Nghiên cứu trích ly polyphenol từ củ hà thủ ô đỏ (Polygonum multiflorum Thunb.) và ứng dụng trong thực phẩm

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP

LÊ PHẠM TẤN QUỐC

NGHIÊN CỨU TRÍCH LY POLYPHENOL TỪ
CỦ HÀ THỦ Ô ĐỎ (POLYGONUM MULTIFLORUM
THUNB.) VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

2019


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã ngành: 62.54.01.01

NGHIÊN CỨU TRÍCH LY POLYPHENOL TỪ
CỦ HÀ THỦ Ô ĐỎ (POLYGONUM MULTIFLORUM
THUNB.) VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM

NGHIÊN CỨU SINH
LÊ PHẠM TẤN QUỐC
MSNCS: P1114006

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGs. Ts. NGUYỄN VĂN MƢỜI

2019


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

LỜI CẢM TẠ
Xin chân thành cảm n B n Giám hiệu tr ng i h c C n Th , Khoa
S u
i h c, Bộ môn Công nghệ Th c ph m, Phòng thí nghiệm, Văn phòng
kho v Th viện thuộc Khoa Nông nghiệp; á Phòng, Kho liên qu n ã t o
iều kiện thu n lợi cho tôi h c t p và th c hiện lu n án.
Tôi xin gửi l i biết n sâu sắ ến PGs.Ts. Nguyễn Văn M i, Th y ã
t n tình h ớng dẫn v
ng g p nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong quá trình
h c t p và th c hiện lu n án.
Chân thành cảm n PGs.Ts. Hồ Quảng ồ, PGs. Ts. Nguyễn Công Hà,
PGs. Ts. Tr n Th nh Trú ã lu n hỗ trợ và t o m i iều kiện thu n lợi cho tôi
trong suốt tiến trình h c t p.

Tôi luôn ghi nhớ và xin gửi l i ám n ến quý Th y Cô củ Tr ng i
h c C n Th ã t n tình giảng d y v giúp ỡ tôi trong suốt th i gian h c t p
và th c hiện ề tài.
Xin ợc gửi ến Ban Giám hiệu, B n Lãnh o Viện Công nghệ Sinh
h c và Th c ph m, Tr ng i h c Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh l i
ám n hân th nh v sâu sắc nhất. Tôi luôn ghi nhớ s quan tâm, hỗ trợ của
Nh tr ng và Viện ể tôi có thể hoàn thành việc h c t p và nghiên cứu. Chân
thành cảm n á b n ồng nghiệp ã hỗ trợ và t o iều kiện thu n lợi cho tôi
trong suốt tiến trình nghiên cứu khoa h c.
Trong suốt 4 năm th c hiện ề tài, t i lu n ợc s ồng hành, hỗ trợ
của các em sinh viên i h c ngành Công nghệ th c ph m từ á kh 07 ến
khóa 11 của Tr ng
i h c Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh. Các em
không quản ng i kh khăn, th i gi n ể cùng với tôi th c hiện các nghiên cứu
v h n thế nữa, các em còn luôn tiếp sức và hỗ trợ tôi trong nhiều lĩnh v c và
trong cuộc sống ến t n th i iểm này.
Cuối ùng, t i xin ợc gởi l i biết n ến gi ình với tất cả tình yêu và
s khuyến khích, ủng hộ ã d nh ho t i trong hặng
ng m go ể hoàn
th nh ợc lu n án nghiên cứu n y. ặc biệt, xin dành tặng ba mẹ các thành
quả m h m n y on ã t ợc.
Cần Thơ, ngày 23 tháng 08 năm 2019
Nghiên cứu sinh

Lê Ph m Tấn Quốc
Ng nh C ng nghệ Th

ph m

i

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

TÓM TẮT
Nghiên cứu ợc th c hiện nhằm xá ịnh ph ng pháp trí h ly tối u
ể thu nh n dịch chiết polyphenol
h m l ợng và ho t tính chống oxi hóa
cao từ củ hà thủ
ỏ (Polygonum multiflorum Thunb.) (HTO). ồng th i xác
ịnh tính chất kháng khu n, s t ng tá với protein, khả năng ứng dụng của
dịch chiết trong bảo quản rau quả, chế biến thịt á ũng nh kiểm tr ộc tính
của dịch chiết polyphenol. Bên c nh , việc t o ra bột sấy phun và thiết l p
mô hình suy giảm chất l ợng cho dịch chiết và chế ph m sấy phun ũng ợc
nghiên cứu.
Nội dung u tiên gồm các thí nghiệm theo dõi s ổn ịnh h m l ợng và
ho t tính polyphenol trong củ hà thủ
ỏ ở 3 d ng bảo quản khác nhau (củ

t i xắt lát l nh ng, h thủ ô xắt lát sấy khô và d ng bột ở nhiệt ộ phòng).
Trong nội dung thứ hai, sử dụng á ph ng pháp trí h ly khá nh u nh
ngâm trích, trích ly có hỗ trợ vi sóng và siêu âm nhằm tìm r ph ng pháp
trích ly tối u ể
ợ h m l ợng và ho t tính polyphenol cao nhất. Xác
ịnh các tính chất và khả năng ứng dụng của dịch trích polyphenol trong bảo
quản và chế biến một số th c ph m là những vấn ề
bản trong nội dung 3.
Ngoài ra, tiến hành sấy phun dịch chiết bằng chất mang là gum arabic và
maltodextrin; s u , xá ịnh á ặ iểm và tính chất hóa lý của chế ph m
sấy phun. ồng th i xây d ng mô hình d
oán s suy giảm chất l ợng
polyphenol trong dịch trích và chế ph m sấy phun theo nhiệt ộ bảo quản (nội
dung 4). ánh giá ộc tính cấp v ộ tính bán tr ng diễn của dịch trích trên
chuột là nội dung cuối cùng của lu n án (nội dung 5).
Kết quả nghiên cứu cho thấy, củ hà thủ t i ắt lát bảo quản l nh ng
nhanh duy trì s ổn ịnh polyphenol tốt h n so với mẫu bảo quản l nh ng
ch m sau 180 ngày. Trong khi , mẫu cắt lát sấy khô ở nhiệt ộ 60oC trong
210 phút duy trì h m l ợng và ho t tính polyphenol o h n á nhiệt ộ khác.
ối với mẫu bột khô, h m l ợng polyphenol giảm 13% và ho t tính giảm 6%
sau 100 ngày bảo quản ở nhiệt ộ phòng. So sánh á ph ng pháp trí h ly
khác nhau cho thấy, việc trích ly có hỗ trợ vi sóng là tốt nhất v
t hiệu quả
cao ở iều kiện công suất 127 W/g, th i gian trích 4,82 phút, tỷ lệ nguyên
liệu/dung môi 1/39,98 (g/mL) và nồng ộ dung môi acetone là 57,35% khi tiến
hành tối u h bằng ph ng pháp bề mặt áp ứng với h m l ợng và ho t tính
polyphenol tối u l n l ợt là 47,53±0,79 (mg GAE/g CK) và 334,07±3,04
(µmol TE/g CK). Polyphenol trong dịch chiết có khả năng t ng tá v l m
kết tủa protein (gelatin). Ngoài ra, cao chiết còn có khả năng kháng ợc một
số vi sinh v t nh Salmonella enteritidis, Staphylococcus aureus và

Trichoderma asperellum khi xá ịnh nồng ộ ức chế tối thiểu bằng ph ng

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

ii

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

pháp khuế h tán ĩ giấy. ồng th i ở nồng ộ dịch chiết polyphenol là 208
và 415 mg GAE/L có thể duy trì chất l ợng u ủ d ng cắt miếng trong 6
ng y trong iều kiện bảo quản l nh và thịt cá diêu hồng nghiền trong 100 ngày
khi trữ ng. Việc sử dụng chất m ng khá nh u ể sấy phun dịch chiết cho
thấy cả 2 chế ph m sấy phun có tính chất hóa lý hoàn toàn khác nhau, chế
ph m gum arabic có hiệu suất thu hồi, h m l ợng và ho t tính polyphenol tốt
h n hế ph m maltodextrin. Bên c nh , xây d ng ợc mô hình d oán s

suy giảm củ h m l ợng và ho t tính của dịch chiết và chế ph m sấy phun ở
nhiệt ộ bảo quản xá ịnh. Kết quả khảo sát trên chuột ở nồng ộ dịch chiết
o h n nhiều l n so với nồng ộ sử dụng trong th c ph m cho thấy dịch chiết
kh ng
ộc tính cấp ũng nh ộ tính bán tr ng diễn.
Từ khóa: chống oxy hóa, hà thủ ô, kháng khu n, polyphenol, vi sóng.

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

iii

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

ABSTRACT
The research was performed for determining the optimal extraction

method to obtain the highest content and antioxidant capacity of polyphenol
from Polygonum multiflorum Thunb. root. In addition, polyphenol extract was
evaluated anti-microorganism capacity, protein-polyphenols interaction,
applied polyphenol extract to storage of fruit, fish product processing and
tested the toxicity of extract. Besides, experiments were performed to spraydrying polyphenol extract with different carrier agents and built the model to
predict the shelf-life of polyphenol extract and spray-drying product at various
storage temperatures.
Experiments in part 1 studied some storage methods that affect the stable
content and antioxidant capacity of polyphenol from Polygonum multiflorum
Thunb. root, including freezing method, drying method (for sliced fresh root)
and storage of powdered product at room condition. In part 2, using various
extraction methods (maceration, microwave-assisted extraction and
ultrasound-assisted extraction) obtain the highest polyphenol content and
antioxidant capacity. Determining properties and application capacity of
polyphenol extract in storage and process some foods were a next major
content (part 3). Experiments in part 4 were performed to spray-drying
polyphenol extract with carrier agents as gum arabic and maltodextrin, then
analyzed physical-chemical properties of spray-drying products. Besides, this
study built the model to predict the degradation quality of polyphenol extract
and spray-drying product at various storage temperatures. Evaluating the acute
and semi-chronic toxicities of extract on mice was the last content of
dessertation (part 5).
The result showed that the quick-freezing method maintained the
stability of polyphenol of sliced fresh root during storage time better than slow
freezing method during 180 days. Besides, the sliced fresh root dried at 60oC
for 210 minutes, that had the maximum content and antioxidant capacity of
polyphenol. In addition, the content and antioxidant capacity of polyphenol of
dried powdered product decreased by 13% and 6% after 100th days at room
condition, respectively. Comparing between extraction methods showed that
microwave-assisted extraction was the optimal method and has the best results

at the microwave power of 127 W/g, extraction time of 4.82 minutes,
material/solvent ratio of 1/39.98 (g/mL) and acetone concentration of 57,35%
which was determined by response surface methodology. The optimal content
and antioxidant capacity of polyphenol were 47.53±0.79 (mg GAE/g DW) and
334.07±3.04 (µmol TE/g DW), respectively. The results also showed that

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

iv

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

there were protein-polyphenol interaction and precipitated protein (gelatin). In
addition, extract inhibited some microorganisms such as Salmonella enteritidis,
Staphylococcus aureus and Trichoderma asperellum, the minimum inhibitory

concentration of microorganism was determined by the paper disc diffusion
method. Polyphenol concentrations of 208 and 415 mg GAE/L maintained the
quality of fresh-cut papaya during 6 days at cold condition and minced red
tilapia during 100th days at freezing storage, respectively. Using different
carrier agents showed the both of spray-drying products that have different
physical-chemical properties, gum arabic maintained the yield, polyphenol
content and antioxidant capacity better than maltodextrin. In addition, the
predicted shelf-life models of total polyphenol content and antioxidant
capacity were performed at the determined temperature. Moreover, the results
indicated when applying extract concentration many times higher than the
usual one in food, there were not the acute and semi-chronic toxicities on mice.
Keywords: antioxidant, anti-microorganism, Polygonum multiflorum
Thunb., microwave, polyphenol.

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

v

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

LỜI CAM KẾT KẾT QUẢ
Tôi xin cam kết lu n án n y ợc hoàn thành d a trên các kết quả nghiên
cứu của tôi và các kết quả nghiên cứu n y h
ợc dùng cho bất cứ lu n án
cùng cấp nào khác.

Ngày 23 tháng 08 năm 2019
Ng

i h ớng dẫn khoa h c

PGs.Ts. Nguyễn Văn M

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

Tác giả lu n án

i

Lê Ph m Tấn Quốc

vi

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ .............................................................................................................. i
TÓM TẮT .............................................................................................................. ii
ABSTRACT ............................................................................................................. iv
LỜI CAM KẾT KẾT QUẢ ...................................................................................... vi
MỤC LỤC ............................................................................................................ vii
D NH S CH H NH ................................................................................................. xi
D NH S CH BẢNG ............................................................................................... xv
D NH S CH TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... xvii
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU ....................................................................................... 1
1.1 Tính cấp thiết của luận án .................................................................................. 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 2
1.2.1 Mục tiêu chung ............................................................................................................. 2
1.2.2 Mục tiêu cụ thể ............................................................................................................. 3
1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu...................................................................... 3

1.4 Ý nghĩa của luận án ............................................................................................ 3
1.4.1 Ý nghĩ kho h c.......................................................................................................... 3
1.4.2 Ý nghĩ th c tiễn .......................................................................................................... 3
1.5 Điểm mới của luận án ......................................................................................... 4
CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................... 5
2.1 Tổng quan về polyphenol ................................................................................... 5
2.1.1 Phân lo i polyphenol.................................................................................................... 6
2.1.2 Ho t ộng chống oxy hóa của polyphenol ................................................................. 9
2.1.3 Các lo i th c ph m giàu polyphenol......................................................................... 10
2.1.4 Vai trò của polyphenol trong việc kháng vi sinh v t ............................................... 11
2.1.5 Vai trò củ polyphenol ối với sức khỏe .................................................................. 13
2.1.6 Nguyên tắ xá ịnh h m l ợng và ho t tính của polyphenol ................................ 15
2.2 Tổng quan về hà thủ ô đỏ ................................................................................. 17
2.2.1 Phân lo i và hình thái hà thủ ỏ ............................................................................. 17
2.2.2 Tác dụng hà thủ ỏ .................................................................................................. 19
2.2.3 Thành ph n các hợp chất có ho t tính sinh h c trong hà thủ ỏ .......................... 19
2.2.4 Ứng dụng của hà thủ ỏ .......................................................................................... 21
2.3 Tổng quan về các phƣơng pháp trích ly ......................................................... 22
2.3.1 C sở lý thuyết củ ph ng pháp trí h ly ................................................................. 22
2.3.2 Ph ng pháp ngâm trí h (trí h ly lỏng/rắn) ............................................................. 23
2.3.3 Trích ly có hỗ trợ của sóng siêu âm .......................................................................... 23
2.3.4 Trích ly có hỗ trợ của vi sóng (MAE)....................................................................... 24
2.3.5 Trích ly có hỗ trợ của enzyme ................................................................................... 25
2.4 Khả năng tạo chế phẩm vi bao của polyphenol .............................................. 25

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

vii

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

2.5 Cơ sở lý thuyết đánh giá sự suy giảm chất lƣợng thực phẩm (shelf-life)..... 27
2.6 Tổng quan về các nghiên cứu và ứng dụng của polyphenol.......................... 28
2.6.1 Tình hình nghiên cứu polyphenol trên thế giới ........................................................ 28
2.6.2 Tình hình nghiên cứu polyphenol ở Việt Nam......................................................... 31
CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PH P NGHIÊN CỨU ................................................... 32
3.1 Phƣơng tiện nghiên cứu .................................................................................... 32
3.1.1 ị iểm và th i gian thí nghiệm .............................................................................. 32
3.1.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất ..................................................................................... 32
3.2 Nguyên liệu sử dụng.......................................................................................... 33
3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................. 33
3.3.1 Các ph ng pháp phân tích bản ........................................................................... 33
3.3.2 Ph ng pháp thu th p và xử lý kết quả .................................................................... 35
3.4 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm........................................................................ 35
3.4.1 Xá ịnh loài và thành ph n hóa h

bản của củ hà thủ ô.................................. 37
3.4.2 Nội dung 1: Ảnh h ởng củ ph ng thức bảo quản ến s ổn ịnh ho t tính
polyphenol trong củ hà thủ ô ............................................................................................... 37
3.4.3 Nội dung 2: Xá ịnh iều kiện trích ly polyphenol ................................................ 41
3.4.4 Nội dung 3: Tính chất và khả năng ứng dụng của dịch chiết polyphenol từ củ hà
thủ ô ..................................................................................................................................... 49
3.4.5 Nội dung 4: ánh giá tính hất hóa lý của bột sấy phun, xây d ng mô hình suy
giảm chất l ợng của dịch chiết và bột sấy phun ................................................................. 55
3.4.6 Nội dung 5: Xá ịnh ộc tính của dịch chiết .......................................................... 57
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 60
4.1 Xác định chủng loài, thành phần hóa học của củ hà thủ ô đỏ ...................... 60
4.1.1 Xá ịnh chủng loài của nguyên liệu ........................................................................ 60
4.1.2 Thành ph n hóa h c của nguyên liệu củ hà thủ ỏ ............................................... 61
4.2 Ảnh hƣởng của phƣơng thức bảo quản đến sự ổn định hoạt tính polyphenol
trong bột và củ hà thủ ô đỏ...................................................................................... 64
4.2.1 Bảo quản l nh ng ủ hà thủ ỏ ........................................................................... 64
4.2.2 iều kiện sấy củ hà thủ ô thích hợp .......................................................................... 65
4.2.3 S th y ổi TPC và TEAC khi bảo quản bột củ hà thủ ô ở iều kiện nhiệt ộ
phòng ..................................................................................................................................... 67
4.3 Ảnh hƣởng của phƣơng pháp ngâm chiết hoàn lƣu đến hiệu quả trích ly
polyphenol từ củ hà thủ ô đỏ ................................................................................... 68
4.3.1 Tá ộng của việc sử dụng dung môi hữu
ến khả năng thu nh n polyphenol... 68
4.3.2 Ảnh h ởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung m i ến khả năng thu nh n polyphenol... 69
4.3.3 Nồng ộ dung môi acetone sử dụng thích hợp ến khả năng thu nh n polyphenol .... 70
4.3.4 Ảnh h ởng t ng tá ủa nhiệt ộ và th i gi n trí h ến khả năng thu nh n
polyphenol............................................................................................................................. 72

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

viii

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

4.3.5 ặc tính cấu trúc của nguyên liệu/bã tr ớc và sau khi trích ly củ ph ng pháp
ngâm chiết ho n l u ............................................................................................................. 74
4.4 Ảnh hƣởng của phƣơng pháp trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ vi sóng đến hiệu
quả trích ly polyphenol từ củ hà thủ ô đỏ .............................................................. 75
4.4.1 S th y ổi TPC và TEAC theo công suất và th i gian trích ly bằng ph ng pháp
trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ vi sóng ..................................................................................... 75
4.4.2 S th y ổi cấu trúc của nguyên liệu/bã tr ớc và sau khi trích ly củ ph ng pháp
trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ vi sóng ..................................................................................... 77
4.5 Ảnh hƣởng của phƣơng pháp trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ sóng siêu âm đến
hiệu quả trích ly polyphenol từ củ hà thủ ô đỏ ...................................................... 78
4.5.1 S th y ổi TPC và TEAC theo công suất và th i gian trích ly bằng ph ng pháp

trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ siêu âm..................................................................................... 78
4.5.2 S th y ổi cấu trúc của nguyên liệu/bã tr ớc và sau khi trích ly bằng ph ng
pháp trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ siêu âm ........................................................................... 80
4.6 Tối ƣu hóa quá trình trích ly polyphenol bằng vi sóng theo phƣơng pháp bề
mặt đáp ứng .............................................................................................................. 81
4.6.1 Xây d ng mô hình tối u ........................................................................................... 81
4.6.2 ịnh l ợng một số hợp chất polyphenol trong dịch trích của mô hình tối u ....... 87
4.7 Định tính một số hợp chất có hoạt tính sinh học, đánh giá khả năng kháng
vi sinh vật và tƣơng tác với gelatin của dịch chiết polyphenol............................. 88
4.7.1 ịnh tính các hợp chất có ho t tính sinh h c trong dịch chiết ................................ 88
4.7.2 Một số ặc tính hóa lý của cao chiết hà thủ ỏ ..................................................... 90
4.7.3 ánh giá khả năng kháng khu n, kháng nấm mốc của cao chiết............................ 90
4.7.4 ánh giá mứ ộ t ng tá ủa dịch chiết polyphenol với protein (gelatin) ......... 95
4.8 Ứng dụng polyphenol trong dịch chiết hà thủ ô đỏ để bảo quản một số sản
phẩm thực phẩm ...................................................................................................... 97
4.8.1 Kiểm tra tồn d
etone trong dịch chiết .................................................................. 97
4.8.2 Nghiên cứu kết hợp polyphenol trong dịch chiết với m ng b o lgin te ể bảo
quản u ủ d ng cắt miếng .................................................................................................. 98
4.8.3 Ứng dụng polyphenol trong dịch chiết hà thủ
ỏ ể bảo quản sản ph m thịt cá
diêu hồng nghiền ................................................................................................................ 111
4.9 Một số tính chất hóa lý của chế phẩm sấy phun từ dịch chiết hà thủ ô đỏ..... 128
4.9.1 ánh giá hiệu suất thu hồi, ộ m, TPC và TEAC của chế ph m sấy phun ........ 128
4.9.2 S th y ổi dung tr ng, tính hút m, chỉ số hòa tan và tính chảy của chế ph m sấy
phun ................................................................................................................................... 129
4.9.3 ánh giá tính thấm ớt và thông số màu của chế ph m sấy phun ........................ 131
4.9.4 ặ tính hình thái v kí h th ớc h t của chế ph m sấy phun ............................... 132
4.9.5 ịnh tính một số hợp chất có ho t tính sinh h v ánh giá khả năng kháng vi
sinh v t của chế ph m sấy phun ........................................................................................ 134

4.9.6 ánh giá h m l ợng acetone tồn d trong hế ph m sấy phun ............................ 135
4.10 Xây dựng mô hình suy giảm chất lƣợng của dịch chiết và chế phẩm sấy
phun ......................................................................................................................... 136

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

ix

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

4.10.1 Xây d ng mô hình suy giảm chất l ợng của dịch chiết ....................................... 136
4.10.2 Xây d ng mô hình suy giảm chất l ợng của chế ph m sấy phun polyphenol.... 139
4.11 Đánh giá độc tính của dịch chiết polyphenol trên chuột ............................ 141
4.11.1 ánh giá ộc tính cấp của dịch chiết polyphenol ................................................. 141
4.11.2 ánh giá ộ tính bán tr ng diễn của dịch chiết polyphenol ............................. 144

CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ............................................................ 146
5.1 Kết luận ............................................................................................................ 146
5.2 Đề xuất ............................................................................................................. 146
TÀI LIỆU TH M

HẢO ..................................................................................... 147

PHỤ LỤC
.......................................................................................................... 174
PHỤ LỤC . C C PHƢƠNG PH P IỂM TRA PHÂN TÍCH ..................... 174
PHỤ LỤC B. CÁC BẢNG SỐ LIỆU THU NHẬN ............................................. 186
PHỤ LỤC C. CÁC KẾT QUẢ SẮC KÝ .............................................................. 205
PHỤ LỤC D. CÁC THÔNG SỐ VỀ GIỐNG VI SINH VẬT ............................ 207
PHỤ LỤC E. KẾT QUẢ VI THỂ GAN CỦA ĐỘC TÍNH BÁN TRƯỜNG DIỄN .. 221
PHỤ LỤC F. CÁC BẢNG PHÂN TÍCH THỐNG KÊ ....................................... 223

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

x

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

D NH S CH H NH
Hình 2.1: Tác dụng củ polyphenol ối với sức khỏe ................................................. 5
Hình 2.2: S ồ phân lo i polyphenol ......................................................................... 6
Hình 2.3: Cá
id phenoli iển hình trong th c ph m ............................................. 7
Hình 2.4: Cấu trú á fl vonoid bản ..................................................................... 8
Hình 2.5: Một số lignan của th c v t .......................................................................... 8
Hình 2.6: Các amit polyphenol .................................................................................... 9
Hình 2.7: Polyphenol thuộc nhóm stilbenoids............................................................. 9
Hình 2.8: DPPH bị mất gốc t do .............................................................................. 17
Hình 2.9: Củ hà thủ
ỏ ............................................................................................ 18
Hình 2.10: Mặt cắt ngang của củ hà thủ ô ................................................................. 18
Hình 2.11: Quá trình hình thành, phát triển và phá vỡ b t khí của sóng siêu âm ..... 24
Hình 2.12: Mô hình thí nghiệm với vi sóng .............................................................. 24
Hình 2.13: Cấu trú
bản của h t vi bao ................................................................ 25
Hình 3.1: Củ hà thủ
ỏ dùng trong thí nghiệm ....................................................... 33
Hình 3.2: S ồ bố trí thí nghiệm tổng quát .............................................................. 36
Hình 3.3: S ồ nghiên cứu s th y ổi h m l ợng và ho t tính polyphenol theo th i
gian bảo quản bằng ph ng pháp l nh ng.............................................................. 38
Hình 3.4: S ồ nghiên cứu nhiệt ộ sấy thích hợp giúp duy trì hiệu quả ho t ộng

của polyphenol trong củ hà thủ ô ............................................................................... 39
Hình 3.5: S ồ nghiên cứu s th y ổi h m l ợng và ho t tính bột khô hà thủ ô khi
bảo quản ở nhiệt ộ phòng ......................................................................................... 40
Hình 3.6: Ảnh h ởng của các lo i dung m i ến hiệu quả thu nh n polyphenol ...... 42
Hình 3.7: Ảnh h ởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung m i ến hiệu quả thu nh n
polyphenol .................................................................................................................. 43
Hình 3.8: Ảnh h ởng của nồng ộ dung m i ến hiệu quả thu nh n polyphenol ..... 43
Hình 3.9: Ảnh h ởng của nhiệt ộ và th i gian trí h ly ến hiệu quả thu nh n
polyphenol trong ph ng pháp ngâm hiết ho n l u................................................. 45
Hình 3.10: Ảnh h ởng của nhiệt ộ và công suất trí h ly ến hiệu quả thu nh n
polyphenol trong ph ng pháp hỗ trợ vi sóng ........................................................... 46
Hình 3.11: Ảnh h ởng của nhiệt ộ và th i gian trí h ly ến hiệu quả thu nh n
polyphenol trong ph ng pháp hỗ trợ siêu âm .......................................................... 47
Hình 3.12: S ồ mô hình nghiên cứu khả năng kháng khu n dịch chiết ................. 50
Hình 3.13: S ồ mô hình nghiên cứu t ng tá giữa polyphenol và gelatin. .......... 51
Hình 3.14: S ồ nghiên cứu khả năng kết hợp với m ng b o ăn ợc của dịch chiết
trong bảo quản u ủ d ng cắt miếng ........................................................................ 53
Hình 3.15: S ồ nghiên cứu khả năng hống oxy hóa của dịch chiết ối với sản
ph m thịt cá diêu hồng nghiền bảo quản ở á ph ng pháp khá nh u ................... 54
Hình 3.16: S ồ mô hình nghiên cứu các sản ph m sấy phun................................. 56
Hình 3.17: S ồ mô hình nghiên cứu s suy giảm chất l ợng sản ph m ................ 57
Hình 3.18: S ồ mô hình nghiên cứu ộc tính cấp của dịch chiết ........................... 58

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

xi

Kho N ng nghiệp

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

Hình 3.19: S ồ mô hình nghiên cứu ộc tính cấp của dịch chiết ........................... 59
Hình 4.1: Trình t gene của mẫu hà thủ
ỏ ............................................................ 60
Hình 4.2: Cây phả hệ xây d ng cho mẫu HA ............................................................ 60
Hình 4.3: Khoảng cách di truyền giữa các mẫu ......................................................... 61
Hình 4.4: Ảnh h ởng củ á ph ng pháp l nh ng ến TPC và TEAC .............. 64
Hình 4.5: Biến thiên ộ m theo th i gian ở các nhiệt ộ sấy khác nhau.................. 65
Hình 4.6: TPC và TEAC của nguyên liệu ở các nhiệt ộ sấy khác nhau .................. 66
Hình 4.7: TPC và TEAC của nguyên liệu bột khô ở th i gian bảo quản khác nhau . 67
Hình 4.8: S th y ổi TPC và TEAC theo các lo i dung môi ................................... 68
Hình 4.9: S th y ổi TPC và TEAC theo tỷ lệ nguyên liệu/dung môi .................... 70
Hình 4.10: S th y ổi TPC và TEAC theo nồng ộ dung môi acetone................... 71
Hình 4.11: S th y ổi TPC theo nhiệt ộ và th i gian trích ly củ ph ng pháp
ngâm chiết ho n l u ................................................................................................... 72
Hình 4.12: S th y ổi TEAC theo nhiệt ộ và th i gian trích ly củ ph ng pháp
ngâm chiết ho n l u ................................................................................................... 73

Hình 4.13: Cấu trúc nguyên liệu tr ớc (A) và sau (B) khi trích ly củ ph ng pháp
ngâm chiết ho n l u ................................................................................................... 74
Hình 4.14: S th y ổi TPC theo nhiệt ộ và th i gian trích ly củ ph ng pháp trí h
ly lỏng - rắn có hỗ trợ vi sóng .................................................................................... 75
Hình 4.15: S th y ổi TEAC theo công suất và th i gian trích ly củ ph ng pháp
trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ vi sóng ............................................................................ 76
Hình 4.16: Cấu trúc nguyên liệu tr ớc (A) và sau (B) khi trích ly có hỗ trợ vi sóng....... 77
Hình 4.17: S th y ổi TPC theo th i gian và nhiệt ộ trích ly củ ph ng pháp trí h
ly lỏng - rắn có hỗ trợ siêu âm ................................................................................... 79
Hình 4.18: S th y ổi TEAC theo th i gian và nhiệt ộ trích ly củ ph ng pháp
trích ly lỏng - rắn có hỗ trợ siêu âm ........................................................................... 79
Hình 4.19: Cấu trúc nguyên liệu tr ớc (A) và sau (B) khi trích ly có hỗ trợ siêu âm ....... 81
Hình 4.20: Mối t ng qu n giữa các nhân tố ảnh h ởng ến TPC ở các mức tối u ...... 84
Hình 4.21: Mối t ng qu n giữa các nhân tố ảnh h ởng ến TEAC ở các mức tối u .....85
Hình 4.22: Mối t ng qu n giữa giá trị th c nghiệm và giá trị d oán ủa TPC và TEAC. 86
Hình 4.23: ịnh l ợng một số hợp chất polyphenol trong dịch chiết củ hà thủ
ỏở
iều kiện trích ly tối u theo ph ng pháp vi s ng bằng ph ng pháp UPLC-PDA ở
b ớc sóng 280 nm. ..................................................................................................... 87
Hình 4.24: ộ hấp thu t ng ối của gelatin với các nồng ộ polyphenol khác nhau .......96
Hình 4.25: H m l ợng acetone tồn d trong dịch chiết polyphenol ......................... 97
Hình 4.26: Tỷ lệ hao hụt khối l ợng củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản100
Hình 4.27: H m l ợng
ng khử củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 102
Hình 4.28: Nồng ộ chất khô hòa tan củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 102
Hình 4.29: H m l ợng acid củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản. ... 103
Hình 4.30: S th y ổi vitamin C củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản.... 104
Hình 4.31: S th y ổi ộ cứng củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản ..... 106
Hình 4.32: S th y ổi giá trị L* củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản .... 108

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

xii

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

Hình 4.33: S th y ổi giá trị a* củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản .... 108
Hình 4.34: S th y ổi giá trị b* củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản .... 108
Hình 4.35: S th y ổi TSVSVHK củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản... 109
Hình 4.36: S th y ổi TSNMNM củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 110
Hình 4.37: Khu n l c TSVKHK (a), TSNMNM (b) m trên m i tr ng Petrifilm
và kết quả ịnh tính Salmonella (c) của sản ph m u ủ d ng cắt miếng ............... 110
Hình 4.38: Mứ ộ yêu thích củ ng i tiêu dùng ối với u ủ d ng cắt miếng ................. 111
Hình 4.39: S th y ổi pH theo th i gian bảo quản ở iều kiện nhiệt ộ phòng ............. 113
Hình 4.40: S th y ổi pH theo th i gian khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn .... 113

Hình 4.41: S th y ổi pH theo th i gian khi bảo quản l nh ng ......................... 113
Hình 4.42: S th y ổi PoV theo th i gian khi bảo quản ở iều kiện nhiệt ộ phòng .... 115
Hình 4.43: S th y ổi PoV theo th i gian khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn .. 116
Hình 4.44: S th y ổi PoV theo th i gian khi bảo quản l nh ng ....................... 116
Hình 4.45: S th y ổi MDA theo th i gian khi bảo quản ở iều kiện nhiệt ộ phòng .. 117
Hình 4.46: S th y ổi MDA theo th i gian khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn 117
Hình 4.47: S th y ổi MDA theo th i gian khi bảo quản l nh ng .................... 117
Hình 4.48: S th y ổi giá trị L* khi bảo quản ở iều kiện nhiệt ộ phòng ............ 120
Hình 4.49: S th y ổi giá trị a* khi bảo quản ở iều kiện nhiệt ộ phòng ............ 120
Hình 4.50: S th y ổi giá trị b* khi bảo quản ở iều kiện nhiệt ộ phòng ............ 120
Hình 4.51: S th y ổi giá trị L* khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn .................. 121
Hình 4.52: S th y ổi giá trị a* khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn ................... 121
Hình 4.53: S th y ổi giá trị b* khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn ................... 121
Hình 4.54: S th y ổi giá trị L* khi bảo quản l nh ng ....................................... 121
Hình 4.55: S th y ổi giá trị a* khi bảo quản l nh ng ....................................... 122
Hình 4.56: S th y ổi giá trị b* khi bảo quản l nh ng ....................................... 122
Hình 4.57: S th y ổi TSVSVHK theo th i gian khi bảo quản ở nhiệt ộ phòng .. 124
Hình 4.58: S th y ổi TSVSVHK theo th i gian khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn . 124
Hình 4.59: S th y ổi TSVSVHK theo th i gian trữ ng ................................... 125
Hình 4.60: S th y ổi số l ợng Coliform khi bảo quản ở nhiệt ộ phòng ............ 125
Hình 4.61: S th y ổi số l ợng Coliform khi bảo quản bằng hỗn hợp sinh hàn ... 125
Hình 4.62: S th y ổi số l ợng Coliform khi theo th i gian trữ ng .................. 126
Hình 4.63: S th y ổi số l ợng E. coli khi bảo quản iều kiện nhiệt ộ phòng.... 126
Hình 4.64: Khu n l c TSVKHK (a), E. coli, Coliform (b) m trên m i tr ng
Petrifilm v test ịnh tính Salmonella (c) của sản ph m cá nghiền ......................... 126
Hình 4.65: Mứ ộ yêu thích củ ng i tiêu dùng.................................................. 127
Hình 4.66: Hình thái của chế ph m vi bao sau sấy phun ở ộ ph ng i 2000 l n... 133
Hình 4.67: Biểu ồ phân bố kí h th ớc h t MD tr ớc và sau sấy phun ................. 134
Hình 4.68: Biểu ồ phân bố kí h th ớc h t GA tr ớc và sau sấy phun .................. 134
Hình 4.69: H m l ợng acetone tồn d trong hế ph m maltodextrin ..................... 136

Hình 4.70: H m l ợng acetone tồn d trong hế ph m gum arabic ....................... 136
Hình 4.71: ồ thị biểu diễn s suy giảm của TPC và TEAC của dịch chiết ở các
nhiệt ộ bảo quản khác nhau. ................................................................................... 137

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

xiii

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

Hình 4.72: ồ thị biểu diễn s suy giảm của TPC và TEAC của bột GA ở các nhiệt
ộ bảo quản khác nhau. ............................................................................................ 139
Hình 4.73: ồ thị biểu diễn s suy giảm của TPC và TEAC của bột MD ở các nhiệt
ộ bảo quản khác nhau. ............................................................................................ 139
Hình 4.74:

i thể gan chuột ở các lô thí nghiệm trong khảo sát ộc tính cấp...... 143
Hình 4.75: Mô bệnh h c gan chuột ở các lô thí nghiệm trong khảo sát ộc tính cấp .... 143
Hình 4.76:
i thể th n và gan chuột ở các lô thí nghiệm trong khảo sát ộc tính
bán tr ng diễn sau 6 tu n ....................................................................................... 145
Hình 4.77: Mô bệnh h c gan và th n chuột ở các lô thí nghiệm trong khảo sát ộc
tính bán tr ng diễn sau 6 tu n ................................................................................ 145
Hình PL C.1: Th i gi n l u ủa một số chất chu n polyphenol trong ph ng pháp
UPLC-PDA ở b ớc sóng 280 nm....……………………………………………..…………..205
Hình PL C.2: Th i gi n l u ủa acetone trong ph ng pháp sắc ký khí………....…..206

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

xiv

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

D NH S CH BẢNG
Bảng 2.1: Phân lo i polyphenol d a trên số nguyên tử carbon.................................... 7
Bảng 2.2: Một số hợp chất polyphenol và khả năng hống một số lo i vi khu n và
nấm mố t ng ứng ................................................................................................... 13
Bảng 3.1: Một số ph ng pháp kiểm tra các tính chất h lý, vi sinh bản ........... 34
Bảng 4.1: Thành ph n hóa h c của củ hà thủ
ỏ .................................................... 62
Bảng 4.2: Các mứ ộ th y ổi của các nhân tố tối u .............................................. 82
Bảng 4.3: Bố trí thí nghiệm và kết quả d oán theo m hình CCF .......................... 82
Bảng 4.4: Kết quả phân tích các hệ số t ng qu n .................................................... 82
Bảng 4.5: Các thông số tối u của mô hình quy ho ch th c nghiệm......................... 86
Bảng 4.6: ịnh tính một số hợp chất có ho t tính sinh h c của dịch chiết ................ 89
Bảng 4.7: Một số tính chất của cao chiết hà thủ
ỏ ................................................ 90
Bảng 4.8:
ng kính vòng kháng khu n của cao chiết từ củ hà thủ
ỏ................ 91
Bảng 4.9:
ng kính vòng kháng nấm của cao chiết từ củ hà thủ
ỏ .................. 92
Bảng 4.10: Kết quả kiểm tra thành ph n nguyên liệu u ủ ...................................... 98
Bảng 4.11: Kết quả kiểm tra thành ph n hóa h c của thịt cá diêu hồng nghiền ...... 112
Bảng 4.12: ộ m, TPC, TEAC và hiệu suất thu hồi của chế ph m sấy phun ........ 128
Bảng 4.13: Dung tr ng, tính hút m, chỉ số hòa tan và tính chảy của chế ph m sấy phun........129
Bảng 4.14: Tính thấm ớt và các thông số màu sắc của chế ph m sấy phun .......... 132
Bảng 4.15: ịnh tính một số hợp chất có ho t tính sinh h c của chế ph m sấy phun ... 135
Bảng 4.16:
ng kính vòng kháng khu n của chế ph m gum arabic ................... 135

Bảng 4.17: ánh giá ộ chính xác của mô hình suy giảm chất l ợng của dịch chiết ..... 138
Bảng 4.18: ánh giá ộ chính xác của mô hình suy giảm chất l ợng của chế ph m sấy phun. . 141
Bảng 4.19: Chỉ số sinh hóa của chuột khi xét nghiệm ộc tính cấp ........................ 143
Bảng 4.20: Chỉ số sinh hóa của chuột khi xét nghiệm ộ tính bán tr ng diễn .... 144
Bảng PL A.1: Ph ng pháp d ng
ng chu n theo acid gallic.……..................... 176
Bảng PL A.2: Ph ng pháp d ng
ng hu n theo Trolox................................... 176
Bảng PL B.1: Kết quả ảnh h ởng của quá trình làm l nh ng h m và l nh ng
nh nh ến h m l ợng, ho t tính của polyphenol trong hà thủ ô .............................. 186
Bảng PL B.2 : ộ m nguyên liệu th y ổi theo th i gian sấy (%) ......................... 186
Bảng PL B.3: H m l ợng và ho t tính polyphenol theo nhiệt ộ sấy...................... 187
Bảng PL B.4: H m l ợng và ho t tính polyphenol theo th i gian bảo quản ........... 187
Bảng PL B.5: H m l ợng và ho t tính polyphenol theo lo i dung môi ................... 187
Bảng PL B.6: H m l ợng và ho t tính polyphenol theo tỷ lệ nguyên liệu/dung môi…. 187
Bảng PL B.7: H m l ợng và ho t tính polyphenol theo nồng ộ dung môi ............ 187
Bảng PL B.8: H m l ợng TPC (mg GAE/g CK) theo nhiệt ộ và th i gian trích ly
củ ph ng pháp ngâm chiết ho n l u .................................................................... 188
Bảng PL B.9: Ho t tính TEAC (µmol TE/g CK) theo nhiệt ộ và th i gian trích ly
củ ph ng pháp ngâm chiết ho n l u .................................................................... 188
Bảng PL B.10: H m l ợng TPC (mg GAE/g CK) theo th i gian và công suất vi sóng .. 188
Bảng PL B.11: Ho t tính TEAC (µmol TE/g CK) theo th i gian và công suất vi sóng….188

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

xv

Kho N ng nghiệp

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

Bảng PL B.12: H m l ợng TPC (mg GAE/g CK) theo th i gian và nhiệt ộ siêu âm.. 189
Bảng PL B.13: Ho t tính TEAC (µmol TE/g CK) theo th i gian và nhiệt ộ siêu âm. .. 189
Bảng PL B.14: ộ hấp thu t ng ối của gelatin với các nồng ộ polyphenol....... 189
Bảng PL B.15: ộ giảm khối l ợng (%) củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản…189
Bảng PL B.16: S th y ổi h m l ợng
ng khử và nồng ộ chất khô hòa tan của
u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản ......................................................... 190
Bảng PL B.17: H m l ợng acid (%, CK) củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 190
Bảng PL B.18: H m l ợng vitamin C (ppm, CK) củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian
bảo quản……… ........................................................................................................ 191
Bảng PL B.19: ộ cứng (N) u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản .......... 191
Bảng PL B.20: Các chỉ số màu sắc củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo quản 192
Bảng PL B.21: Thành ph n vi sinh v t củ u ủ d ng cắt miếng theo th i gian bảo
quản……. ................................................................................................................. 193
Bảng PL B.22: iểm ánh giá ảm quan của sản ph m u ủ d ng cắt miếng ....... 193
Bảng PL B.23: S th y ổi pH của sản ph m khi bảo quản ở á iều kiện khác nhau...194

Bảng PL B.24: S th y ổi PoV của sản ph m khi bảo quản ở á iều kiện khác nhau .. 195
Bảng PL B.25: S th y ổi giá trị MDA (µg/kg) khi bảo quản ở á iều kiện khác nhau...196
Bảng PL B.26: Các giá trị L*, a*, b* của sản ph m khi bảo quản ở iều kiện phòng…. . 197
Bảng PL B.27: S th y ổi giá trị L*, a*, b* của sản ph m khi bảo quản bằng hỗn hợp
sinh hàn………….. .................................................................................................... 198
Bảng PL B.28: S th y ổi giá trị L*, a*, b* của sản ph m khi bảo quản l nh ng ..….199
Bảng PL B.29: Thành ph n TSVKHK (×104 CFU/g) ở á iều kiện bảo quản khác
nhau……………. ....................................................................................................... 200
Bảng PL B.30: Thành ph n Coliform (CFU/g) ở á iều kiện bảo quản khác nhau…. 201
Bảng PL B.31: Thành ph n E. coli (CFU/g) ở iều kiện bảo quản nhiệt ộ phòng..... 202
Bảng PL B.32: ánh giá mẫu thịt cá diêu hồng nghiền bằng phép thử thị hiếu ...... 202
Bảng PL B.33: S suy giảm của TPC và TEAC của dịch chiết ở các nhiệt ộ bảo
quản khác nhau ......................................................................................................... 203
Bảng PL B.34: S suy giảm của TPC và TEAC của bột GA ở các nhiệt ộ khác nhau. 203
Bảng PL B.35: S suy giảm của TPC và TEAC của bột MD ở các nhiệt ộ bảo quản
khác nhau ................................................................................................................. 204
Bảng PL C.1: Kết quả sắ ký ối với các hợp chất polyphenol trong dịch chiết l n 1.. . 205
Bảng PL C.2: Kết quả sắc ký ối với các hợp chất polyphenol trong dịch chiết l n 2.... 205
Bảng PL C.3: Kết quả tồn d
etone trong dịch chiết l n 1 ................................... 205
Bảng PL C.4: Kết quả tồn d
etone trong dịch chiết l n 2 ................................... 205
Bảng PL C.5: Kết quả tồn d
etone trong bột gum arabic l n 1 .......................... 206
Bảng PL C.6: Kết quả tồn d
etone trong bột gum arabic l n 2 .......................... 206
Bảng PL C.7: Kết quả tồn d
etone trong bột maltodextrin l n 1 ........................ 206
Bảng PL C.8: Kết quả tồn d
etone trong bột maltodextrin l n 2......................... 206

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

xvi

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
AC: Antioxidant capacity
AOAC: Association of analytical communities
BYT: Bộ Y Tế
BHA: Butylated hydroxyanisol
BHT: Butylated hydroxytoluen
CCF: Composite center face
CK: Chất khô

DC: ối chứng
DLS: Dynamic light scattering
DPPH: 2,2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl
EGCG: Epigallocatechin-3-gallate
FAO: Food and Agriculture Organization
FC: Folin–Ciocalteu reagent
FDA: Food and Drug Administration
GA: Gum arabic
GAE: Gallic acid equivalent
HPLC: High-performance liquid chromatography
IFST: Institute of Food Science and Technology
LDL: Low density lipoprotein
MD: Maltodextrin
MDA: Malondialdehyde
MTTP: N–methyl– 4– phenyl–1,2,3,6–tetrahydropyridine
PA: Polyamide
PE: Polyethylene
PoV: Peroxide value
PPO: Polyphenol oxydase
PTN: Phòng thí nghiệm
PVC: Polyvinyl chloride

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

xvii

Kho N ng nghiệp

Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

QCVN: Quy chu n quốc gia
SEM: Scanning electron micrographs
TBARS: Thiobarbituric acid reactive substances
TBHQ: Tert–butyl hydroquinone
TCVN: Tiêu chu n Việt Nam
TE: Trolox equivalent
TEAC: Trolox equivalent antioxidant capacity
TPC: Total polyphenol content
TSVKHK: Tổng số vi khu n hiếu khí
TSNMNM: Tổng số nấm men nấm mốc
UPLC-PDA: Ultra performance liquid chromatography – Photodiode
Array
VSV: Vi sinh v t
WHO: World health organization
WSI: Water solubility index

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

xviii

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết của luận án
Khi ánh giá t m quan tr ng của cây d ợc liệu ối với sức khỏe con
ng i, Tổ chức y tế thế giới (WHO) ã khẳng ịnh ―bất kỳ lo i th c v t nào
ũng có những hợp chất có khả năng sử dụng ể iều trị bệnh hay là tiền thân
của các lo i thuốc tổng hợp‖ (WHO, 2005). Hiện nay, 50% các lo i d ợc
ph m sử dụng có nguồn gốc tr c tiếp hay gián tiếp từ các sản ph m t nhiên,
ặc biệt th c v t là nguồn cung ứng rất quan tr ng trong việc bào chế d ợc
liệu (Carvalho et al., 2007). Các lo i d ợc liệu này có khả năng kháng vi sinh
v t (VSV) hữu hiệu nh kháng khu n, kháng mố , kháng virus; ồng th i có

khả năng hống oxy hóa rất m nh, có thể ngăn ngừa và chữ
ợc nhiều lo i
bệnh khác nhau nh các hợp chất có ho t tính sinh h . Trong
nổi b t nhất
là các hợp chất polyphenol. Các hợp chất này hiện diện phổ biến ở tất cả các
bộ ph n của cây, là thành ph n phổ biến trong nông sản (rau quả, ngũ ố ), ồ
uống (tr , phê, r ợu bia,…) v ảnh h ởng một ph n ến tính chất cảm quan
của các th c ph m. Bên c nh , á hợp chất polyphenol òn
v i trò ặc
biệt trong việc hình thành sắc tố t nhiên của th c v t. Trong khi , việc sử
dụng các chất chống oxy hóa trong nhiều lĩnh v c của cuộc sống, ặc biệt là
th c ph m và y h
ng rất ợ qu n tâm. Trong , á hất chống oxy
hóa này chủ yếu ợc sử dụng ở d ng tổng hợp, phổ biến là BHA (Butylated
hydroxyanisol), BHT (Butylated hydroxytoluen) hay TBHQ (Tert–butyl
hydroquinone). Tuy nhiên, việc sử dụng các chế ph m tổng hợp này g n ây
ã ặt ra nhiều vấn ề áng lo ng i cho sức khỏe ng i tiêu dùng, ặc biệt là
nguy gây r một số bệnh ung th (Ito et al., 1982; Maeura et al., 1984). Do
, trong những năm g n ây, việc tách chiết và ứng dụng các hợp chất chống
oxy hóa có nguồn gốc t nhiên và an toàn cho sức khỏe nh polyphenol trong
th c v t là vấn ề cấp thiết ợc giới khoa h c t p trung nghiên cứu rất sâu
trên nhiều d ng nguyên liệu khác nhau.
Nhiều nghiên cứu cho thấy, dịch chiết chứa polyphenol còn có tác dụng
chống oxy hóa, ôi hóa trong bảo quản các sản ph m thịt cá (Maqsood et al.,
2015) nhằm kéo dài th i gian bảo quản. Trong công nghệ bảo quản rau quả
(Boko and Salas, 2015), polyphenol còn có thể kết hợp với m ng b o ăn ợc
nh lgin te, rr geen n, gum r bi ,… l m giảm s mất n ớ , th y ổi cấu
trúc, làm giảm s nâu hóa của trái cây khi cắt lát v gi tăng th i gian tồn trữ
rau quả. ặc biệt h n nữa, một số lo i polyphenol có tác dụng kháng khu n
o ối với một số lo i vi khu n gây bệnh nh fl vonoid (Phuong and Nhat,

2015), anthraquinone (Thiruvengadam et al., 2014),… ây l một hợp chất

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

1

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

kháng sinh t nhiên không gây h i m i tr ng và dễ sử dụng. Tuy nhiên, hiệu
quả bảo quản các hợp chất polyphenol phụ thuộc vào s ổn ịnh, ho t tính
sinh h c và tính khả dụng của các thành ph n hóa h c. Trong th c tế, nồng ộ
các polyphenol sau khi trích ly khá cao, có thể m ng h ng vị khó chịu. Do ,
polyphenol th ng
ợ ề xuất sử dụng ở d ng chế ph m bột sấy phun
(Ersus and Yurdagel, 2007), nâng cao tính tiện dụng của sản ph m và h n chế

những nh ợ iểm trên.
Củ hà thủ
ỏ là một trong những nguyên liệu ợ ánh giá
hứa
h m l ợng polyphenol cao. Hà thủ
ỏ òn ợc biết ến là một lo i d ợc
liệu quý th ng ợc sử dụng nh một lo i thuố
ng y, ợ xem nh một
lo i th n d ợc cho việ tăng
ng sức khỏe ũng nh kéo dài tuổi th . Tuy
nhiên, việc nghiên cứu trích ly các hợp chất polyphenol trong hà thủ
ỏ còn
khá h n chế do ặc thù của nguyên liệu l ây ho ng dã, kh ng ợc quy
ho ch trồng cụ thể v sinh tr ởng ở một số vùng nhất ịnh ( ặc biệt ở vùng
núi cao có khí h u n ới), khó thu ho ch, khai thác chủ yếu dùng l m d ợc
liệu thô. Ngoài ra, việc trích ly polyphenol hiện n y ũng l vấn ề kh ng n
giản vì phải ảm bảo duy trì h m l ợng, ho t tính polyphenol cao và phụ
thuộc nhiều v o á ph ng pháp trí h ly. Việc l a ch n ph ng pháp thí h
hợp ể thu nh n polyphenol còn tùy thuộ v o iều kiện kinh tế, d ng nguyên
liệu, lo i hợp chất polyphenol, dung môi,… (W ng and Weller, 2006). Bên
c nh , ũng khá nhiều nghiên cứu về d ợc tính của củ hà thủ
ỏ nh ng
h
nghiên ứu n o ề c p ến việc trích ly và ứng dụng polyphenol từ
của hà thủ
ỏ trong công nghệ th c ph m. D a trên nh n ịnh trên cho thấy
nghiên cứu ph ng pháp trí h ly hợp chất polyphenol từ củ hà thủ
ỏ ể t
hiệu quả cao nhất và ứng dụng polyphenol thu nh n ợc trong quá trình bảo
quản, chế biến một số sản ph m th c ph m ý nghĩ kho h c quan tr ng và

mang tính cấp thiết trong việc cung cấp th c ph m an toàn. Vì những lý do
nêu trên, ề t i ―Nghiên ứu trích ly polyphenol từ củ hà thủ
ỏ (Polygonum
multiflorum Thunb.) và ứng dụng trong th c ph m‖ ợc th c hiện.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1 Mục tiêu chung
Sử dụng á ph ng pháp trí h ly ổ iển ũng nh hiện i ể tách
chiết các hợp chất polyphenol từ nguyên liệu củ hà thủ
ỏ và tối u h
á
thông số
bản của quá trình trích ly tốt nhất bằng ph ng pháp bề mặt áp
ứng. Từ dịch chiết thu ợc, tiến hành nghiên cứu ứng dụng trong bảo quản
th c ph m, chống oxy h
ũng nh kháng khu n. ồng th i, t o ra một số
d ng chế ph m vi bao nhằm bảo vệ, duy trì h m l ợng và ho t tính polyphenol.

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

2

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

1.2.2 Mục tiêu cụ thể
D trên
sở của mụ tiêu ề ra, nghiên cứu
mục tiêu chủ yếu nh s u:

ợc tiến hành với các

(1) Nghiên cứu các ph ng pháp bảo quản củ hà thủ
duy trì h m l ợng và ho t tính polyphenol.

ỏ thích hợp giúp

(2) Xây d ng ph ng pháp tá h hiết polyphenol phù hợp và tối u h
iều kiện trích ly nhằm t ợ h m l ợng và ho t tính polyphenol cao nhất
từ bột khô củ hà thủ
ỏ.
(3) Khảo sát một số tính chất hóa lý, sinh hóa và khả năng ứng dụng của
dịch chiết polyphenol từ củ hà thủ
ỏ trong quá trình bảo quản và chế biến
th c ph m.
(4) Xây d ng mô hình d oán s suy giảm h m l ợng và ho t tính của
polyphenol từ dịch chiết và các chế ph m sấy phun; ồng th i nghiên cứu ộc

tính dịch chiết polyphenol trên chuột.
1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
ề tài tiến hành nghiên cứu với ối t ợng là củ hà thủ
ỏ (Polygonum
multiflorum Thunb.) có nguồn gốc từ Cao Bằng (Việt Nam). Tiến hành xác
ịnh h m l ợng và ho t tính dịch chiết polyphenol từ á ph ng pháp trí h ly
khác nhau. Từ , xây d ng ợ iều kiện trích ly cho hiệu quả cao nhất và
dịch chiết ợc ứng dụng trong việc kháng vi sinh v t, bảo quản thịt cá diêu
hồng nghiền, kết hợp dịch chiết với màng bao alginate trong bảo quản u ủ
d ng cắt miếng và dịch chiết ợc vi bao bởi các chất mang là maltodextrin và
gum r bi . ồng th i xây d ng mô hình d oán suy giảm chất l ợng của
dịch chiết và các chế ph m sấy phun.
1.4 Ý nghĩa của luận án
1.4.1 Ý nghĩa khoa học
Cung cấp số liệu về h m l ợng và ho t tính polyphenol của củ hà thủ ô
ỏ ở những ph ng pháp trí h ly khá nh u. Nghiên ứu còn cho biết nồng ộ
polyphenol thích hợp ể bảo quản thịt cá diêu hồng nghiền v u ủ d ng cắt
miếng. ồng th i ánh giá ợc khả năng kháng vi sinh v t, mứ ộ suy giảm
polyphenol của dịch chiết và chế ph m sấy phun trong quá trình bảo quản.
1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn
Việc t o ra chế ph m polyphenol từ củ hà thủ
ỏ và ứng dụng hiệu quả
vào bảo quản th c ph m ã áp ứng xu h ớng mới trong ngành chế biến và
bảo quản th c ph m hiện nay là ứng dụng các hợp chất t nhiên trong cây
Ng nh C ng nghệ Th

ph m

3

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

d ợc liệu thay thế các hóa chất bảo quản th ng th
ho ng i tiêu dùng.

ng

ih

C n Th

ng, nâng cao tính an toàn

Kết quả củ ề tài góp ph n nâng cao hiệu quả kinh tế ho ng i trồng
tr t và thu ho ch củ hà thủ
ỏ. Từ
t o ộng l thú
y việc quy ho ch
trồng, khai thác và ứng dụng có hiệu quả lo i cây này t i ị ph ng, ồng
th i có thể làm giảm giá thành của nguyên liệu.
1.5 Điểm mới của luận án
ây l nghiên ứu có tính tổng thể ối với quá trình trích ly polyphenol
từ củ hà thủ

ỏ từ việ xá ịnh hiệu quả thu nh n, ặc tính, khả năng ứng
dụng và s ổn ịnh của sản ph m, qu n tâm ến s nh n diện loài của củ hà
thủ ũng nh s an toàn của dịch chiết bằng thử nghiệm ộc tính cấp và ộc
tính bán tr ng diễn trên chuột.
ề t i ã xá ịnh ợc ph ng pháp trí h ly lỏng - rắn có s hỗ trợ của
vi sóng là hiệu quả nhất ể thu nh n polyphenol từ củ hà thủ
ỏ; với các
thông số trích ly
bản ợ xá ịnh nh công suất vi sóng 127 W/g; nồng
ộ dung môi acetone 57,35%; tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/39,98 (g/mL) và
th i gian trích ly 4,82 phút. Ở iều kiện trích ly này, h m l ợng và ho t tính
polyphenol t giá trị tối u l 47,53±0,79 (mg GAE/g CK) và 334,07±3,04
(µmol TE/g CK).
Dịch chiết polyphenol từ nguyên liệu củ hà thủ
ỏ ã ợc chứng minh
có khả năng t ng tá với gelatin và có thể kháng ợc một số vi khu n
Salmonella enteritidis, Staphylococus aureus và nấm mốc Trichoderma
asperellum.
Dịch chiết polyphenol từ củ hà thủ
ỏ có khả năng bảo quản hiệu quả
một số lo i th c ph m, thông qua 2 dòng sản ph m iển hình l u ủ d ng cắt
miếng và thịt cá diêu hồng xay. Ở nồng ộ dịch chiết polyphenol là 208 và
415 mg GAE/L có thể kéo dài, duy trì chất l ợng u ủ d ng cắt miếng trong
6 ngày khi bảo quản l nh từ 4oC-6oC và cá diêu hồng xay trong 100 ngày khi
bảo quản l nh ng từ -18oC ến -20oC.
T o ợc bột sấy phun bằng gum r bi
h m l ợng polyphenol và
ho t tính chống oxy hóa cao h n m ltodextrin, thu n tiện cho việc tồn trữ, bảo
quản và sử dụng. Xây d ng ợc mô hình d oán mứ ộ suy giảm hàm
l ợng và ho t tính polyphenol của dịch chiết và sản ph m sấy phun theo nhiệt

ộ bảo quản.
Nồng ộ dịch chiết polyphenol từ củ hà thủ
ỏ trong khoảng khảo sát
kh ng
ộc tính trên chuột và an toàn khi sử dụng trong th c ph m.

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

4

Kho N ng nghiệp


Lu n án tốt nghiệp tiến sĩ kh

2014 ợt 2

Tr

ng

ih

C n Th

CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về polyphenol
Polyphenol là hợp chất có chứa một hay nhiều vòng th m liên kết với

một hoặc nhiều nhóm hydroxyl (-OH). Hợp chất này phân bố rộng rãi trong
giới th c v t và có sản ph m chuyển hóa b c hai nhiều nhất trong th c v t với
h n 8.000 d ng cấu trúc củ phenoli khá nh u ng ợc biết ến, từ các
phân tử n giản nh
id phenoli ến các hợp chất tổng hợp b
o nh
tannins. Polyphenol trong th c v t phân bố khá rộng v
d ng, chúng hiện
diện trong trái cây, rau quả, ngũ ốc, d u olive, các lo i u,… trong th c
ph m húng
trong bi , ho ol te, tr , phê, r ợu vang,… v
ng v i trò
rất quan tr ng trong cảm quan các sản ph m này. Bên c nh , á hợp chất
polyphenol òn
v i trò ặc biệt trong việc hình thành sắc tố t nhiên của
th c v t. Một trong những polyphenol t o sắc tố iển hình là anthocyanin
(nh m fl vonoid), ng v i trò ho việ hình th nh m u m, ỏ, xanh và tím
của nhiều lo i rau quả nh táo, dâu, ủ hành tím. Trong chế biến r ợu vang,
phenolic là hợp chất quan tr ng nhất ảnh h ởng ến h ng vị và màu sắc khác
nhau giữa các sản ph m r ợu vang trắng, hồng v ỏ (Dai and Mumper, 2010).
Cao huyết áp

Nhiễm trùng

Tim m ch

Hen suyễn

Tác dụng phòng ngừa
của polyphenol

Ung th

Lão hóa

ái tháo

ng

Hình 2.1: Tác dụng củ polyphenol ối với sức khỏe
(Nguồn: Pandey and Rizvi, 2009)

Các hợp chất polyphenol từ th c v t có tác dụng nh hất kháng sinh,
thuốc diệt côn trùng t nhiên, chất hấp dẫn cho côn trùng thụ phấn, chống l i
tia c c tím, làm cho thành tế bào không thấm khí v n ớ , ặc biệt là hình
thành màu t nhiên của th c v t (Harborne and William, 2001). Th c v t và
các lo i th c ph m có chứa một l ợng lớn các dẫn xuất phenolic bao gồm
phenol
n giản, phenylpropanoid, dẫn xuất của acid benzoic, flavonoid,
stilbene, tannin, lignan và lignin. Những hợp chất sinh hóa này mang l i một ý
nghĩ to lớn ho on ng i và ngày càng quan tr ng h n trong việc cải thiện
và nâng cao sức khỏe cộng ồng thông qua nghiên cứu và phòng chống bệnh

Ng nh C ng nghệ Th

ph m

5

Kho N ng nghiệp