Nghiên cứu ứng dụng dịch chiết xuất từ gừng và riềng trong bảo quản phile cá diêu hồng

Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... v
LỜI CẢM ƠN ...........................................................................................................vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .......................................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... viii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU. ................................................................. 3
1.1. Ứng dụng các hợp chất tự nhiên từ thực vật trong bảo quản thực phẩm. ... 3
1.1.1. KHẢ NĂNG BẢO QUẢN THỰC PHẨM BẰNG CÁC NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT. .....3
1.1.2. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU GỪNG. ...........................................................4
1.1.2.1. Phân bố và phân loại gừng ở Việt Nam. ................................................4
1.1.2.2. Đặc điểm thực vật học............................................................................6
1.1.2.3. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng củ gừng..............................7
1.1.2.4. Sản lượng và giá trị kinh tế. ...................................................................8
1.1.3. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU RIỀNG. ...........................................................9
1.1.3.1. Phân bố và phân loại Riềng ở Việt Nam. ...............................................9
1.1.3.2. Đặc điểm sinh học [27]........................................................................10
1.1.3.3. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng..........................................10
1.1.3.4. Sản lượng và giá trị kinh tế. .................................................................11
1.1.3.5. Vai trò của riềng trong công nghệ thực phẩm và đời sống. ................11
1.1.4. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ GỪNG VÀ
RIỀNG. ....................................................................................................................12

1.1.4.1. Các thành phần tự nhiên có hoạt tính sinh học trong gừng, riềng. .....12
1.1.4.2. Các nghiên cứu về gừng. ......................................................................13
1.1.4.3. Các nghiên cứu về Riềng......................................................................14
1.1.5. CÁC PHƢƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH CÁC HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ

GỪNG VÀ RIỀNG. ....................................................................................................14

Học viên: Nguyễn Văn An

i


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

1.1.5.1. Xử lý nguyên liệu ban đầu....................................................................15
1.1.5.2. Phương pháp chiết tách các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học. 15
1.2. Tổng quan về cá Diêu Hồng. ........................................................................... 17
1.2.1. NGUỒN GỐC VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÁ DIÊU HỒNG. .........................17
1.2.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ GIÁ TRỊ DINH DƢỠNG CỦA THỊT CÁ DIÊU HỒNG.
...............................................................................................................................18
1.2.3. TÌNH HÌNH NUÔI TRỒNG, SẢN LƢỢNG VÀ GIÁ TRỊ KINH TẾ CỦA CÁ DIÊU
HỒNG. ....................................................................................................................19
1.2.4. CÁC BIẾN ĐỔI CHẤT LƢỢNG CỦA CÁ TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN. ...........20
1.2.4.1. Các biến đổi chất lượng của cá sau khi chết. ......................................20
1.2.4.2. Đánh giá các yếu tố gây hư hỏng chất lượng phile cá. .......................21
1.2.5. CÁC PHƢƠNG PHÁP BẢO QUẢN CÁ DIÊU HỒNG TƢƠI SỐNG PHỔ BIẾN HIỆN
NAY. .......................................................................................................................23

1.2.5.1. Bảo quản và vận chuyển cá ở trạng thái tươi sống. ............................23
1.2.5.2. Bảo quản bằng cách hạn chế hoạt động của enzym và vi sinh vật. .....23
1.3. Nisin và các ứng dụng trong bảo quản thực phẩm . ..................................... 24
1.3.1. NGUỒN GỐC CỦA NISIN. ..............................................................................24
1.3.2. ĐẶC TÍNH CỦA NISIN. ..................................................................................25

1.3.3. CÁC ỨNG DỤNG NISIN TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM. ...............................26
CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ...................... 27
2.1. Vật liệu nghiên cứu. ......................................................................................... 27
2.1.1. NGUYÊN LIỆU...............................................................................................27
2.1.1.1. Cá Diêu Hồng. .....................................................................................27
2.1.1.2. Gừng. ....................................................................................................27
2.1.1.3. Riềng. ...................................................................................................28
2.1.1.4. Các chủng vi sinh vật chỉ thị gây bệnh. ...............................................28
2.1.2. HÓA CHẤT VÀ MÔI TRƢỜNG NUÔI VI SINH VẬT. ...........................................28
2.1.2.1. Hóa chất. ..............................................................................................28
Học viên: Nguyễn Văn An

ii


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

2.1.2.2. Môi trường nuôi cấy vi sinh vật. ..........................................................29
2.1.3. DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU. ............................................................30
2.1.3.1. Dụng cụ. ...............................................................................................30
2.1.3.2. Thiết bị. ................................................................................................30
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu................................................................................. 31
2.2.1. PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA LÝ- HÓA SINH. ............................................31
2.2.1.1. Phương pháp xác định độ ẩm nguyên liệu (TCVN 3700-1990)...........31
2.2.1.2. Phương pháp xác định pH (TCVN 4835:2002). ..................................31
2.2.1.3. Phương pháp định lượng NH3 (TCVN 3706-1990). ............................31
2.2.1.4. Phương pháp định lượng lipit thô [32]................................................31
2.2.1.5. Phương pháp so màu định lượng polyphenol tổng số. ........................31

2.2.1.6. Phương pháp đo độ nhớt của dịch chiết. .............................................33
2.2.1.7. Phương pháp đo màu. ..........................................................................33
2.2.2. PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VI SINH. ..............................................................33
2.2.2.1. Phương pháp định lượng vi sinh vật tổng số hiếu khí. ........................33
2.2.2.2. Phương pháp định lượng tổng số vi khuẩn đường ruột
Enterobacteriaceae. ..........................................................................................35
2.2.2.3. Phương pháp định lượng Staphylococcus aureus. ..............................35
2.2.2.4. Phương pháp định tính khả năng kháng khuẩn của dịch chiết bằng
khuếch tán đĩa giấy. ..........................................................................................36
2.2.2.5. Phương pháp đối kháng lỏng kiểm tra khả năng kháng khuẩn của dịch
chiết. ..................................................................................................................37
2.2.3. PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM. .....................................................................38
2.2.3.1. Quy trình sản xuất dịch chiết trong dung môi cồn...............................38
2.2.3.2. Quy trình bảo quản phile cá Diêu Hồng. .............................................39
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN. ........................................................... 41
3.1. Nghiên cứu tìm điều kiện xử lý, chiết tách gừng và riềng để thu dịch chiết
có khả năng bảo quản thủy hải sản. ...................................................................... 41

Học viên: Nguyễn Văn An

iii


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

3.1.1. KHẢO SÁT THỜI GIAN SẤY VÀ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH BỘT GỪNG, RIỀNG. ..........41
3.1.2. NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN CHIẾT TÁCH GỪNG, RIỀNG. ....................................42
3.1.2.1 Xác định thời gian chiết tách. ...............................................................42

3.1.2.2 Đánh giá một số đặc tính hóa lý của dịch chiết gừng/riềng thu được. .44
3.1.3. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA DỊCH CHIẾT GỪNG, RIỀNG. ........45
3.1.3.1. Đánh giá khả năng kháng khuẩn bằng khuếch tán đĩa giấy. ...............45
3.1.3.2 Đánh giá khả năng ức chế vi sinh vật gây bệnh (đối kháng lỏng)........49
3.2. Nghiên cứu bảo quản phile cá Diêu Hồng bằng dịch chiết gừng/riềng và kết
hợp phụ gia an toàn. ............................................................................................... 51
3.2.1 KHẢO SÁT THỜI GIAN NHÚNG DỊCH. .............................................................51
3.2.2. KHẢO SÁT TỶ LỆ DỊCH GỪNG, RIỀNG NHÚNG. ..............................................52
3.2.3. NGHIÊN CỨU BẢO QUẢN PHILE CÁ DIÊU HỒNG BẰNG DỊCH CHIẾT GỪNG,
RIỀNG RIÊNG RẼ VÀ KẾT HỢP PHỤ GIA NISIN..........................................................53

3.2.3.1 Chỉ tiêu tổng VSV hiếu khí trong quá trình bảo quản...........................54
3.2.3.2. Chỉ tiêu Enterobacteriacea trong quá trình bảo quản.........................55
3.2.3.3. Chỉ tiêu S. aureus trong quá trình bảo quản. .....................................56
3.2.3.4. Biến đổi pH trong quá trình bảo quản. ................................................57
3.2.3.5. Chỉ tiêu NH3 trong quá trình bảo quản. ...............................................58
3.3. Đánh giá chất lƣợng phile cá Diêu Hồng sau bảo quản bằng hỗn hợp dịch
chiết........................................................................................................................... 59
3.3.1 ĐO MÀU SẮC ĐÁNH GIÁ THEO CHỈ SỐ L-A-B. ................................................59
3.3.2 ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU HÓA LÝ. .........................................................................60
3.3.3. ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN. .................................................................................61
3.4 Xây dựng quy trình bảo quản phile cá Diêu Hồng bằng dịch chiết
gừng/riềng và phụ gia an toàn. .............................................................................. 62
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. ............................................................................... 64
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 64
KIẾN NGHỊ ............................................................................................................. 64
Học viên: Nguyễn Văn An

iv

Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự
hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS Phan Thanh Tâm. Các số liệu và kết quả trong
luận văn là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ tài liệu nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ trong quá trình hoàn thành luận văn đã đƣợc cảm
ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong luận văn này.
Hà Nội, tháng 4 năm 2016.
Học viên
Nguyễn Văn An.

Học viên: Nguyễn Văn An

v


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Công nghệ thực phẩm,
bộ môn Công nghệ sinh học và bộ môn Quản lý chất lƣợng, các cán bộ quản lý
phòng thí nghiệm C4 phòng 111, 112 và 204 thuộc Viện Công nghệ Sinh học và
Công nghệ Thực phẩm, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội đã đào tạo, giúp đỡ và

tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập và làm thí nghiệm. Em xin cảm ơn
cô PGS.TS Phan Thanh Tâm đã tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ em thực hiện nghiên
cứu.
Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã khích lệ, động viên và giúp đỡ
em vƣợt qua mọi khó khăn để hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, tháng 4 năm 2016.
Học viên

Nguyễn Văn An

Học viên: Nguyễn Văn An

vi


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
STT

CHỮ VIẾT TẮT

TÊN ĐẦY ĐỦ (tiếng anh)

1

ATP

Adenosin triphosphat

2

CFU

3
4
5
6

Cs
Dm
ĐC
FAO

7
8

NXB
MAP

9

MBC

10

MIC

11

MPA

12

G50

13

R60

14
15
16
17

Rpm
OXH
Ppm
PGA

18
19
20

TCVN
v/v
VRBGA

21
22
23

VSV
WHO
Z

Học viên: Nguyễn Văn An

Ý NGHĨA

Phân tử mang năng lƣợng
ATP
Colony Forming unit
Đơn vị hình thành khuẩn
lạc
Cộng sự
Dung môi
Đối chứng
Food
and
Agriculture Tổ chức Nông Lƣơng Thế
Organization
Giới
Nhà xuất bản
Modified
Atmosphere Bao gói khí điều biến
Packaging
Minimum

Bactericidal Nồng độ tối thiểu diệt
concentration
khuẩn
Minium
inhibitory Nồng độ ức chế tối thiểu
concentration
Meat- pepton- agar
Môi trƣờng chung định
lƣợng vi khuẩn.
Dịch chiết gừng với dung
môi cồn 500
Dịch chiết riềng với dung
môi cồn 600
Round per minute
Vòng trên phút
Oxy hóa
Parts per million
Phần triệu
Pepton glucose agar
Môi trƣờng dinh dƣỡng
chung
Tiêu chuẩn Việt Nam
volume/volume
thể tích/thể tích
Violet Red Bile Glucose Môi trƣờng định lƣợng các
Agar
VSV
thuộc
học
Enterobacteriacae

Vi sinh vật
World Health Organization Tổ chức Y tế Thế Giới
Zingiber

vii


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần dinh dƣỡng trong 100g Gừng [23]........................................... 7
Bảng 1.2. Thành phần dinh dƣỡng trong 100g Riềng [23]. ...................................... 10
Bảng 1.3 Thành phần dinh dƣỡng trong 100g cá Diêu Hồng [23]. .......................... 18
Bảng 1.4 Quy định giới hạn cho phép vi sinh vật trong cá và thuỷ sản tƣơi [38]. .. 22
Bảng 2.1 Các chế độ chiết với thời gian chiết khác nhau. ........................................ 32
Bảng 3.1 Theo dõi thời gian nhiệt độ sấy gừng/riềng. .............................................. 41
Bảng 3.2 Kết quả khảo sát một số đặc tính hai loại bột nguyên liệu. ....................... 42
Bảng 3.3 Các đặc tính dịch chiết thu đƣợc. .............................................................. 44
Bảng 3.4 Số lƣợng vi sinh vật còn sống sót với phƣơng pháp đối kháng lỏng (mật
độ ban đầu 104 CFU/ml). .......................................................................................... 50
Bảng 3.5 Đánh giá cảm quan các mẫu phile cá theo thời gian nhúng khác nhau. .... 52
Bảng 3.6 Kết quả đo màu các mẫu phile cá Diêu Hồng trong quá tình bảo quản. ... 59
Bảng 3.7 Tổng hợp theo dõi chỉ tiêu hóa lý của các mẫu phile bảo quản sau 12 ngày.
................................................................................................................................... 60
Bảng 3.8 Theo dõi cảm quan mẫu phile cá sử dụng dịch nhúng Gừng/riềng50/50+nisin 300ppm. ................................................................................................ 61

Học viên: Nguyễn Văn An

viii


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Cây gừng (Zingiber offinale Roscoe) [27]. ..................................................6
Hình 1.2. Củ Riềng (Alpinia Officinarum Hance). ...................................................10
Hình 1.3 Cấu trúc của Nisin ......................................................................................24
Hình 2.1. Cá Diêu Hồng. ...........................................................................................27
Hình 2.2 Phile cá Diêu Hồng ....................................................................................27
Hình 2.3. Nguyên liệu gừng Gié (Kỳ Sơn – Nghệ An).............................................28
Hình 2.4. Nguyên liệu Riềng.....................................................................................28
Hình 2.5 Quy trình chiết dịch gừng và riềng trong dùng môi cồn ............................38
Hình 2.6 Quy trình bảo quản phile cá Diêu Hồng bằng dịch chiết gừng, riềng. ......39
Hình 3.1 Hai dịch chiết gừng (bên phải) và riềng (bên trái) nồng độ 25mg bột/ml. 44
Hình 3.2 Vòng kháng khuẩn của gentamycine với Salmonella. ...............................46
Hình 3.3 Vòng kháng khuẩn của Gentamycine với S.aureus ...................................46
Hình 3.4 Vòng kháng khuẩn của Gentamycine với V. parahaemolyticus ................46
Hình 3.5 Vòng kháng khuẩn của Gentamycine với E.coli ........................................46
Hình 3.6 Vòng kháng khuẩn của các dịch chiết gừng với chủng S.aureus với các
nồng độ khác nhau. ...................................................................................................47
Hình 3.7 Vòng kháng khuẩn của các dịch chiết gừng với chủng E.coli với các nồng
độ khác nhau .............................................................................................................47
Hình 3.8 Vòng kháng khuẩn của các dịch chiết gừng với chủng V.
Parahaemolyticus với các nồng độ khác nhau. .........................................................47
Hình 3.9 Vòng kháng khuẩn của các dịch chiết gừng với chủng Salmonella với các
nồng độ khác nhau ....................................................................................................47

Hình 3.10 Vòng kháng khuẩn của các dịch chiết riềng với E.coli với các nồng độ
khác nhau...................................................................................................................49
Học viên: Nguyễn Văn An

ix


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

Hình 3.11 Vòng kháng khuẩn của các dịch chiết riềng với chủng Salmonella với các
nồng độ khác nhau ....................................................................................................49
Hình 3.12 Vòng kháng khuẩn của các dịch chiết riềng với chủng S.aureus với các
nồng độ khác nhau ....................................................................................................49
Hình 3.13 Vòng kháng khuẩn của các dịch chiết riềng với chủng V.
Parahaaemolyticus với các nồng độ khác nhau ........................................................49
Hình 3.14 Quy trình bảo quản phile cá Diêu Hồng kết hợp phụ gia an toàn. ...........62

DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 1.1 Biểu đồ Sản lƣợng thủy sản Việt Nam [9]. ........................................... 19
Biểu đồ 2.1 Đƣờng chuẩn axit Gallic xác định hàm lƣợng polyphenol. .................. 32
Biểu đồ 3.1 Hàm lƣợng polyphenol của dịch chiết gừng thu đƣợc theo thời gian. .. 43
Biểu đồ 3.2 Hàm lƣợng polyphenol của dịch chiết riềng thu đƣợc theo thời gian. . 43
Biểu đồ 3.3 Đƣờng kính vòng kháng khuẩn với dịch chiết gừng. ............................ 47
Biểu đồ 3.4 đƣờng kính vòng kháng khuẩn của các loại dịch chiết Riềng. .............. 48
Biểu đồ 3.5 Số lƣợng tổng VSV HK của các mẫu với thời gian nhúng khác nhau. . 51
Biểu đồ 3.6 Số lƣợng tổng VSV HK của phile cá với tỷ lệ kết hợp dịch chiết khác
nhau. .......................................................................................................................... 53
Biểu đồ 3.7 Số lƣợng tổng VSV HK của các mẫu phile cá. .................................... 54

Biểu đồ 3.8 Số lƣợng Enterobacteriacea các mẫu trong bảo quản. ......................... 55
Biểu đồ 3.9 Số lƣợng S. aureus của các mẫu phile cá trong quá trình bảo quản. ..... 56
Biểu đồ 3.10 Biến đổi pH các mẫu phile cá trong quá trình bảo quản. .................... 57
Biểu đồ 3.11 Biến đổi NH3 các mẫu phile cá trong quá trình bảo quản. .................. 58

Học viên: Nguyễn Văn An

x


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

MỞ ĐẦU
Do đặc điểm tự nhiên, nƣớc ta có nhiều ao hồ sông ngòi, bờ biển trải dài nên
hàng năm khả năng nuôi trồng, khai thác và đánh bắt tạo ra nguồn lợi thủy sản
tƣơng đối lớn. Năm 2015 tổng sản lƣợng thủy sản đạt hơn 6,56 triệu tấn; trong đó,
khai thác 3,03 triệu tấn, nuôi trồng 3,53 triệu tấn; diện tích nuôi trồng là 1,28 triệu
ha; kim ngạch xuất khẩu khoảng 6,72 tỷ USD [41]. Nhƣng theo đánh giá các mặt
hàng thủy sản vẫn bị hạn chế ở khâu vận chuyển, chế biến và bảo quản nên giá trị
kinh tế chƣa tƣơng xứng.
Cá Diêu Hồng hay còn gọi là cá Điêu Hồng, cá Rô phi Đỏ là một loại thủy
sản nƣớc ngọt tƣơng đối phổ biến và đang đƣợc ƣa chuộng ở thị trƣờng trong nƣớc
bên cạnh các loại thủy sản khác. Sản lƣợng loại cá này hàng năm đƣợc nuôi cung
cấp cho thị trƣờng nội địa tƣơng đối lớn, tuy vậy không nhƣ ở các nƣớc công
nghiệp chế biến phát triển, ngƣời tiêu dùng nƣớc ta chƣa có thói quen sử dụng các
sản phẩm cấp đông hoặc đã chế biến sẵn mà chủ yếu tiêu thụ ở dạng tƣơi, việc sử
dụng các sản phẩm nhƣ vậy chỉ là lựa chọn thứ yếu. Nhƣng với đặc điểm khí hậu
nóng ẩm nhƣ ở nƣớc ta, tình trạng ô nhiễm môi trƣờng sống nói chung và ô nhiễm

môi trƣờng chăn nuôi, giết mổ nói riêng đang là những trở ngại với thói quen này.
Cuộc sống hiện đại, thời gian nấu nƣớng hạn chế hơn nên khi chuyển sang dạng
phile sẽ tiện lợi hơn cho ngƣời tiêu dùng. Thông thƣờng, cá Diêu Hồng đƣợc bán
thƣơng phẩm dạng tƣơi sống ngoài chợ hoặc dạng bảo quản lạnh nguyên con đã
moi ruột trong các siêu thị. Khi chuyển sang dạng phile, nếu không đƣợc bảo quản
tốt sẽ dễ hƣ hỏng hơn so với dạng nguyên con do bề mặt thịt cá tiếp xúc nhiều hơn
với không khí sẽ đẩy nhanh quá trình oxy hóa chất béo, vấn đề nhiễm khuẩn từ quá
trình sơ chế cũng tiềm ẩm nhiều nguy cơ hơn.
Gừng và riềng là các nguyên liệu thực vật phổ biến đƣợc trồng ở khắp các
vùng miền ở nƣớc ta. Trƣớc nay, đây vẫn là những loại cây gia vị và thảo dƣợc
quan trọng trong đời sống hàng ngày. Đã có nhiều nghiên cứu về gừng, riềng chỉ ra
khả năng kháng khuẩn, chống oxy hóa của các thành phần có hoạt tính sinh học
trong đó nhƣng mới chỉ dừng lại ở các nghiên cứu cơ bản với một số ít ứng dụng
còn hạn chế. Các nghiên cứu ứng dụng bảo quản từ hai loại nguyên liệu thực vật
Học viên: Nguyễn Văn An

1


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

này trong thực phẩm còn ít và chƣa có nhiều áp dụng vào thực tế sản xuất. Nisin là
một phụ gia an toàn, hiện đƣợc sử dụng ngày càng rộng rãi trong bảo quản thực
phẩm. Nếu có thể ứng dụng kết hợp các nguyên liệu này vào bảo quản thực phẩm,
chúng ta có thể có thêm những lựa chọn bảo quản thực phẩm mới, an toàn, thân
thiện hơn với ngƣời tiêu dùng. Điều này khắc phục những hạn chế của việc bảo
quản bằng hóa chất các sản phẩm thực phẩm hiện nay, là một trong các nguyên
nhân gây ngộ độc thực phẩm, ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời tiêu dùng.

Xuất phát từ những lý do trên, em tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu
ứng dụng dịch chiết từ gừng và riềng trong bảo quản phile cá Diêu Hồng” nhằm
nâng cao khả năng bảo quản với đối tƣợng thủy sản cá Diêu Hồng, một loại thủy
sản nƣớc ngọt có giá trị dinh dƣỡng và kinh tế cao bằng các thành phần có bản chất
tự nhiên an toàn. Đây cũng có thể coi nhƣ một hƣớng nghiên cứu nhằm nâng cao
giá trị và tăng tính ứng dụng của nguyên liệu gừng và riềng – các loại nguyên liệu
thực vật phổ biến ở nƣớc ta.
Mục đích của đề tài:
- Xây dựng quy trình chiết tách gừng và riềng phù hợp nhằm làm ra dung dịch bảo
quản thủy hải sản.
- Xây dựng quy trình bảo quản phile cá Diêu Hồng bằng dịch chiết gừng, riềng kết
hợp với phụ gia an toàn.
Nội dung nghiên cứu.
- Nghiên cứu tìm điều kiện xử lý và chiết tách gừng và riềng để thu dịch chiết có
khả năng bảo quản thủy hải sản.
- Nghiên cứu bảo quản phile cá Diêu Hồng bằng dịch chiết gừng, riềng kết hợp phụ
gia an toàn.

Học viên: Nguyễn Văn An

2


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.
1.1. Ứng dụng các hợp chất tự nhiên từ thực vật trong bảo quản thực phẩm.
1.1.1. Khả năng bảo quản thực phẩm bằng các nguyên liệu thực vật.

Thực phẩm là sản phẩm mà con ngƣời ăn, uống ở dạng tƣơi sống hoặc đã
qua sơ chế, chế biến, bảo quản với mục đích dinh dƣỡng và thị hiếu hoặc hỗ trợ
phòng, điều trị bệnh. Trong đời sống hàng ngày nguồn nguyên liệu thực phẩm rất đa
dạng, có thể từ động vật, thực vật hoặc nấm ăn đƣợc. Bản chất các nguyên liệu này
rất dễ bị hƣ hỏng do trong thành phần của chúng là môi trƣờng thuận lợi cho vi sinh
vật phát triển gây hƣ hỏng hoặc do các biến đổi sinh hóa tự thân chịu ảnh hƣởng của
môi trƣờng bên trong hoặc bên ngoài nguyên liệu đó. Vì vậy phát sinh nhu cầu rất
lớn phải bảo quản nguyên liệu và sản phẩm thực phẩm.
Bảo quản thực phẩm là biện pháp làm cho thực phẩm có thể giữ nguyên
đƣợc trạng thái nhƣ lúc tƣơi mới mà không bị thối hỏng trong một thời gian dài.
Đây là một nhu cầu rất lớn với nhà sản xuất và là biện pháp bắt buộc để lƣu thông
phân phối cũng nhƣ dự trữ thực phẩm. Bảo quản thực phẩm còn giúp chuyên chở,
vận chuyển, buôn bán thực phẩm một cách dễ dàng. Nó giúp duy trì hoa quả tƣơi
lâu, thịt cá và các loại rau củ có thể đƣợc vận chuyển dễ dàng từ vùng này sang
vùng khác trong một quốc gia, từ nƣớc này sang nƣớc khác trên thị trƣờng quốc tế.
Quá trình hƣ hỏng thực phẩm gồm các nguyên nhân chính do vi sinh vật bên ngoài
xâm nhập, phát triển gây hƣ hỏng; do sự hoạt động của các enzym trong bản thân
nguyên liệu đó hay do các côn trùng, động vật phá hoại. Bảo quản thực phẩm là tìm
cách chống lại các nguyên nhân gây hƣ hỏng này.
Mặc dù một trong các hƣớng bảo quản thực phẩm phổ biến hiện nay là sử
dụng hóa chất nhƣng bên cạnh hiệu quả bảo quản, nó tiềm tàng khả năng gây ảnh
hƣởng không tốt sức khỏe ngƣời tiêu dùng trong thời gian dài bởi việc lạm dụng các
loại hóa chất, sử dụng không đúng liều lƣợng và bất chấp các cảnh báo đƣa ra.
Hƣớng nghiên cứu khai thác và ứng dụng các thành phần có bản chất tự nhiên từ
thực vật mở ra một triển vọng mới nhằm hạn chế các nhƣợc điểm của phƣơng pháp
bảo quản sử dụng hóa chất nhƣ nêu trên. Thực tế, các loài thực vật hiện nay đều đã
đƣợc nghiên cứu ít nhiều, với các loại cây gia vị thì đã có truyền thống sử dụng
Học viên: Nguyễn Văn An

3

Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

hàng ngàn năm nay và đã có nhiều nghiên cứu chỉ ra khả năng kháng khuẩn của các
thành phần trong chúng [26]. Các thành phần đã đƣợc nghiên cứu nhiều nhƣ: các
alcaloid, terpenoid, steroid, flavonoid, vitamin,..đều có trong thực vật với hàm
lƣợng khác nhau tùy loài và các hoạt tính sinh học của chúng nghiên cứu thấy đều
có hiệu quả rất khả quan [36, 44]. Các hoạt tính sinh học có thể hiểu bao gồm hoạt
tính kháng vi sinh vật, hoạt tính kháng viêm, hoạt tính chống oxi hóa và hoạt tính
chống ung thƣ [8].
Trong đời sống thƣờng sử dụng các cây và củ quả nhƣ Cần Tây, Hành, Tỏi,
Hạt tiêu, Quế, Xả, Hồi, Gừng, Riềng, Nghệ... những cây này thƣờng làm gia vị
đồng thời có tác dụng kháng khuẩn, chống OXH, một số dùng để bảo quản đồ hộp
vừa đơn giản lại đem lại hiệu quả bảo quản cao.
Mặc dù hoạt tính sinh học của từng loại nguyên liệu còn bị giới hạn ở mức
độ nhất định và với đặc điểm các thành phần tự nhiên dễ bị biến đổi do nhiệt độ,
phƣơng pháp xử lý tách chiết và bảo quản chúng, tuy nhiên, đây là cơ sở mở ra triển
vọng nghiên cứu khai thác và ứng dụng các thành phần tự nhiên có trong thực vật
làm nguồn bảo quản thực phẩm.
1.1.2. Tổng quan về nguyên liệu gừng.
1.1.2.1. Phân bố và phân loại gừng ở Việt Nam.
Phân bố thực vật của gừng trên thế giới.
Gừng (tên khoa học là: Zingiber officinale Roscoe ) thuộc chi Gừng
(Zingiber Bochmer), thuộc Họ gừng (Zingiberaceae), Bộ Gừng (Zingiberales), Phân
lớp Thài Lài (Commelinidae), Lớp Hành (Liliopsida), Ngành Ngọc Lan
(Magnoliophyta).
Các loài thuộc chi này gồm các cây thân thảo có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới

châu Á nhƣng ngày nay đƣợc trồng hoặc mọc hoang dại nhiều nơi ở Đông Nam Á,
Châu Phi, Châu Mỹ La Tinh, Châu Úc. Trong đó, trung tâm phong phú nhất của chi
này là ở khu vực Đông Nam Á. Những nƣớc trồng nhiều gừng gồm: Ấn Độ,
Malayxia, Trung Quốc, Thái Lan, Việt Nam… Khoảng 50% sản lƣợng gừng thế
giới là ở Ấn Độ; chất lƣợng gừng tốt nhất ở Jamaica [23].

Học viên: Nguyễn Văn An

4


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

Phân loại thực vật học một số giống gừng ở VN.
Việt Nam có nguồn gen thực vật phong phú, trong khoảng 150 loài của chi
gừng trên thế giới thì nƣớc ta cũng có khoảng trên 20 loài và theo thời gian, số
lƣợng loài đƣợc tìm thấy ngày càng tăng. Trƣớc đây, Phạm Hoàng Hộ (2003) đã
thống kê và mô tả tóm tắt 11 loài, gồm: Gừng (Zingiber officinale Roscoe - đây là
loài phổ biến nhất, là nguồn chính cung cấp tinh dầu và làm gia vị của chi gừng.
Cây thƣờng mọc hoang dại và đƣợc trồng nhiều ở Việt Nam, ngoài ra còn gặp ở Ấn
Độ, Pakistan, Mianma, Trung Quốc và nhiều nƣớc Đông Nam Á khác); Gừng Nhọn
(Zingiber acuminatum Valeton); Gừng Nam Bộ (Zingiber cochinchinensis
Gagnep.); Gừng Eberhardt (Zingiber eberhardtii Gagnep.); Gừng Lúa (Zingiber
gramineum Bl.); Gừng Một Lá (Zingiber monophyllum Gagnep.); Gừng Bọc Da
(Zingiber pellitum Gagnep.); Gừng Tía (Zingiber purpureum Roscoe); Gừng Đỏ
(Zingiber rubens Roxb.); Gừng Lông Hung (Zingiber rufopilosum Gagnep.); Gừng
Gió (Zingiber zerumbet (L) J.E.Sm.) [33].
Theo thống kê phân loại sau đó của Nguyễn Quốc Bình (2011) nƣớc ta có 14

loài gừng [27]. Theo sắp xếp của tác giả này thì các loại gừng đó là: Gừng Bọc Da,
Gừng Lông Hung, Gừng Một Lá, Gừng Colin (Zingiber collinsii J. Mood & I.
Theilade), Gừng (Zingiber Officinale Roscoe), Gừng Eberhardt, Gừng Lào
(Zingiber laoticum Ganep.), Gừng Lúa, Lu Công (Zingiber mioga), Gừng núi
(Phạm Hoàng Hộ gọi là Gừng Tía), Gừng Gió, Gừng Nam Bộ, Gừng Nhọn, Gừng
Đỏ. Và mới đây nhất (7/2015), theo thông tin của Trung tâm Dữ liệu Thực vật Việt
Nam, trên cơ sở mẫu thu thập đƣợc từ năm 2010 tới 2014 bởi sự hợp tác nghiên cứu
của Bảo tàng thiên nhiên Việt Nam và Vƣờn thực vật Singapo cùng một số nhà
khoa học thành phố Hồ Chí Minh đã phát hiện thêm 9 loài gừng mới [28]. Kết quả
này đã đƣợc công bố trên tạp chí chuyên ngành Phytotaxa [57].
Nói chung, nƣớc ta có sự đa dạng lớn về nguồn gen cây gừng, tuy nhiên
ngoài một số loài đƣợc trồng phổ biến thì hầu hết đều có vùng phân bố hẹp theo
từng địa phƣơng. Ở các tỉnh phía bắc, loài Gừng có nhiều giống đƣợc trồng phổ
biến với các tên gọi nhƣ: gừng Gié, gừng Trâu, gừng Cát Bà,…[13].

Học viên: Nguyễn Văn An

5


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

1.1.2.2. Đặc điểm thực vật học.

Hình 1.1 Cây gừng (Zingiber offinale Roscoe) [27].
Ở nƣớc ta, loài Zingiber officinale Roscoe đƣợc trồng phổ biến ở khắp các
vùng miền từ bắc vào nam, đặc biệt là các tỉnh miền núi. Đây là một loài thực vật
thân thảo, cây trƣởng thành cao 0,5÷1m; củ màu vàng, rất thơm, nóng và cay; lá có

phiến dài 15÷20cm, rộng 2,5cm; mép 2÷4mm. Phát hoa ở đầu, hình bầu dục, trên
cọng 5÷10cm; lá hoa xanh sau rìa đỏ; hoa vàng; môi to 2cm, có sọc đỏ; noãn sào
không lông [33]. Mùa hoa tháng 5-8, sống nơi đất mùn ẩm, ƣa bóng [27].
Bộ phận thƣờng dùng là thân rễ (nhân dân ta vẫn gọi là củ). Hầu hết gừng trồng từ
củ bất thụ nên rất ít khi có hoa [23]. Củ gừng làm gia vị, làm thuốc và cất tinh dầu
[7, 13, 46].
Giới thiệu về cây gừng Gié ở Nghệ An.
Nghệ An có điều kiện tự nhiên nhiều đồi núi, gừng trồng có nguồn gốc địa
phƣơng cho chất lƣợng tốt và ổn định cho nên gừng đƣợc trồng tƣơng đối nhiều,
nhiều nhất là các huyện Tƣơng Dƣơng và Kỳ Sơn [45]. Gừng Gié (có tài liệu viết là
gừng Dé) là một trong những loại cây nông nghiệp quan trọng ở đây. Gừng Gié (tên
khoa học là Zingiber officinale Roscoe) hiện đang đƣợc trồng với quy mô lớn, phục
vụ nhu cầu thị trƣờng trong nƣớc và đang từng bƣớc đƣợc xuất khẩu sang các nƣớc
khác nhƣ: Nhật, Châu Âu,.. đem lại giá trị kinh tế cao.
- Đặc điểm thực vật: Cây thấp, lá nhỏ, củ nhỏ, “thịt củ” màu vàng tƣơi, nhiều xơ
nhƣng rất cay và thơm.
Học viên: Nguyễn Văn An

6


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

- Thời điểm sản xuất, thu hoạch: gừng trồng ở đây bắt đầu trồng vào mùa xuân
(khoảng tháng 2-4 hàng năm) và thu hoạch vào mùa đông (tháng 12-1). Thƣờng thu
hoạch vào giai đoạn cây đƣợc 1 năm tuổi hoặc sớm hơn (khoảng 9 tới 10 tháng) tuy
nhiên nếu chƣa thu hoạch do giá thấp hoặc điều kiện thời tiết phù hợp thì có thể để
lại, cây vẫn có thể phát triển thêm đƣợc, tới mùa xuân năm sau từ thân rễ các chồi

mới lại mọc lên và lại bắt đầu một chu kỳ sinh trƣởng mới. Thân rễ (củ) ở gừng
thƣờng chỉ phân nhánh theo bề ngang trên mặt đất [14].
1.1.2.3. Thành phần hóa học và giá trị dinh dƣỡng củ gừng.
Thông thƣờng trong củ Gừng tƣơi nƣớc chiếm phần lớn (80-85%), các hợp
chất khô chiếm khoảng 12-15%, còn tinh dầu chỉ có 0,25-0,35%; riêng với gừng
Gié có lƣợng tinh dầu cao hơn gừng Trâu, khoảng gồm 2,8 ÷ 3,5% tinh dầu (trong
củ khô). Thành phần chính của tinh dầu loài này là zingiberen (30-38,1%) và các
chất thuộc nhóm secquiterpen hydrocarbon (chiếm tới 60-70%) [13].
Bảng 1.1 Thành phần dinh dƣỡng trong 100g Gừng [24].
STT Thành phần
1

Nƣớc

Gừng tƣơi
(Đơn vị: gam)
90

Gừng khô (bột)
(Đơn vị: gam)
9,4

2

Năng lƣợng

29 kcal

323 kcal

3

Protein

0,4

9.1

4

Lipit

0,8

5,9

5

Gluxit

5,1

58,3

6

Celluloza

3,3

12,5

7

Tro

0,5

4,8

Ngoài các thành phần chính theo bảng trên, khi đề cập tới thành phần sinh
học của Gừng, ngƣời ta thƣờng nhấn mạnh hơn vào thành phần tinh dầu, nhựa dầu
và các hợp chất phenol thực vật đóng vai trò chính của gia vị và cây thuốc này.
Những thành phần này lại có sự khác nhau giữa các loài, hay trong cùng một loài ở
các địa phƣơng khác nhau, cùng một cây vào các thời kỳ sinh trƣởng khác nhau là
khác nhau. Các thành phần có mặt trong gừng đƣợc nghiên cứu nhiều nhƣ:
Học viên: Nguyễn Văn An

7


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

Gingerol, Shogoal, paradol, ...[15, 48]. Hàm lƣợng nhựa dầu đã đƣợc công bố của
gừng là 3-5%, hàm lƣợng polyphenol tổng khoảng 870,1mg/g chất khô trong dịch
chiết thu đƣợc [55].
1.1.2.4. Sản lƣợng và giá trị kinh tế.
Gừng là một gia vị quan trọng và phổ biến, vì vậy hầu hết đƣợc trồng và khai

thác để sử dụng tại chỗ hoặc mua bán ở mức độ nhỏ trên các chợ ở từng địa
phƣơng. Tuy nhiên, hiện nay nhiều nơi đã trồng gừng tập trung với quy mô lớn để
tiến hành sản xuất hàng hóa mua bán rộng khắp với thị trƣờng trong nƣớc và trên
thế giới nhƣ: Cao Bằng, Lạng Sơn, Nghệ An, Hải Dƣơng, các tỉnh Tây Nguyên,
Lâm Đồng, các tỉnh miền tây,…
Sản phẩm chế biến từ Gừng là mặt hàng đƣợc ƣa chuộng trên thị trƣờng thế
giới. Đây là một trong các mặt hàng gia vị quan trọng, sản lƣợng sản xuất hàng năm
tƣơng đối lớn, năm 2009 khoảng 1,2 triệu tấn/năm [2]. Các mặt hàng thƣơng mại
phổ biến là gừng tƣơi, gừng khô nguyên củ, bột gừng và gừng thái lát sấy khô. Từ
năm 2000, sản lƣợng gừng xuất khẩu của chúng ta ra các thị trƣờng (Châu Âu, Mỹ,
Nhật, Trung Đông,..) đã vào khoảng hơn 192 nghìn tấn (nguồn: Viện nghiên cứu
Thƣơng Mại- Bộ Thƣơng Mại) đem lại giá trị kinh tế nhiều triệu USD. Các nƣớc
xuất khẩu gừng nhiều nhất hiện nay là: Ấn Độ, Trung Quốc, Nigeria, Thái Lan, …
A, Vai trò của gừng trong công nghệ thực phẩm.
Có thể sử dụng gừng cả dạng tƣơi (củ, lá) hoặc dạng bột khô cho nhiều mục
đích khác nhau.
- Thƣờng trong chế biến thực phẩm, củ gừng đƣợc giã nhuyễn hoặc cắt lát ƣớp vào
thực phẩm: các món ăn thƣờng dùng gừng nhƣ xào thịt, kho cá, các món nƣớng,
kimchi, súp,..
- Các sản phẩm khác nhƣ bánh, mứt, kẹo, trà, cà phê, nƣớc giải khát, rƣợu và bia
gừng cũng đƣợc sản xuất với thành phần không thể thiếu là gừng.
- Gừng đƣợc sử dụng làm gừng muối hay nƣớc chấm: tƣơng gừng, nƣớc mắm
gừng,..

Học viên: Nguyễn Văn An

8


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

B, Vai trò của gừng trong dược học.
Gừng là một cây thuốc có giá trị không chỉ trong Đông y mà cả Tây y. Trong
Đông y, gừng là một vị thuốc dễ tìm, quan trọng và có nhiều tác dụng chữa bệnh
(Gừng tƣơi tên đông y là Sinh Khƣơng, gừng khô là Can khƣơng,…) về đƣờng tiêu
hóa, đau nhức, cảm lạnh,....[7, 46]
Chi gừng ở Việt Nam rất đa dạng, gồm nhiều loài nhƣng chỉ có một số loài
đƣợc trồng quy mô lớn trong đó có gừng Gié. Loài gừng Gié có thể thích nghi tốt
với các điều kiện thổ nhƣỡng ở nhiều nơi, chất lƣợng luôn đƣợc đánh giá cao hơn so
với các giống gừng Trâu. Những ứng dụng của gừng trong thực phẩm là rất đa
dạng, cùng với các tính chất dƣợc học và cảm quan hữu ích kể trên, hƣớng nghiên
cứu sử dụng dịch chiết từ gừng trong bảo quản là một định hƣớng nghiên cứu ứng
dụng mới của loài thực vật này trong công nghệ thực phẩm.
1.1.3. Tổng quan về nguyên liệu Riềng.
1.1.3.1. Phân bố và phân loại Riềng ở Việt Nam.
Riềng (tên khoa học là Alpinia officinarum Hance) còn có tên khác là Đậu
Khấu, Lƣơng Khƣơng hay Riềng thuốc là một chi thực vật lớn, phân bố khắp vùng
Đông Á, Đông Nam Á, từ Ấn Độ tới Nhật Bản, Úc và khu vực Thái Bình Dƣơng.
Tại Việt Nam, Riềng đƣợc trồng rất phổ biến, chúng đƣợc trồng và mọc hoang sinh
trƣởng ở khắp các vùng từ bắc vào nam, một số loài đƣợc coi là đặc hữu (Riềng Phú
Thọ, Ré Bắc Bộ,..) [13, 30].
Theo thống kê của Nguyễn Quốc Bình (2011) thì nƣớc ta có 31 loài Riềng
trên tổng số 250 loài hiện biết trên thế giới [27]. Nhƣng cũng nhƣ Gừng, tuy có sự
đa dạng về nguồn gen các loài trong chi này ở nƣớc ta nhƣng thực tế chỉ có một số
loài đƣợc trồng phổ biến và đƣợc đề cập tới nhiều trong các tài liệu về dƣợc học hay
đời sống, nhƣ: Riềng, Riềng Nếp (Alpinia galanga (L.) Willd.), Riềng Ấm (Alpinia
zerumbet (Pers.) B.L. Burtt & R.M. Smith), Riềng Bắc Bộ, Riềng Bẹ, Riềng Lƣỡi
Ngắn, Riềng Malacca,.v.v... [13, 23, 46].

Học viên: Nguyễn Văn An

9


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

1.1.3.2. Đặc điểm sinh học [27].

Hình 1.2. Củ Riềng (Alpinia Officinarum Hance).
Cây cao 0,8-1,2m. Phiến dạng mũi mác hẹp, cỡ 20-35x1,5-2,5cm; không
cuống; lƣỡi lá dài 1,5-3m. Cụm hoa dạng chùy dài 10-15cm, không phân nhánh. Lá
bắc nhỏ; lá bắc con dạng vẩy, rất nhỏ, dài không quá 1m. Ống đài dài 1-1,4 cm. Ống
tràng dài 8-10mm; các thùy hình bầu dục dài, cỡ 2-2,2x0,4-0,6cm. Cánh môi cỡ 22,5x1,5-1,8cm, màu trắng, có sọc đỏ tỏa từ dƣới lên trên. Chỉ nhị dài 1-1,2cm, dài
gấp 2 lần bao phấn; không mào. Nhị lép mảnh, ngắn, đầu tù. Bầu gần nhƣ hình cầu,
có lông. Quả hình cầu, đƣờng kính đến 1cm, màu đỏ. Mùa hoa quả tháng 4-9, mọc
dƣới bóng cây, nơi ẩm. Cây đƣợc trồng và mọc hoang nhiều nơi ở Việt Nam, ngoài
ra còn có ở Ấn Độ, Mianma, Trung Quốc, Thái Lan, Lào, Campuchia, Malayxia,
Philippin, Indonexia và các nƣớc Đông Nam Á khác.
1.1.3.3. Thành phần hóa học và giá trị dinh dƣỡng.
Các thành phần chính của Riềng đƣợc mô tả theo bảng dƣới đây
Bảng 1.2. Thành phần dinh dƣỡng trong 100g Riềng [24].
STT Thành phần

Hàm lƣợng (Đơn vị: gam)

1

Nƣớc

91,7

2

Năng lƣợng

26 kcal

3

Protein

0,3

4

Lipit

-

5

Gluxit

2,5

6

Celluloza

3,7

7

Tro

1,8

Học viên: Nguyễn Văn An

10


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

Cũng nhƣ nhƣ gừng, khi đề cập tới riềng, ngƣời ta cũng thƣờng quan tâm
nhiều hơn tới các hợp chất tự nhiên làm nên tính chất của loại gia vị này ví dụ tinh
dầu và các hợp chất phenol thực vật. Nhiều thành phần đã đƣợc báo cáo nhƣ: 1,8cineol; α-cadinene; galangin; 3-O-methyl galangin; kaempferide; alipinin; galangol;
một số diarylheptanoid (đƣợc biết tới nhƣ các Diphenylheptanoid),...[60, 61, 65, 66,
81]. Nghiên cứu chiết riềng với dung môi cồn 95%(v/v) thì hàm lƣợng polyphenol
đạt 40,9÷0,2mg/g [60].
1.1.3.4. Sản lƣợng và giá trị kinh tế.
Cũng nhƣ gừng, riềng đƣợc trồng làm cây gia vị phổ biến phụ vụ nhu cầu
nhỏ lẻ từng địa phƣơng nhƣng hiện nay có nhiều vùng ở nƣớc ta đã sản xuất tập
trung và thƣơng mại hóa với số lƣợng lớn loài thực vật này: ở các tỉnh phía bắc nhƣ

Hƣng Yên, Bắc Ninh, một số tỉnh ở khu vực Tây Nguyên,...Sản phẩm thƣờng thấy
trên thị trƣờng là Riềng tƣơi, Riềng khô, bột Riềng.
1.1.3.5. Vai trò của riềng trong công nghệ thực phẩm và đời sống.
Riềng đƣợc sử dụng chủ yếu trong thực phẩm làm gia vị, trong đông y nó
cũng là một vị thuốc với tên gọi Cao Lƣơng Khƣơng. Riềng có thể sử dụng trực tiếp
dạng tƣơi hay dạng bột khô trong chế biến thức ăn. Các món ăn phổ biến thƣờng
dùng riềng nhƣ: các món thịt nƣớng, các món xào hay thêm trong thành phần chế
biến với nguyên liệu thịt, cá để giảm mùi tanh,…Do có mùi thơm và vị cay đặc
trƣng nên đây là thành phần không thể thiếu trong một số phƣơng thức chế biến
thức ăn của nhân dân.
Riềng đƣợc dùng cả trong đông và tây y làm thuốc kích thích tiêu hóa, ăn
ngon cơm, chữa đầy hơi, đau bụng, đau dạ dày, sốt rét, sốt nóng, đi lỏng, trúng hàn
và nôn mửa [7, 46].
Riềng là một loại gia vị phổ biến, có thể tìm thấy hầu khắp các vùng miền
nƣớc ta. Đây vừa là cây gia vị, cây cảnh, cây nông nghiệp quan trọng vừa là nguồn
dƣợc liệu quý trong chữa trị bệnh tật.

Học viên: Nguyễn Văn An

11


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

1.1.4. Các nghiên cứu về thành phần có hoạt tính sinh học từ gừng và riềng.
1.1.4.1. Các thành phần tự nhiên có hoạt tính sinh học trong gừng, riềng.
Trong thành phần cấu tạo hóa học của gừng và riềng, ngoài các thành phần
chính nêu trên còn có các thành phần khác đóng vai trò quan trọng vào khả năng

kháng khuẩn thực vật của mỗi loại nguyên liệu. Các hợp chất này thƣờng chiếm
lƣợng nhỏ (thƣờng là các sản phẩm trao đổi chất thứ cấp trong tế bào), thuộc nhiều
cấu trúc hóa học khác nhau [77]. Một số thành phần chính quan trọng đƣợc chỉ ra
nhƣ dƣới đây, bao gồm:
a, Nhóm các hợp chất phenol thực vật.
Các hợp chất phenol thực vật là nhóm các hợp chất hữu cơ tự nhiên, rất đa
dạng và không đồng nhất về cấu tạo hóa học, cơ sở để nhận biết nhóm hợp chất này
là sự có mặt của nhóm hydroxyl phenol ở dạng tự do hay dạng kết hợp nối trực tiếp
với nhân benzen và chỉ tìm thấy trong thực vật [16]. Các hợp chất này có vai trò
quan trọng trong thực phẩm, chúng có thể ảnh hƣởng tới màu sắc và tham gia quá
trình tạo hƣơng cho sản phẩm. Bên cạnh đó, với các hoạt tính sinh học đã đƣợc
nghiên cứu (khả năng kháng khuẩn, chống oxi hóa..), nhóm chất này góp phần
quyết định khả năng bảo quản của nguyên liệu gừng và riềng.
Có nhiều cách phân loại các hợp chất phenol thực vật, thƣờng ngƣời ta phân loại
theo cấu trúc hóa học (số lƣợng cacbon trong phân tử) hay mức độ phổ biến của các
nhóm chất này trong thực vật [83]. Tuy vậy, dựa vào đặc điểm cấu tạo có thể chia
thành 8 loại nhƣ sau [8]:
(1) Hydroxyl benzen (C6) và các dẫn xuất,
(2) Phenol cacboxyl (C6-C1),
(3) Dẫn xuất của phenol propan (C6-C3),
(4) Cumarin và cromon (C6-C3 dạng vòng),
(5) Benzophenol và xanton (C6-C1-C6),
(6) Stilben (C6-C2-C6),
(7) Các chất tropolon,
(8) Nhóm chất polyphenol (C6-C3-C6). Nhóm này gồm các nhóm nhỏ hơn có
nhiều chất có hoạt tính sinh học rất đa dạng, bao gồm : Auron và Chalcon ;
Học viên: Nguyễn Văn An

12

Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

flavonoid; tanin. Đây là nhóm chất rất đƣợc quan tâm và đã đƣợc nhiều nghiên cứu
chỉ ra hoạt tính sinh học của chúng [36, 44, 70, 83].
Các nhóm hợp chất phenol thực vật trên luôn có mặt trong các loài thực vật
nhƣng hàm lƣợng, thành phần và tỷ lệ của chúng phân bố ở các loài là khác nhau,
cùng một loài vào các thời kỳ sinh trƣởng khác nhau hay trồng ở các địa phƣơng
khác nhau cũng khác nhau. Thƣờng mỗi loài thực vật đƣợc đặc trƣng bởi một vài
nhóm có hàm lƣợng cao hơn đáng kể so với các nhóm chất khác.
b, Tinh dầu.
Ở tất cả các bộ phận của cây gừng và cây riềng (thân, lá, hoa quả, thân rễ)
đều có tinh dầu nhƣng thƣờng ở củ nhiều nhất, tập trung ở phần giữa vỏ và thịt củ
[4, 13]. Tinh dầu của hai loại nguyên liệu này đƣợc đánh giá có khả năng kháng
khuẩn, kháng nấm cao. Thành phần của tinh dầu hai loại nguyên liệu này rất phức
tạp, có hàng chục chất khác nhau và biến đổi tùy theo từng bộ phận, điều kiện thổ
nhƣỡng, thời kỳ sinh trƣởng và cách thức xử lý nguyên liệu. Thƣờng tinh dầu trong
củ riềng chứa 0,9-1% ; gồm chủ yếu : α-pinen ; 1,8-cineol ; eugenol ; cadinen ;…
Còn tinh dầu gừng chứa chủ yếu : camphen (3,8%) ; 1,8-cineol (4,54%) ; borneol
(0,33%) ; neral (1,96%) ; geranial (4,56%) ; ar-curcumen (12,9%) ; α-zingiberen
(33%);...[17]
c, Các vitamin.
Trong các nguyên liệu thực vật thƣờng có hàm lƣợng nhất định các vitamin
nhƣng nhóm các vitamin có hoạt tính sinh học đƣợc quan tâm hơn cả trong nghiên
cứu này là các vitamin có khả năng chống oxi hóa cao, ví dụ: vitamin C [77].
Vitamin C là một thành phần có hàm lƣợng nhỏ, tham gia vào khả năng chống oxi
hóa của nguyên liệu khi bảo quản nhƣng lại dễ bị ảnh hƣởng trong quá trình xử lý
và bảo quản nguyên liệu ban đầu.

1.1.4.2. Các nghiên cứu về gừng.
Đã có nhiều nghiên cứu cả ở Việt Nam và trên thế giới về gừng, với các nội
dung chính là: phân loại thực vật, đánh giá hàm lƣợng và khả năng của các hợp chất
tự nhiên có hoạt tính sinh học trong củ gừng cùng với một số các ứng dụng trong
thực phẩm. Các nghiên cứu này đã khẳng định khả năng kháng khuẩn và chống
Học viên: Nguyễn Văn An

13


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

OXH rất tốt từ gừng. Theo báo cáo nghiên cứu (2005) của hai tác giả U.N Ekwenye
và N.N Elegalam khi đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết cồn với gừng
và tỏi trên E.coli và S. typhi, kết quả khuếch tán đĩa giấy thu đƣợc của gừng với
E.coli là 9mm và S. typhi là 10mm; khi chiết nƣớc của tỏi không có hiệu quả với cả
hai chủng vsv này thì gừng lại cho kết quả vòng kháng khuẩn 8mm với S.typhi [82].
Các nghiên cứu báo cáo sau đó cũng xác nhận khả năng kháng khuẩn này, S.P.
Malu và cs khi thay đổi các dung môi chiết (nƣớc, n-hexan, ethyl acetate, Soxhlet
với cồn) cho thấy trừ dịch chiết với nƣớc, các dịch chiết còn lại đều có kết quả
dƣơng khi kiểm tra khả năng kháng khuẩn và ức chế các chủng gây bệnh nhƣ:
Coliform Bacillus, Staphylococus Epidermis,.. [74]. Nhiều nghiên cứu khác về khả
năng kháng khuẩn và chống oxi hóa của dịch chiết gừng đều khẳng định dịch chiết
từ gừng có hoạt tính sinh học mạnh [49-52, 54-56, 62, 63, 76].
Ở Việt Nam cũng đã có những nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của dịch
chiết từ gừng với một số ít ứng dụng [11]. Năm 2007, nhóm tác giả Nguyễn Thạc
Hòa và cs đã nghiên cứu ứng dụng axit thực phẩm và dịch chiết gừng, tỏi để bảo
quản thịt vịt cũng cho hiệu quả tốt mặc dù yếu tố cảm quan vẫn bị đánh giá là có

ảnh hƣởng [29].
1.1.4.3. Các nghiên cứu về Riềng.
Các nghiên cứu về riềng tuy ít hơn gừng nhƣng cũng chỉ ra đƣợc khả năng
kháng khuẩn rất tốt của nguyên liệu này. Các nghiên cứu gần đây thƣờng đề cập
nhiều tới Riềng Nếp, với Riềng thì mới chỉ phân lập các hợp chất chống oxi hóa
trong thành phần của nó [58, 71, 80, 79].
1.1.5. Các phƣơng pháp chiết tách các hợp chất có hoạt tính sinh học từ gừng
và riềng.
Với mục đích tách chiết các thành phần mong muốn trong nguyên liệu thực
vật nên khi đƣợc đem sử dụng không thể giữ nguyên trạng thái ban đầu của chúng
mà phải dùng các phƣơng pháp tách chiết để tách lấy các thành phần có lợi với mục
đích bảo quản.

Học viên: Nguyễn Văn An

14


Luận văn thạc sĩ khoa học

GVHD: PGS.TS Phan Thanh Tâm

1.1.5.1. Xử lý nguyên liệu ban đầu.
Gừng và riềng sau khi đƣợc thu hoạch, rửa sạch tạp chất đất cát đƣợc dùng
làm nguyên liệu cho sản xuất dịch chiết. Trong thực tế sản xuất, gừng và riềng là
hai nguyên liệu đƣợc trồng và thu hoạch tập trung theo mùa vụ, sản lƣợng lớn nên
việc bảo quản tƣơi nguyên củ để phục vụ sản xuất dịch chiết là rất khó khăn do có
những biến đổi thành phần hóa học, dễ hƣ hỏng và chiếm diện tích kho chứa. Điều
đó đặt ra yêu cầu phải đảm bảo ổn định chất lƣợng nguyên liệu đầu vào để dịch
chiết sau khi sản xuất có tính chất ổn định và chất lƣợng cao nhất. Thông thƣờng

biện pháp đƣợc sử dụng rộng rãi là sấy nguyên liệu với các hình thức khác nhau
nhƣ: sấy nguyên củ, thái lát rồi sấy. Các hai phƣơng pháp sấy nguyên liệu phổ biến
gồm:
- Phơi nắng: đây là phƣơng pháp truyền thống, chi phí thấp và dễ tiến hành. Tuy
nhiên nhƣợc điểm là phụ thuộc điều kiện thời tiết, tốn thời gian và diện tích sân
phơi, đồng thời không ổn định đƣợc nhiệt độ. Cùng một lƣợng ẩm mất đi (khoảng
90%) nhƣng dùng lò sấy ở 550C mất 13 giờ trong khi phơi nắng ở 38,160C mất
khoảng 5 ngày (mỗi ngày phơi 12 giờ) [68].
- Sấy bằng lò sấy: tuy tốn kém chi phí về năng lƣợng, thiết bị nhƣng có ƣu điểm nổi
trội hơn so với phƣơng pháp trên là tính chủ động và hiệu quả xử lý nguyên liệu cao
hơn nhiều. Phƣơng pháp này không phụ thuộc thời tiết, chủ động điều chỉnh đƣợc
nhiệt độ mong muốn và rút ngắn đáng kể thời gian sấy. Đây là biện pháp xử lý
nguyên liệu đƣợc áp dụng phổ biến nhất ở các vùng sản xuất nguyên liệu lớn ở
nƣớc ta. Sau khi sấy, độ ẩm nguyên liệu giảm xuống mức an toàn có thể giữ nguyên
trạng thái đó hoặc nghiền thành bột để dễ dàng bảo quản hơn.
1.1.5.2. Phƣơng pháp chiết tách các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học.
Các phƣơng pháp chiết.
Phƣơng pháp chiết tách đƣợc sử dụng với hai loại nguyên liệu là chiết rắnlỏng (xảy ra sự hòa tan các chất trong nguyên liệu vào dung môi chiết). Có nhiều kỹ
thuật chiết dựa trên phƣơng pháp này [6], bao gồm:
- Phương pháp ngâm: Phƣơng pháp này tƣơng đối đơn giản, đƣợc dùng khá phổ
biến, có thể áp dụng chiết xuất ở quy mô lớn. Thông thƣờng nguyên liệu đƣợc cho
Học viên: Nguyễn Văn An

15