Nghiên cứu hạn chế sự oxy hóa lipid trên sản phẩm cá nục khô bằng chất chống oxy hóa tự nhiên chiết xuất từ lá vối (cleistocalyx operculatus)

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
----o0o----

NGUYỄN THỊ HUỆ

NGHIÊN CỨU HẠN CHẾ SỰ OXY HÓA LIPID TRÊN SẢN
PHẨM CÁ NỤC KHÔ BẰNG CHẤT CHỐNG OXY HÓA TỰ
NHIÊN CHIẾT XUẤT TỪ LÁ VỐI (Cleistocalyx operculatus)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Nha Trang, tháng 07 năm 2015


BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
----o0o----

NGUYỄN THỊ HUỆ

NGHIÊN CỨU HẠN CHẾ SỰ OXY HÓA LIPID TRÊN SẢN
PHẨM CÁ NỤC KHÔ BẰNG CHẤT CHỐNG OXY HÓA TỰ
NHIÊN CHIẾT XUẤT TỪ LÁ VỐI (Cleistocalyx operculatus)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN

GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ANH TUẤN

Nha Trang, tháng 07 năm 2015


i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban
giám hiệu Trường Đại Học Nha Trang, toàn thể các thầy cô giáo trong Khoa công
nghệ thực phẩm, Trung tâm phòng thí nghiệm và thực hành Trường Đại Học Nha
Trang, các bạn cùng chuyên ngành đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn
thành bài luận văn của mình.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã truyền đạt cho em những kiến thức
quý báu trong suốt thời gian học tập trong trường. Đặc biệt em xin chân thành cảm
ơn Thầy, PGS. TS Nguyễn Anh Tuấn đã định hướng, giúp đỡ, tận tình hướng dẫn
và động viên em trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thành viên trong gia đình, các
bạn đồng môn đã động viên và giúp đỡ để em có thể thực hiện tốt đề tài này.
Mặc dù đã cố gắng hết sức cho việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp, nhưng do
kiến thức còn hạn chế, chưa có kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi những
thiếu sót, kính mong quý thầy cô chỉ bảo để giúp em củng cố thêm về kiến thức và
hoàn thiện hơn nữa kiến thức chuyên môn, giúp em vững tin trên con đường sự nghiệp.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!
Khánh Hòa, ngày 26 tháng 06 năm 2015
Sinh viên

Nguyễn Thị Huệ

ii

MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... i
MỤC LỤC .............................................................................................................. ii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................viii
LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................... 3
1.1. OXY HÓA LIPID ......................................................................................... 3
1.1.1. Khái niệm về sự oxy hóa lipid ................................................................. 3
1.1.2. Cơ chế của quá trình oxy hóa lipid .......................................................... 3
1.1.3. Ảnh hưởng của sự oxy hóa lipid đến chất lượng thực phẩm .................... 5
1.1.4. Ngăn chặn sự oxy hóa lipid ..................................................................... 5
1.2. SỰ OXY HÓA LIPID TRONG CƠ THỊT CÁ .............................................. 7
1.2.1. Thành phần hóa học của cơ thịt cá........................................................... 7
1.2.2 Sự oxy hóa lipid trong cơ thịt cá............................................................... 8
1.2.3. Sự oxy hóa lipid trong sản phẩm cá nục khô.......................................... 10
1.3. TỔNG QUAN VỀ LÁ VỐI ......................................................................... 11
1.3.1. Đặc điểm, phân loại, phân bố ................................................................ 11
1.3.2. Chất chống oxy hóa từ lá vối ................................................................. 12
1.3.3. Thu nhận chất chống oxy hóa từ lá vối .................................................. 12
1.3.4. Ứng dụng chất chống oxy hóa từ lá vối trong lĩnh vực thực phẩm ......... 13
CHƯƠNG 2 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......... 14
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU ................................................................................. 14
2.1.1. Nguyên liệu lá vối ................................................................................. 14
2.1.2. Nguyên liệu cá nục................................................................................ 14
2.1.3. Hóa chất ................................................................................................ 15

2.1.4. Thiết bị, dụng cụ sử dụng trong nghiên cứu ........................................... 15


iii

2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................ 16
2.2.1. Bố trí thí nghiệm ................................................................................... 16
2.2.1.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát ............................................................. 16
2.2.1.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm thu nhận dịch chiết từ lá vối ....................... 17
2.2.1.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm sử dụng dịch chiết lá vối để xử lý các
miếng cá nục phi lê ...................................................................................... 19
2.2.2. Các phương pháp phân tích ................................................................... 21
2.2.2.1. Xác định thành phần hóa học cơ bản ............................................... 21
2.2.2.2. Xác định hiệu suất thu hồi dịch chiết từ lá Vối ................................ 22
2.2.2.3. Xác định sự có mặt của các nhóm hợp chất có trong dịch chiết thô............ 23
2.2.2.4. Định lượng polyphenol có trong dịch chiết lá vối ............................ 23
2.2.2.5. Định lượng flavonoid có trong dịch chiết lá vối .............................. 24
2.2.2.6. Xác định hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết lá vối ................... 24
2.2.2.7. Xác định hàm lượng a xít béo tự do trong cơ thịt cá nục khô ........... 25
2.2.2.8. Xác định các chỉ tiêu liên quan đến sự oxy hóa lipid trong cơ
thịt cá nục .................................................................................................... 25
2.2.2.9. Xác định các chỉ tiêu vi sinh vật ...................................................... 26
2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................... 27
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 28
3.1. XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN CHIẾT ................................................................ 28
3.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết đến hàm lượng polyohenol tổng........ 28
3.1.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi chiết so với nguyên liệu đến hàm
lượng polyphenol tổng .................................................................................... 30
3.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng polyohenol tổng ............. 31
3.1.4. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng polyphenol tổng ............ 32

3.2. TINH SẠCH MỘT PHẦN DỊCH CHIẾT THÔ THU ĐƯỢC TỪ LÁ VỐI ......... 34
3.2.1. Định danh một số nhóm chất có trong dịch chiết ................................... 34
3.2.2. Tinh sạch một phần dịch chiết thô thu được từ lá vối............................. 35


iv

3.3. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH THU NHẬN DỊCH CHIẾT CHỨA
POLYOPHENOL TỪ LÁ VỐI .......................................................................... 36
3.4. ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA DỊCH CHIẾT
LÁ VỐI .............................................................................................................. 39
3.4.1. Hoạt tính khử gốc tự do ABTS .............................................................. 39
3.4.2. Hoạt tính khử ion kim loại sắt ............................................................... 40
3.4.3. Khả năng ức chế sự oxy hóa lipid trong mô hình dầu – nước................. 41
3.5. THỬ NGHIỆM HẠN CHẾ SỰ OXY HÓA LIPID TRONG SẢN
PHẨM CÁ NỤC KHÔ BẰNG DỊCH CHIẾT LÁ VỐI CHỨA CHẤT
CHỐNG OXY HÓA TỰ NHIÊN POLYPHENOL............................................. 42
3.5.1. Thành phần hóa học cơ bản của thịt cá nục thuôn .................................. 42
3.5.2. Sự biến đổi chất lượng của thịt cá nục dựa vào các chỉ tiêu hóa học ...... 43
3.5.2.1. Sự thay đổi hàm lượng a xít béo tự do trong cơ thịt cá nục khô
trong quá trình bảo quản .............................................................................. 43
3.5.2.2. Sự thay đổi của chỉ số đánh giá sự chuyển dịch của nối đôi liên
hợp trong cơ thịt cá nục khô trong quá trình bảo quản ................................. 45
3.5.2.3. Sự thay đổi của chỉ số peroxide trong cơ thịt cá nục khô trong
quá trình bảo quản ....................................................................................... 46
3.5.2.4. Sự thay đổi của chỉ số TBARS trong cơ thịt cá nục khô trong
quá trình bảo quản ....................................................................................... 47
3.5.3. Đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm cá nục khô....................... 48
3.5.4. Đánh giá chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm cá nục khô .......................... 50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 51

1. KẾT LUẬN.................................................................................................... 51
2. KIẾN NGHỊ ................................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 52
PHỤ LỤC.............................................................................................................. 55


v

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học cơ bản của thịt cá. ................................................... 8
Bảng 3.1. Xác định sự có mặt của một số nhóm chất chính có trong dịch chiết lá vối. ...... 34
Bảng 3.2. Thành phần hóa học cơ bản của thịt cá nục thuôn. ................................. 43
Bảng 3.3. Chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm cá nục khô ......................................... 50


vi

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cơ chế chống oxy hóa dựa vào gốc tự do ................................................ 6
Hình 1.2. Quá trình tự oxy hóa của lipid cao không no ............................................ 9
Hình 1.3. Lá vối..................................................................................................... 11
Hình 2.1. Cá nục nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu. ....................................... 14
Hình 2.2. Các miếng phi lê cá nục đã được xử lý làm sạch. ................................... 15
Hình 2.3. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát. ................................................................... 17
Hình 2.4. Sơ đồ nghiên cứu thu nhận dịch chiết từ lá vối. ...................................... 19
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm sử dụng dịch chiết lá vối để xử lý các miếng
cá nục phi lê. ......................................................................................................... 21
Hình 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết đến hàm lượng polyphenol tổng......... 29
Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi chiết so với nguyên liệu đến hàm
lượng polyphenol tổng. .......................................................................................... 31

Hình 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng polyphenol tổng. ............. 32
Hình 3.4. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng polyphenol tổng. ............ 33
Hình 3.5. Hiệu suất thu dịch chiết của các phân đoạn dung môi khác nhau. ........... 36
Hình 3.6. Hàm lượng polyphenol tổng của các phân đoạn dung môi chiết khác nhau....... 36
Hình 3.7. Sơ đồ quy trình để xuất thu nhận dịch chiết chứa chất chống oxy hóa
polyphenol từ lá vối. .............................................................................................. 38
Hình 3.8. So sánh khả năng khử gốc tự do ABTS của dịch chiết lá vối với các
chất chống oxy hóa thương mại. ............................................................................ 40
Hình 3.9. So sánh khả năng khử ion sắt của dịch chiết lá vối với các chất
chống oxy hóa thương mại. ................................................................................... 41
Hình 3.10. Khả năng ức chế sự oxy hóa lipid trong mô hình dầu – nước của
dịch chiết lá vối ở nồng độ 200 ppm so với Vitamin C ở nồng độ 200 ppm. .......... 42
Hình 3.11. Sự thay đổi hàm lượng a xít béo tự do (FFA) trong cơ thịt cá nục
trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ phòng. ............................................................ 44


vii

Hình 3.12. Sự thay đổi chỉ số CD trong cơ thịt cá nục trong quá trình bảo quản
ở nhiệt độ phòng. ................................................................................................... 46
Hình 3.13. Sự thay đổi chỉ số PV trong cơ thịt cá nục trong quá trình bảo quản
ở nhiệt độ phòng. ................................................................................................... 47
Hình 3.14. Sự thay đổi chỉ số TBARS trong cơ thịt cá nục trong quá trình bảo
quản ở nhiệt độ phòng. .......................................................................................... 48
Hình 3.15. So sánh chất lượng cảm quan của các mẫu cá nục khô bán thành phẩm. ......... 49
Hình 3.16. So sánh chất lượng cảm quan của các mẫu cá nục khô thành phẩm. ..... 49


viii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DPPH

: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

GAE

: Gallic Acid Equivalent

TPC

: Total polyphenol content

MAD

: Malonaldehyde

QUE

: Quercetin Equivalent

TCA

: Acid Trichloracetic


1

LỜI MỞ ĐẦU
Dưới cái khí hậu khắc nhiệt gần như mọi vật chất đều bị ảnh hưởng không

chỉ riêng con người, đối với thực phẩm việc hư hỏng xảy đến nhanh hơn, đặc biệt là
sự oxy hóa lipid. Trong khi bảo quản và chế biến lipid rất dễ xảy ra hiện tượng oxy
hóa, đặc biệt là trong quá trình làm khô. Quá trình oxy hóa lipid xảy ra nhanh chóng
khi lipid tiếp xúc với không khí và nhiệt độ cao. Các lipid có nhiều acid béo không
no sẽ bị oxy hóa nhanh chóng. Lipid bị oxy hóa sẽ tạo ra hydroperoxid, từ đó tạo
nên các aldehyd no và không no, các ceton, acid mono và dicarbocylic, aldeacid,
cetoacid, epocid, … làm cho sản phẩm có mùi ôi thối, đắng khét, … làm giảm giá
trị thực phẩm.
Để ngăn chặn sự biến đổi bất lợi này chúng ta chỉ có thể tăng cường hệ thống
bảo vệ, chống oxy hóa của nó. Hệ thống này gồm 2 nhóm chất chống oxy hóa: các
chất nội sinh (bao gồm enzyme chống oxy hóa) và các chất chống oxy hóa được bổ
sung vào từ bên ngoài (tocophenol, vitamin C & E, Polyphenol, BHT, BHA…).
Việc tăng cường các chất chống oxy hóa từ bên ngoài là đơn giản nhất. Chất chống
oxy hóa bổ sung từ bên ngoài lại được chia làm 2 loại là chất chống oxy hóa tự
nhiên và tổng hợp. Theo nghiên cứu khi sử các chất phụ gia chống oxy hóa như
BHT, BHA với hàm lượng cao sẽ gây hại cho cơ thể. Cụ thể BHT ít có khả năng
gây độc cấp tính, giá trị LD50 lên đến 1000mg/kg thể trọng ở tất cả các loài được
thử nghiệm. Thử nghiệm trên động vật cho thấy, liều lượng BHT cao khi đưa vào
cơ thể trong 40 ngày hoặc hơn sẽ gây độc cho các cơ quan.
Hiện nay việc lựa chọn và bổ sung các chất có hoạt tính sinh học có nguồn
gốc thực vật vào thực phẩm ngày càng được chú trọng bởi nó ít ảnh hưởng tới sức
khỏe con người; đặc biệt hơn là sự hướng tới sử dụng các loại nguyên liệu tái sinh,
nguyên liệu xanh trong các ngành công nghiệp.
Rất phổ biến trong thực vật Polyphenol là một trong các nhóm hợp chất tự
nhiên, nó có trong lá, thân, quả của nhiều loài thực vật như: cây chè, trầu không, ổi
…. với hàm lượng cao. Hiện nay polyphenol được quan tâm nhiều do chúng có đặc


2

tính chống oxy hóa và khả năng kháng khuẩn mạnh có thể ứng dụng nhiều trong
thực phẩm cũng như dược phẩm.
Thấy rõ vai trò tác dụng của polyphenol như là một chất chống oxy hóa trong
quá trình bảo quản các loại thực phẩm, việc tìm ra tỷ lệ, chế độ xử lý bảo quản thực
phẩm với polyphenol từ các nguyên liệu tiềm năng là cần thiết.
Xuất phát từ nhu cần thực tiễn hiện nay đó là hạn chế sử dụng các chất phụ
gia có nguồn gốc tổng hợp, thay vào đó là những chất có nguồn gốc tự nhiên, an
toàn cho người sử dụng. Em chọn hướng đề tài nghiên cứu đó là:
Nghiên cứu hạn chế sự oxy hóa lipid trong sản phẩm cá nục khô bằng
chất chống oxy hóa tự nhiên chiết suất từ lá vối (Cleistocalyx operculatus).
Những nội dung chính của đề tài bao gồm:
(1) Nghiên cứu quy trình thu nhận dịch chiết thô chứa polyphenol từ lá vối
(2) Nghiên cứu tinh sạch dịch chiết thô chứa polyphenol từ lá vối
(3) Xác định hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết lá vối đã được tinh sạch
(4) Nghiên cứu thử nghiệm sử dụng dịch chiết tinh sạch từ lá vối để hạn chế
sự oxy hóa lipid trong sản phẩm cá nục khô.
Mục tiêu của nghiên cứu:
(1) Xây dựng được quy trình thu nhận dịch chiết từ lá vối
(2) Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết lá vối
(3) Hạn chế sự oxy hóa lipid trong sản phẩm cá nục khô bằng dịch chiết lá vối
Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu bổ sung lý thuyết về sự chống oxy hóa trên các sản phẩm
thủy sản khô, là tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo về sự oxy hóa lipid
trên thủy sản khô.
Ý nghĩa thực tiễn
Khi thu nhận được các chất chống oxy hóa từ lá Vối ta hoàn toàn có thể sử
dụng để bảo quản, chống oxy hóa lipid cho các loại thực phẩm, đặc biệt là thực
phẩm khô giàu lipid giúp kéo dài thời hạn bảo quản. Bên cạnh đó việc ứng dụng
chất chống oxy hóa từ lá vối vào bảo quản trong thực tiễn còn làm tăng giá trị kinh tế
cho lá vối, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người trồng Vối.

3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. OXY HÓA LIPID
1.1.1. Khái niệm về sự oxy hóa lipid
Sự oxy hóa là loại phản ứng hóa học trong đó có electron được lan truyền
sang chất oxy hóa, có khả năng tạo các gốc tự do sinh ra phản ứng dây chuyền phá
hủy tế bào sinh vật.
Trong sản xuất, bảo quản và chế biến thực phẩm, sự oxy hóa chất béo là
nguyên nhân hạn chế thời gian bảo bảo quản thực phẩm.
Các chất béo chứa nhiều acid béo không no như oleic, linoleic, linolenic,…
trong các phân tử chứa nhiều nối đôi nên rất dễ bị oxy hóa tạo thành các
hydoperoxyt, hợp chất này tiếp tục phân giải thành các sản phẩm cso mùi khó chịu
(mùi ôi, tanh, mùi kim loại, mùi thực phẩm cũ…..). Do đó chất béo không no được
xem là hợp chất không bền.
Dù phản ứng oxy hóa thuộc loại cơ bản trong đời sống nhưng có thể ngăn
chặn nó, chẳng hạn động thực vật duy trì hệ thống rất nhiều loại chất chống oxy hóa
như glutathione, vitamin C, vitamin E, enzyme catalase, superoxide dismutase. Chất
chống oxy hóa yếu này còn gọi là chất ức chế có thể phá hủy tế bào.
Có 2 kiểu phản ứng oxy hóa không no:
Phản ứng tự oxy hóa
Phản ứng oxy hóa dưới tác dụng của enzyme lipoxygenase: một số enzyme
có khả năng xúc tác phản ứng tạo sản phẩm trung gian, góp phần thúc đẩy quá trình
oxy hóa chất béo diễn ra nhanh hơn.
1.1.2. Cơ chế của quá trình oxy hóa lipid
Quá trình oxy hóa là phản ứng chuỗi nên thường có 3 thời kỳ sau:
Khơi mào
Đầu tiên phản ứng được khơi mào bằng việc một vài phân tử lipid bị oxy hóa

để tạo thành gốc tự do: RH →

R’ + (H*)

(1.1)

R – gốc của axit béo no hoặc không no tự do hoặc gốc của axit béo trong phân tử glixerit.


4

H – Nguyên tử hydro ở Cα so với nối đôi, hoặc nguyên tử H của nhóm metylen bất
kỳ trong axit béo no.
Để cắt đứt liên kết C-H trong phản ứng (1.1) đòi hỏi năng lượng là 70-100
kcal/mol.
Tuy nhiên khi có oxy hòa tan thì tương tác giữa RH ban đầu với oxy sẽ diễn ra
một cách mạnh mẽ hơn. Vì sự tạo thành gốc sau phản ứng lưỡng phân đòi hỏi năng
lượng chỉ là 47 kcal/mol:
RH + O2 → R* + HO2*

(1.2)

Trường hợp khi nồng độ RH cao thì có thể xảy ra phản ứng tam phân, phản
ứng này đòi hỏi năng lượng bé hơn phản ứng phản ứng lưỡng phân.
RH + O2 → R* + H2O2 + R*1

(1.3)

Gốc tự do cũng có thể phát sinh khi có ion kim loại giao chuyển:
M3+ + RH

→

M2+ + R* + H*

(1.4)

M2+ + RH

→

M3+ + RO* + OH*

(1.5)

Lan truyền
Gốc tự do R* hoặc RO* được tạo thành do quá trình khơi mào sẽ bắt đầu
chuỗi chuyển hóa oxy hóa :
R* + O2

→

RO*2

RO*2 + RH → ROOH + R*

(1.6)
(1.7)

Từ hydro peroxyt sẽ phân mạch để cho những gốc tự do khác theo đường

hướng sau:
ROOH → RO* + *OH

(1.8)

2ROOH → RO*2 + H2O + RO*

(1.9)

ROOH +RH → RO* + H2O + R*

(1.10)

Việc cắt đứt liên kết O-O để tạo thành 2 gốc tự do theo phản ứng (1.8) sẽ
thuận lợi khi nồng độ hydro peroxyt lớn. Việc tạo nên dime (do liên kết hydro) sẽ
làm yếu liên kết O-H và O-O, do đó làm giảm bớt năng lượng phân giải dime thành
các gốc. Hydro peroxyt có thể phân giải theo phản ứng (1.10) đòi hỏi năng lượng
hoạt hóa bé hơn phản ứng đơn phân (1.8)


5

Các gốc peroxyt cũng có thể đứt nguyên tử H- đặt biệt ở vị trí β do quá trình
nội phân và cũng có thể kết hợp với nối đôi olefin. Vì vậy việc chuyển hóa các gốc
peroxit sẽ tạo nên không những hydro peroxyt mà cả peroxyt polime, peroxyt vòng,
oxyt, aldehit và các sản phẩm khác. Do quá trình phát triển của chuỗi phản ứng oxy
hóa với các phản ứng phân mạch (1.8), (1.9), (1.10) nên tích tụ gốc alcocxyl RO*,
peroxyt RO*2 và hydroxyl *OH. Từ gốc alcoxyl có thể tạo nên những sản phẩm thứ
cấp như rượu, xeton, aldehit,…
Kết thúc

Việc đứt mạch, nghĩa là mất các gốc tự do xảy ra chủ yếu do kết quả tương tác
của các gốc theo cơ chế lưỡng phân:
R* + R*
R* + RO*2

sản phẩm phân tử

RO*2 + RO*2
Năng lượng hoạt hóa của các phản ứng này không đáng kể (1-2 kcal/mol) do
đó vận tốc phản ứng rất lớn.
1.1.3. Ảnh hưởng của sự oxy hóa lipid đến chất lượng thực phẩm
Trong thực phẩm có nhiều chất không bền, độ ẩm cao dễ bị oxy hóa khi tiếp
xúc với không khí, ví dụ như: các acid béo chưa no, các chất thơm, các sắc tố, các vitamin.
Khi lipid bị oxy hóa sản phẩm trung gian đầu tiên là hydroperoxyt, sau đó
tiếp tục bị oxy hóa để tạo thành các sản phẩm cấp thấp hơn như: peroxyt, hydroxyt,
ancol, adehyt, ceton các chất này có mùi vị xấu: ôi khét khó chịu làm giảm giá trị sử
dụng của sản phẩm. Nhiều trường hợp đây là nguyên nhân chính làm hết thời hạn
bảo quản của sản phẩm. Các chất màu bị oxy hoá cũng làm thay đổi màu sắc của
thực phẩm làm cho chúng trở nên sẫm màu hơn.
Như vậy khi sự oxy hóa lipid trong thực phẩm xảy ra thì nó là một biến đổi
bất lợi cho thực phẩm.
1.1.4. Ngăn chặn sự oxy hóa lipid
Để ngăn chặn sự oxy hóa lipid ta sử dụng các chất chống oxy hóa (tự nhiên
hoặc tổng hợp) để ngăn chặn sự hình thành gốc tự do.


6

Sự khử gốc tự do của chất chống oxi hóa, trong đó các electron không ghép
đôi của gốc tự do sẽ được nhận electron của chất chống ôxi hóa để tạo thành các

electron ghép đôi bền vững.

Hình 1.1. Cơ chế chống oxy hóa dựa vào gốc tự do (Nguồn Internet).

Có nhiều chỉ tiêu để đánh giá quá trình chống ôxi-hóa, trong đó mỗi chỉ tiêu
thể hiện một khía cạnh của hoạt động chống oxi hóa, như vậy nhiều chỉ tiêu sẽ phán
ánh một quá trình chống oxi hóa tổng thể. Một số chỉ tiêu thường được sử dụng
để đánh giá quá trình chống oxi hóa như sau:
a. Hoạt động quét gốc tự do DPPH
Cơ chế của hoạt động quét gốc tự do DPPH là sự ghép đôi hydro và đình chỉ
quá trình oxi hóa bằng sự chuyển các gốc tự do sang trạng thái ổn định hơn. Như
vậy, khi có mặt của chất chống ôxi hóa nó sẽ khử gốc tự do DPPH và làm cho dung
dịch bị giảm màu sắc, do đó độ hấp thụ của dung dịch sẽ giảm đi.
Z. + AH = ZH + A. (1)
Trong đó: Z.: là gốc tự do DPPH, AH là chất chống ôxi hóa


7

b. Hoạt động khử ion sắt 3+
Cơ chế của hoạt động khử ion sắt 3 + là sự ghép đôi electron và đình chỉ phản
ứng ôxi-hóa dây chuyền bằng sự khử dạng ôxi-hóa thành dạng tự do. Nguồn gốc
chính của gốc tự do hydroxyl là phản ứng Haber-Weiss, trong đó gốc tự do
superoxit khử Fe3+ thành Fe2+, sau đó nó xúc tác cho phản ứng Fenton giữa Fe2+ và
H2O2. Như vậy, khi có mặt của chất chống ôxi hóa nó sẽ khử gốc tự do superoxit
nên hạn chế sự khử Fe3+thành Fe2+ và làm cho dung dịch giữ màu sắc, do đó độ hấp
thụ của dung dịch sẽ tăng lên.
O2. – + Fe3+ = O2 + Fe2+ (2)
Fe2+ + H2O2 = Fe3+ + OH– + .OH (3)
c. Hoạt động quét gốc H2O2

Hydroperoxit có thể làm tăng sự hình thành gốc tự do hydroxyl trong tế bào
và gây độc. Nguồn gốc của gốc tự do hydroxyl là phản ứng Fenton giữa Fe2+ và H2O2
Fe2+ + H2O2 = Fe3+ + OH– + .OH (4)
d. Hoạt động chuyển ion sắt 2+
Nguồn gốc của các gốc tự do hydroxyl là phản ứng Fenton giữa Fe2+ và
H2O2. Như vậy, khi có mặt của chất chống ôxi hóa sẽ hạn chế sự chuyển Fe2+thành
Fe3+ nên màu của dung dịch phản ứng sẽ nhạt hơn, do đó độ hấp thụ sẽ giảm đi.
Fe2+ + H2O2 = Fe3+ + OH– + .OH (5)
1.2. SỰ OXY HÓA LIPID TRONG CƠ THỊT CÁ
1.2.1. Thành phần hóa học của cơ thịt cá
Thành phần hóa học của cơ thịt động vật thủy sản gồm có: nước, protein, lipid,
glucid, muối vô cơ, vitamin, enzyme, hoocmon (kích thích tố). Những thành phần
có lượng tương đối nhiều là: nước, protein, lipid, glucid, muối vô cơ, lượng glucid
trong động vật thủy sản thường rất ít và tồn tại dưới dạng glycogen (Nguyễn Trọng
Cẩn và cộng sự, 2006).
Thành phần hóa học của động vật thủy sản thường khác nhau theo giống loài.
Trong cùng loài nhưng hoàn cảnh sinh sống khác nhau, thành phần hóa học cũng
khác nhau ngoài ra chúng còn phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, đực cái, mùa vụ , thời tiết.


8

Theo tài liệu của viện nghiên cứu nghề cá Liên Xô cũ, thành phần hóa học
của cá là: nước 48,0 – 85,1%, protein 10,3 – 24,4%, lipid 0,1 – 54,0% và muối vô cơ
0,5 – 5,6%.
Theo tài liệu của Stansby (1962) và Love (1970) thì thành phần cơ bản của
thịt cá fillet như Bảng 1.1.
Bảng 1.1. Thành phần hóa học cơ bản của thịt cá.

Thịt cá fillet

Thành phần
Tối thiểu

Trung bình

Tối đa

Protein

6

16 – 21

28

Lipid

0,1

0,2 – 25

67

Glucid

-

< 0,5

-

Vô cơ

0,4

1,2 – 1,5

1,5

Nước
28
66 – 81
96
Từ những số liệu trên cho thấy sự biến đổ về hàm lượng protein và muối vô cơ
không lớn lắm, nhưng sự biến đổi về lượng nước và chất béo tương đối lớn và sự
biến đổi chất béo thường tỷ lệ nghịch với nước, thông thường chất béo và nước
chiếm khoảng 80% thịt cá.
1.2.2 Sự oxy hóa lipid trong cơ thịt cá
Trong lipid cá có một lượng lớn acid béo không no đa nối đôi nên chúng rất
nhạy cảm với quá trình oxy hóa nhờ cơ chế tự xúc tác (Huss, 2004). Như mô tả dưới
đây quá trình bắt đầu bằng sự giải phóng một nguyên tử hydro từ carbon trung tâm
của cấu trúc pentadien là cấu trúc có trong hầu hết các nhánh acyl của acid béo chứa
hơn một nối đôi:
-CH=CH-CH2-CH=CH-



-CH=CH-C*H-CH=CH- + H

Khác với phân tử nguyên thể, gốc lipid tự do (L*) phản ứng rất nhanh với oxy

không khí tạo thành peroxy của gốc lipid tự do (LOO*), peroxy của gốc tự do lại có
thể lấy một hydro từ một nhánh acyl khác để hình thành một lipid hydroperoxyt
(LOOH) và một gốc lipid tự do (L*) mới. Sự lan truyền của phản ứng dây chuyền


9

này sẽ tiếp tục mãi đến khi một gốc tự do được loại ra bằng cách phản ứng với một
gốc tự do khác hoặc với chất chống oxy hóa (AH) mà phản ứng của chúng sẽ tạo
thành gốc (A*) kém hoạt động hơn nhiều. Phản ứng dây chuyền hình thành một
lượng tương đối lớn hydroperoxyt là chất không có vị nên “chỉ số peroxyt” thường ít
liên quan đến các đặc tính cảm quan.

Hình 1.2. Quá trình tự oxy hóa của lipid cao không no (H.H Huss, 2004)

Với xác tác của các ion kim loại nặng, hydroxyt dễ dàng bị bẻ gãy thành các
sản phẩm tự oxy hóa thứ cấp với mạnh carbon ngắn hơn. Các sản phẩm thứ cấp này
phần lớn là các aldehyt, xêtôn, rượu và một phần nhỏ là các acid carboxylic và các
alkan gây nên những mùi rất khác nhau và trong một số trường hợp còn gây mất
màu làm cho sản phẩm có màu hơi vàng. Một số aldehyt có thể xem là “các chất có
phản ứng với acid thiobarbituric”.
Các ion kim loại rất quan trọng trong bước đầu tiên của sự tự oxy hóa lipid –
quá trình khởi đầu – trong việc xúc tác hình thành các gốc phản ứng với oxy, chẳng
hạn như gốc hydroxyl (OH*). Gốc này lập tức phản ứng với lipid hoặc các phân tử
khác tại nơi nó được tạo ra. Tính phản ứng cao có thể giải thích tại sao các acid béo


10

tự do lại nhạy cảm với sự oxy hóa hơn các acid béo ở dạng liên kết. Điều đó có lẽ

do lượng sắt trong pha nước nhiều hơn lượng sắt bao quanh bề mặt màng tế bào
hoặc bao quanh các hạt lipid.
Hydroperoxyt của acid béo cũng có thể được tạo thành dưới tác động của
enzyme lipoxygenaza mà hàm lượng của loại enzyme này lại khác nhau ở các mô
cơ cá lại khác nhau. Các enzyme có hoạt độ khá cao được tìm thấy trong mang và
dưới da của nhiều loại cá. Enzyme này không bền và có lẽ chỉ quan trọng đối với sự
oxy hóa lipid ở cá tươi. Nấu hoặc đông lạnh/rã đông là những phương thức khá hiệu
quả để làm mất hoạt tính của enzyme này.
Các tế bào sống có một vài cơ chế bảo vệ trực tiếp chống lại các sản phẩm
của sự oxy hóa chất béo. Một loại enzyme là glutathione peroxidaza sẽ khử
hydroperoxyt trong màng tế bào thành hợp chất hydroxyl tương ứng. Phản ứng này
cần có glutathion dạng khử và do đó phản ứng sẽ chấm dứt sau khi cá chết vì cơ
chất đó không còn. Trong màng còn chứa hợp chất thuộc nhóm phenol là αtocophenol (vitamin E) là chất chống oxy hóa tự nhiên quan trọng nhất. Tocopherol
có thể nhường một nguyên tử hydro cho các gốc tự do (L*) hoặc (LOO*), thực hiện
chức năng như phân tử AH ở hình 1.2. Nói chung, người ta thừa nhận rằng gốc
tocopheryl được tạo thành sẽ phản ứng với acid ascorbic (vitamin C) tại mặt phân
giới lipit/nước để tái tạo phân tử tocopherol. Các hợp chất khác, ví dụ carotenoid,
cũng có thể đóng vai trò là chất chống oxy hóa. Các hợp chất phenol trong khói gỗ
có thể xuyên qua bề mặt cá trong quá trình hun khói và nhờ đó có thể bảo vệ lipid
khỏi quá trình oxy hóa.
1.2.3. Sự oxy hóa lipid trong sản phẩm cá nục khô
Với hàm lượng lipid 5,0 – 10% sau khi được làm khô lượng lipid này là
nguyên nhân gây hư hỏng chủ yếu cho dòng sản phẩm cá nục khô. Cá nục khô
thường được bảo quản trong các bao PE hoặc được chứa đựng trong các thùng
cactong để bày bán tại các cửa hàng. Khi đó sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với oxy
không khí, nhiệt độ cao, tạo điều kiện cho phản ứng oxy hóa lipid xảy ra mạnh mẽ.


11

Kết quả là tạo nên các sản phẩm cấp thấp có mùi khó chịu, sẫm màu như:
hydroperoxyt, peroxyt, hydroxyt, ancol, adehyt…
1.3. TỔNG QUAN VỀ LÁ VỐI
1.3.1. Đặc điểm, phân loại, phân bố
Tên tiếng Việt: Cây vối, vối nhà
Tên Latin: Cleistocalyx operculatus (Roxb.) Merr. et Perry
Tên đồng nghĩa: Eugenia operculata Roxb.
Họ Sim (Myrtaceae).
a. Đặc điểm thực vật (Đỗ Tất Lợi, 1999; Lê Trần Đức, 1997; Võ Văn Chi và
cộng sự, 1971)
Cây nhỡ, cao 5-6 m có khi hơn, cành non, tròn hay hơi hình 4 cạnh, nhẵn. Lá có
cuống, dài 8-20 cm, hình trứng, rộng 5-10 cm. Hai mặt lá có những đốm màu nâu, cuống
dài 1-1, 5cm.Hoa gần như không có cuống, màu lục trắng nhạt hợp thành cụm hoa hình
tháp toả ra ở những lá đã rụng. Quả hình cầu hay hơi hình trứng, đường kính 7-12cm, xù
xì. Toàn lá, cành non, và nụ vối có mùi thơm đặc biệt dễ chịu của vối.

Hình 1.3. Lá vối.

b. Phân loại
Trong tự nhiên Vối được chia thành 2 loại chính là Vối nếp và Vối tẻ.
Vối nếp là loại có lá nhỏ hơn bàn tay, màu vàng xanh.


12

Vối tẻ là loại có lá to hơn bàn tay, hình thoi, màu xanh sẫm.
c. Phân bố
Cây vối được trồng và mọc hoang ở khắp các tỉnh nước ta, chủ yếu để lấy lá ủ
nấu nước uống. Vối còn thấy ở các nước nhiệt đới châu Á, Trung Quốc.
1.3.2. Chất chống oxy hóa từ lá vối

Theo viện nghiên cứu Đông y
Người ta còn phát hiện trong nụ vối chứa một hàm lượng polyphenol cao
(tương đương 128mg catechin/gam trọng lượng khô) và hoạt chất ức chế men
alpha-glucosidase nên có thể hỗ trợ phòng và điều trị chứng tiểu đường.
Các kết quả được tiến hành trong phòng thí nghiệm cũng cho thấy nụ vối có
khả năng triệt tiêu các gốc tự do, chống oxy hoá mạnh. Khả năng chống oxy hoá
(antioxydants) của nụ vối đã làm giảm sự hình thành đục thuỷ tinh thể, bảo vệ sự
tổn thương tế bào bê-ta tuyến tuỵ, phục hồi các men chống oxy hoá trong cơ thể.
1.3.3. Thu nhận chất chống oxy hóa từ lá vối (Ngô Thanh Hùng và Nguyễn
Xuân Duy, 2013)
Hiện nay đã có công trình nghiên cứu thu nhận dịch chiết từ lá vối.
Theo nghiên cứu của Ngô Thanh Hùng và Nguyễn Xuân Duy (2013) đã xây
dựng được quy trình chiết polyphenol từ lá vối với được điều kiện chiết thích hợp
là: nhiệt độ 90oC, dung môi nước, tỷ lệ lá vối/dung môi 1:40 (w/v) thời gian 20 phút.
Tương ứng với hiệu suất chiết là 0,987%
Theo TS.BS Trương Tuyết Mai viện dinh dưỡng và cộng sự việc thu nhận
polyphenol từ lá vối như sau: lá vối được nghiền nhỏ đến kích thước 1-2 mm, sử
dụng dung môi chiết là ethanol 50% trong điều kiện áp suất 1atm với tỷ lệ (w/v) là
1/10, thời gian chiết 4 giờ. Kết thúc quá trình chiết tiến hành lọc để thu dịch chiết,
dịch chiết được cô đặc chân không cho đến khi đạt khoảng 20% thủy phần sau đó
chuyển dịch 20% vào sấy chân không, tại nhiệt độ 70 0C trong 48-72 giờ, thu được
cao khô nguyên chất. Hàm lượng polyphenol trong bột chiết của lá vối là 263,2
mg/g (chiếm tỷ trọng 26,3%).


13

1.3.4. Ứng dụng chất chống oxy hóa từ lá vối trong lĩnh vực thực phẩm
Cây vối lâu nay đã được dân gian sử dụng nhiều trong các bài thuốc đông y
nhưng các sản phẩm mang tính ứng dụng vào công nghiệp chưa nhiều. Nụ vối được

nghiên cứu sử dụng trực tiếp để sản xuất trà nụ vối thanh nhiệt, hạ cholesterol.
Lá vối chứa nhiều hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa, đặc biệt là các hợp
chất phenol, có nhiều tác dụng quý trong việc phòng và điều trị một số bệnh tật cho
con người. Tuy nhiên, khai thác các hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa để thu
nhận các chất chống oxy hóa ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm vẫn còn rất hạn
chế. Vì vậy, tiềm năng khai thác các chất chống oxy hóa từ lá vối là rất lớn.


14

CHƯƠNG 2
NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU
2.1.1. Nguyên liệu lá vối
Lá vối (Cleistocalyx operculatus) được thu hái trực tiếp tại vườn của người
dân trồng tại xã Vĩnh Thành, Huyện Vĩnh Lộc, Tỉnh Thanh Hóa trong tháng 1/2015.
Xử lý nguyên liệu: Lá vối sau khi thu hái được phơi khô dưới ánh nắng tự
nhiên để đạt được độ ẩm khoảng 10%. Sau đó nguyên liệu được nghiền nhỏ bằng
máy nghiền và rây qua lỗ sàng đường kính 1 mm để thu được nguyên liệu dạng bột
đồng nhất, bao gói hút chân không và được bảo quản ở nhiệt độ - 40 oC cho đến khi
thực hiện các nghiên cứu tiếp theo.
2.1.2. Nguyên liệu cá nục
Cá nục sử dụng trong nghiên cứu là cá nục thuôn (Decapterus lajang) được
mua từ chợ Xóm Mới, Thành phố Nha Trang, Khánh Hòa trong tháng 3/2015.
Nguyên liệu được lựa chọn có chất lượng tươi tốt nhất, không ướp hóa chất, cỡ
nguyên liệu 12 con/kg (Hình 2.1).

Hình 2.1. Cá nục nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu.

15

Xử lý nguyên liệu: Cá được xử lý phi lê bằng tay. Các miếng phi lê được rửa
trong nước lạnh để loại bỏ tạp chất và làm sạch (Hình 2.2). Các miếngg phi lê cá
được sử dụng ngay để tiến hành các nghiên cứu gồm: Xác định thành phần hóa học
cơ bản, xử lý ngâm trong dịch chiết lá vối có hoạt tính chống oxy hóa.

Hình 2.2. Các miếng phi lê cá nục đã được xử lý làm sạch.

2.1.3. Hóa chất
Hóa chất sử dụng để nghiên cứu là các hóa chất đạt các yêu cầu dùng trong
thí nghiệm và nghiên cứu khoa học bao gồm: ABTS, Gallic, K3(Fe[CN] 6), AlCl3,
Acid trichloracetic (TCA), NaH2PO4, Na2HPO4, Na2CO3, thuốc thử Folin Ciocalteu,
Tween 40, Ethanol, chloroform, methanol, hexane, benzene, pyrindine, Cu-acetate,
cumene hydroperoxide, thiobarbituric, malonaldehyde, acid linoleic, FeCl2,
NaOH,…. Tất cả hóa chất sử dụng trong nghiên cứu đều đạt hạng phân tích mua từ
một số hãng nổi tiếng như Sigma, Merk và Trung Quốc.
2.1.4. Thiết bị, dụng cụ sử dụng trong nghiên cứu
Trong quá trình tiến hành nghiên cứu, đã sử dụng những dụng cụ, máy móc
và thiết bị như sau
Máy nghiền (model, nước sản xuất), kích cỡ lỗ sàng 1mm.
Bể ổn nhiệt tĩnh phạm vị nhiệt độ từ 30 – 100oC, sai số 0,1oC.