh ung thư, nhất là ung thư ở đường dạ dày-ruột.
-Tác dụng chống oxy hóa: tác dụng chống oxy hóa một cách tự nhiên cảu tỏi đáng được
quan tâm nhiều trong thực tiễn, nhất là mối quan hệ với những tính chất chống sơ cứng
động mạch, chống độc hại gan và chống ung thư. Các gốc tự do còn có tác động lên tế
bào ở mức AND, tác động lên quá trình tổng hợp protein và chức năng màng do đó gây
sơ cứng động mạch. Trong tỏi chứa các hợp phần ức chế việc hình thành các gốc tự do,
bảo vệ LDL (Low density lipoprotein) chống lại sự oxy hóa. Allicin làm tăng enzyme
quan trọng chống oxy trong máu là catalase và glutathione peroxidase.
-Tác dụng chữa trị liệt dương:Có nghiên cứu cho biết, tỏi đích thực có tác dụng chữa trị

liệt dương. Tỏi có lợi cho tuần hoàn máu, điều này rất quan trọng đối với chức năng
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page
16


"đứng lên" của chú nhỏ, bởi vì tỏi có thể kích thích cơ thể sản sinh ra chất xúc tác hỗn
hợp nitric oxide.
-Chống lão hóa: Trong tỏi có một số thành phần tương tự như vitamin E và vitamin C, có
tác dụng chống lại ô-xy hóa, ngăn chặn lão hóa.
-Chống mệt mỏi:Chuyên gia nghiên cứu phát hiện, thịt lợn là một trong những thực phẩm
giàu vitamin B1, vitamin B1 sẽ kết hợp với chất allicin hàm chứa trong tỏi, từ đó có thể
phát huy tác dụng tiêu trừ mệt mỏi, phục hồi thể lực.
-Chống huyết khối:Nghiên cứu phát hiện tinh dầu trong tỏi có tác dụng chống sự kết dính
tiểu cầu, đạt được hiệu quả phòng chống hình thành huyết khối.
-Giảm mỡ máu:Kết quả nghiên cứu lâm sàng thể hiện, người thử nghiệm mỗi ngày ăn
50g tỏi, liên tục trong 6 ngày, sau đó kiểm tra cho thấy triglyceride và LDLcholesterol
thấp hơn đáng kể so với hàm lượng trước khi thử nghiệm.
-Giảm thấp độ dính kết của máu:Rất nhiều nghiên cứu cho biết, hút thuốc và nghiện rượu
sẽ làm tăng thêm độ kết dính của máu, nhưng nếu đồng thời ăn cùng với tỏi sống thì sẽ
phần nào đó giảm bớt đi được tác dụng không tốt này.
-Giảm huyết áp:Người bị cao huyết áp mức độ nhẹ, nếu mỗi ngày ăn một ít tỏi ngâm dấm
vào buổi sáng sớm, đồng thời uống hai thìa dấm, nửa tháng sau huyết áp của người bị
bệnh sẽ giảm thấp. Ngoài ra, người bị huyết áp cao nếu thường xuyên ăn tỏi cũng có ích
giảm thấp huyết áp.
-Cải thiện trao đổi chất đường: Nghiên cứu chứng thực, ăn tỏi sống có tác dụng nâng cao

sức chịu đựng chất đường glucose của người bình thường, đồng thời còn có thể thúc đẩy
tuyến tụy bài tiết và tăng thêm mức độ lợi dụng của mô tế bào đối với glucose, từ đó
giảm thấp đường huyết.
-Chống dị ứng: Mỗi ngày ăn tỏi sống có thể giảm nhẹ mức độ phản ứng do dị ứng, đặc
biệt là do nhiệt độ thay đổi gây ra dị ứng. Cách tốt nhất là ăn tỏi sống mấy tuần trước khi
mùa dị ứng đến (mùa xuân và mùa đông).
4.4. Sản xuất thực phẩm chức năng
Một số dòng sản phẩm chức năng:
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page
17


4.4.1 Galicin (Bột tỏi)
Galicin chiết xuất từ tỏi tươi đã và đang được FDA Hoa Kỳ cho phép được sử dụng
trong các sản phẩm TPCN cũng như các sản phẩm dinh dưỡng điều trị khác với các tác
dụng chủ yếu là giảm cholesterol huyết thanh, làm hạ huyết áp, chống ung thư, tiểu
đường Đặc biệt nhất là tác dụng giúp phòng ngừa và điều trị bệnh viêm xương khớp
đặc biệt hiệu quả
Garlic Oil Tuệ Linh – sản phẩm giúp phòng chống cúm hiệu quả và an toàn trong mùa
đông

Hình 4.1: sản phẩm bột tỏi
4.4.2. Tỏi đen:

Hình 4.2: tỏi đen

ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page
18


Tác dụng sinh học vượt trội của tỏi đen:
Ngoài các tác dụng giống như tỏi thông thường, tỏi đen còn có thêm những tác dụng rất
quý.
4.4.2.1. Bảo vệ cơ thể chống 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 tỏi tươi) và một dẫn xuất của
amino acid cysteine được thấy có hàm lượng lớn hơn nhiều trong tỏi đen so với tỏi tươi.
Hai thành phần đó có thể làm giảm cholesteron và giảm nguy cơ bị ung thư.
4.4.2.2. Bảo vệ cơ thể chống nhiễm trùng
Tỏi tươi chứa các tác nhân chống vi khuẩn, kháng sinh và chống các loại nấm trong thành
phần hoạt động allicin của nó. Ở trong tỏi đen, S-allylcysteine hỗ trợ sự hấp thụ allicin,
giúp cho sự hấp thụ, chuyển hóa allicin dễ dàng hơn, do đó thúc đẩy mạnh mẽ khả năng
tự bảo vệ của cơ thể chống lại vi khuẩn, vi rút xâm nhập, nhiễm trùng.
4.4.2.3. Bảo vệ cơ thể chống bệnh tật
Tỏi tươi là loại thực phẩm có tính chống ô-xy hóa rất cao.Tỏi đen được chứng minh có
đặc điểm chống ô-xy hóa cao gấp 2 lần tỏi thông thường. Các chất chống ô-xy hóa bảo vệ
tế bào khỏi bệnh tật, lão hóa, do đó được tin là có thể làm chậm lại quá trình lão hóa cơ
thể. Khả năng chống ô xy hóa của tỏi đen rất cao giúp bảo vệ cơ thể khỏi các tổn hại do
các gốc tự do mang lại. Vì thế tỏi đen trở thành loại thực phẩm lý tưởng để 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, các vấn đề về tuần hoàn, viêm khớp dạng thấp và nhiều loại bệnh mãn

tính khác.
4.4.2.4. Phòng chống và hỗ trợ điều trị ung thư:
Các nghiên cứu về tác dụng sinh học của tỏi đen cho thấy: Các hợp chất sulfur hữu cơ,
dẫn chất của tetrahydro carboline được hình thành từ quá trình lên men có hoạt tính mạnh
dọn gốc tự do và ức chế quá trình peroxy hóa lipid cao hơn tỏi thường. Ngoài ra 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. 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 chỉ ra rằng tỏi đen giàu S-allyl-L-cysteine
(SAC) làm giảm sự phát sinh của khối u ruột kết và các tụ điểm ẩn khác thường, những
dấu hiệu lâm sàng sớm nhất của ung thư ruột kết và tỏi đen có hiệu lực hóa liệu dự phòng
đối với các tác nhân gây ung thư bằng cách ức chế sự nhân lên của tế bào khối u.
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page
19


Như vậy, tỏi đen được tạo ra sau quá trình lên men có các tác dụng sinh học hơn hẳn so
với tỏi thông thường.
4.4.2.5. Các tác dụng khác
Sự lên men tỏi tươi để hình thành nên tỏi đen làm giảm mùi hăng cay của tỏi tươi, làm
cho tép tỏi trở nên ngon miệng hơn, dễ ăn hơn, đồng thời làm biến mất mùi hôi ở miệng
sau khi ăn tỏi. Tỏi đen có hương vị như hoa quả sấy khô, ngọt và hơi dai, thường được
dùng ăn kèm và trang trí trong nhiều món ăn ở các nhà hàng lớn.
Như vậy, tỏi đen vừa có tác dụng tốt với sức khỏe, vừa ăn ngon miệng. Vì thế nó ngày
càng được sử dụng phổ biến hơn trong các nhà hàng chất lượng cao và trong nhiều món

ăn trên thế giới.

V. HẠN CHẾ KHI SỬ DỤNG ALLICIN
5.1. Allicin bị phân hủy bởi nhiệt độ cao
Allicin là một chất lỏng dạng dầu, màu vàng tươi với mùi hăng của tỏi đặc trưng, không
bền vững thậm chí ở nhiệt độ phòng. Allicin có thể bị phân hủy bằng nhiều tác nhân khác
nhau. Trong các nghiên cứu trước đây, allicin bị phân hủy dưới tác động của nhiệt độ đã
được theo dõi bằng máy quang phổ FTIR. Một dải trong phổ hồng ngoại từ nhóm S=O ở
1087 cm
-1
( biểu thị cho allicin) đã được lựa chọn để theo dõi sự phân hủy của allicin.
Phụ thuộc vào vùng peak biến đổi thông thường với peak tối đa ở 1087 cm
-1
i.e.cA/cA0
vào thời gian mà allicin bị tác động bởi nhiệt độ 70
0
và 80
0
C được biểu thị bẳng sự
giảm cấp số nhân và được biểu thị trong hình
ALLICIN CHẤT CHỐNG OXI HÓA TỰ NHIÊN TRONG TỎI
Nhóm 15



Page
20

Hình 4.3 : hoạt lực của allicin giảm ở 70 và 80 độ C
+ Sản phẩm chuyển đổi của allicin
2 đồng phân Ajoenes ((E)- và (Z)-4,5,9-trithiadodeca-1,6,11-triene-9-oxides) là các chất
hóa học bền vững hơn allicin.Các sản phẩm thoái hóa của allicin thường được tìm thấy
trong chloroform và dịch chiết dầu tỏi hay trong bột tỏi hòa trộn với nước. Nó được tìm
thấy dưới dạng những chất đồng phân (E) hay (Z) . Cơ chế thoái hóa của allicin thành
(E) và (Z)- ajoene đã được mô tả bỏi Block