Khảo sát các chất chống oxi hóa trong quá trình lên men lactic cà tím solanum melongena

i

MỤC LỤC
MỤC LỤC .................................................................................................................. I
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... III
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. V
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................VII
LỜI MỞ ĐẦU ...................................................................................................... VIII
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................1
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÀ TÍM ..............................................................1
1.2. PHÂN LOẠI KHOA HỌC ............................................................................1
1.3. ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC[50, 10, 11, 12] .............................................2
1.3.1. Thân ........................................................................................................3
1.3.2. Lá ............................................................................................................3
1.3.3. Hoa..........................................................................................................3
1.3.4. Trái ..........................................................................................................3
1.3.5. Hạt ..........................................................................................................3
1.4. CÁCH TRỒNG VÀ THU HOẠCH [50] .......................................................4
1.4.1. Cách trồng ..............................................................................................4
1.4.2. Thu hoạch ...............................................................................................4
1.5. PHÂN BỐ [10, 11, 12] ...................................................................................5
1.6. THÀNH PHẦN HÓA HỌC ...........................................................................5
1.5.1. Thành phần dinh dưỡng [16] ..................................................................5
1.6.1. Hợp chất hóa học trong cà tím ...............................................................6
1.7. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CÀ TÍM Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI ....10
1.8. TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTIC VÀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN
LACTIC .................................................................................................................11
1.9. ĐẶC ĐIỂM VI KHUẨN LACTOBACILLUS ACIDOPHILUS .............................14
1.9.1. Phân loại ............................................................................................... 14
1.9.2 . Đặc điểm hình thái ..................................................................................14
1.9.3.Đặc điểm sinh lý sinh hóa và nhu cầu dinh dưỡng [17] ...........................14

1.9.3. Vai trò của L.acidophilus .........................................................................14
CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............16
2.1. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ DỤNG CỤ HÓA CHẤT....................................16
2.1.1. Cà tím .......................................................................................................16
2.1.2. Thiết bị và dụng cụ ...................................................................................16
2.1.3. Hóa chất ...................................................................................................16
2.1.4. Giống vi khuẩn lactic ...............................................................................16
2.1.5 Môi trường sử dụng nghiên cứu [3] ..........................................................16


ii

2.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
............................................................................................................................... 17
2.3. SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU ...................................................................................21
2.4. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU .......................................................21
2.4.1. Khảo sát nguyên liệu ................................................................................21
2.4.2. Khảo sát quá trình xử lý chống hóa nâu ..................................................22
2.4.3. Khảo sát quá trình lên men ......................................................................23
2.5. CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ........................................................................24
2.5.1. Xác định hàm lượng các hợp chất polyphenol [42] .................................24
2.5.2. Xác định hoạt tính chống oxy hóa tổng [5] ..............................................25
2.5.2. Xác định hàm lượng acid tổng .................................................................26
2.5.3. Phương pháp xác định mật độ tế bào bằng Phương pháp đo mật độ
quang OD 610 nm [3] ........................................................................................26
2.5.4. Chuẩn bị sinh khối[3]...............................................................................27
2.5.5. Xác định hàm lượng Cellulose .................................................................27
2.5.6. Phương pháp đánh giá cảm quan ............................................................27
2.5.7. Phương pháp kiểm tra chỉ tiêu vi sinh .....................................................27
2.6. PHƢƠNG PHÁP THỐNG KÊ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU ....................................27

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................28
3.1. KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU .................................................................................28
3.1.1. So sánh hàm lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa tổng của
hai loại nguyên liệu ............................................................................................28
3.1.2. Thành phần hóa học của nguyên liệu cà tím ............................................30
3.2. KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH X LÝ CHỐNG HÓA NÂU CÀ TÍM[29] ..............................31
3.2.1. Xử lý nâu hóa bằng cách ngâm trong dung dịch vitamin C .....................31
3.2.2. Xử lý nâu hóa bằng cách ngâm trong dung dịch acid citric ....................40
3.2.3. Khảo sát quá trình chần ...........................................................................47
3.2.4. So sánh tổng hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa tổng của
3 phương pháp xử lý chống hóa nâu ..................................................................53
3.3. KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH LÊN MEN ............................................................54
3.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối ...................................................54
3.3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi khuẩn L.acidophillus bổ sung ...............61
3.4. KIỂM TRA CHỈ TIÊU VI SINH .................................................................71
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .....................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................74
PHỤ LỤC .................................................................................................................81


iii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.2. Bảng các phenolic trong rau quả ................................................................7
Bảng 2.1 Thành phần môi trƣờng MRS ...................................................................16
Bảng 2.1. Pha loãng trolox ......................................................................................25
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của nguyên liệu .......................................................30
Bảng 3.2. So sánh một số hoạt tính chống oxy hóa và hàm lƣợng polyphenol tổng
của hai loại nguyên liệu ......................................................................................29
Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của thời gian ngâm đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của cà

tím .......................................................................................................................33
Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian ngâm vitamin C đến hoạt tính chống
oxy hóa tổng .......................................................................................................35
Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của nồng độ vitamin C đến hàm lƣợng TPC .........................36
Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của thời gian ngâm vitamin C đến hàm lƣợng TPC ...........37
Bảng 3.8. Ảnh hƣởng của nồng độ và thời gian ngâm vitamin C đến hàm lƣợng
TPC .....................................................................................................................39
Bảng 3.10. Ảnh hƣởng của thời gian ngâm acid citric đến hoạt tính chống oxy hóa
tổng .....................................................................................................................41
Bảng 3.11. Ảnh hƣởng của thời gian ngâm và nồng độ dung dịch acid citric đến
hoạt tính chống oxy hóa tổng .............................................................................42
Bảng 3.12. Ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch acid citric đến hàm lƣợng
polyphenol tổng ..................................................................................................43
Bảng 3.13. Ảnh hƣởng của thời gian ngâm acid citric đến hàm lƣợng TPC ...........45
Bảng 3.14. Ảnh hƣởng của thời gian ngâm và nồng độ acid citric đến hàm lƣợng
polyphenol tổng. .................................................................................................46
Bảng 3.15. Bảng đánh giá sơ bộ chất lƣợng của cà tím khảo sát ở các nhiệt độ và
thời gian chần .....................................................................................................47
Bảng 3.16. Ảnh hƣởng của nhiệt độ chần đến hàm lƣợng TPC ...............................48
Bảng 3.17. Ảnh hƣởng của thời gian chần đến hàm lƣợng TPC ..............................49
Bảng 3.18. Bảng ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian chần đến hàm lƣợng TPC ...50
Bảng 3.19. Ảnh hƣởng của nhiệt độ chần đến hoạt tính chống oxy hóa tổng ..........50


iv

Bảng 3.20. Ảnh hƣởng của thời gian chần lên hoạt tính chống oxy hóa tổng của cà
tím .......................................................................................................................51
Bảng 3.21. Bảng ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian chần đến hoạt tính chống oxy
hóa tổng của cà tím .............................................................................................52

Bảng 3.22. Bảng so sánh các biện pháp xử lý nâu hóa .............................................53
Bảng 3.23. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến pH dịch lên men .............................54
Bảng 3.24. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến hàm lƣợng acid latic ........................55
Bảng 3.25. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến hàm lƣợng TPC ..............................56
Bảng 3.26. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến hoạt tính chống oxy hóa tổng phần
cái .......................................................................................................................58
Bảng 3.27. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến tổng hàm lƣợng polyphenol của phần
nƣớc cà tím lên men ...........................................................................................59
Bảng 3.28. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của
phần nƣớc cà tím lên men ..................................................................................60
Bảng 3.29. Ảnh hƣởng của nồng độ vi khuẩn lactic đến pH của dịch lên men .......61
Bảng 3.30 . Ảnh hƣởng của tỷ lệ vi khuẩn lactic bổ sung đến hàm lƣợng acid lactic
............................................................................................................................63
Bảng 3.31. Ảnh hƣởng của tỷ lệ vi khuẩn lactic đến tổng hàm lƣợng polyphenol của
phần cái ...............................................................................................................64
Bảng 3.32. Ảnh hƣởng của nồng độ vi khuẩn lactic đến hoạt tính chống oxy hóa
tổng của cà tím ...................................................................................................67
Bảng 3.33. Ảnh hƣởng của nồng độ vi khuẩn lactic đến hoạt tính chống oxy hóa
tổng của phần nƣớc cà tím lên men lactic ..........................................................68
Bảng 3.34. Ảnh hƣởng của tỷ lệ vi khuẩn lactic đến tổng hàm lƣợng polyphenol
của phần nƣớc cà tím lên men ............................................................................70
Bảng 3.35. Bảng kiểm tra chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm cà tím lên men .................71


v

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Một số giống cà tím.....................................................................................2
Hình 1.2. Tình hình sản xuất cà tím trên thế giới từ 1995 – 2004 ..............................5
Hình 1.3. Cấu tạo của nasunin ....................................................................................8

Hình 1.4. Cấu tạo Trigonellin .....................................................................................9
Hình1.5. Các sản phẩm từ cà tím ..............................................................................11
Hình 1.6. Một số con đƣờng chủ yếu lên men đƣờng của vi khuẩn lactic................12
Hình 2.1. Quy trình chế biến cà tím lên men lactic ..................................................18
Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu......................................................................................21
Hình 3.1. Đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng polyphenol tổng .................................28
Hình 3.2. Đƣờng chuẩn xác định hoạt tính chống oxy hóa tổng ..............................28
Hình 3.3. Đƣờng chuẩn xác định mật độ tế bào ........................................................29
Hình 3.4. Hai loại cà tím (a) cà tím vỏ tím và (b) cà tím vỏ đen ..............................30
Hình 3.5.Ảnh hƣởng của nồng độ vitaminC đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của
cà tím ..................................................................................................................33
Hình 3.6. Ảnh hƣởng của thời gian ngâm vitamin C đến hoạt tính chống oxy hóa
của cà tím. ...........................................................................................................34
Hình 3.7.Ảnh hƣởng của nồng độ vitamin C đến hàm lƣợng polyphenol tổng. .......37
Hình 3.8. Ảnh hƣởng của thời gian ngâm vitamin C đến hàm lƣợng TPC ..............38
Hình 3.9. Ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch acid citric đến hoạt tính chống oxy hóa
tổng của cà tím. ..................................................................................................41
Hình 3.10: Ảnh hƣởng của thời gian ngâm acid citric đến hoạt tính chống oxy hóa
tổng của cà tím. ..................................................................................................42
Hình 3.11. Ảnh hƣởng của nồng độ acid citric đến hàm lƣợng polyphenol tổng. ....44
Hình 3.12 . Ảnh hƣởng của thời gian ngâm đến hàm lƣợng polyphenol tổng .........45
Hình 3.13. Ảnh hƣởng của nhiệt độ chần đến hàm lƣợng TPC ................................ 48
Hình 3.14. Ảnh hƣởng của thời gian chần đến hàm lƣợng polyphenol tổng (TPC) .49
Hình 3.15. Ảnh hƣởng của nhiệt độ chần đến hoạt tính chống oxy hóa tổng ...........51
Hình 3.16. Ảnh huởng của thời gian chần đến hoạt tính chống oxy hóa tổng ..........52
Hình 3.17. So sánh tổng hàm lƣợng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa tổng 3
phƣơng pháp xử lý chống hóa nâu .....................................................................53
Hình 3.18. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến pH của dịch lên men ........................54
Hình 3.19. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến hàm lƣợng acid tổng .......................55
Hình 3.20. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến tổng hàm lƣợng polyphenol phần cái

............................................................................................................................57


vi

Hình 3.21.Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của phần
cái .......................................................................................................................58
Hình 3.22. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến tổng hàm lƣợng polyphenol phần
nƣớc cà tím lên men ...........................................................................................60
Hình 3.23. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của
phần nƣớc lên men của cà tím ............................................................................61
Hình 3.24. Ảnh hƣởng của tỷ lệ giống vi khuẩn L.acidophillus đến pH của dịch lên
men .....................................................................................................................62
Hình 3.25. Ảnh hƣởng của tỷ lệ giống vi khuẩn đến hàm lƣợng acid tổng ..............64
Hình 3.26. Ảnh hƣởng của tỷ lệ giống vi khuẩn L.acidophillus đến tổng hàm lƣợng
polyphenol phần cái............................................................................................66
Hình 3.27. Ảnh hƣởng của tỷ lệ giống vi khuẩn lactic đến hoạt tính chống oxy hóa
tổng của phần cái trong cà tím lên men lactic ....................................................67
Hình 3.28. Ảnh hƣởng của tỷ lệ giống vi khuẩn L.acidophillus đến tổng hàm lƣợng
polyphenol của phần nƣớc cà tím lên men .........................................................69
Hình 3.29. Ảnh hƣởng của tỷ lệ giống đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của phần
nƣớc ....................................................................................................................71


vii

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

- TPC: total polyphenol content
- TPTZ: 2,4,6-tr ipyr idy-s-tr iazine

- GAE: gallic acid equivalent
- µmol TE/g : µmol trolox equivalent
- L.acidophillus: Lactobacillus acidophilus
- PPO : polyphenol oxydase


viii

LỜI MỞ ĐẦU
Rau quả và các sản phẩm chế biến từ rau quả đã và đang trở thành một nguồn
thực phẩm thiết yếu của con ngƣời. Rau quả không chỉ cung cấp vitamin, chất
khoáng, chất xơ mà còn là nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên nhƣ carotenoid,
phenolic, và flavonoid [7].
Cà tím là một trong những loại rau quả giàu chất chống oxy hóa, đƣợc xếp
vào tốp mƣời loại rau quả có khả năng chống oxy hóa nhờ vào hàm lƣợng phenolic
cao [8]. Đã có nhiều nghiên cứu về hợp chất chống oxy hóa trong những loại cà tím
khác nhau [23, 32]. Hợp chất chống oxy hóa trong cà tím có tác dụng ngăn chặn các
quá trình oxy hóa do các gốc tự do sinh ra làm hƣ hại lipid, protein, carbonhydrate
và acid nucleic từ đó gây ra nhiều bệnh tật nhƣ bệnh tim mạch và ung thƣ.
Muối chua rau quả là một quá trình lên men lactic với nguyên liệu là rau,
quả, đƣờng , muối và gia vị. Sản phẩm rau quả muối chua không chỉ ngon miệng,
tăng khả năng tiêu hóa nhờ cân bằng hệ vi sinh vật đƣờng ruột mà còn làm tăng một
số chất dinh dƣỡng nhƣ vitamin nhóm B nhƣ folic acid, riboflavin, niacin, thiamin
và biotin và còn có hàm lƣợng chất chống oxy hóa cao. Nghiên cứu gần đây cho
biết quá trình lên men cải bắp là tăng hàm lƣợng chất chống oxy hóa trong cải bắp
[26].
Vì vậy chúng tôi tiến hành Đề tài “Khảo sát chất chống oxy hóa trong quá
trình lên men lactic cà tím Solanum melongena” để nghiên cứu những biến đổi
các chất chống oxy hóa trong quá trình xử lý, lên men lactic cà tím.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: mục tiêu nghiên cứu của đề tài tập trung

vào các biến đổi của các chất chống oxy hóa sau quá trình xử lý và quá trình lên
men latic của cà tím Solanum melongena.
Nội dung nghiên cứu:
-

Xử lý chống hóa nâu cà tím cắt lát

-

Khảo sát quá trình lên men ảnh hƣởng đến hoạt tính chống oxy hóa tổng
và tổng hàm lƣợng polyphenol.


1

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1.

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÀ TÍM
Cà tím có tên khoa học là (Solanum melongena L.) là một loại rau quả đƣợc

trồng phổ biến ở các nƣớc nhiệt đới và cận nhiệt đới [50]. Cà tím phổ biến ở Châu
Á nhƣ Ấn Độ, Trung Quốc và một số các nƣớc ở Hy Lạp, Ý. Cà tím đƣợc xếp vào
tốp 10 loại rau quả có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất [8], là một hợp chất có lợi
cho sức khỏe. Hơn nữa, hợp chất chống oxy hóa và polyphenol đƣợc tìm thấy trong
cả vỏ và thịt quả cà tím [27].
Cà tím hiện đã trở thành một loại rau quả phổ biến trong ẩm thực của Thái
Lan, Ấn Độ, Trung Quốc, Việt Nam và khắp thế giới.
Thịt quả còn chứa nhiều protid, cellulose, đƣờng, chất béo, đặc biệt nhiều
loại vitamin nhƣ A, B1, B2, B3, B5, B6, B9, C, PP, nhiều khoáng chất vi lƣợng nhƣ

Fe, Zn, Ca, P, K, Mg, Mn. Quả cũng có chứa alkaloid solanin nhƣ hầu hết các loại
cà khác.
Theo đông y, cà tím có vị ngọt, tính hàn, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc,
hoạt huyết, tiêu viêm, tiêu ung, nên đƣợc sử dụng trong chữa trị các chứng nhƣ ung
nhọt, lở loét, chốc lở ngoài da, tai quả cà nấu lấy nƣớc uống để chữa ung nhọt, lở
loét... Cà tím còn tác dụng lợi tiểu thông mật, nhuận gan, đề phòng xơ vữa động
mạch do tác dụng làm giảm cholesterol. Lấy rễ cà, cuống quả của cà sắc lấy nƣớc
uống còn chữa đƣợc đi tiểu ra máu, đại tiện ra máu hay lị ra máu. Hạt cà cũng có tác
dụng lợi niệu.
1.2.

PHÂN LOẠI KHOA HỌC
Cà tím hay cà dái dê là một loại cây thuộc họ cà với quả cùng tên gọi, đƣợc

sử dụng làm rau trong ẩm thực. Nó có quan hệ gần gũi với cà chua, cà pháo và có
nguồn gốc ở Ấn Độ và Srilanca. Có rất nhiều chủng loại cà tím, màu sắc từ tím sẫm
đến tím. Màu sắc phụ thuộc vào hàm lƣợng anthocyanin [8].


2

Hình 1.1. Một số giống cà tím

1.3.

-

Giới: Plantae

-

Ngành: Magnoliopsida

-

Lớp: Asteridae

-

Họ: Solanales

-

Bộ: Solanaceae

-

Chi: Solanum

-

Loài: S.melongena

-

Tên gọi khác : Aubergine, Eggplant, Brinjal

ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC[50, 10, 11, 12]
Cà tím là loại cây ngắn ngày, Thời vụ: vụ đông xuân có từ tháng 9
đến tháng 3 năm sau, vụ hè thu trồng từ tháng 4 đến tháng 7.

Nó là cây một năm, cao tới 40 ÷ 150 cm (16 ÷ 57 inch), thông thƣờng
có gai, với các lá lớn có thùy thô, dài từ 10÷20 cm và rộng 5÷10 cm. Hoa
màu trắng hay tía, với tràng hoa năm thùy và các nhị hoa màu vàng. Quả là
loại quả mọng nhiều cùi thịt, đƣờng kính nhỏ hơn 3 cm ở cây mọc hoang dại,
nhƣng lớn hơn rất nhiều ở các giống trồng. Quả chứa nhiều hạt nhỏ và mềm.
Các giống hoang dại có thể lớn hơn, cao tới 225 cm (84 inch) và lá to (dài tới
trên 30 cm và rộng trên 15 cm). Tên gọi cà tím không phản ánh đúng loại
quả này, do có nhiều loại cà khác cũng có màu tím hay quả cà tím có màu
đôi khi không phải tím.


3

1.3.1. Thân
Cây thân thảo, sống lâu năm, đƣợc trồng nhƣ cây nhất niên ở những vùng ôn
đới vì cây không thích hợp với nhiệt độ lạnh. Hệ thống gốc phát triển quan trọng,
phù ra, phân nhánh rậm nhƣ bụi 0,5 ÷ 0,8 cm, hệ thống rễ phát triển mạnh, thân
mịn đôi khi màu tím. Thân già có thể ngấm chất lignin trở nên cứng. Tàng lá lan
rộng lý do ứng với sức nặng của trái. Nơi đây mang những gai ngắn.
1.3.2.

Lá

Lá lớn 7 ÷ 35 cm dài, lá đơn, mọc đối, hình bầu dục, hơi có thùy, và đôi khi một
số lá không đối xứng, bề mặt lá phủ một lớp lông xoắn dày đặc, hơi nhám khi chạm
vào, nhƣ bột và mặt dƣới rõ hơn.
Cuống lá chánh màu nâu nhạt.
1.3.3. Hoa
Những hoa mọc ở nách lá, và có 5 cánh, 5 tiểu nhụy, đặc tính của họ
solanaceae.

Những loại hoa dễ phân biệt, chỉ những hoa ở phía dƣới là lƣỡng tính, và nhƣ
vậy những hoa này mới cho ra trái. Những hoa đực ở phía trên, hạt phấn đƣợc
những con ong mang đến nƣớm hoa cái để thụ phấn, đây là thông thƣờng của giống
cà tím hoang. Hoa đơn hoặc tập hợp thành chùm từ 2 đến 5, vành hoa gồm 5 đài
thƣờng có màu tím. Hoa có 5 tiểu nhụy dài, bao phấn màu vàng dài, họp thành ống
bao quanh vòi nhụy. Phấn hoa nặng nếu đƣợc chuyển đi bởi gió thì không quá 1 m.
Thụ phấn tự nhiên có thể đƣợc thực hiện và sự thụ phấn còn có thể do phong môi
hay trùng môi tác nhân của gió hay những loài ong. Những hoa quay trở xuống và
đƣợc mang bởi một cuống cứng.
1.3.4. Trái
Quả thịt, nhiều phòng, phía đầu nhỏ hơn phía đáy, dài 17÷19 cm hay hơn,
đƣờng kính 4-5 cm hay hơn, vỏ láng bóng, màu tím sậm, tím, tím đậm đen khi chín.
Cân nặng khi già đạt đến 0,4 ÷ 1 kg; cuống dài 4÷5 cm hay hơn.
1.3.5. Hạt
Hạt mịn đƣới ánh sáng có màu xám, hạt nhiều, màu nâu, nhẵn, hình dĩa, có một
đƣờng viền màu vàng nhạt xung quanh bìa.


4

1.4.

CÁCH TRỒNG VÀ THU HOẠCH [50]

1.4.1. Cách trồng
Tại khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới, cà tím có thể trồng trực tiếp trong
vƣờn. Tại các khu vực ôn đới, việc trồng cây cà tím giống ra vƣờn chỉ thích hợp khi
đã hết sƣơng muối. Việc gieo hạt thƣờng bắt đầu khoảng 8÷10 tuần trƣớc khi hết
sƣơng muối.
Nhiều loại sâu bệnh phá hoại các loài thực vật họ Cà khác nhƣ cà chua, khoai

tây, ớt… cũng gây thiệt hại cho cà tím. Vì lý do này, không nên trồng cà tím tại các
khu ruộng trƣớc đó đã trồng các loài cây kia. Ngƣời ta cũng khuyến cáo nên canh
tác trở lại cà tím trên cùng một thửa ruộng chỉ sau khoảng 4 năm để có thể có mùa
màng với thu hoạch tốt. Các loài sâu hại phổ biến tại Bắc Mỹ là: bọ cánh cứng phá
khoai tây, bọ chét, các loài rệp và ve bét. Nhiều loại sâu bệnh này có thể đƣợc kiểm
soát bằng cách sử dụng Bacillus thurengensis (Bt), một loài vi khuẩn tấn công các
phần mềm trên cơ thể của ấu trùng. Sâu trƣởng thành có thể kiểm soát bằng cách
bẫy bắt. Các loài bọ chét là rất khó kiểm soát. Vệ sinh tốt khi quay vòng canh tác là
cực kỳ quan trọng trong việc kiểm soát bệnh nấm đối với cà tím, trong đó nguy
hiểm nhất là các loài Verticillium.
Khoảng cách gieo trồng là khoảng 45÷60 cm (18÷24 inch) giữa các cây, phụ
thuộc vào giống và từ 60÷90 cm (24÷36 inch) giữa các luống, phụ thuộc vào các
loại công cụ gieo trồng đƣợc sử dụng. Lớp phủ bổi là cần thiết để giữ ẩm và chống
cỏ dại cũng nhƣ nấm. Quả thƣờng đƣợc thu hoạch trƣớc khi đài hoa chuyển thành
dạng nửa gỗ hóa.
1.4.2. Thu hoạch
Thu hái khi quả đã lớn đẫy, căng đều, vỏ bắt đầu chuyển từ màu tím sang tím
nhạt, cách 2÷3 ngày thu chọn một lần, không để cà quá già kém chất lƣợng.


5

1.5.

PHÂN BỐ [10, 11, 12]

Hình 1.2. Tình hình sản xuất cà tím trên thế giới từ 1995 – 2004
Châu Á đứng đầu về sản xuất và phân phối cà tím, Ấn Độ và Trung Quốc là
hai nƣớc có sản lƣợng xuất khẩu cao nhất sau đó là Thái Lan, Malaysia, Indonesia
và Philippines là những nƣớc sản xuất cà tím quan trọng ở Châu Á. Hiện nay Nhật

Bản là nƣớc sản xuất cà tím quan trọng trên thế giới.
1.6.

THÀNH PHẦN HÓA HỌC

1.5.1. Thành phần dinh dƣỡng [16]
Bảng 1.1. Bảng thành phần dinh dƣỡng trong 100g ăn đƣợc
Calories

24,0

Đồng (mg)

0,12

Natri (mg)

3,0

Kali (mg)

2,0

Ẩm độ (%)

92,7

Sulfur (mg)

44,0

Carbohydrates (%)

4,0

Clo (mg)

52,0

Protein (g)

1,4

Vitamin A (I.U.)

124,0

Chất béo (g)

0,3

Folic Acid (µg)

34,0

Chất xơ (g)

1,3

Kẽm (mg)

0,22

Acid oxalic (mg)

18,0

Amino Acids

0,22

Canxi(mg)

18,0

Thiamine (mg)

0,04


6

Magie (mg)

15,0

Riboflavin (mg)

0,11

Phospho (mg)

47,0

B-carotene (µg)

0,74

Sắt (mg)

0,38

Vitamin C (mg)

12,0

1.6.1. Hợp chất hóa học trong cà tím
1.6.1.1.

Polyphenol [1, 18, 33]

Hợp chất phenol là hợp chất mà phân tử có chứa vòng benzen, trong đó có
một, hai hoặc nhiều hơn hai nhóm hydroxyl. Dựa vào đặc trƣng của bộ xƣơng
cacbon, các hợp chất phenol tự nhiên có thể chia ra làm 3 nhóm chính:
-

Nhóm hợp chất phenol C6 – C1(axit galic)

-

Nhóm hợp chất phenol C6 – C3(axit cafeic)

-

Nhóm hợp chất phenol C6 – C3- C6( catechin và flavonoid)

Thuật ngữ polyphenol bao gồm hơn 8000 cấu trúc, có thể phân loại thành 10
lớp khác nhau tùy thuộc vào cấu trúc hóa học cơ bản. Bảng chỉ ra những họ
polyphenol, hầu hết chúng là các mono hay polysaccharide có chức năng khác nhau
nhƣ ester hay methyl ester.
Hầu hết phenolic tồn tại trong rau quả hòa tan đƣợc trong nƣớc. Theo tài liệu
[44], hydrophilic phenolic chiếm 78 đến 87% tổng phenolic trong cà chua.


7

Bảng 1.2. Các phenolic trong rau quả

Polyphenol trong

cà tím đƣợc gồm chlorogenic acid, caffeic acid, p-

coumaric acid, ferulic, gallic, protocatechuic and, p-hydroxybenzoic là những chất
có khả năng chống ung thƣ, chống lại các cholesterol xấu. Theo [19] hợp chất
phenolic trong cà tím có tác dụng ức chế enzyme liên quan đến bệnh tiểu đƣờng
type 2 và bệnh cao huyết áp.


8

 Flavonoid
Ảnh hƣởng của Flavonoid đến sức khỏe đã đƣợc nghiên cứu trên ngƣời và
động vật. Flavonoid có khả năng chống dị ứng, chống nhiễm trùng, chống ung thƣ,
cao huyết áp và có khả năng chống oxy hóa [39].
Những nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng nguy cơ bị bệnh tim mạch giảm
xuống 68% khi chế độ ăn có bổ sung Flavonoid [21].
Vai trò chống oxy hóa của Flavonoid ngăn cản O* và OH* , đào thải chất
độc và chống lão hóa tế bào, ngăn ngừa bệnh tật. Chất chống oxy hóa là những hợp
chất hóa học có thể liên kết với các gốc tự do ngăn cản những gốc tự do này làm hƣ
hại các tế bào khác trong khi các chất tiền chống oxy hóa tác động trực tiếp bằng
cách tạo ra một tác nhân trực tiếp hoặc tổng hợp một protein chống oxy hóa [19].
Anthocyanin phổ biến trong cà tím là nasunin, hiện diện trong màu tím của
vỏ cà tím có cấu tạo Delphinidin-3-(p-coumaroylrutinoside)-5-glucoside. Nasunin
tồn tại ở hai đồng phân cis và tran, chỉ có delphinidin-3-rutinoside với hàm lƣợng
nhỏ đƣợc tìm thấy ở cà tím Bulgari không có acylglycosides.

Hình 1.3. Cấu tạo của nasunin
Nasunin có chủ yếu trong vỏ cà tím, đƣợc đánh giá có hoạt tính chống oxy
hóa mạnh [31].
Nasunin có tác dụng bảo vệ các màng tế bào não bộ chống lại sự xâm nhập
của các gốc tự do gây ra phản ứng peroxyt. Khả năng chống oxy hóa lipid của
nasunin là cao nhất trong số các anthocyanin đƣợc khảo sát.


9

Nasunin chống lại sự hình thành các mạch máu, giúp ngăn ngừa các khối u
phát triển có triển vọng trong điều trị bệnh ung thƣ.
Kayamori và Igarashi (1994) đã thí nghiệm trên chuột với chế độ ăn giàu
cholesterol, nasunin làm giảm nồng độ cholesterol, tăng cholesterol HDL, giảm xơ

vữa động mạch [25].
1.6.2.2.

Alkaloid
Cà tím thuộc họ nightshade gồm Khoai tây, cà chua, cà tím và tiêu

ngọt và tiêu cay. Alkaloid bảo vệ tế bào khỏi côn trùng gây hại.
 Nicotin
Hàm lƣợng nicotine trong cà tím 1.9±0.7 µg/kg nguyên liệu tƣơi [40].
Cà tím là một loại rau quả có chứa hàm lƣợng nicotine tƣơng đối thấp, sau
khoai tây (4.5±2.2 µg/kg) và cà chua (2.4±1.2 µg/kg). Trung bình một ngƣời
chịu ảnh hƣờng của khói thuốc lá trong môi trƣờng làm việc tƣơng đƣơng
với 80 000 ng/ ngày (tƣơng đƣơng với 11÷18 kg khoai tây hay 8÷30 kg cà
chua). Vì vậy khi sử dụng cà tím không gây ảnh hƣởng đến sức khỏe.
 Trigonellin
Theo [27] trigonellin làm hạ đƣờng huyết và làm giảm mỡ máu, làm tăng
hoocmon insulin và giảm sự oxy hóa lipid.

Hình 1.4. Cấu tạo Trigonellin
Trigonelline trong cà tím có tác dụng phòng chống bệnh tiểu đƣờng.

1.6.1.2.

Các chất khoáng

Kali là nguồn nguyên tố khoáng dồi dào có trong cà tím, theo nghiên cứu của
german 100g cà tím tƣơi có 220mg K, vƣợt khoảng 10% so với lƣợng kali trung


10

bình của một ngƣời một ngày. Kali có chức năng tăng cƣờng hệ thống thần kinh,
tim mạch và chức năng co cơ. Các chuyên gia dinh dƣỡng cho rằng việc tiêu thụ cà
tím thƣờng xuyên sẽ tăng cƣờng cân bằng nƣớc trong cơ thể và giúp tim hoạt động
tốt hơn [35].
Cà tím giàu magie, là một phần trong enzym có tác dụng chống oxy hóa rất
cần thiết cho sự chữa lành vết thƣơng và hình thành xƣơng và chuyển hóa
carbohydrate, protein và cholesterol.
1.6.1.3.

Vitamin

Cà tím cung cấp vitamin nhóm B, ngoại trừ B12 gồm vitamin B6, folate,
thiamine, riboflavin, niacin.
Vitamin nhóm B có vai trò chuyển hóa, cung cấp năng lƣợng, duy trì hệ
thống thần kinh, da và máu. Vitamin B6 và folate cũng góp phần cho sức khỏe tim
mạch bởi vì chúng làm giảm mức độ homocysteine trong máu. Mức độ
homocysteine cao có liên quan với tăng nguy cơ bệnh tim. Cà tím còn có 1,8 mg
vitamin C, có chức năng nhƣ một chất chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp chữa lành vết
thƣơng và tạo điều kiện cho sản xuất chất dẫn truyền thần kinh.
1.7.

TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CÀ TÍM Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
- Ở Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng cà tím chế biến các món ăn nhƣ cà

tím xào, nƣớng… vẫn chƣa có các sản phẩm chế biến từ cà tím.
- Trên thế giới, đặc biệt là Ấn Độ, Malaysia cà tím hiện diện thƣờng xuyên
trong các bữa ăn hằng ngày đến các buổi tiệc. Bên cạnh đó cũng đã có một số sản
phẩm chế biến từ cà tím nhƣ pickle eggplant, brinjal chutney.

11

Hình1.5. Các sản phẩm từ cà tím
1.8.

TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTIC VÀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN
LACTIC

1.9.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men lactic [28]
Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đƣờng thành acid lactic nhờ hoạt
động của vi sinh vật. Lên men lactic có hai dạng: lên men lactic đồng hình và lên
men lactic dị hình.


12

Hình 1.6. Một số con đường chủ yếu lên men đường của vi khuẩn lactic
Phƣơng trình tổng quát quá trình lên men lactic đồng hình:

Lên men lactic là một quá trình trao đổi năng lƣợng. Các phân tử ATP đƣợc
hình thành trong quá trình chuyển hóa cơ chất sẽ đƣợc vi khuẩn giữ lại trong tế bào
để phục vụ cho hoạt động trao đổi chất và năng lƣợng và sinh trƣởng của vi sinh
vật. Ngƣợc lại, các sản phẩm nhƣ acid lactic, ethanol, và CO2 sẽ đƣợc vi khuẩn thải
vào môi trƣờng lên men. Kết quả là hàm lƣợng acid lactic tích lũy trong môi trƣờng
lên men ngày càng tăng, làm giảm pH môi trƣờng và kéo theo những biến đổi khác.


13

Trong quá trình lên men lactic, ngoài sản phẩm acid lactic (lên men đồng
hình), acid lactic, ethanol, CO2 (lên men dị hình), trong dịch lên men còn xuất hiện
cả trăm hợp chất hóa học mới khác. Chúng là những sản phẩm trung gian hoặc sản
phẩm phụ của quá trình lên men. Hàm lƣợng của chúng trong việc góp phần hình
thành nên mùi, vị đặc trƣng cho sản phẩm lên men lactic.
Rau quả muối chua là sản phẩm chế biến từ rau quả làm cho chất đƣờng có
sẵn trong nguyên liệu chuyển hóa thành acid lactic, do quá trình lên men lactic bởi
các vi khuẩn lactic. Acid lactic và các sản phẩm khác của quá trình lên men tạo
thành làm cho sản phẩm có hƣơng vị đặc trƣng. Ngoài ra acid lactic còn có tính sát
khuẩn, có khả năng ức chế sự hoạt động của nhiều vi sinh vật gây hƣ hỏng sản
phẩm.
Dùng muối ăn để muối rau. Trong sản phẩm rau muối chua, muối ăn có
nhiều tác dụng, trƣớc hết muối tạo hƣơng vị đặc trƣng cho sản phẩm. Ngoài ra,
muối còn có tác dụng bảo quản sản phẩm, tuy rằng đa số vi sinh vật bị ức chế với
nồng độ muối ăn tƣơng đối cao( 5÷7%). Muối có tác dụng chủ yếu gây ra hiện
tƣợng co nguyên sinh ở tế bào rau quả, làm dịch bào tiết ra. Trong dịch bào có chứa
nhiều đƣờng và một số chất dinh dƣỡng khác tạo điều kiện thuận lợi cho các vi
khuẩn lactic phát triển.
1.8.1. Các hiện tƣợng hƣ hỏng ở rau quả muối chua [2]
Trong quá trình muối chua rau quả thƣờng gặp các hiện tƣợng hƣ hỏng nhƣ
sau: sản phẩm bị thâm đen: nguyên nhân là do khi muối, nƣớc muối không ngập
nguyên liệu, chất tannin bị oxy hóa hoặc do muối có nhiều tạp chất, nhất là muối
sắt. Nếu mùi vị của sản phẩm chƣa bị biến đổi cần rửa sạch phần sản phẩm bị thâm
đen bằng nƣớc sạch rồi ngâm trong nƣớc dƣa tốt hoặc dung dịch acid lactic trong
một ngày sau đó xếp nén lại nhƣ cũ và đổ dung dịch acid lactic, dung dịch muối
hoặc nƣớc dƣa cho ngập sản phẩm.
 Sản phẩm có mùi thối
Trong quá trình muối, nồng độ muối hoặc acid lactic thấp, hoặc đậy không
kỹ, nén không chặt tạo điều kiện cho các vi khuẩn hiếu khí hoạt động, vật chứa
đựng không vệ sinh kỹ sẽ gây hƣ hỏng, sản phẩm có mùi vị lạ, mùi thối.

14

 Sản phẩm có váng trắng
Do nấm mốc phát triển tạo váng trên bề mặt.
 Sản phẩm có màu xanh đen: do nấm Torula
Sản phẩm bị mềm nhũn: do sự hoạt động của vi khuẩn tạo khí và sự phân hủy
protopectin làm phồng vỏ quả, mềm ruột quả, kém giòn.
1.9.

ĐẶC ĐIỂM VI KHUẨN Lactobacillus acidophilus

1.9.1. Phân loại
 Theo khóa phân loại của Bergey thì L. acidophilus thuộc:
 Ngành

: Firicules

 Lớp

: Bacilli

 Bộ

: Lactobacillales

 Họ

: Lactobacillaceae

 Giống

: Lactobacillus

 Loài

: Lactobacillus acidophilus

1.9.2 . Đặc điểm hình thái
L. acidophilus là trực khuẩn Gram (+), hình que, không sinh bào tử, có kích
thƣớc 0,6 ÷0,9 µm x 1,5 ÷ 6 µm. Trong tự nhiên, chúng tồn tại riêng lẻ, đôi khi tạo
thành chuỗi ngắn có khả năng chuyển động.
1.9.3.Đặc điểm sinh lý sinh hóa và nhu cầu dinh dƣỡng [17]
L. acidophilus không thể phát triển ở nhiệt độ cao nhƣ 480C và thấp hơn
20oC, tối ƣu 37oC. Tính chịu acid của nó từ 0,3÷1,9% acid, với pH tối ƣu từ 5,5÷6,
phát triển ở pH thấp <3,5.
Chúng có những yêu cầu phát triển phức tạp nhƣ yêu cầu áp lực oxygen thấp,
có thể lên men carbohydrate, protein và các phần tử bị phá vỡ từ các chất này, một
số vitamin và khoáng nhƣ B-complex, acid nucleic, Mg, Mn, Fe cần cho sự phát
triển.
Có khả năng lên men các loại đƣờng glucose, sucrose, lactose, galactose,
dextrin… và lên men trong điều kiện yếm khí.
1.9.3. Vai trò của L.acidophilus


15

Đƣợc biết nhƣ một loài có vai trò probiotic. Probiotic là những vi sinh vật
sống, chủ yếu là vi khuẩn lactic và bifidobacteria đƣợc sử dụng để cải thiện tình

trạng sức khỏe của con ngƣời và động vật. Sử dụng chế phẩm probiotic sẽ cải thiện
tính chất của hệ vi sinh vật bản địa trong ống dạ dày - ruột, ống niệu sinh dục, ống
hô hấp và có khả năng chống lại các tác nhân gây bệnh.
Sự bám dính và khả năng liên kết với nhau tạo thành một tập đoàn của vi
khuẩn lactic là cơ chế hữu hiệu để hạn chế vi khuẩn có hại. Khi vi khuẩn lactic vào
trong cơ thể, chúng tập hợp ở đƣờng ruột chúng cạnh tranh vị trí gắn kết trên thành
ruột với vi sinh vật có hại, làm hạn chế số lƣợng tế bào vi sinh vật có hại trong
đƣờng ruột. Ngoài ra, L. acidophilus khả năng sinh tổng hợp một số chất có khả
năng kháng khuẩn nhƣ acid lactic, hydrogen peroxide, diacetyl và bacteriocin làm
hạn chế sự phát triển của vi khuẩn có hại. Ngoài ra, L. acidophilus còn có vai trò
nhƣ một chất bổ trợ cho những ngƣời không chịu đƣợc lactose. Chúng tập hợp ở
đƣờng tiêu hóa, góp phần chuyển hóa và phân giải lactose trong quá trình tiêu hóa
thức ăn ở dạ dày và ruột [54].
L. acidophilus có thể tạo ra niacin, folic acid và pyridoxine cần thiết cho hệ
thống miễn dịch của cơ thể.
L. acidophilus còn có tác dụng hạ cholesterol, theo nghiên cứu của [21], việc
bổ sung chế phẩm L. acidophilus làm giảm cholesterol xuống từ 147mg/ml xuống
còn 119mg/ml.


16

CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ DỤNG CỤ HÓA CHẤT
2.1.1. Cà tím
Cà tím có nguồn gốc từ Đà Lạt. Chọn những trái cà căng mọng, không bị sâu bệnh,
dập, úng.
2.1.2. Thiết bị và dụng cụ
 Máy quang phổ UV-vis Thermo spectronic
 Máy ép trái cây

 Máy ly tâm lạnh
 Cân 2 số lẻ, cân 4 số lẻ
 Máy lắc
 Tủ cấy, tủ ấm, tủ sấy
 Bể điều nhiệt Memmert
2.1.3. Hóa chất
 Acid citric dùng trong thực phẩm
 Na2CO3 tinh khiết dùng trong thực phẩm
 Thuốc thử Folin mua tại trƣờng Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
 TPTZ hàng Sigma.
2.1.4. Giống vi khuẩn lactic
Giống Lactobacillus acidophilus đƣợc cung cấp từ bộ môn Công Nghệ Sinh
Học, khoa Kỹ Thuật Hóa Học, trƣờng Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí
Minh.
2.1.5 Môi trƣờng sử dụng nghiên cứu [3]
Môi trƣờng sử dụng là môi trƣờng MRS.
 Môi trƣờng MRS có thành phần nhƣ sau:
Bảng 2.1 Thành phần môi trường MRS


17

Hóa chất

Thành phần

Glucose

20g

Peptone

10g

Cao thịt

10g

Cao nấm men

5g

Tween 80

1ml

K2HPO4

2g

CH3COONa

5g

Triamonium citrate

2g

MgSO4.7H2O

0.2g

MnSO4.4H2O

0.2g

Nƣớc cất

1000ml

pH

6.2 ± 0,2

Tiệt trùng môi trƣờng 121oC trong 15 phút.
 Nhân giống cấp 1
Lấy một ít sinh khối giống từ mỗi ống thạch nghiêng cho vào các erlen chứa
50ml môi trƣờng MRS đã tiệt trùng, nhân giống 18 giờ ở nhiệt độ phòng, lắc erlen
100 vòng/phút.
 Nhân giống cấp 2
Dùng micropipette chuyển 1ml giống cấp 1 vào erlen chứa 100ml môi trƣờng
MRS, nhân giống 18 giờ ở nhiệt độ phòng, lắc erlen 100 vòng/phút.
2.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG
NGHỆ