Nghiên cứu chiết xuất chống oxy hóa từ củ tỏi phan rang (allium sativum l) theo cách tiếp cận công nghệ xanh và thử nghiệm khả năng chống oxy hóa lipit trong cơ thịt cá nục xay

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA SAU ĐẠI HỌC
--------

NGUYỄN THỊ YẾN PHƯỢNG

NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT CHẤT CHỐNG OXY HÓA TỪ
CỦ TỎI PHAN RANG (Allium sativum L) THEO CÁCH TIẾP
CẬN CÔNG NGHỆ XANH VÀ THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG
CHỐNG OXY HÓA LIPIT TRONG CƠ THỊT CÁ NỤC XAY

LUẬN VĂN THẠC SỸ

KHÁNH HÒA - 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA SAU ĐẠI HỌC
--------

NGUYỄN THỊ YẾN PHƯỢNG

NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT CHẤT CHỐNG OXY HÓA TỪ
CỦ TỎI PHAN RANG (Allium sativum L) THEO CÁCH TIẾP
CẬN CÔNG NGHỆ XANH VÀ THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG
CHỐNG OXY HÓA LIPIT TRONG CƠ THỊT CÁ NỤC XAY
LUẬN VĂN THẠC SỸ
Ngành:

Công nghệ Thực phẩm

Mã số:

60540101

Quyết định giao đề tài:

Số 369/QĐ-ĐHNT ngày 5/5/2016

Quyết định thành lập HĐ:
Ngày bảo vệ:

26/04/2017

Người hướng dẫn khoa học:
TS. HUỲNH NGUYỄN DUY BẢO
Chủ tịch Hội đồng:
PGS.TS. VŨ NGỌC BỘI
Khoa sau đại học:

KHÁNH HÒA - 2017


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình
nào khác.

Học viên

Nguyễn Thị Yến Phượng

i


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, trước tiên tôi xin gửi đến Ban Giám hiệu - Trường
Đại học Nha Trang, Lãnh đạo Khoa Sau đại học và Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ
Thực phẩm lời cảm ơn và lòng tự hào được học tập tại Trường trong những năm qua.
Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy: TS. Huỳnh Nguyễn Duy
Bảo, đã tận tâm hướng dẫn, động viên và truyền đạt cho tôi rất nhiều kiến thức quý
báu về khoa học, những kinh nghiệm thực tế cũng như những kỹ năng làm việc trong
suốt quá trình thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn thầy: PGS. TS. Vũ Ngọc Bội - Trưởng khoa Công nghệ
Thực phẩm, các Thầy Cô giáo trong Khoa Công nghệ Thực phẩm và tập thể cán bộ trong
các phòng thí nghiệm: Công nghệ Sinh học, khu công Nghệ cao, Chế biến Thủy sản Trung tâm Thí nghiệm Thực hành - Trường Đại học Nha Trang đã nhiệt tình và tạo điều
kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
Xin ghi nhận tình cảm và sự giúp đỡ nhiệt tình của chị Trần Thị Loan, học viên
cao học lớp CHCNTP-2014 và các bạn sinh viên trong suốt quá trình tôi thực hiện luận
văn này.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân và bạn bè
đã tạo điều kiện, động viên cỗ vũ tinh thần để tôi vượt qua mọi khó khăn trong suốt
thời gian vừa qua.
Khánh Hòa, ngày 26 tháng 04 năm 2017
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Yến Phượng

ii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ I
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. II
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................... VI
DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... VII
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... VIII
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ...........................................................................................4
1.1. Tổng quan về tỏi ......................................................................................................4
1.1.1. Tên gọi và lịch sử ..............................................................................................4
1.1.2. Phân loại và thành phần trong tỏi .....................................................................5
1.1.3. Hợp chất phenol và flavonoid ...........................................................................7
1.1.4. Tình hình nghiên cứu về Tỏi ở Việt Nam và trên thế giới...............................12
1.1.5. Cách tiếp cận công nghệ xanh ........................................................................13
1.1.6. Phương pháp tách chiết các hợp chất .............................................................24
1.2. Quá trình oxy hóa và chất chống oxy hóa ..............................................................28
1.2.1. Quá trình oxy hóa.............................................................................................28
1.2.2. Chất chống oxy hóa ........................................................................................28
1.2.3. Một số phương pháp đánh giá hoạt tính chống oxy hóa được áp dụng phổ biến .29
1.3. Quá trình oxy hóa chất béo .....................................................................................32
1.3.1. Phân loại..........................................................................................................32
1.3.2. Ảnh hưởng của quá trình oxy hóa chất béo đến chất lượng thực phẩm .........33
1.4 . Các vấn đề oxy hóa chất béo trong thịt cá ............................................................33
1.4.1. Vấn đề oxy hóa chất béo thịt cá ......................................................................33
1.4.2. Hạn chế oxy hóa chất béo thịt cá ....................................................................35
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......37
2.1. Nguyên vật liệu, hóa chất và phương pháp phân tích.............................................37
2.1.1. Nguyên vật liệu ................................................................................................37
2.1.2. Hóa chất ...........................................................................................................38
2.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................41

2.2.1. Phương pháp tiếp cận các nội dung của đề tài và sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát
....................................................................................................................................41
iii


2.2.2. Phân tích thành phần hóa thực vật nhận diện các hợp chất có hoạt tính chống
oxy hóa từ củ tỏi Phan Rang ......................................................................................43
2.2.3. Thí nghiệm sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến chiết xuất hoạt chất chống oxy hóa
từ củ tỏi .......................................................................................................................43
2.2.4. Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình chiết ....................49
2.2.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo quản đến hoạt tính chống oxy hóa dịch
chiết từ củ tỏi ...............................................................................................................56
2.2.6. Ảnh hưởng của phương pháp làm khô đến hoạt tính chống oxy hóa từ dịch chiết
tỏi

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

2.2.7. Nghiên cứu thử nghiệm chống oxy hóa lipid trong cơ thịt cá nục xay ..........60
2.2.8. Phương pháp xử lý số liệu ..............................................................................61
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................62
3.1. Thành phần hóa thực vật của củ tỏi phan rang .......................................................62
3.2. Sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến chiết xuất hoạt chất chống oxy hóa từ củ tỏi ..... 62
3.2.1. Đánh giá sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến chiết xuất hoạt chất chống oxy
hóa từ củ tỏi dựa vào hoạt tính khử gốc tự do DPPH của dịch chiết theo thiết kế thí
nghiệm Plackett-Burman ...........................................................................................64
3.2.2. Đánh giá sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến chiết xuất hoạt chất chống oxy
hóa từ củ tỏi dựa vào tổng năng lực khử theo thiết kế thí nghiệm Plackett-Burman 65
3.2.3. Đánh giá sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến chiết xuất hoạt chất chống oxy
hóa từ củ tỏi dựa vào hoạt tính chống oxy hóa lipid bằng phản ứng Fenton trong hệ
Lipid/FeCl2/H2O2 theo thiết kế thí nghiệm Plackett-Burman ....................................67

3.2.4. Đánh giá sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến chiết xuất hoạt chất chống oxy
hóa từ củ tỏi dựa vào hàm lượnghợp chất phenol tổng số theo thiết kế thí nghiệm
Plackett-Burman ........................................................................................................70
3.2.5. Đánh giá sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến chiết xuất hoạt chất chống oxy
hóa từ củ tỏi dựa vào hàm lượng flavonoid tổng số theo thiết kế thí nghiệm PlackettBurman.......................................................................................................................71
3.3. Ảnh hưởng của các yếu tố đến chiết xuất hoạt chất chống oxy hóa từ củ tỏi ........73
3.3.1. Ảnh hưởng của chiết xuất với sự hỗ trợ của sóng siêu âm ............................73
3.3.2. Xác định nồng độ dung môi chiết Ethanol ....................................................78
3.3.3. Xác định tỷ lệ nguyên liệu/dung môi chiết .....................................................83
iv


3.3.4. Xác định nhiệt độ chiết ...................................................................................86
3.3.5. Xác định thời gian chiết ..................................................................................89
3.3.6. Xác định số lần chiết .......................................................................................92
3.3.7. Đề xuất qui trình chiết xuất ở điều kiện thích hợp để thu dịch chiết giàu hoạt
tính chống oxy hóa từ củ tỏi ......................................................................................95
3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo quản đến hoạt tính chống oxy hóa dịch chiết
từ củ tỏi ...........................................................................................................................96
3.5. Ảnh hưởng của phương pháp làm khô đến hoạt tính chống oxy hóa từ dịch chiết củ
tỏi .................................................................................................................................100
3.6. Thử nghiệm khả năng chống oxy hóa lipid trong cơ thịt cá nục xay .................107
3.6.1. Ảnh hưởng của bổ sung dịch chiết từ củ tỏi đến sự biến đổi chỉ số peroxyde
trong cơ thịt cá nục xay theo thời gian bảo quản lạnh .............................................107
3.6.2. Ảnh hưởng của bổ sung dịch chiết củ tỏi đến sự biến đổi chỉ số TBARS của
các mẫu cá nục xay theo thời gian bảo quản lạnh ...................................................108
3.6.3. Ảnh hưởng của bổ sung dịch chiết từ củ tỏi đến sự biến đổi hàm lượng TVB-N
trong cơ thịt cá nục xay theo thời gian bảo quản lạnh .............................................110
Ảnh hưởng của bổ sung dịch chiết từ củ tỏi đến sự biến đổi hàm lượng TVB-N trong
cơ thịt cá nục xay theo thời gian bảo quản lạnh được trình bày ở hình 3.44. ..........110

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................112
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................114
PHỤ LỤC ....................................................................................................................123

v


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BHA : Butylhidroxitoluen
BHT : Butylhidroxianizol
DPPH : 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl
GAE : Gallic Acid Equivalent
MAD : Malonaldehyde
QE

: Quercetin Equivalent

SD

: Standard Deviation

SFE

: Super Critical Fluid Extraction

TCA : Acid Trichloracetic
TPC : Total Phenolic Compounds
ĐC

: Đối chứng

N9% : Nước cất 9%
T3% : Dịch chiết tỏi 3%
T6% : Dịch chiết tỏi 6%
T9% : Dịch chiết tỏi 9%
C9% : Vitamin C 400ppm 9%
CKTH : Chân không thăng hoa
ĐKTH : Điều kiện thích hợp
Ngl/dm: Nguyên liệu/dung môi
IC50 : Nồng độ của mẫu có thể ức chế 50% gốc tự do

vi


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Phân loại khoa học của củ tỏi (Allium sativum) .................................................5
Bảng 1.2. Giá trị dinh dưỡng trong 100g tỏi tươi ..............................................................6
Bảng 1.3. Phân loại khoa học của cá nục thuôn ..............................................................34
Bảng 1.4 . Thành phần khối lượng (%) của cá nục thuôn................................................... 35
Bảng 1.5. Thành phần hóa học (%)của cá nục thuôn ......................................................35
Bảng 2.1. Các biến trong ma trận thí nghiệm sàng lọc theo thiết kế Plackett-Burman...44
Bảng 2.2. Ma trận bố trí thí nghiệm sàng lọc các yếu tố ảnh hường đến chiết xuất hoạt
chất chống oxy hóa từ củ tỏi theo thiết kế Plackett-Burman..............................45
Bảng 2.3. Ma trận bố trí các thí nghiệm đầy đủ theo thiết kế Plackett-Burman .............46
Bảng 3.1. Thành phần hóa thực vật của củ tỏi Phan Rang ..............................................62
Bảng 3.2 Kết quả thí nghiệm sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến chiết hoạt chất chống
oxy hóa từ củ tỏi theo thiết kế thí nghiệm Plackett-Burman ..............................63
Bảng 3.3. Kết quả phân tích ANOVA ảnh hưởng của các yếu tố chiết xuất đến hoạt tính
khử gốc tự do bắt gốc DPPH của dịch chiết từ củ tỏi ........................................65
Bảng 3.4. Kết quả phân tích ANOVA ảnh hưởng của các yếu tố chiết xuất đến hoạt tính

chống oxy hóa dựa vào tổng năng lực khử của dịch chiết từ củ tỏi ...................67
Bảng 3.5. Kết quả phân tích ANOVA ảnh hưởng của các yếu tố chiết xuất đến hoạt tính
chống oxy hóa hóa lipid bằng phản ứng Fenton trong hệ Lipid/FeCl2/H2O2 của
dịch chiết từ củ tỏi ............................................................................................69
Bảng 3.6. Kết quả phân tích ANOVA ảnh hưởng của các yếu tố chiết xuất đến hàm
lượng hợp chất phenol tổng số của dịch chiết từ củ tỏi....................................71
Bảng 3.7. Kết quả phân tích ANOVA ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng
flavonoid tổng số của dịch chiết từ củ tỏi .......................................................73
Bảng 3.8. Khối lượng dịch củ tỏi sau làm khô (g) .......................................................100

vii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc của một số hợp chất phenol trong tự nhiên ............................................8
Hình 1.2. Cấu trúc của hợp chất flavonoid trong tự nhiên ............................................11
Hình 1.3. Sơ đồ cơ bản đề xuất sàng lọc các hợp chất có hoạt tính sinh học từ thiên
nhiên .................................................................................................................14
Hình 1.4. Những thay đổi trong hệ thống phân cấp phòng chống lãng phí ..................15
Hình 1.5. Docetaxel thay thế paclitaxel .....................................................................17
Hình 1.6. (-) - alpha-Bisabolol ( trái ) và artemisinin ( bên phải ). .........................18
Hình 1.7. Công nghệ tách hoạt chất sinh học từ thực vật (Chemat và cộng sự, 2012) ........19
Hình 1.8. Phân tích vòng đời của quá trình khai thác các sản phẩm tự nhiên...............23
Hình 1.9. Sơ đồ phản ứng giữa chất chống oxy hóa và gốc tự do DPPH .....................29
Hình 1.10. Sơ đồ ảnh hưởng của sự oxy hóa chất béo đến chất lượng thực phẩm. ......33
Hình 2.1. Củ tỏi Phan Rang được dùng trong nghiên cứu này......................................37
Hình 2.2. Cá nục thuôn (Decapterus macrosoma) dùng trong nghiên cứu này ............37
Hình 2.3. Sơ đồ tiếp cận tổng quát các nội dung đề tài .................................................41
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ..................................................................42
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm phân tích thành phần hóa thực vật nhận diện các hợp

chất có hoạt tính chống oxy hóa từ củ tỏi Phan Rang ......................................43
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định điều kiện ảnh hưởng đến quá trình chiết các
hợp chất chứa hoạt tính chống oxy hóa trong dịch chiết củ tỏi theo phần mềm
mã hóa các biến độc lập ...................................................................................47
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của sóng siêu âm đến quá trình
chiết ..................................................................................................................49
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ dung môi chiết ............................50
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nguyên liệu/dung môi chiết ..............51
Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ chiết ..........................................52
Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian chiết .........................................53
Hình 2.12. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định số lần chiết ..............................................54
Hình 2.13. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ
củ tỏi ở ở điều kiện chiết thích hợp ..................................................................55

viii


Hình 2.14. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến
hoạt tính chống oxy hóa dịch chiết...................................................................56
Hình 2.15. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của phương pháp làm khô đến hoạt tính
chống oxy hóa từ dịch chiết tỏi ........................................................................58
Hình 2.16. Sơ đồ bố trí thử nghiệm khả năng chống oxy hóa lipid trên thịt cá nục xay .....60
Hình 3.1. Pareto thể hiện ảnh hưởng của các yếu tố chiết xuất đến hoạt tính khử
gốc tự do DPPH của dịch chiết từ củ tỏi .......................................................64
Hình 3.2. Pareto thể hiện ảnh hưởng của các yếu tố chiết xuất đến hoạt tính chống oxy
hóa dựa vào tổng năng lực khử của dịch chiết từ củ tỏi ................................66
Hình 3.3. Pareto thể hiện ảnh hưởng của các yếu tố chiết xuất đến hoạt tính chống
oxy hóa hóa lipid bằng phản ứng Fenton trong hệ Lipid/FeCl2/H2O2 của dịch
chiết từ củ tỏi ...................................................................................................68
Hình 3.4. Pareto ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng hợp chất phenol tổng số

của dịch chiết từ củ tỏi ...................................................................................70
Hình 3.5. Pareto ảnh hưởng của các yếu tố chiết xuất đến hàm lượng flavonoid tổng
số của dịch chiết từ củ tỏi ...............................................................................72
Hình 3.6. Hoạt tính khử gốc tự do DPPH (a) và tổng năng lực khử (b) của dịch chiết
xuất từ củ tỏi với sự hỗ trợ của sóng siêu âm (SA) và không có sự hỗ trợ của
sóng siêu âm (KSA). Các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa
thống kê (p < 0,05) ...........................................................................................74
Hình 3.7. Hàm lượng hợp chất phenol tổng số (a), hàm lượng flavonoid tổng số (b) của
dịch chiết xuất từ củ tỏi với sự hỗ trợ của sóng siêu âm (SA) và không có sự
hỗ trợ của sóng siêu âm (KSA). Các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý
nghĩa thống kê (p<0,05) ...................................................................................75
Hình 3.8. Mối tương quan giữa khả năng khử gốc tự do DPPH (a) và tổng năng lực
khử (b) với hàm lượng hợp chất phenol có hỗ trợ siêu âm của dịch chiết củ tỏi
..........................................................................................................................77
Hình 3.9. Mối tương quan giữa hàm lượng flavonoid với khả năng khử gốc tự do
DPPH (a) và tổng năng lực khử (b) của dịch chiết từ củ tỏi ............................78
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH
trong dịch chiết củ tỏi. Các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa
thống kê (p< 0,05) ............................................................................................79
ix


Hình 3.11. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết đến tổng năng lực khử trong dịch
chiết củ tỏi.Các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê
(p<0,05) ............................................................................................................80
Hình 3.12. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết đến hàm lượng hợp chất phenol
tổng số trong dịch chiết củ tỏi. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau
có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). ........................................................................81
Hình 3.13. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi chiết đến hàm lượng flavonoid tổng số
trong dịch chiết củ tỏi. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý

nghĩa thống kê (p < 0,05). ................................................................................82
Hình 3.14. Ảnh hưởng của tỉ lệ chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH trong dịch
chiết củ tỏi. Các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<
0,05). .................................................................................................................83
Hình 3.15. Ảnh hưởng của tỉ lệ chiết đến tổng năng lực khử trong dịch chiết củ tỏi.Các
ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p< 0,05). .............84
Hình 3.16. Ảnh hưởng của tỉ lệ chiết đến hàm lượng hợp chất phenol tổng số trong
dịch chiết củ tỏi. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa
thống kê (p<0.05). ............................................................................................85
Hình 3.17. Ảnh hưởng của tỉ lệ chiết đến hàm lượng flavonoid tổng số trong dịch chiết
củ tỏi. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p <
0,05). .................................................................................................................85
Hình 3.18. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH trong dịch
chiết củ tỏi. Các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê
(p<0.05). ...........................................................................................................87
Hình 3.19. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến tổng năng lực khử trong dịch chiết củ tỏi.
..........................................................................................................................87
Hình 3.20. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng hợp chất phenol tổng số trong
dịch chiết củ tỏi. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa
thống kê (p<0,05). ............................................................................................88
Hình 3.21. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng flavonoid tổng số trong dịch
chiết củ tỏi. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống
kê (p<0,05). ......................................................................................................89

x


Hình 3.22. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH trong
dịch chiết củ tỏi.Các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê
(p<0,05). ...........................................................................................................90

Hình 3.23. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến tổng năng lực khử trong dịch chiết củ
tỏi.Các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05). .90
Hình 3.24. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng hợp chất phenol tổng số
trong dịch chiết củ tỏi. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý
nghĩa thống kê (p < 0,05). ................................................................................91
Hình 3.25. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng flavonoid tổng số trong dịch
chiết củ tỏi. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống
kê (p<0,05). ......................................................................................................92
Hình 3.26. Ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH trong dịch
chiết củ tỏi.Các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê
(p<0,05). ...........................................................................................................93
Hình 3.27. Ảnh hưởng của số lần chiết đến tổng năng lực khử trong dịch chiết củ tỏi. Các
ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05). ..............93
Hình 3.28. Ảnh hưởng của số lần chiết đến hàm lượng hợp chất phenol tổng số trong
dịch chiết củ tỏi. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa
thống kê (p<0,05). ............................................................................................94
Hình 3.29. Ảnh hưởng của số lần chiết đến hàm lượng flavonoid tổng số trong dịch
chiết củ tỏi. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống
kê (p<0,05). ......................................................................................................94
Hình 3.30. Qui trình chiết xuất ở điều kiện thích hợp thích hợp để thu dịch chiết giàu
hoạt tính chống oxy hóa từ củ tỏi .....................................................................96
Hình 3.31. Ảnh hưởng của phương pháp bảo phương pháp bảo quản thường và
phương pháp bảo phương pháp bảo quản lạnh đến khả năng khử gốc tự do
DPPH trong dịch chiết củ tỏi.Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau
có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). ........................................................................98
Hình 3.32. Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản thường và phương pháp bảo
phương pháp bảo quản lạnh đến tổng năng lực khử trong dịch chiết củ tỏi. Chữ
cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). ....98

xi

Hình 3.33. Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản đông đến khả năng khử gốc tự do
DPPH trong dịch chiết củ tỏi. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau
có ý nghĩa thống kê (p <0,05). .........................................................................98
Hình 3.34. Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản đông đến tổng năng lực khử trong
dịch chiết củ tỏi. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa
thống kê (p<0,05). ..........................................................................................100
Hình 3.35. So sánh ảnh hưởng của các phương pháp làm khô với dịch chiết ở điều kiện
thích hợp đến khả năng khử gốc tự do DPPH trong dịch chiết củ tỏi. Các ký tự
khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p< 0,05). ....................102
Hình 3.36. So sánh ảnh hưởng của các phương pháp làm khô với dịch chiết ở điều
kiện thích hợp đến tổng năng lực khử trong dịch chiết củ tỏi. Các ký tự khác
nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05)...............................102
Hình 3.37. So sánh ảnh hưởng của các phương pháp làm khô với dịch chiết ở điều kiện
thích hợp đến hàm lượng hợp chất phenol tổng số. Chữ cái khác nhau trên cột
chỉ ra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p<0,05). ........................................104
Hình 3.38. So sánh ảnh hưởng của các phương pháp làm khô với dịch chiết ở điều kiện
thích hợp đến hàm lượng flavonoid tổng số. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra
sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p <0,05). .................................................104
Hình 3.39. So sánh ảnh hưởng của các phương pháp làm khô với dịch chiết ở điều kiện
thích hợp đến hoạt tính chống oxy hóa hóa lipid bằng phản ứng Fenton trong
hệ Lipid/FeCl2/H2O2. Chữ cái khác nhau trên cột chỉ ra sự khác nhau có ý
nghĩa thống kê (p < 0,05). ..............................................................................105
Hình 3.40. Quy trình đề xuất làm khô dịch chiết tỏi ...................................................106
Hình 3.41. Sự biến đổi chỉ số peroxyde trong cơ thịt cá nục xay theo thời gian trong
quá trình bảo quản lạnh. Các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa
thống kê (p< 0,05). .........................................................................................107
Hình 3.42. Ảnh hưởng của bổ sung dịch chiết củ tỏi đến sự biến đổi chỉ số TBARS
trong cơ thịt cá nục xay theo thời gian bảo quản lạnh. Các ký tự khác nhau thể

hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05). ............................................109
Hình 3.43. Ảnh hưởng của bổ sung dịch chiết củ tỏi đến hàm lượng TVB-N của các
mẫu cá Nục xay trong quá trình bảo quản lạnh. Các ký tự khác nhau thể hiện
sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05). ....................................................110
xii


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Củ tỏi (Allium sativum L.) chiếm một vị trí nổi bật trong số các loại thực phẩm của con
người, không chỉ như một thứ gia vị, mà còn do tính chất chữa bệnh của nó, với sự hiện
diện của các hợp chất có hoạt tính sinh học. Hiện nay, tỏi được trồng phổ biến trên 90
quốc gia ở Châu Á, Châu Mỹ, Châu Âu và Châu Đại Dương với tổng sản lượng hàng
năm khoảng 17 triệu tấn và năng suất đạt từ 4,4 - 30,0 tấn/ha. Tại Việt Nam, tỏi được
du nhập khá lâu và được trồng phổ biến trong cả nước, nhưng tập trung chủ yếu ở các
vùng như: Hải Dương, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Lý Sơn-Quảng Ngãi và Phan Rang - Ninh
Thuận.
Trong thực phẩm, lipid là một trong những thành phần quan trọng và quá trình oxy hóa
lipid là nguyên nhân chính dẫn đến quá trình hư hỏng làm giảm giá trị dinh dưỡng và
chất lượng cảm quan của thực phẩm. Để ngăn ngừa hiện tượng oxy hóa lipid trong
thực phẩm, nhiều giải pháp đã được áp dụng, trong đó sử dụng các chất chống oxy hóa
từ tự nhiên được quan tâm nhiều nhất.
Trong những năm gần đây, xu hướng thế giới quan tâm về phát triển bền vững: hoá
học sạch, công nghệ xanh. Việc khai thác các sản phẩm tự nhiên theo hướng tiếp
cận công nghệ xanh nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe người tiêu dùng.
Chính vì vậy, đề tài này đã tiến hành:“Nghiên cứu chiết xuất chống oxy hoá từ củ tỏi
Phan Rang (Allium sativum L.) theo cách tiếp cận công nghệ xanh và thử nghiệm khả
năng chống oxy hoá lipit trong cơ thịt cá nục xay”.
Mục tiêu của đề tài :
(1)

Thiết lập quy trình chiết xuất chất chống oxy hoá từ củ tỏi Phan Rang theo

hướng tiếp cận của công nghệ xanh.
(2)

Đánh giá khả năng chống oxy hoá lipid trong cơ thịt cá nục của dịch chiết từ củ

tỏi Phan Rang.
Phương pháp nghiên cứu:
Sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết các hợp chất chứa hoạt tính chống
oxy hóa trong củ tỏi Phan Rang theo thiết kế Plackett-Burman. Đem đánh giá hoạt tính
khử gốc tự do DPPH, tổng năng lực khử, hàm lượng hợp chất phenol tổng số, hàm
lượng flavonoid tổng số và hàm lượng MDA bằng phản ứng Fenton trong hệ
Lipid/FeCl2/H2O2. Phân tích nhận diện các nhóm hợp chất sinh học có trong củ tỏi. Xác
định chỉ số TBARS, chỉ số peroxyde và hàm lượng TVB-N trong cơ thịt cá nục để đánh
xiii


giá khả năng chống oxy hóa lipid của dịch chiết. Áp dụng các phương pháp xử lý số liệu
và đánh giá kết quả đảm bảo yêu cầu khách quan về độ chính xác cho phép với sự hỗ trợ
của phần mềm thống kê R phiên bản Ri3863.3.3.0 với sự kiểm định TukeyHSD kiểm tra
sự khác biệt giữa các giá trị trung bình với mức ý nghĩa  = 0,05, phần mềm Design
expert 10, Microsoft Excel 2007.
Kết quả thu được:
Các hợp chất trong củ tỏi Phan Rang được nhận diện chứa nhiều nhất là nhóm
hợp chất phenol, flavonoid tiếp theo là nhóm hợp chất phytosterol, glycoside, tanin,
saponin và alkaloid.
Từ các kết quả nghiên cứu sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết các
hợp chấ chứa hoạt tính chống oxy hóa trong củ tỏi Phan Rang cho thấy, các nhân tố như
dung môi, tỷ lệ chiết, thời gian chiết, đồng hóa, siêu âm, số lần chiết đều ảnh hưởng đến

hoạt tính chống oxy hóa cũng như hàm lượng hợp chất phenol và flavonoid tổng số.
Xác định được điều kiện chiết thích hợp dịch tỏi với thông số là: dung môi chiết
là nước, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là 1/10 (g/ml), nhiệt độ chiết là 30oC và thời gian
chiết là 15 phút, đồng hóa là 120 giây, số lần chiết là 2, chiết với sự hỗ trợ của sóng
siêu âm ở tần số 37 kHz.
Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa theo các phương pháp bảo quản cho thấy
phương pháp bảo quản đông -20oC thì bảo quản dịch chiết củ tỏi tốt nhất có thể kéo
dài vài tháng, tiếp đến bảo quản lạnh 0-4 oC thời gian bảo quản kéo dài hơn ở nhiệt độ
bảo quản thường.
Đã đánh giá được hoạt tính chống oxy hóa bằng phương pháp làm khô của dịch
chiết từ củ tỏi Phan Rang cho thấy khả năng khử gốc tự do DPPH, tổng năng lực khử,
hàm lượng hợp chất phenol tổng số, hàm lượng flavonoid và hàm lượng MDA bằng
phản ứng fenton trong hệ Lipid/FeCl2/H2O2 tương ứng lần lượt với các phương pháp
làm khô như sau: sấy chân không > cô quay chân không > dịch chiết ở điều kiện thích
hợp (ĐKTH) > sấy chân không thăng hoa (CKTH).
Khối lượng dịch tỏi sau sấy CKTH, sấy chân không (80 oC) và cô quay chân không
(80oC), với thể tích dịch chiết là 50 ml tương ứng là 1,27± 0,05g; 1,53 ± 0,03g và 1,89 ±
0,05g.
Bước đầu đã thử nghiệm chống oxy hóa lipid của thịt cá nục bảo quản lạnh bằng
cách dùng dịch chiết củ tỏi . Thịt cá nục vẫn giữ được chất lượng tươi nguyên trong thời
xiv


gian bảo quản lạnh đến 7 ngày và chỉ số biểu hiện khả năng oxy hóa của chất béo thịt cá
nục ( -PV, TBARS, TVB-N)- giảm đi đáng kể so với mẫu đối chứng không xử lý dịch
chiết.
Từ khóa: hoạt tính chống oxy hóa, Allium sativum L., công nghệ xanh, cá nục.

xv

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Tỏi có tên khoa học là Allium sativum L., thuộc họ Alliaceae và đặc tính có lợi
của tỏi đã được công nhận trong hơn 5000 năm (Amagase và cộng sự, 2001).
Tỏi thường được sử dụng làm gia vị thực phẩm ở nhiều nền văn hóa khác nhau trên
thế giới và tác dụng chữa trị bệnh của nó đã được biết đến từ thời cổ đại. Trong y học,
tỏi được dùng làm dược liệu ở nhiều nước trên thế giới, đặc biệt ở các nước thuộc
Châu Á. Công dụng chữa trị bệnh của tỏi đã được nhà sinh lý học La Mã Dioscoride
ghi lại vào thế kỷ thứ nhất trước công nguyên. Thời xa xưa người cổ đại Ai cập đã biết
dùng tỏi làm 22 vị thuốc quý chữa bệnh đau đầu, suy nhược cơ thể và u thanh quản.
Theo y học cổ truyền tỏi có vị cay, mùi hắc, tính ẩm, hơi độc (Đỗ Tất Lợi, 2004).
Trong lịch sử tỏi được dùng để điều trị cảm lạnh, ho, hen suyễn và những nghiên cứu
gần đây cho thấy tỏi có tác dụng làm tăng cường hệ thống miễn dịch (Lawrence,
2011). Ngoài ra tỏi còn có tác dụng chữa được một số bệnh như hạ thấp mức
cholesterol trong máu (Yeh, 1994), tiểu cầu tập hợp (Steiner và cộng sự, 1996), hoạt
động chống viêm (Baek và cộng sự, 2001) và ức chế sự tổng hợp cholesterol (Piscitelli
và cộng sự, 2002). Tỏi từ lâu được biết đến có khả năng kháng khuẩn (Rees và cộng
sự, 1993 ; Sasaki và cộng sự, 1999 ; Shobana và cộng sự, 2009), kháng nấm (Pai và
Platt, 1995), chống ung thư (Unnikrishnan và Kuttan, 1990 ; Kaschula và cộng sự,
2010), chống oxy hóa (Galano và Francisco-Marquez, 2009) và kháng virus (Weber và
cộng sự, 1992). Vì vậy, tỏi được coi là một trong những loại thực phẩm phòng ngừa
bệnh tốt nhất, nhờ tác động tiềm năng và đa dạng của nó (Amagase, 2006). Nhiều
nghiên cứu cho thấy các đặc tính chống oxy hóa của tỏi có liên quan đến các hợp chất
phenol và flavonoid có trong tỏi (Miller và cộng sự, 2000) ; (Nuutila và cộng sự,
2003 ; Lawrence, 2011). Chung (2006) báo cáo rằng tỏi và dịch chiết từ đều có chất
chống oxy hóa hoạt động bảo vệ chống lại các tác hại do gốc tự do gây ra trong cơ thể.
Các dược tính của tỏi có liên quan chặt chẽ với sự hiện diện của hợp chất
phenol (phenol, flavonoid), polysaccharide và protein (Bianchini và Vainio,
2001; Nishimura và cộng sự, 2004). Tỏi có chứa một số hợp chất lưu huỳnh và phenol

có hoạt tính chất chống oxy hóa và kháng khuẩn cao (Corzo-Martinez và cộng sự,
2007; Lanzotti, 2006). Các hợp chất chứa lưu huỳnh đặc trưng trong tỏi là alliin,
allicin, acid amin. Trong đó, alliin là hợp chất lưu huỳnh đại diện chứa nhiều nhất
1


trong tỏi tươi và được chuyển hóa sang allicin bởi alliinase khi tỏi nghiền nát (Itakura
và cộng sự, 2001). Hơn nữa, allicin phản ứng thì ngay lập tức bị phân hủy các hợp chất
lưu huỳnh khác, chẳng hạn như: sulfide dimethyl, dimethyl disulfide, disulfide dially,
dithiine và ajoene (Ali và cộng sự, 2000).Tuy nhiên, tỷ lệ các thành phần bị ảnh hưởng
đáng kể bởi các phương pháp chuẩn bị trong sản xuất, kết quả hoạt động dược lý khác
nhau (Amagase và cộng sự, 2001; Kasuga và cộng sự, 2001). Tỏi đặc biệt quan trọng
trong dinh dưỡng và trong y học, nó có chứa các hợp chất của lưu huỳnh (alliin,
allicin, sulfide diallyl, ajoene, lectin…) nước, cellulose, các axit amin, chất béo, dầu
etheric, fructosans (carbohydrate), saponosides steroid, acid hữu cơ, các chất khoáng
(Mg, Zn, Se, germanium), vitamin (C, A, B), men,… (Kovacevic và cộng sự, 2000)
tác dụng của tỏi là rất đa dạng.
Trong công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm, các chất oxy hoá được sử
dụng rộng rãi để kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm. Mặc dù, có một số chất chống
oxy hóa tổng hợp như Butylated Hydroxyl Anisol (BHA) và Butylated Hydroxyl
Toluene (BHT), tuy nhiên người tiêu dùng đang lo ngại về sự an toàn của phụ gia thực
phẩm tổng hợp. Mối quan tâm này đã làm dấy lên một mối quan tâm lớn trong các
chất phụ gia tự nhiên (Pokorny, 1991). Ngoài ra, người tiêu dùng cũng có xu hướng
không muốn sử dụng các chất chống oxi hóa tổng hợp, do lo ngại những ảnh hưởng
xấu của chúng đến sức khỏe.
Lipid là một trong những thành phần quan trọng của thực phẩm, tuy nhiên trong
quá trình chế biến và bảo quản, lipid dễ bị phân hủy do các phản ứng oxy hóa. Peroxide,
các sản phẩm bậc I của quá trình tự oxy hóa, bị phân hủy thành các sản phẩm bậc II như
aldehyde, cetone, các acid hữu cơ mạch ngắn, ... Những hợp chất này giảm giá trị dinh
dưỡng và chất lượng cảm quan của thực phẩm như màu vàng hoặc nâu sẫm, mùi ôi khét,

vị đắng. Để ngăn ngừa hiện tượng oxy hóa lipid trong thực phẩm, nhiều giải pháp đã
được áp dụng, trong đó sử dụng các chất chống oxy hóa được quan tâm nhiều nhất. Hiện
nay, đã có nhiều nghiên cứu về chiết xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học từ tự nhiên,
trong đó có tỏi. Trong những năm gần đây, xu hướng thế giới quan tâm về phát triển bền
vững: hoá học sạch, công nghệ xanh. Việc khai thác các sản phẩm tự nhiên theo hướng
tiếp cận công nghệ xanh là một khái niệm mới để đáp ứng những thách thức của thế kỷ
21. Nhằm bảo vệ môi trường và người tiêu dùng, trong thời gian đó tăng cường cạnh
tranh của các ngành công nghiệp về sinh thái, sáng tạo và kinh tế.
2


Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài: “Nghiên cứu chiết xuất chống oxy hoá từ củ
tỏi (Allium sativum L) theo cách tiếp cận công nghệ xanh và thử nghiệm khả năng
chống oxy hoá lipit trong cơ thịt cá nục” là cần thiết.
MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
(1) Thiết lập quy trình chiết xuất chất chống oxy hoá từ củ tỏi Phan Rang theo

hướng tiếp cận của công nghệ xanh.
(2) Đánh giá khả năng chống oxy hoá lipid trong cơ thịt cá nục xay của dịch chiết từ

củ tỏi Phan Rang
2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
(1) Phân tích hóa thực vật để nhận diện các hợp chất chống oxy hóa có trong củ tỏi

Phan Rang.
(2) Nghiên cứu sàng lọc ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình chiết và xác định

điều kiện thích hợp để chiết xuất các hoạt chất chống oxy hóa từ củ tỏi Phang
Rang.
(3) Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian và điều kiện bảo quản đến sự biến đổi hoạt

tính chống oxy hóa của dịch chiết từ củ tỏi.
(4) Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện làm khô đến hoạt tính chống oxy hóa của

cao dịch chiết từ củ tỏi.
(5) Thử nghiệm khả năng chống oxy hoá lipit thịt cá nục bằng dịch chiết củ tỏi

trong bảo quản lạnh.
(6) Thiết lập quy trình chiết xuất chất chống oxy hoá từ củ tỏi theo hướng tiếp cận

của công nghệ xanh.
3. Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

Phát triển phương pháp chiết xuất theo hướng tiếp cận của công nghệ xanh
nhằm tạo ra các chế phẩm sinh học an toàn, làm giảm ô nhiễm môi trường theo xu
hướng phát triển bền vững của thế giới.
4. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
(1) Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần nâng cao giá trị sử dụng của củ tỏi

Phan Rang.
(2) Ứng dụng dịch chiết từ củ tỏi vào bảo quản thịt cá nục để ngăn ngừa sự oxy hóa

lipit và góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm thịt cá nục, đáp ứng nhu cầu của
người tiêu dùng và doanh nghiệp sản xuất sản phẩm thịt cá nục.
3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về tỏi
Từ lâu, Phan Rang nổi tiếng là xứ sở của tỏi và tỏi đã trở thành đặc sản của Phan

Rang. Người trồng tỏi Phan Rang rất tự hào về loại nông sản đặc biệt của mình, vừa là
món gia vị độc đáo không thể thiếu trong các món chế biến, vừa là dược liệu trị được
nhiều bệnh. Tỏi cùng y học dân gian hay những tập quán dân tộc đã thật sự hòa nhập
vào nhau; cùng với thiên nhiên-tỏi cũng chịu ảnh hưởng sâu sắc của sự biến hóa trong
quá trình chọn lọc tự nhiên nên có rất nhiều loài khác nhau (Heinrich và cộng sự, 2000).
Trên thế giới có hơn 600 loại tỏi khác nhau bởi độ lớn, màu sắc, hình dáng của củ, mùi
vị, số lượng tép tỏi trong một củ, vị hăng cay và công dụng trong từng loại tỏi khác nhau
(Hồ Huy Cường, 2013) .
Các nhà phân loại thực vật học cho rằng sơ khai chỉ có một loài Allium sativum.
Loài tỏi này có hai loài phụ: Ophioscorodon (hard-necked garlics) và Sativum (softnecked garlics). Tỏi Ophioscorodon là loại tỏi chính gốc và Sativum là loại tỏi
Ophioscorodon đã bị lai hóa bởi do điều kiện thổ nhưỡng gieo trồng khác nhau trong
quá trình chọn lọc tự nhiên (Hồ Huy Cường, 2013).
Theo các nghiên cứu mới nhất đã công bố rằng có 8 nhóm tỏi khác biệt đã được
tiến hóa; 6 nhóm thuộc loại hard-necked garlics (tỏi cổ cứng) có tên gọi là Asiatic,
Creole, Purple Stripe, Marbled Purple Stripe, Porcelain , Rocambole và 2 nhóm thuộc
loài soft-necked garlics (tỏi cổ mềm) là Artichoke và Silverskin.
Một nghiên cứu gần đây cho rằng có 17 loài tỏi khác nhau được biến hóa từ 8
nhóm trên. Thực tế trên khắp thế giới, có hàng trăm loài tỏi khác nhau đều được phát
triển từ 17 loài cơ bản trên. Chúng có những đặc tính khác nhau bởi được trồng trong
điều kiện thổ nhưỡng khác nhau như: sự phì nhiêu của đất, lượng mưa, nhiệt độ, độ
cao so với mực nước biển, thời điểm gieo trồng trong năm và chế độ nghiêm ngặt của
nước tưới….
1.1.1. Tên gọi và lịch sử
Tên Việt Nam: Tỏi.
Tên tiếng Anh: Garlic, (Leek-chỉ các loại tỏi khác).
Tên khoa học: Allium sativum.
Cây tỏi (Allium sativum) có lịch sử sử dụng trên 7.000 năm và đã được sử dụng
cho mục đích ẩm thực và làm thuốc. Cây tỏi có nguồn gốc ở Trung Á và sau đó được
4

phát triển sang Trung Quốc, Cận Ðông, khu vực Ðịa Trung Hải, Trung và Nam Âu, Ai
Cập và Mexico…
Theo tài liệu tiếng Phạn cho thấy tỏi được sử dụng làm thuốc khoảng 5.000 năm
trước và nó đã được sử dụng ít nhất 3.000 năm trong y học Trung Quốc. Người AiCập,
Babylon, Hy Lạp và La Mã sử dụng tỏi cho mục đích chữa bệnh .Tỏi được sử dụng
làm gia vị thiết yếu ở khu vực Ðịa Trung Hải, cũng như một gia vị không thể thiếu ở
Châu Á, Châu Phi và Châu Âu. Ðồng thời tỏi là đối tượng phục vụ nghiên cứu đầy
tiềm năng.
1.1.2. Phân loại và thành phần trong tỏi
1.1.2.1. Phân loại:
Cây tỏi (Allium sativum) được phân loại theo bảng 1.1 như sau:
Bảng 1.1 Phân loại khoa học của củ tỏi (Allium sativum)
Bộ (ordo):

Asparagales

Họ (familia):

Hành (Alliaceae)

Phân họ (subfamilia):

Hành (Allioideae)

Tông (tribus):

Hành (Allieae)

Chi (genus):

Hành tây (Allium)

Loài (species):

Tỏi (Allium sativum)

1.1.2.2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng
Tỏi có chứa 0,1% - 0,36% các hợp chất dầu dễ bay hơi quy định các tính chất
dược lý của tỏi (Rogers, 1991). Blackwood và Fulder (1987) báo cáo rằng một củ tỏi
trung bình nặng từ 3 đến 6 g và chứa khoảng 1 g carbohydrate (90% trong số đó là
sinistrin tinh bột), 0,2 g protein, 0,05 g chất xơ, 0,01 g chất béo và các vitamin A, B1,
B2, B3 và C. Vitamin B1 (thiamin) được kết hợp với các chất allicin và dễ dàng hấp thụ
vào ruột. Tỏi có chứa khoảng 10 loại khác nhau của các loại đường tự nhiên chiếm
khoảng một phần tư chất của nó; chúng bao gồm fructose, glucose, inulin và
arabinose. Và giá trị dinh dưỡng trong 100g củ tỏi tươi được trình bày ở bảng 1.2 dưới
đây:

5


Bảng 1.2. Giá trị dinh dưỡng trong 100g tỏi tươi
Theo phân tích của Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ
Năng lượng

623 kJ (149 kcal)

Cacbohydrat

33,06 g

Đường

1,00g

Chất xơ thực phẩm

2,1 g

Chất béo

0,5 g

Protein

6,39 g

beta-caroten

5,0 μg (0%)

Thiamin (Vit. B1)

0,2 mg (15%)

Riboflavin (Vit. B2)

0,11 mg (7%)

Niacin (Vit. B3)

0,7 mg (5%)

Axit pantothenic (Vit. B5)

0,596 mg (12%)

Vitamin B6

1,235 mg (95%)

Axit folic (Vit. B9)

3,0 μg (1%)

Vitamin C

31,2 mg (52%)

Canxi

181,0 mg (18%)

Sắt

1,7 mg (14%)

Magie

25,0 mg (7%)

Mangan

1,672 mg (84%)

Phospho

153,0 mg (22%)

Kali

401,0 mg (9%)

Natri

17,0 mg (1%)

Kẽm

1,16 mg (12%)

Selen

14,2 μg

Tỉ lệ phần trăm theo lượng hấp thụ của người lớn
(Nguồn : Cơ sở dữ liệu USDA)

6

1.1.3. Hợp chất phenol và flavonoid

Mặc dù hầu hết các hoạt động chống oxy hóa từ các nguồn thực vật được phát
hiện từ các hợp chất phenol (Cai và cộng sự, 2004), những ảnh hưởng này không phải
lúc nào cũng tương quan với sự hiện diện của một lượng lớn hợp chất phenol. Vì vậy,
cả hai hợp chất phenol và flavonoid cần được xem xét cùng nhau. Đối với điều này,
dịch chiết từ tỏi đã được phân tích hàm lượng hợp chất phenol và flavonoid. Các đặc
tính chống oxy hóa từ tỏi có liên quan đến các hợp chất phenol và flavonoid có trong
tỏi đã được ghi nhận (Miller và cộng sự, 2000;Nuutila và cộng sự, 2003; Lawrence,
2011). Theo nghiên cứu của Bozin và cộng sự (2008) hàm lượng hợp chất phenol thu
được tương tương (0,05-0,98 mg gallic acid/g chất khô), hàm lượng flavonoid thu
được (4,16-6,99 mg quercetin/g chất khô). Theo Nagella và cộng sự (2014) nghiên
cứu về “Thành phần các chất hợp chất phenol và hoạt tính chống oxy hoá của củ tỏi
thu thập từ các địa điểm khác nhau của Hàn Quốc” cũng đã xác định hàm lượng hợp
chất phenol và flavonoid có trong tỏi. Có thể nói hàm lượng hợp chất phenol và
flavonoid là những thành phần hóa thực vật quan trọng có chứa trong tỏi.
1.1.3.1. Hợp chấtphenol
Định nghĩa và công thức
Phenol là hợp chất có vòng thơm có nhóm hydroxyl gắn trực tiếp vào vòng
benzen hay vòng bezonoid. Sự hiện diện của các nhóm hydroxyl ảnh hưởng đến tính
chất vật lý của phenol. Các nhóm hydroxyl này hình thành liên kết hidro với các hợp
chất phenol khác và với nước, do đó phenol có nhiệt độ sôi cao và hòa tan trong nước
tốt hơn các hydrocacbon có cùng trọng lượng phân tử (Đái Văn Ban, 2008) .
Các hợp chất phenol rất đa dạng về cấu trúc. Dựa vào đặc trưng của khung
cacbon các hợp chất phenol được chia thành 3 nhóm chính: nhóm hợp chất phenol C6C1 (acid malic), nhóm hợp chất phenol C6-C3 (acid cafeic) và nhóm hợp chất phenol
C6-C3-C6 (catechin và flavonoid). Khả năng phản ứng tạo màu mạnh hay yếu phụ
thuộc vào cấu trúc của phenol cũng như nguồn enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa cách
hợp chất phenol này. Các polyphenol có chứa gốc pyrocatechin hoặc pyrogalic nên
chúng có thể tham gia phản ứng oxy hóa-khử, phản ứng cộng và phản ứng ngưng tụ.

Một số hợp chất phenol phổ biến trong tự nhiên được thể hiện trong Hình1.1.

7


Hình 1.1. Cấu trúc của một số hợp chất phenol trong tự nhiên (Đái Văn Ban, 2008)
 Vai trò của hợp chất phenol với sức khỏe con người
Trong khoảng hai thập niên gần đây, thế giới quan tâm đến gốc tự do và các chất
chống oxy hóa. Nhiều nghiên cứu khuyến khích việc sử dụng nhiều loại rau quả tươi
hàng ngày, sử dụng các chất chống oxy hóa tự nhiên là cách đơn giản và hữu hiệu nhất để
tăng cường sức khỏe, ngăn ngừa các bệnh do stress oxy hóa gây ra.
- Các hợp chất phenol có khả năng chống oxy hóa mạnh. Do đó giúp cơ thể ngăn ngừa
các bệnh ung thư, tim mạch, các bệnh về mắt, bệnh lão hóa sớm. Tannins có khả năng bình
thường hóa hoạt động của hệ vi khuẩn có ích trong ruột, ngăn ngừa quá trình thối rữa, sinh
hơi và các rối loạn khác làm cản trở hoạt động của ruột (Đái Duy Ban, 2008).
Các gốc tự do hay được gọi là các chất hoạt động chứa oxy và nitơ (Reactive
Oxygen Species – ROS và Reactive Nitrogen Species – RNS) được tạo ra trong quá
trình trao đổi chất tùy thuộc vào nồng độ mà chúng có tác động tốt hoặc xấu đến cơ thể
(Lại Thị Ngọc Hà và Vũ Thị Thư, 2009 ; Mazza, 2007). Ở nồng độ thấp các ROS, RNS là
các tín hiệu làm nhiệm vụ điều hòa phân ly tế bào, kích hoạt các yếu tố phiên mã cho
các gen tham gia quá trình miễn dịch kháng viêm, điều hòa biểu hiện các gen mã hóa
cho các enzyme chống oxy hóa (Lại Thị Ngọc Hà và Vũ Thị Thư, 2009).
8