Sử dụng dịch trích từ thực vật để hạn chế quá trình oxy hóa chất béo trong sản phẩm mayonnaise

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAN LÊ HOÀNG OANH

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

Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
Mã số : 60540101

LUẬN VĂN THẠC SỸ

TP.HỒ CHÍ MINH , Tháng 01 năm 2019


Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại Học Bách Khoa - ĐHQG - HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học 1
:TS. Trần Thị Thu Trà
Cán bộ hướng dẫn khoa học 2

:PGS.TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt

Cán bộ chấm nhận xét 1

:PGS.TS. Hoàng Kim Anh

Cán bộ chấm nhận xét 2

:TS. Lê Minh Hùng

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM ngày
10 tháng 01 năm 2019
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. Chủ tịch Hội đồng

:GS.TS. Lê Văn Việt Mẩn :PGS.TS. Hoàng Kim

2. Phản biện 1

Anh :TS. Lề Minh Hùng :TS. Nguyễn Thị Hiền

3. Phản biện 2

:TS. Võ Đình Lệ Tâm

4. ủy viên
5. ủy viên kiêm thư ký

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi
luận văn đã được sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Phan Lê Hoàng Oanh

MSHV: 1670370

Ngày, tháng, năm sinh: 19/08/1993

Nơi sinh: Bình Định

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Mã số: 60540101

I. TÊN ĐỀ TÀI: Sử dụng dịch trích từ thực vật để hạn chế quá trình oxy hóa chất
béo trong sản phẩm mayonnaise.
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
Nhiệm vụ: Sử dụng chất kháng oxy hóa tự nhiên để bảo quản sản phẩm giàu lipid.
Nội dung:
- Thu nhận các dịch trích thực vật từ lá húng cay,lá rau ngò om và lá giang theo điều
kiện đã được công bố. Kiểm tra hoạt tính kháng oxy hóa của các dịch trích.
-

Nghiên cứu khả năng kháng oxy hóa của các dịch trích thực vật trên sản phẩm
mayonnaise theo thời gian bảo quản ở các nhiệt độ khác nhau.

III.NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/2018
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/2019

V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. Trần Thị Thu Trà, PGS.TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
Tp.HCM, ngày ... tháng ... năm ...

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC


LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến cô Trần Thị Thu Trà và cô Tôn Nữ Minh
Nguyệt đã không ngần ngại thời gian, công sức để hỗ trợ và hướng dẫn em hoàn thành đề
tài luận văn này một cách tốt nhất.
Em cũng xin cảm ơn tới quý thầy cô trong Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Bộ Môn Hóa
Hữu Cơ thuộc Khoa Kỹ Thuật Hóa Học - Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM đã tận
tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức về lý thuyết cũng như kinh nghiêm thực tế cho
em trong suốt thời gian ở ghế nhà trường. Em cũng xin cảm ơn nhà trường và khoa đã tạo
điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị tốt nhất để em có thể thực hiện nghiên cứu và
hoàn thành tốt luận văn của mình
Cuối cùng, em xin trân trọng cảm ơn gia đình và những người bạn đã đồng hành với 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 em có thể tự tin hoàn thành tốt nhiệm vụ của
mình.


TÓM TẮT ĐỀ TÀI
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 húng cay, lá rau ngò om và lá

giang 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 như sau: Hàm lượng phenolic tổng của dịch trích lá
húng cay, lá rau ngò om và lá giang lần lượt là 18.2±0.03a; 29.52±0.03c; 25.02±0.06b mg
GAE/g dịch trích. Hoạt tính kháng oxy hóa của BHT, dịch trích lá húng cay, lá rau ngò
om và lá giang theo FRAP lần lượt là 1768.19±3.85d; 2248.59±5.14a; 3380.56±1.84c và
1427.13±3.36b pmol TE/g chất khô dịch trích. Hoạt tính kháng oxy hóa của BHT, dịch
trích lá húng cay, lá rau ngò om và lá giang theo giá trị IC50 lần lượt là 2.7±0d; 1.83±0a;
0.66±0c và 2.89±0.01b 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 giang, lá húng cay và lá
rau ngò om.
Phần 2: Khảo sát ảnh hưởng của các loại dịch trích với nồng độ khác nhau đến khả năng
hạn chế quá trình oxy hóa mayonnaise trong quá trình bảo quản ở các nhiệt độ 60°C,
50°C và 40°C. Kết quả nghiên cứu cho thấy các dịch trích lá húng cay, lá rau ngò om và
lá giang có tiềm năng thay thế phụ gia tổng hợp BHT, có khả năng làm chậm quá trình
oxy hoá chất béo trong sản phẩm mayonnaise so với mẫu đối chứng. Khi tăng hàm lượng
dịch trích bổ sung vào mayonnaise thì hiệu quả chống oxy hoá chất béo sẽ tốt hơn. Vượt
trội hơn là mẫu mayonnaise bổ sung dịch trích lá rau ngò om với hàm lượng 60 ppm có
hiệu quả kháng oxy hóa tốt hơn cả BHT.
Việc bổ sung dịch trích lá vào sản phẩm mayonnaise sẽ ảnh hưởng ít hoặc nhiều đến màu
sắc của sản phẩm. Sau thời gian bảo quản, tất cả các mẫu mayonnaise có bổ sung dịch
trích ưở nên sậm màu hơn so với mẫu đối chứng.


ABSTRACT
The present study was designed to evaluate the antioxidant activity of natural
antioxidants when added to food products. Specifically, survey was performed to evaluate
the antioxidant capacity of three plants extract like Mentha arvensis L(MAL),
Limnophila aromatica (LAL), Aganonerion polymorphism (APL).

Content of the Study included two main parts.
Part 1. Acquisition of extracted translations according to each published condition. Test
of antioxidant activity of extract extracts is as follows: Total phenolic content of MAL,
LAL and APL were 18.2±0.03a; 29.52±0.03c; 25.02±0.06b mg GAE/g. The Ferric
Reducing Ability of Plasma (FRAP) of BHT, MAL, LAL and APL were 1768.19±3.85d;
2248.59±5.14a; 3380.56±1.84c và 1427.13±3.36b pmol TE/g DW. DPPH free radical
scavenging of BHT, MAL, LAL and APL were 2.7±0d; 1.83±0a; 0.66±0c và 2.89±0.01b
mg/ml. Therefore, the antioxidant activity of plants extract was arranged under ascending
value as APL, MAL and LAL.
Part 2. The influence of kinds of various concentration extract on the limitation ability of
the mayonnaise oxidation during preservation at temperature of 60°C, 50°C và 40°C was
surveyed. The result of study was showed that APL, MAL and LAL can replace synthetic
additives BHT, they have ability to inhibit the mayonnaise product’s oxidation of fat in
comparison with samples. When extract content supplemented to mayonnaise be
increased, the effect of fat oxidation would be better. The sample of mayonnaise
recharged LAL with content 60 ppm, the result was showed that it was more effective
than BHT.
Addition leaf extract to mayonnaise products would have less or more influence on the
color of product. After the time of preservation, all of mayonnaise samples which were
recharged extract would have more dark color than samples.


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng em. Các số
liệu sử dụng phân tích trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, các thông tin trích dẫn trong
luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Các kết quả nghiên cứu trong luận ăn do em tự tìm
hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của Việt Nam.
Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác.

Học viên cao học

Phan Lê Hoàng Oanh


MỤC LỤC

8


DANH MỤC HÌNH


Hình 4.9. Sự gia tăng giá trị TBARS của các mẫu mayonnaise ở ngày cuối so với ngày 0
trong quá trình bảo quản ở các nhiệt độ 60°C, 50°C và 40°C.........................................60
Hình 4.10. Ảnh hưởng của dịch trích lá húng cay, lá rau ngò om và lá giang đến giá trị
CD (|xmol/ mg mẫu) của mẫu mayonnaise bảo quản ở nhiệt độ 50°C trong 23 ngày ..63
Hình
4.11.
Ảnh
hưởng
của
dịch
trích
lá mẫu
húngmayonnaise
cay, lá rau
ngò
om
quản
vàở

lá
nhiệt
giang
độđến
40°C
giá
trong
trị
màungày
42
sắc của
69
bảo

V


DANH MỤC BẢNG

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
CD: Conjugated diene - Nối đôi liên hợp
DPPH: 2,2-diphenyl-l -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
LDL: Low - Density Lipoprotein
MA: Malondialdehyde
ORAC: Oxygen Radical Absorbing Capacity
PoV: Peroxide value - Chỉ số peroxide
RSA: Radical Scavenging Activity-khả năng ức chế gốc tự do
SET: Single electron transfer
TEARS: Thiobarbituric Acid Reactive Substances
TBHQ: tert - butyl hydroquinone
TCA: Trichloroacetic acid
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

11


TE: Trolox equivalent
TEAC: Trolox equivalent antioxidant capacity
TMP: 1,1,3,3 - tetramethoxypropane
TPTZ: 2,4,6-tripyridyl-s-triazin
TPC: Total phenolic content
USDA: United
nghiệp
Hoa KỳStates Department of Agriculture - Bộ Nông

12


CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
Với cuộc sống ngày càng hiện đại, khoa học kỹ thuật phát triển từng giây từng phút, đời sống

của con người cũng vì thế mà đi lên không ngừng, kèm theo đó, họ quan tâm nhiều hom về vấn
đề ăn uống - không chỉ là ăn no mà 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.
Để tăng sự ngon miệng, sự hấp dẫn của những món ăn thì không thể thiếu sự hiện diện của
những chén nước chấm, sốt. 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. Riêng đối
với thị trường Việt Nam, theo Kantar Worldpanel là chuyên gia toàn cầu trong việc quan sát thị
trường đã thống kê vào quý I năm 2017, mayonnaise thu hút được người tiêu dùng lựa chọn với
tỉ lệ người mua chiếm 10% số hộ gia đình thành thị. Trong khi đó tương cà là loại nước chấm đã
được phổ biến từ rất lâu nhưng tỉ lệ người mua chiếm 15% số hộ gia đình thành thị [1],
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
13

nghiên cứu của Amina Benabdallah và cộng sự (2016), Đỗ Quý Diễm và cộng sự (2013),
Thidarat Somdee và cộng sự (2015), đã cho thấy các loại thực vật gồm lá húng cây (Mentha
arvensis L.), rau ngò om (Limnophila aromatica) và lá giang (Aganonerion polymorphism) có
chứa nhiều chất có khả năng kháng oxy hóa [2], [3], [4], [5].
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. 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, 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 này 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.
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN
1.1,

Tổng quan về sản phẩm mayonnaise

Hình 2.1. Mayonnaise
Mayonnaise là một trong các loại sốt hay gia vị được sử dụng rộng rãi hiện nay. Sản phẩm được
thương mại hóa vào đầu những năm 1900, trở nên phổ biến ở Mỹ từ năm 1917 đến 1927 và ở
Nhật Bản từ năm 1987 đến 1990 [6]. Đến nay, sốt mayonnaise đã được sử dụng rộng rãi ở hầu
hết mọi nơi trên thế giới.

14


Mayonnaise là hệ nhũ tương dầu trong nước, có thành phần dầu lên đến 75% thể tích hoặc thậm
chí cao hơn. Vì hàm lượng dầu cao đến vậy làm các giọt dầu bị bóp méo thành dạng lục giác,
không còn dạng cầu như trong các hệ nhũ tương thông thường khác, mà còn xếp chồng tạo thành
hình dạng tổ ong. Ngoài ra, các giọt dầu còn có thể liên kết với nhau rất chặt chẽ nên làm cho

mayonnaise có độ nhớt khá cao [7].
♦ Thành phần nguyên liệu chính
Thành phần chính để sản xuất mayonnaise gồm có: dầu, lòng đỏ trứng, giấm và các gia vị.
- Dầu là thành phần nhiều nhất trong mayonnaise. Thông thường người ta sẽ sử dụng dầu đậu
nành, dầu hướng dương, dầu olive để sản xuất mayonnaise, trong đó thì dầu đậu nành đuợc
sử dụng phổ biến nhất vì giá thành rẻ. Những loại dầu có thành phần acid béo no nhiều nhu
dầu cọ ít đuợc sử dụng vì dầu bị đông tụ ở nhiệt độ thấp làm cho hệ nhũ bị phân lớp. Tuy
nhiên các loại dầu không no kể trên lại rất dễ bị oxy hóa, làm ảnh huởng xấu đến mùi vị và
chất luợng mayonnaise.
-

Trứng là thành phần ảnh huởng rất nhiều đến chất luợng của sản phẩm. Lòng đỏ trứng là
nguồn cung cấp các chất hỗ trợ cho khả năng nhũ hóa nhu phospholipid (lecithin), protein và
lipoprotein (lipovitellin, lipovitellinin và liviten). Nhằm ngăn ngừa Salmonella khi sản xuất
từ trứng tươi nên thanh trùng nguyên quả trứng ở nhiệt độ thấp hơn 65°c trong thời gian
khoảng 3 phút. Chế độ thanh trùng này không ảnh hưởng đến khả năng nhũ hóa của lòng đỏ
trứng [7, 8].

-

Để tạo vị chua cho sản phẩm mayonnaise được sử dụng phổ biến nhất là giấm ăn vì chi phí
thấp, nhưng cũng có thể dùng citric acid và malic acid. Việc thêm acid vào làm giảm pH của
hệ nhũ và ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm. Khi pH gần điểm đẳng điện của protein lòng đỏ
trứng, các protein trên bề mặt giọt dầu tiến gần lại nhau, làm tăng độ nhớt và độ bền của
mayonnaise.

-

Đường, muối và các gia vị tạo mùi vị đặc trưng cho từng loại mayonnaise khác nhau [7, 8].

♦ Hư hỏng
Sot mayonnaise bị hư hỏng do hai nguyên nhân chính là hư hỏng do vi sinh vật và bị oxy hóa.
Sản phẩm bị nhiễm vi sinh vật có thể bị tách lớp, sủi bọt hay có mùi ôi do quá trình oxy hóa. Do
đó khi sử dụng trứng để tạo ra mayonnaise thì cần phải được thanh trùng trước để phòng tránh
việc lây nhiễm [8]. Sự hư hỏng của mayonnaise do quá trình oxy hóa có thể xảy ra ở trên bề mặt
15


cũng như bên trong sản phẩm. Đa phần lượng dầu trong sản phẩm tiếp xúc với trực tiếp với pha
nước do sự phân tán các hạt dầu trong hệ nhũ. Oxy hòa tan trong nước và bóng khí hình thành
trong hệ nhũ trong suốt quá trình khuấy trộn làm tăng khả năng của phản ứng oxy hóa trong
mayonnaise. Các sản phẩm của quá trình oxy hóa tạo ra mùi ôi cho mayonnaise, vì vậy, khi sản
xuất cần bổ sung các chất kháng oxy hóa để hạn chế các quá trình hư hỏng [8] [9].
1.2,

Tổng quan về quá trình oxy hóa chất béo

1.2.1. 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 [5].
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. 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 bời 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 ưình lan truyền.
Sự lan truyền:
L’+O2^LOO’
LOO’ + LH L’ + LOOH

16


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’).
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' [10]
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 [11].
LO*+LO*->

LOO* + LOO* ->

Các sản phẩm không phân cực

LO*+LOO*-> J
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 [12],
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

17


sản [13, 14], sự oxy hóa chất béo trong thịt [14-16], sự oxy hóa chất béo trong sữa bột [17], sự
oxy hóa chất béo trong hệ nhũ tương dầu, nước
[18]

, ảnh hưởng của các phản ứng oxy hóa đến chất lượng cảm quan thực phẩm

[19]

.

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 [9]. 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

[20]

.

1.2.2. 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
[21]. 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 [22].
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 [23].
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) [24].
18


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).
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 [25].
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), ZerZ-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) [26].
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 Mallaữd) [25]. 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... [25, 27]. 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 [28]. Ví dụ: EDTA khi kết
hợp với ion kim loại sẽ tạo thành phức có năm vòng với cấu trúc không gian phức tạp [27].
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 được tổng hợp
trong
Bảng 2.1 [29]:
19


Bảng 2.1. Chất kháng oxy hóa tự nhiên và tổng hợp
Chất kháng oxy Họ*p chất có hoạt tính kháng

Khả nâng và co chế kháng oxy hóa

oxy hóa

hóa
Chất kháng oxy hóa tự nhiên
Acid ascorbic

L-ascorbic acid và L-

Quét các gốc anion superoxide, hydrogen

(Vitamin C)

dehydroascorbic acid

peroxide, gốc hydroxyl, oxy nguyên tử và
oxide nitơ phản ứng bằng cách cung cấp

HO

HO

các hydro nguyên tử [30].

^VVo
H 1' X

/

HOZ

OH

r

-OH

“O

Vitamin E
Is’ CH,

9)C

yYf1IA ■m
CH,

Í"1

,-OH

yy + R* —*
OH

+ RH

Cr

X)

Bon tocopherols (a, p, y và

Kháng oxy hóa theo cơ chế quét gốc tự do

ô-tocopherol) và bon

bằng cách chuyển hydro tại gốc hydroxyl

tocotrienols (a, p, y và Ô

thứ 6 trên vòng chromanol cho gốc alkyl
peroxy để tạo ra hydro alkyl hydroperoxide

tocotrienol) [29].

và gốc tự do tocopherol [29],

20


Vn ♦ -—Yo *™
Flavonoid

Flavonols, flavanols,

Flavonoid kháng oxy hóa có được là nhờ cấu

anthocyanins, isoflavonoids,

trúc nhóm -OH gắn trên vòng.

flavanones và flavones.

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 [29].
Flavonoid phản ứng kháng oxy hóa theo cơ
chế:
F-OH + R’ F-O’ + RH [31]

Phenolic acid

Hydroxycinnamic acid và

Phenolic acid có khả năng quét các gốc tự do,

hydroxybenzoic acid

đặc biệt là gốc hydroxyl, gốc peroxy, anion
superoxide và peroxide nitrite [29]. Cơ chế
kháng oxy hóa của phenolic acid tương tự
như flavonoid và tocopherol.

Carotenoid

Chia thành hai nhóm là

Carotenoid có khả năng kháng oxy hóa theo

hydrocarbon carotenoid

cơ chế dập tắt oxy năng lượng cao [23], hoặc

(lycopene và P-carotene) và

phản ứng với gốc tự do [29].

oxygenated carotenoid

Cơ chế dập tắt oxy năng lượng cao:

(zeaxanthin và lutein)

'o2 + CAR A 3O2 + 3CAR*
3

CAR* A CAR + nhiệt

Cơ chế quét gốc tự do:

21


CAR + ROO* CAR*+ + ROO (SET)
CAR + ROO* -ỳ CAR* + ROOH (HAT)
Chất kháng oxy hóa tổng họp
BHA (E320)

Tổ hợp của hai đồng phân 2-

BHA, BHT và TBHQ có khả năng kháng oxy

tert-butyl-4-hydroxyanisole và theo cơ chế quét gốc tự do dựa vào nhóm OH

OH

3-tert-butyl-4- hydroxyanisole. trên vòng tương tự với các chất kháng oxy
"'"y''

CH3

hóa tự nhiên chứa phenol.

OCH3

BHT (E231)
CH3 OH CH3

Hac,, 1

1 JCH3

1

BHT được tạo thành từ phản
ứng của p-cresol (4-

H 3C

methylphenol) với isobutylene
CH3

(2- methylpropene) với xúc tác
sulfuric acid
TBHQ

Dẩn xuất của hydroquinone khi
được gắn thêm một nhóm tertbutyl

OH

1.2.3. Phuong 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 hên 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 [32, 33]. Đối với các
phương pháp dựa trên cơ chế chuyển điện tử đơn, khả 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 [34].
22


1.2.4. 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
❖

Theo nghiên cứu của H. Kwon và cộng sự (2015) ở Hàn Quốc, họ tiến hành xác định

hoạt tính kháng oxy hóa của các dịch trích từ cỏ xạ hương, lá kinh giới, tiêu đen và gừng.
Sau đó bổ sung dịch trích các loại thực vật vào sản phẩm mayonnaise và khảo sát sự ảnh
hưởng của dịch trích đến quá trình oxy hóa sản phẩm trong 6 tuần bảo quản ở 37°c. Kết quả
thu được như Bảng 2.2 sau:
Bảng 2.2. Khả năng kháng oxy hóa trong sản phẩm mayonnaise của một số loại
thực vật
Nguồn H. Kwon và cộng sự (2015)
Mẩu khảo sát
Cỏ xạ hương
Lá kinh giới
Tiêu đen

Gừng
Đối chứng (ĐC)
BHT

Hàm lượng phenolic Giá tri peroxide của mẫu
tổng của dịch trích
tại tuần thứ 6 (meq/kg
(mgGAÈ/lOOg)
béo)
19.30±0.85
6.52
23.49±0.42
6.17
8.85±0.89
10.1
5.97+0.56
7.56
7.84
3.95

Kết quả cho thấy sau 6 tuần thì mẫu bổ sung dịch trích từ cỏ xạ hương, lá kinh giới và gừng
có giá trị peroxide thấp hơn mẫu ĐC, những vẫn cao hơn so với mẫu BHT. Và mẫu bổ sung
dịch trích từ tiêu đen cao hơn mẫu ĐC. Tuy nhiên, kết quả vẫn thể hiện rằng cỏ xạ hương và
lá kinh giới có khả năng hạn chế quá trình oxy hóa chất béo trong mayonnaise [35]
❖

Theo nghiên cứu của N. M. Rasmy và cộng sự (2012) ở Ai Cập, họ tiến hành khảo sát

hoạt tính kháng oxy hóa của cây xô thơm. Sau đó bổ sung dịch ưích vào sản phẩm
mayonnaise với các nồng độ khác nhau và khảo sát sự ảnh hưởng của dịch trích đến quá

trình oxy hóa sản phẩm trong 4 tháng bảo quản ở nhiệt độ phòng. Kết quả thu được như
Bảng 2.3 sau:
Bảng 2.3. Khả nãng kháng oxy hóa trong sản phẩm mayonnaise của cây xô thom
(Salvia officinalis L.)
Nguồn N. M. Rasmy và cộng sự (2012)

23


Nồng độ dịch trích
cây xô thơm (pg/g
sản phẩm)
100
200
400
Đối chứng (ĐC)
BHA

Giá trị peroxide của
mẫu tại tháng thứ 4
(meq/kg béo)
35
29.7
6.4
49.7
15

Giá trị TBARS của mẫu
tại tháng thứ 4 (mg
MdA/kg mẫu)

0.962
0.91
0.775
1.284
0.744

Kết quả cho thấy sau 4 tháng thì giá trị peroxide của mẫu ở 3 nồng độ đều thấp hơn mẫu
đối chứng và giá trị TBARS đều cao hơn mẫu đối chứng. Riêng mẫu có nồng độ 400 pg/g
sản phẩm là có giá trị peroxide cao hơn mẫu bổ sung BHA và giá trị TBARS cao hơn không
đáng kể so với mẫu bổ sung BHA. Nhìn chung, dịch trích từ cây xô thơm có thể hạn chế
quá hình oxy hóa chất béo trong mayonnaise [36].
❖ Tương tự,

theo nghiên cứu của p. A. s. Babu và cộng sự (2016) ở Ấn Độ, họ tiến hành

khảo sát dịch trích từ hạt dưa chuột (Cucumis satỉvus) và bảo quản mayonnaise trong 5 tuần
ở 25°c. Kết quả thu được như Bảng 2.4 sau:
Bảng 2.4. Khả năng khảng oxy hóa trong sản pham mayonnaise của hạt dưa chuột
(Cucumis sativus)
Nguồn p. A. s. Babu và cộng sự (2016)
Giá tri peroxide của Giá tri TBARS của mẫu
mẫu tại tuần thứ 5
tại tháng thứ 4 ( mg
(meq/kg béo)
MDA/kg mẫu)
Hạt dưa chuột
2.6
0.33
Đối chứng (ĐC)
9.65

0.76
BHA
6.5
0.65
Kết quả cho thấy sau 5 tuần thì của mẫu bổ sung dịch trích hạt dưa chuột có giá trị peroxide thấp
Mầu khảo sát

hơn và giá trị TBARS cao hơn đều cao hơn cả hai mẫu đối chứng và
mẫu BHA. Từ đó, có thể thấy rằng hạt dưa chuột có khả năng hạn chế quá trình oxy hóa
chất béo trong mayonnaise tốt hơn mẫu BHA [37].
Như vậy, đã có khá nhiều bài nghiên cứu về việc ứng dụng các dịch trích từ thực vật vào
sản phẩm mayonnaise nhằm hạn chế sự oxy hóa chất béo mà còn thu nhận được kết quả
tương đối khả quan. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có bài nghiên cứu nào sử dụng dịch trích
từ lá húng cay, rau ngò om, lá giang để hạn chế sự oxy hóa chất béo cho sản phẩm
mayonnaise.
24


2,3, Tổng quan về lá húng cay, rau ngò om và lá giang
2.3.1. Lá Húng cay (Mentha arvensis)

Hình 2.2. Lá Húng cay
Nguồn gốc, phân loại
Húng cay còn có tên là húng bạc hà hay Bạc hà Á, Bạc hà Nam, Bạc hà Nhật Bản. Tên
khoa học Mentha arvensis (L.).
Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (United States Department of Agriculture - USDA) đã phân loại
tên khoa học của lá húng cay như sau: [3 8]
Giới : Plantae
Ngành : Angiospermae
Bộ

: Lamiales

Họ

: Lamỉaceae

Chi
Loài

: Metha
: Metha
arvensis
Húng cay mọc hoang và được trồng tại nhiều vùng ở nước ta, mọc hoang cả ở miền đồng
bằng và miền núi.
♦

Đặc điểm thực vật

Húng cay là một loại cỏ sống lâu năm, thường cao từ 10 - 70cm, thậm chí có một số cây có
thể cao tới lm. Cây mọc đứng hoặc hơi bò, thân cây vuông, có phân nhánh, trên thân có
25