SỬ DỤNG DỊCH TRÍCH TỪ THỰC VẬT ĐỂ HẠN CHẾ QUÁ TRÌNH OXY HÓA CHẤT BÉO TRONG SẢN PHẨM MAYONNAISE

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.91 MB, 116 trang )

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
----oOo----

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

SỬ DỤNG DỊCH TRÍCH TỪ THỰC VẬT ĐỂ HẠN
CHẾ QUÁ TRÌNH OXY HÓA CHẤT BÉO TRONG
SẢN PHẨM MAYONNAISE

SVTH: ĐẶNG TRUNG SANG – 1413240
NGUYỄN THANH TRIẾT – 1414168
GVHD: Th.S. TRẦN THỊ HỒNG HẠNH
PGS.TS. TÔN NỮ MINH NGUYỆT

TP. HỒ CHÍ MINH, 06/2018

Ý KIẾN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
..... ......................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
TP. Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm 2018
CÁN BỘ NHẬN XÉT

Ý KIẾN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
..... ......................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

đầu tiếp xúc với bộ môn thực phẩm, là người luôn lắng nghe và giải quyết các vấn đề
chúng em mắc phải trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng, chúng em xin trân trọng cảm ơn gia đình và những người bạn đã đồng
hành với chúng em trong suốt thời gian học tập và làm việc tại trường Đại học Bách
Khoa. Chính họ là chỗ dựa tinh thần và vật chất vững chắc giúp chúng em có thể tự tin
hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 6 năm 2018
Nhóm sinh viên thực hiện

Đặng Trung Sang
i

Nguyễn Thanh Triết

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết
TÓM TẮT LUẬN VĂN

Nghiên cứu này được thực hiện với mục đích khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa
của các dịch trích có nguồn gốc tự nhiên khi bổ sung vào sản phẩm thực phẩm. Cụ thể
là khảo sát, đánh giá khả năng kháng oxy hóa của dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá diếp
cá và lá rau om trên sản phẩm mayonnaise.
❖ Nội dung nghiên cứu: chia thành 2 phần chính.
Phần 1: Thu nhận các dịch trích theo từng điều kiện đã được công bố. Kiểm tra
hoạt tính kháng oxy hóa của các dịch trích.
Phần 2: Tạo mẫu mayonnaise ở quy mô phòng thí nghiệm. Bổ sung các dịch
trích vào sản phẩm và khảo sát mức độ hư hỏng của sản phẩm theo thời gian bảo quản
trong điều kiện gia tốc 50oC.

❖ Kết quả nghiên cứu:
Phần 1: Hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá diếp cá và
lá rau om lần lượt là 194.48±1.03, 496.43±29.07, 132.33±4.44, 56.44±0.94 mg GAE/g
chất khô dịch trích. Hoạt tính kháng oxy hóa của BHT dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá
diếp cá và lá rau om theo FRAP lần lượt là 1783±58, 1638±20, 2479±95, 677±20,
441±22 μmol TE/g chất khô dịch trích. Hoạt tính kháng oxy hóa của BHT, dịch trích
lá trà xanh, lá ổi, lá diếp cá và lá rau om theo giá trị IC50 lần lượt là 0.63±0.04,
0.50±0.00, 0.26±0.01, 1.38±0.02, 2.12±0.07 mg chất khô/ml. Như vậy hoạt tính kháng
oxy hóa của các dịch trích sẽ được sắp xếp theo giá trị tăng dần như sau dịch trích lá
diếp cá, dịch trích lá rau om, dịch trích lá trà xanh, dịch trích lá ổi.
Phần 2: Kết quả nghiên cứu cho thấy các dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá diếp cá,
lá rau om có tiềm năng thay thế phụ gia tổng hợp BHT. Các mẫu bổ sung 40 ppm dịch
trích lá trà xanh và 380 ppm dịch trích lá rau om là cho kết quả kháng oxy hóa trong
mayonnaise gần giống với mẫu BHT nhất. Hoạt tính kháng oxy hóa của các dịch trích
trong sản phẩm mayonnaise tăng dần khi tăng hàm lượng dịch trích bổ sung. Màu sắc
của sản phẩm có bị biến đổi sau khi bổ sung dịch trích, các mẫu bổ sung dịch trích lá
diếp cá và lá rau om làm thay đổi đáng kể màu sắc của sản phẩm mayonnaise sau 20
ngày bảo quản trong điều kiện gia tốc ở nhiệt độ 50oC. Các mẫu bổ sung dịch trích lá
trà xanh và dịch trích lá ổi thể hiện khả năng hạn chế sự thay đổi màu của sản phẩm,
ii

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

vượt trội hơn cả là mẫu bổ sung 80 ppm dịch trích lá ổi, kết quả thậm chí còn tốt hơn
mẫu bổ sung BHT thương mại.

iii

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết
MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i
TÓM TẮT LUẬN VĂN ................................................................................................. ii
MỤC LỤC ......................................................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ix
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU .............................................................................................1
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN ...........................................................................................3
2.1. Tổng quan về quá trình oxy hóa chất béo ............................................................3
2.1.1. Quá trình oxy hóa chất béo ...........................................................................3
2.1.2. Chất kháng oxy hóa và các cơ chế kháng oxy hóa .......................................5
2.1.3. Phương pháp xác định khả năng kháng oxy hóa của các chất kháng oxy
hóa ...........................................................................................................................9
2.2. Nhóm thực vật giàu chất kháng oxy hóa ............................................................ 11
2.2.1. Lá diếp cá ....................................................................................................13
2.2.2. Lá rau om ....................................................................................................14
2.2.3. Lá ổi ............................................................................................................16
2.2.4. Lá trà xanh ..................................................................................................17
2.3. Những bài báo nghiên cứu trên những nguyên liệu thực vật đã được công bố .18
2.4. Sản phẩm mayonnaise ........................................................................................20
2.5. Những bài báo nghiên cứu ảnh hưởng của các dịch trích từ thực vật đến quá
trình oxy hóa chất béo trong sản phẩm mayonnaise đã được công bố .....................23
CHƯƠNG 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................26

3.1. Nguyên liệu ........................................................................................................26
3.1.1. Nguyên liệu thu dịch trích ..........................................................................26
3.1.2. Nguyên liệu tạo sản phẩm...........................................................................27
3.2. Hóa chất – thiết bị .............................................................................................. 30
3.2.1. Hóa chất ......................................................................................................30
3.2.2. Thiết bị ........................................................................................................31
3.3. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................33
iv

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

3.3.1. Quy trình thu nhận dịch trích từ bột lá .......................................................33
3.3.2. Quy trình tạo mẫu mayonnaise ...................................................................34
3.4. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................36
3.4.1. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................36
3.4.2. Sơ đồ nghiên cứu ........................................................................................36
3.5. Kế hoạch thí nghiệm ..........................................................................................36
3.5.1. Thí nghiệm 1: Xác định hoạt tính kháng oxy hóa ......................................36
3.5.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng và loại dịch trích trong
quá trình bảo quản mayonnaise ............................................................................38
3.6. Các phương pháp phân tích ................................................................................39
3.6.1. Các phương pháp xác định hàm lượng và hoạt tính của chất kháng oxy hoá
trong dịch trích ......................................................................................................39
3.6.2. Phương pháp trích ly chất béo từ mẫu mayonnaise ....................................40
3.6.3. Các phương pháp xác định chỉ tiêu chất lượng của mẫu mayonnaise ........40
3.7. Phương pháp xử lí số liệu...................................................................................42
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ...................................................................44

4.1. Xác định hoạt tính kháng oxy hóa của các dịch trích ........................................44
4.2. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng và loại dịch trích trong quá trình bảo quản
mayonnaise ................................................................................................................47
4.2.1. Giá trị AV – Chỉ số acid .............................................................................49
4.2.2. Lượng nối đôi liên hợp (CD) ......................................................................52
4.2.3. Giá trị PoV – Chỉ số peroxide.....................................................................56
4.2.4. Giá trị TBARS ............................................................................................ 59
4.2.5. Màu sắc .......................................................................................................62
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 73
5.1. Kết luận ..............................................................................................................73
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................74
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 75
PHỤ LỤC ......................................................................................................................84

v

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết
DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1. Cấu trúc phức hình thành giữa EDTA và ion kim loại....................................6
Hình 2.2. Công thức cấu tạo của ascorbic acid ............................................................... 7
Hình 2.3. Cơ chế kháng oxy hóa của ascorbic acid.........................................................7
Hình 2.4. Công thức cấu tạo α-tocopherol ......................................................................7
Hình 2.5. Cơ chế kháng oxy hóa của tocopherol ............................................................8
Hình 2.6. Công thức của BHA (a) và BHT (b) ............................................................... 9
Hình 2.7. Công thức của TBHQ ......................................................................................9
Hình 2.8. Cơ chế phương pháp DPPH ..........................................................................10

Hình 2.9. Cơ chế phương pháp FRAP ...........................................................................11
Hình 2.10. Lá diếp cá ....................................................................................................13
Hình 2.11. Lá rau om .....................................................................................................14
Hình 2.12. Lá ổi .............................................................................................................16
Hình 2.13. Lá trà xanh ...................................................................................................17
Hình 2.14. Mayonnaise ..................................................................................................20
Hình 3.1. Bột lá diếp cá (trái) và rau om (phải) ............................................................ 26
Hình 3.2. Bột lá ổi (trái) và trà xanh (phải) ...................................................................26
Hình 3.3. Quy trình thu nhận dịch trích từ bột lá ..........................................................33
Hình 3.4. Quy trình tạo mẫu mayonnaise ......................................................................34
Hình 3.5. Sơ đồ nghiên cứu ...........................................................................................36
Hình 4.1. Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh (A) và lá ổi (B) đến giá trị AV (mg
KOH/g) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày ....................................49
Hình 4.2. Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá (C) và lá rau om (D) đến giá trị AV (mg
KOH/g) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày ....................................50
Hình 4.3. Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh (A) và lá ổi (B) đến giá trị CD (µmol/
mg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày ...................................52
Hình 4.4. Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá (C) và lá rau om (D) đến giá trị CD
(µmol/ mg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày .......................53
Hình 4.5. Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh (A) và lá ổi (B) đến giá trị PoV (meq
oxy hoạt hóa/ kg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày .............56
vi

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

Hình 4.6. Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá (C) và lá rau om (D) đến giá trị PoV
(meq oxy hoạt hóa/ kg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày ....57

Hình 4.7. Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh (A) và lá ổi (B) đến giá trị TBARS (mg
MA/ kg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày ...........................59
Hình 4.8. Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá (C) và lá rau om (D) đến giá trị TBARS
(mg MA/ kg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở 50C trong 20 ngày ....................60
Hình 4.9. Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh và lá ổi đến giá trị L của mẫu
mayonnaise bảo quản ở 50oC trong 20 ngày .................................................................65
Hình 4.10. Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá và lá rau om đến giá trị L của mẫu
mayonnaise bảo quản ở 50oC trong 20 ngày .................................................................65
Hình 4.11. Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh và lá ổi đến giá trị a của mẫu
mayonnaise bảo quản ở 50oC trong 20 ngày .................................................................67
Hình 4.12. Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá và lá rau om đến giá trị a của mẫu
mayonnaise bảo quản ở 50oC trong 20 ngày .................................................................67
Hình 4.13. Ảnh hưởng của dịch trích lá trà xanh và lá ổi đến giá trị b của mẫu
mayonnaise bảo quản ở 50oC trong 20 ngày .................................................................68
Hình 4.14. Ảnh hưởng của dịch trích lá diếp cá và lá rau om đến giá trị b của mẫu
mayonnaise bảo quản ở 50oC trong 20 ngày .................................................................68
Hình 4.15. Đồ thị thể hiện sự khác biệt về màu sắc của các mẫu có bổ sung dịch trích
lá trà xanh hoặc BHT so với mẫu ĐC ...........................................................................69
Hình 4.16. Đồ thị thể hiện sự khác biệt về màu sắc của các mẫu có bổ sung dịch trích
lá ổi hoặc BHT so với mẫu ĐC .....................................................................................70
Hình 4.17. Đồ thị thể hiện sự khác biệt về màu sắc của các mẫu có bổ sung dịch trích
lá diếp cá hoặc BHT so với mẫu ĐC .............................................................................70
Hình 4.18. Đồ thị thể hiện sự khác biệt về màu sắc của các mẫu có bổ sung dịch trích
lá rau om hoặc BHT so với mẫu ĐC .............................................................................71

vii

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết
DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Một số thực vật giàu chất kháng oxy hóa .....................................................12
Bảng 2.2. Hàm lượng của một số thành phần kháng oxy hóa trong lá diếp cá .............19
Bảng 3.1. Chất lượng dầu thực vật Tường An theo CODEX STAN 210 – 2005 .........27
Bảng 3.2. Chất lượng trứng gà Ba Huân theo TCVN 1858:1986 .................................27
Bảng 3.3. Chất lượng muối Sosal theo TCVN 3974:2015 ............................................28
Bảng 3.4. Chất lượng đường Biên Hòa theo TCVN 7270:2003 ...................................28
Bảng 3.5. Chất lượng giấm gạo Ajinomoto theo TCVN 3215_79 ................................ 29
Bảng 3.6. Chất lượng nước Danisa theo QCVN 02: 2009/BYT ...................................29
Bảng 3.7. Hóa chất dùng trong nghiên cứu ...................................................................30
Bảng 3.8. Thiết bị dùng trong nghiên cứu .....................................................................31
Bảng 3.9. Điều kiện trích ly các loại bột lá ...................................................................33
Bảng 3.10. Thành phần nguyên liệu tạo mẫu mayonnaise ............................................34
Bảng 4.1. Hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá diếp cá, lá rau
om (mg GAE/g chất khô dịch trích) ..............................................................................44
Bảng 4.2. Các giá trị hoạt tính kháng oxy hóa của BHT, dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá
diếp cá, lá rau om...........................................................................................................44
Bảng 4.3. Nồng độ chất khô dịch trích lá trà xanh, lá ổi, lá diếp cá, lá rau om ............45
Bảng 4.4. Nồng độ BHT và dịch trích được bổ sung vào mayonnise ...........................48
Bảng 4.5. Sự gia tăng giá trị AV theo % của các mẫu mayonnaise ở ngày 20 so với
ngày 0 trong quá trình bảo quản ....................................................................................51
Bảng 4.6. Sự gia tăng giá trị PoV theo % của các mẫu mayonnaise ở ngày 20 so với
ngày 0 trong quá trình bảo quản ....................................................................................58
Bảng 4.7. Sự thay đổi màu của các mẫu mayonnaise ...................................................62

viii

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ANOVA: Analysis Of Variance – Phân tích sự khác biệt
AOAC: Association Of Analytical Communities
AV: Acid value – Chỉ số acid
BHA: butylate hydroxyanisole
BHT: Butylate hydroxytoluene
BYT: Bộ y tế
CAR: Carotenoid
CD: Conjugated diene – Nối đôi liên hợp
CIE: Commission International de I’Eclairage
DPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl
EDTA: Ethylenediamine tetraacetic acid
FRAP: Ferric ion Reducing Antioxidant Power – Khả năng kháng oxy hóa được thể
hiện qua sự khử ion Fe3+
GAE: Gallic acid equivalent
HAT: Hydrogen atom transfer
HLB: Hydrophile-lipophile balance
MA: Malondialdehyde
PoV: Peroxide value – Chỉ số peroxide
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
SET: Single electron transfer
SOD: Superoxide dimustase
TBARS: Thiobarbituric Acid Reactive Substances
TBHQ: Tert-butyl hydroquinone
TCA: Trichloroacetic acid
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TE: Trolox equivalent
TMP: 1,1,3,3 – tetramethoxypropane
TPTZ: 2,4,6 -tri(2-pyridyl-s-triazine)
USDA: United States Department of Agriculture - Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ
ix

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU

Ngày nay, đời sống của con người ngày càng phát triển hơn, kèm theo đó, họ
quan tâm nhiều hơn về vấn đề ăn uống - không chỉ là ăn no mà thực phẩm còn phải
đảm bảo chất lượng về cảm quan, vệ sinh và tiện dụng. Đó cũng là lý do mà ngành
công nghệ thực phẩm phát triển ngày một mạnh mẽ hơn nhằm đáp ứng được nhu cầu
của người tiêu dùng. Nhiều loại sản phẩm đã được tạo ra để làm đa dạng các loại thực
phẩm cho người tiêu dùng lựa chọn và góp phần cải tiến chất lượng cũng như hương vị
của bữa ăn. Trong đó, mayonnaise là sản phẩm đang rất được ưa chuộng. Theo số liệu
từ Euromonitor, khi so sánh giữa các loại gia vị phổ biến ở Mỹ, lượng chi phí mà
người Mỹ chi trả cho sản phẩm mayonnaise là vào khoảng 2 tỷ đô la Mỹ ở năm 2013,
gần như gấp đôi so với tương cà, nước tương đen và lớn hơn rất nhiều lần so với các
loại gia vị khác. Hiện nay, mayonnaise có thể được dùng kèm với rất nhiều thực phẩm
khác nhau nhằm tăng giá trị cảm quan lên đáng kể như bánh mì kẹp, salad, thức ăn
chiên nên không thể phủ nhận sự phổ biến của nó.
Vì chỉ là một loại gia vị nên lượng mayonnaise sử dụng mỗi lần là không nhiều;
vì vậy nó cần được dự trữ trong thời gian dài. Tuy nhiên, mayonnaise có hàm lượng
béo rất cao do thành phần nguyên liệu chiếm chủ yếu là dầu - chứa nhiều acid béo
không no - nên rất dễ bị oxy hóa. Do đó các nhà sản xuất mayonnaise phải bổ sung
thêm các chất kháng oxy hóa vào sản phẩm để có thể kéo dài thời gian sử dụng, hạn

chế sự ôi thiu, hư hỏng của sản phẩm. Hiện nay, họ đã và đang sử dụng các chất kháng
oxy hóa tổng hợp bổ sung vào mayonnaise, mà phổ biến nhất chính là butylated
hydroxy toluen (BHT) hoặc butylated hydroxy anisol (BHA) để kéo dài thời gian sử
dụng, duy trì chất lượng của sản phẩm. Tuy nhiên, nhiều người tiêu dùng cũng như các
chuyên gia đang lo lắng về những ảnh hưởng xấu của các chất kháng oxy hóa tổng hợp
đến sức khỏe con người. Từ đó mà việc sử dụng các chất kháng oxy hóa có nguồn gốc
từ thiên nhiên đang ngày được quan tâm và được dùng làm đề tài nghiên cứu ở nhiều
nơi trên thế giới. Các nghiên cứu của N. Nuengchamnong và cộng sự (2009), M. L.
Bui và cộng sự (2004), H. Y. Chen và cộng sự (2007), D. H. Bastos và cộng sự (2007)
đã cho thấy các loại thực vật gồm lá diếp cá (Houttuynia cordata L.), lá rau om
(Limnophila aromatica L.), lá ổi (Psidium guajava L.) và lá trà xanh (Camellia
sinensis L.) có chứa nhiều chất có khả năng kháng oxy hóa [1-4].
1

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

Việc bổ sung chất kháng oxy hóa tự nhiên vào mayonnaise đã được nghiên cứu
bởi rất nhiều các nhà khoa học trên thế giới [5]. Nhưng đến nay vẫn chưa có bài báo
cáo nào về việc sử dụng dịch trích từ các loại thực vật kể trên cho sản phẩm
mayonnaise.
Trên cơ sở đó, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu “Sử dụng dịch trích từ thực
vật để hạn chế quá trình oxy hóa chất béo trong sản phẩm mayonnaise”. Mục đích của
nghiên cứu là khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá của dịch trích từ các loại thực vật kể
trên và khảo sát tác động của việc sử dụng dịch trích đó đối với sự oxy hóa chất béo
trong mayonnaise.
.

2

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN

2.1. Tổng quan về quá trình oxy hóa chất béo
2.1.1. Quá trình oxy hóa chất béo
Trong thực phẩm, chất béo là nguồn cung cấp năng lượng cao. Tuy nhiên, chất
béo không no trong thực phẩm dễ bị oxy hóa tạo thành sản phẩm bậc nhất là
hydroperoxide và các sản phẩm bậc hai như là aldehytes, ketones, acids, alcohols gây
bất lợi cho mùi, vị và làm giảm chất lượng dinh dưỡng của thực phẩm [6].
Tương tự như các sản phẩm giàu chất béo khác, mayonnaise rất dễ bị hư hỏng
bởi sự tự oxy hóa các chất béo không no có sẵn trong dầu và phospholipid trong lòng
đỏ trứng nguyên liệu [7].
Quá trình oxy hóa chất béo được xúc tác bởi các gốc tự do [6]. Cơ chế oxy hóa
chất béo của các gốc tự do có thể được chia thành 4 giai đoạn: khởi đầu (initiation), lan
truyền (propagation), phân nhánh (branching) và cuối cùng là giai đoạn kết thúc
(termination).
Sự khởi đầu của quá trình có thể được kích hoạt bởi nhiệt, bức xạ ion hóa, ánh
sáng hoặc các tác nhân hóa học như các metalloprotein và các ion kim loại.
Sự khởi đầu:
LH + R• → L• + RH
Trong đó: LH là chất béo không bão hòa tương tác với gốc tự do R• như khởi đầu
quá trình oxy hóa gốc tự do. Tương tác này tạo ra gốc allyl có khả năng phản ứng cao
(biểu hiện là L•), gốc này có khuynh hướng tương tác với oxy để tạo thành gốc peroxyl
(biểu hiện là LOO•) như là bước bắt đầu quá trình lan truyền.
Sự lan truyền:

L• + O2 → LOO•
LOO• + LH → L• + LOOH
Các gốc peroxyl tạo nên chuỗi phản ứng có thể làm oxy hóa chất béo, sản sinh
ra các hydroperoxyde (LOOH), sau đó phá vỡ thành một số hợp chất như alcohol,
ketone, aldehyde và các hydrocarbon khác cũng như các gốc alkoxyl (LO•).
3

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

Sự phân nhánh:
LOOH → LO• + HO•
2LOOH → LOO• + LO• + H2O
Sự phân hủy của các hydroperoxide thường liên quan đến quá trình xúc tác ion
kim loại chuyển tiếp, trong các phản ứng tương tự với hydrogen peroxide, tạo ra
peroxyl và các gốc alkoxyl.
LOOH + Mn+ + H+ → LO• + M(n+1)+ + H2O
LOOH + Mn+ + OH- → LOO• + Mn+ + H2O
Một ví dụ của xúc tác kim loại, sự tự oxy hóa chất béo có thể là do sự phân hủy
các hydroperoxide bởi các sắt và các ion sắt để tạo ra các gốc peroxyl và alkoxyl khởi
đầu phản ứng chuỗi gốc tự do:
LOOH + Fe3+ → LOO• + Fe2+ + H+
LOOH + Fe2+ → LO• + Fe3+ + HO- [8]
Nếu các gốc tự do đáp ứng và tạo thành các hợp chất không phân cực (non –
radical), quá trình được gọi là sự kết thúc [9].
LO• + LO• →
LOO• + LOO• →

Các sản phẩm không phân cực

LO• + LOO• →
Ngoài việc bị oxy hóa bởi các gốc tự do, chất béo không no trong thực phẩm còn
có thể bị oxy hóa nhờ sự xúc tác của enzyme lipoxygenase khi có mặt của oxy.
Enzyme lipoxygenase có thể được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm tự nhiên như
đậu nành, cám gạo, thịt, cá, trái cây và rau củ [10].
Quá trình oxy hóa chất béo là biến đổi quan trọng trong chế biến và bảo quản
thực phẩm. Đã có nhiều công bố khoa học về các vấn đề liên quan như sự oxy hóa chất
béo không no trong thủy sản [11, 12], sự oxy hóa chất béo trong thịt [12-14], sự oxy
hóa chất béo trong sữa bột [15], sự oxy hóa chất béo trong hệ nhũ tương dầu, nước
[16], ảnh hưởng của các phản ứng oxy hóa đến chất lượng cảm quan thực phẩm [17].
4

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

Bên cạnh đó, đã có những bằng chứng cho thấy các gốc tự do sinh ra trong quá
trình oxy hóa chất béo có thể gây các bệnh lý cho cơ thể người như ung thư, xơ vữa
động mạch, nhồi máu cơ tim, thấp khớp và nhiều loại bệnh lão hóa khác [18]. Chất
kháng oxy hóa có thể ngăn ngừa hoặc làm chậm các phản ứng oxy hóa và có thể tìm
trong nhiều nguồn nguyên liệu tự nhiên hoặc được tổng hợp bằng phương pháp hóa
học [19].
2.1.2. Chất kháng oxy hóa và các cơ chế kháng oxy hóa
Chất kháng oxy hóa là những chất khi hiện diện ở nồng độ thấp so với mẫu thực
phẩm, có khả năng ngăn chặn hoặc làm giảm tốc độ các phản ứng oxy hóa diễn ra
trong các mẫu thực phẩm [20]. Chất kháng oxy hóa được cho vào thực phẩm, đặc biệt
là các thực phẩm chứa dầu béo để hạn chế sự oxy hóa chất béo, giúp ngăn ngừa những

biến đổi dinh dưỡng, cảm quan và sự hình thành các độc tố trong thực phẩm. Chất
kháng oxy hóa cũng có tác dụng bảo vệ cấu trúc của các đại phân tử như protein và tế
bào khỏi các gốc tự do [21].
Các chất kháng oxy hóa hoạt động dựa trên cơ chế quét gốc tự do, tạo phức với
các kim loại để kìm hãm quá trình oxy hóa, dập tắt oxy nguyên tử cũng như các tác
nhân nhạy cảm với ánh sáng và bất hoạt enzyme lipoxygenase [22].
Chất kháng oxy hóa có thể được chia thành các nhóm sau:
• Chất ức chế phản ứng oxy hóa gốc tự do (ức chế sự hình thành của các gốc tự
do)
• Chất ức chế làm gián đoạn sự lan truyền của sự tự oxy hóa
• Chất dập tắt oxy đơn nguyên tử
• Chất kháng oxy hóa hỗ trợ (những chất này không thể hiện tác dụng kháng oxy
hóa khi sử dụng một mình nhưng sẽ tăng hoạt tính của chất kháng oxy hóa khi sử dụng
cùng nhau)
• Chất khử (biến đổi hydroperoxide thành những dạng ổn định hơn)
• Metal chalator (biến đổi những ion kim loại thành những dạng ổn định hơn)
[23]
❖ Từ các cơ chế trên, chất kháng oxy hóa có thể được phân thành hai nhóm chính:
phá vỡ chuỗi phản ứng (chain breaking) và ngăn chặn (preventing).
5

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

Nhóm thứ nhất: kháng oxy hóa bằng việc phản ứng với các gốc tự do tạo thành
các sản phẩm bền hơn, từ đó làm giảm lượng gốc tự do – tác nhân gây ra phản ứng oxy
hóa. Cơ chế này còn được gọi là cơ chế quét gốc tự do [24].
Chất kháng oxy hóa theo cơ chế quét gốc tự do bao gồm ascorbic acid,

isoascorbic acid (erythorbic acid), vitamin E, butylated hydroxytoluene (BHT),
butylated

hydroxyanisole

(BHA),

gallates

(propyl,

octyl,

dodecyl),

tert-

butylhydroquinone (TBHQ), propyl gallate một số hợp chất phenolic, carotenoid…
Chúng trung hòa các gốc tự do bằng cách cho đi một hydro nguyên tử (HAT –
hydrogen atom transfer) hoặc chuyển dịch một điện tử đơn (SET – single electron
transfer) [25].
Cơ chế quét gốc tự do của chất kháng oxy hóa theo Gordon (1990):
L +AH → LH + A•
LOO• + AH → LOOH + A
LO• + AH → LOH + A
Nhóm thứ hai: kháng oxy hóa bằng việc ngăn chặn các điều kiện của phản ứng
oxy hóa diễn ra như cô lập các kim loại đa hóa trị, dập tắt các oxy đơn bội, phân hủy
sản phẩm hydrogen peroxide thành nước và oxy bằng enzyme (superoxide dimustase –
SOD), chất kháng oxy hóa với nhiều cơ chế (sản phẩm của phản ứng Mallaird) [24].
Chất kháng oxy hóa theo cơ chế tạo phức với kim loại là những chất như: citric

acid, ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), phosphoric acid, tartaric acid… [24,
26]. Chúng tạo thành phức kim loại không tan, tạo các trở ngại về không gian giữa kim
loại và các thành phần trong thực phẩm hoặc các sản phẩm trung gian của quá trình
oxy hóa [27]. Ví dụ: EDTA khi kết hợp với ion kim loại sẽ tạo thành phức có năm
vòng với cấu trúc không gian phức tạp [26].

Hình 2.1. Cấu trúc phức hình thành giữa EDTA và ion kim loại [26]
6

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

❖ Dựa vào nguồn gốc xuất xứ, các chất kháng oxy hóa dùng trong thực phẩm
phân thành hai nhóm chính: chất kháng oxy hóa tự nhiên và chất kháng oxy hóa tổng
hợp [28]:
Chất kháng oxy hóa tự nhiên
Acid ascorbic (Vitamin C) bao gồm hai hợp chất có hoạt tính kháng oxy hóa là
L-ascorbic acid và L-dehydroascorbic acid. Ascorbic acid có khả năng quét các gốc
anion superoxide, hydrogen peroxide, gốc hydroxyl, oxy nguyên tử và oxide nitơ phản
ứng bằng cách cung cấp các hydro nguyên tử [29].

Hình 2.2. Công thức cấu tạo của ascorbic acid [29]

Hình 2.3. Cơ chế kháng oxy hóa của ascorbic acid [29]
Vitamin E là tên gọi chung của một bộ gồm bốn tocopherols (α-tocopherol, βtocopherol, -tocopherol và -tocopherol) và bốn tocotrienols (α-tocotrienol, βtocotrienol, -tocotrienol và -tocotrienol) [28].

Hình 2.4. Công thức cấu tạo α-tocopherol [28]
Tocopherol có tác dụng kháng oxy hóa theo cơ chế quét gốc tự do bằng cách

chuyển hydro tại gốc hydroxyl thứ 6 trên vòng chromanol cho gốc alkyl peroxy để tạo
ra hydro alkyl hydroperoxide và gốc tự do tocopherol [28].
7

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

Hình 2.5. Cơ chế kháng oxy hóa của tocopherol [28]
Một số chất kháng oxy hóa tự nhiên khác như flavonoid, phenolic acid,
carotenoid.
Flavonoid bao gồm flavonols, flavanols, anthocyanins, isoflavonoids, flavanones
và flavones. Đặc tính kháng oxy hóa có được là nhờ cấu trúc nhóm -OH gắn trên vòng.
Flavonoid đóng vai trò như một chất khử, cho hydro nguyên tử, dập tắt oxy nguyên tử,
quét gốc tự do và thậm chí là tạo được phức với ion kim loại. Chúng còn hoạt hóa các
enzyme kháng oxy hóa và ức chế enzyme oxidase [28].
Flavonoid phản ứng kháng oxy hóa theo cơ chế: F–OH + R• → F–O• + RH [30].
Phenolic acid được cấu thành từ hai thành phần quan trọng là hydroxycinnamic
acid và hydroxybenzoic acid. Phenolic acid có khả năng quét các gốc tự do, đặc biệt là
gốc hydroxyl, gốc peroxy, anion superoxide và peroxide nitrite [28]. Cơ chế kháng
oxy hóa của phenolic acid tương tự như flavonoid và tocopherol.
Carotenoid là một nhóm các sắc tố tự nhiên được tổng hợp bởi thực vật và vi sinh
vật. Chúng được chia thành hai nhóm là hydrocarbon carotenoid (lycopene và βcarotene) và oxygenated carotenoid (zeaxanthin và lutein). Carotenoid có khả năng
kháng oxy hóa theo cơ chế dập tắt oxy năng lượng cao [22], hoặc phản ứng với gốc tự
do [28].
Cơ chế dập tắt oxy năng lượng cao:
1

O2 + CAR → 3O2 + 3CAR*

3

CAR* → CAR + nhiệt

Cơ chế quét gốc tự do:
CAR + ROO• → CAR•+ + ROO- (SET)
CAR + ROO• → CAR• + ROOH (HAT)
8

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

Chất kháng oxy hóa tổng hợp
Các chất kháng oxy hóa tổng hợp: BHT (E231), BHA (E320), tocopherol tổng
hợp (E306), TBHQ, dodecyl gallate, propyl gallte (E310), ascorbyl palmitate.
BHA là tổ hợp của hai đồng phân 2-tert-butyl-4-hydroxyanisole và 3-tert-butyl4-hydroxyanisole. BHT được tạo thành từ phản ứng của p-cresol (4-methylphenol) với
isobutylene (2-methylpropene) với xúc tác sulfuric acid. Cả hai đều có dạng bột màu
trắng. BHA và BHT có khả năng kháng oxy theo cơ chế quét gốc tự do dựa vào nhóm
OH trên vòng tương tự với các chất kháng oxy hóa tự nhiên chứa phenol [31].

Hình 2.6. Công thức của BHA (a) và BHT (b) [32]
TBHQ là một hợp chất hữu cơ thơm có chứa vòng phenol. Nó là một dẫn xuất
của hydroquinone khi được gắn thêm một nhóm tert-butyl. TBHQ, BHT và BHA đều
được gọi chung là chất kháng oxy hóa phenolic tổng hợp, cơ chế kháng oxy hóa của
TBHQ và BHT là tương tự nhau [31].

Hình 2.7. Công thức của TBHQ [32]
2.1.3. Phương pháp xác định khả năng kháng oxy hóa của các chất kháng oxy

hóa
Phương pháp xác định khả năng kháng oxy hóa của các chất kháng oxy hóa
thường dựa trên cơ chế phản ứng chuyển nguyên tử hidro (HAT) và cơ chế chuyển
điện tử đơn (SET). Đối với các phương pháp dựa trên cơ chế chuyển nguyên tử hydro,
khả năng kháng oxy hóa được đánh giá dựa trên sự dập tắt gốc tự do thông qua việc
cho proton; các phản ứng này thường không phụ thuộc vào pH và thời gian diễn ra khá
nhanh [33, 34]. Đối với các phương pháp dựa trên cơ chế chuyển điện tử đơn, khả
9

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

năng kháng oxy hóa được đánh giá dựa trên sự giảm nồng độ các chất như kim loại
hoặc gốc tự do. Các phản ứng này thường phụ thuộc pH, thời gian phản ứng chậm và
trải qua nhiều bước [35].
❖ Phương pháp xác định hàm lượng phenolic tổng
Phương pháp Folin-Ciocalteu dùng để đo tổng lượng phenolic dựa vào việc
chuyển electron từ các phân tử phenolic sang thuốc thử Folin-Ciocalteu [36]. Chất
nhận điện tử trong thuốc thử là Mo6+ (màu vàng) để chuyển sang Mo5+ tạo thành phức
[Phenol- MoW11O40]-4 (màu xanh). Thuốc thử sẽ tác dụng với các chất chống oxi hóa
gốc phenol và cho sản phẩm có độ hấp thu cực đại tại bước sóng 765 nm [37]. Gallic
acid thường được sử dụng là chất chuẩn cho phép đo này.
Dựa vào cường độ màu của mẫu phân tích kết hợp với đồ thị đường chuẩn của
gallic acid, tính được hàm lượng tổng các hợp chất phenolic có trong mẫu phân tích
với đơn vị tính là miligam đương lượng gallic acid trên gam chất khô nguyên liệu lá
(mg GAE/ g chất khô nguyên liệu lá) [34, 36].
❖ Các phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hoá được sử dụng
Dựa theo phương pháp DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)

Hoạt tính kháng oxy hóa của mẫu dịch trích theo phương pháp DPPH được xác
định dựa trên phản ứng của các chất kháng oxy hóa có trong mẫu thử với gốc DPPH●
(hay còn gọi là sự dập tắt các gốc DPPH●). DPPH● là một gốc tự do chứa nitơ, ổn định,
có màu tím. Độ hấp thu cực đại của DPPH● trong ethanol hoặc methanol được ghi
nhân tại bước sóng 517nm hoặc 515nm [38, 39]. Khi cho chất kháng oxy hóa vào
dung dịch chứa DPPH●, các chất kháng oxy hóa sẽ khử gốc DPPH● thành DPPH có
màu vàng nhạt, do đó làm giảm độ hấp thu của DPPH● [40].

Hình 2.8. Cơ chế phương pháp DPPH
10

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

Hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH● được biểu diễn ở dạng giá trị IC50 - lượng
chất chống oxi hóa cần thiết để làm giảm 50 phần trăm nồng độ ban đầu của DPPH●.
Nồng độ DPPH● ban đầu sử dụng trong nghiên cứu này là 6.10-5 M trong dung môi
methanol (CH3OH), thời gian cho phản ứng là 30 phút, đo độ hấp thu tại bước sóng
517 nm [39]. Giá trị IC50 thu được bằng cách dựng đường tuyến tính giữa lượng mẫu
và phần trăm quét gốc tự do, từ đó thu được giá trị biểu diễn hàm lượng chất kháng
oxy hóa mà tại đó làm giảm 50 phần trăm nồng độ gốc tự do. Giá trị IC50 có đơn vị là
miligam chất khô hòa tan dịch trích lá (mg).
Dựa theo phương pháp FRAP (Ferric reducing antioxidant power)
FRAP là phương pháp để đánh giá khả năng chống oxi hóa của mẫu thử, Fe3+ bị
khử thành Fe2+ trong môi trường pH thấp tạo thành ferrous-tripyridyltriazine có màu
xanh. Giá trị FRAP thu được bằng cách đo độ hấp thu tại bước sóng 593 nm của mẫu
phản ứng [41].
Đo độ hấp thu của mẫu cần phân tích, kết hợp với đồ thị đường chuẩn được dựng

theo Trolox, xác định được hoạt tính kháng oxy hóa của mẫu cần phân tích với đơn vị
tính là µmol đương lượng Trolox/g chất khô hòa tan dịch trích lá (µmol TE/g chất khô
hòa tan dịch trích lá) [34].

Hình 2.9. Cơ chế phương pháp FRAP
2.2. Nhóm thực vật giàu chất kháng oxy hóa
Nhiều loại thực vật chứa các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa cao. Bảng 2.1
giới thiệu một số loài thực vật và các bộ phận của chúng có chứa các hợp chất kháng
oxy hóa.

11

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

Bảng 2.1. Một số thực vật giàu chất kháng oxy hóa
Thực

Tên khoa

vật

học

Bộ phận

Hợp chất kháng oxy
hóa

Tài liệu
tham
khảo

Flavonoids (quercitrin,
Diếp cá

Houttuynia
cordata

quercetin-3-O-ß-D
Lá

galactopyranoside,

[42, 43]

afzelin),
protocatechuic acid ...

Húng

Ocimum

quế

sanctum

Tinh dầu, terpenoid,

Lá

eugenol,

[43]

thymol, estragole
Carnosic acid,

Hương

Rosemarinus

thảo

officinalis

carnosol,

Cả cây

rosemarinic acid,

[44]

rosmanol...
Isoflavonoids, gallic
Ổi

Psidium

guajava

Lá, vỏ

acid, catechin,

quả, hạt,

epicathechin, rutin,

thịt

naringenin,

[42, 43, 45]

kaempferol ...
Rau om

Trà xanh

Tía tô

Rau má

Limnophila
aromatica
Camellia
sinensis
Perilla

frutescens
Centella
asiatica

Tinh dầu, flavonoid,

Lá

coumarin…
Tannin, cafein,

Lá

vitamin C
Tinh dầu, limonen,

Lá

rosmarinic acid…
Flavonoid, saponin,

Lá

hydrocotylin …

[43]

[43]

[43, 46]

[43, 47]

Đối tượng chính được khảo sát trong bài nghiên cứu này là lá diếp cá, lá rau om,
lá ổi và lá trà xanh.
12

Luận văn tốt nghiệp

Đặng Trung Sang – Nguyễn Thanh Triết

2.2.1. Lá diếp cá

Hình 2.10. Lá diếp cá
❖ Nguồn gốc, phân loại
Cây diếp cá còn có tên là cây lá giấp, ngư tinh thảo. Tên khoa học Houttuynia
cordata Thunb. Thuộc họ lá giấp Saururaceae [43].
Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (United States Department of Agriculture – USDA) đã
phân loại tên khoa học của rau diếp cá như sau:
Giới: Plantae
Ngành: Magnoliophyta
Lớp: Magnoliopsida
Bộ: Piperales
Họ: Saururaceae
Chi: Houttuynia Thunb.
Loài: Houttuynia cordata Thunb.
Rau diếp cá là một loại cỏ mọc tự nhiên quanh năm ở phía đông và phía nam của
Châu Á [48], với sự lan rộng vô tận khi rễ ở nơi ẩm ướt. Ở nước ta, chúng mọc hoang
ở khắp nơi ẩm thấp [43].

❖ Đặc điểm thực vật
Cây diếp cá là một loại cỏ nhỏ, mọc lâu năm, ưa chỗ ẩm ướt có thân rễ mọc
ngầm dưới đất. Rễ nhỏ mọc ở các đốt, thân mọc đứng cao 40cm, có lông hoặc ít lông.
Lá mọc cách, hình tim, đầu lá, hơi nhọn hay nhọn hẳn. Hoa nhỏ màu vàng nhạt, không
có bao hoa, mọc thành bông, có 4 lá bắc màu trắng, trông toàn bộ bề mặt của cụm hoa
và lá bắc giống như một cây hoa đơn độc, toàn cây vò có mùi tanh như cá. Hoa nở về
mùa hạ vào các tháng 5-8 [43].
13

SỬ DỤNG DỊCH TRÍCH TỪ THỰC VẬT ĐỂ HẠN CHẾ QUÁ TRÌNH OXY HÓA CHẤT BÉO TRONG SẢN PHẨM MAYONNAISE

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về