Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của bột rau củ (cà chua, cà rốt) và ứng dụng bột rau củ để kéo dài thời gian bảo quản thịt heo xay

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN THỊ HOÀNG DUNG

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA CỦA BỘT RAU
CỦ (CÀ CHUA, CÀ RÓT) VÀ ỨNG DỤNG BỘT RAU CỦ ĐỂ
KÉO DÀI THỜI GIAN BẢO QUẢN THỊT HEO XAY

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
Mã sổ: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2018


Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học : PSG. TS Tôn Nữ Minh Nguyệt
Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS. Nguyễn Hoài Hương
Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS. Lê Ngọc Liễu
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày
17 tháng 07 năm 2018
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. GS. TS. Đống Thị Anh Đào
2. TS. Nguyễn Hoài Hương
3. TS. Lê Ngọc Liễu
4. TS. Huỳnh Ngọc Oanh
5. TS. Trần Thị Ngọc Yên

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


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc !ập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: NGUYỄN THỊ HOÀNG DUNG

MSHV: 1570882

Ngày, tháng, năm sinh: 21 tháng 01 năm 1991

Nơi sinh: Long An

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Mã số : 60540101

TÊN ĐỀ TÀI:

I.

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA CỦA BỘT RAU CỦ (CÀ CHUA, CÀ RỐT) VÀ ỨNG
DỤNG BỘT RAU CỦ ĐỂ KÉO DÀI THỜI GIAN BẢO QUẢN THỊT HEO XAY

II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
Nhiệm vụ: Sử dụng chất kháng oxy hóa tự nhiên của các loại rau củ (cà chua, cà rốt) để kéo
dài thời gian bảo quản sản phẩm thịt heo xay.
Nội dung:
- Tìm điều kiện sấy thu nhận bột rau củ và so sánh hoạt tính kháng oxy hóa của bột rau củ với
dịch ép từ rau củ để lụa chọn chế phẩm đưa vào sản phẩm thịt heo xay
-Ứng dụng chế phẩm thu đuợc để ức chế quá trình oxy hóa lipid trong sản phẩm thịt heo xay
(hàm luợng lipid lớn hơn 20%)
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 26 /02/2018
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/07/2018
IV. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
-

GVHD 1: PGS.TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt

-

GVHD 2: TS. Trần Thị Thu Trà
Tp. HCM, ngày .... tháng.. . . năm 20....

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

(Họ tên và chữ ký)

(Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA
(Họ tên và chữ ký)


LỜI CÁM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu, cùng với quý Thầy/Cô Khoa
Kỹ Thuật Hóa Học - Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm Trường Đại Học Bách Khoa Thành
Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu trong suốt khoảng thời gian
học tại trường.
Tôi xin đặc biệt gửi lời cảm ơn đến Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt. Cám ơn Cô trong suốt
thời gian qua đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ tôi để hoàn thành tốt đề tài luận văn. Đồng thời
tôi cũng xin cảm ơn đến các Thầy Cô phụ trách phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện về thiết
bị, máy móc và dụng cụ để tôi có thể thực hiện nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi cũng xin cám ơn mọi sự động viên, quan tâm, hỗ trợ từ gia đình, từ các
anh chị, bạn bè đã giúp tôi vượt qua mọi khó khăn và hoàn thành quá trình học tập của mình.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 07 năm 2018
Học viên thực hiện

Nguyễn Thị Hoàng Dung


TÓM TẮT ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
Cà chua, cà rốt là một trong những loại rau củ quả chứa nhiều chất dinh dưỡng tốt cho
sức khỏe đặc biệt là các chất kháng oxy hóa như các hợp chất phenolic, lycopene, carotenoid,...
Trong nguyên liệu tươi các hợp chất phenolic chiếm 0.73 mg GAE/g chất khô đối với cà chua,

cà rốt là 0.82 mg GAE/g chất khô, hàm lượng lycopene và carotenoid trong cà chua lần lượt
là 2.47 mg/lOOg và 3.31 mg/100g, trong cà rốt lần lượt là 4.21 mg/100g và 5.2 mg/100g.
Sấy cà chua, cà rốt ở nhiệt độ 100°C cho hiệu quả kháng oxy hóa là cao hơn so với dịch
ép. Bột cà chua và cà rốt chứa hàm lượng các chất phenolic cao hơn, ngược lại hàm lượng
lycopene và carotenoid giảm không đáng kể so với nguyên liệu tươi. Ngoài ra kiểm tra hoạt
tính kháng oxy hóa của bột cà chua, cà rốt bằng phương pháp DPPH cho giá trị ICsocao hơn
IC50 của Vitamin c là 8.5 lần, giá trị FRAP có sự tương quan với giá trị IC50.
Bổ sung bột cà chua, cà rốt vào sản phẩm thịt heo xay cho hiệu quả kháng oxy hóa là
đáng ghi nhận khi kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm lên đến 13 ngày và đạt các chỉ tiêu về
chất lượng (giá trị PoV, TBARS, pH và độ ẩm).


ABSTRACT
Tomatoes and carrots are one of the vegetables contain many nutrients, are good for
health, especially antioxidants compounds such as phenolic, lycopene, carotenoids, ...In
fresh ingredients phenolic compounds occupy 0.73 mg GAE/g dry matter for tomatoes,
carrots 0.82 mg GAE/g dry matter, lycopene and carotenoid content in tomatoes were 2.47
mg/100g and 3.31 mg/100g, respectively, in carrots is 4.21 mg/100g and 5.2 mg/100g.
The tomato, carrots was dried at a temperature of 100°C for antioxidant efficiency is
higher than that of pressed juice. Tomato and carrot powder increase of phenolic content,
whereas lycopene and carotenoid content are decrease than fresh ones. Also check the
antioxidant activity of tomato and carrot powder by DPPH, IC50 values higher than IC50
of Vitamin c by 8.5 times, FRAP value correlated with IC50 value.
Adding tomato and carrot powder to the pork patties for antioxidant efficacy is
remarkable when extending the shelf life of the product up to 13 days and achieving the
quality criteria (value of PoV, TBARS, pH and humidity).


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện. Các kết

quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn này là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng.
Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham
khảo đúng theo yêu cầu.
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hoàng Dung


MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN ........................................................................................................ i
MỤC LỤC ............................................................................................................. ii
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH...............................................................................................vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. vii
CHƯƠNG 1 . MỞ ĐẦU ......................................................................................... 1
CHƯƠNG 2 . TÔNG QUAN ................................................................................. 3
2.1

Các chất kháng oxy hóa và cơ chế kháng oxy hóa .............................. 3

2.1.1. Định nghĩa và phân loại chất kháng oxy hóa ..................................... 3
2.1.2. Cơ chế kháng oxy hóa ........................................................................ 4
2.1.3. Các hợp chất kháng oxy hóa tự nhiên thường gặp ............................ 5
2.2

Lipid và quá trình oxy hóa lipid.......................................................... 10

2.2.1. Lipid ................................................................................................. 10
2.2.2. Quá trình oxy hóa lipid ..................................................................... 12
2.2.3. Phương pháp xác định khả năng kháng oxy hóa của các chất kháng

oxy hóa ................................................................................................ 16
2.3

Nguyên liệu chứa chất kháng oxy hóa ................................................ 18

2.3.1. Nguyên liệu cà chua ......................................................................... 18
2.3.2. Nguyên liệu cà rốt ............................................................................ 23
2.4

Các nghiên cứu về hoạt tính kháng oxy hóa của cà chua và cà rốt... 27

2.4.1. Nghiên cứu trong nước ..................................................................... 27
2.4.2. Nghiên cứu nước ngoài .................................................................... 28
2.5. Sản phẩm thịt heo xay (patties) ................................................................. 32
CHƯƠNG 3 . NGUYÊN LIỆU- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 34
3.1

Nguyên liệu ......................................................................................... 34

3.1.1. Nguyên liệu khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa ................................. 34
3.1.2. Nguyên liệu làm thịt heo xay ............................................................ 34
3.1.3. Hóa chất - thiết bị ............................................................................. 36
3.2.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 37

3.2.1. Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................... 37
3.2.2. Sơ đồ nghiên cứu .............................................................................. 38

3.2.3. Các quy trình sử dụng trong nghiên cứu .......................................... 39
3.3.

Hoạch định thí nghiệm ...................................................................... 43

3.3.1. Xác định các chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu tươi ......................... 43
3.3.2. Khảo sát nhiệt độ sấy cà chua và cà rốt ............................................ 43
3.3.3. So sánh hoạt tính kháng oxy hóa của bột với dịch ép cà chua và cà
rốt......................................................................................................... 44
3.3.4. ứng dụng chế phẩm cà chua, cà rốt để kéo dài thời gian bảo quản
sản phẩm thịt heo xay .......................................................................... 44
3.4. Các phương pháp phân tích ..................................................................... 45
3.5. Cách xử lý số liệu .................................................................................... 48
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ........................................................... 50
4.1 Xác định các chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu và sản phẩm thịt heo xay . 50
4.2.

Khảo sát điều kiện sấy để thu nhận bột rau củ .................................. 52

4.2.1. Thời gian sấy .................................................................................... 52
4.2.2. Chất lượng bột sau sấy..................................................................... 53
4.3 So sánh hoạt tính kháng oxy hóa của bột và dịch ép cà chua và cà rốt.... 56
4.4. ứng dụng bột rau củ sấy để kéo dài thời gian bảo quản thịt heo xay ........ 59
4.4.1. Giá trị PoV - chỉ số peroxide ............................................................ 61
4.4.2. GiátrịTBARS .................................................................................... 63
4.4.3. Màu sắc ............................................................................................. 65
4.4.4. Độ ẩm ............................................................................................... 72
4.4.5. Giá trị pH .......................................................................................... 73
CHƯƠNG 5 . KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 76
5.1. Kết luận.................................................................................................... 76

5.1.1. Nhiệt độ sấy cà chua, cà rốt .............................................................. 76
5.1.2. Khả năng kháng oxy hóa của bột cà chua và bột cà rốt................... 76
5.1.3. ứng dụng kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm thịt heo xay .......... 76
5.2. Kiến nghị ................................................................................................ 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 77
PHỤ LỤC A: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH........................................ 87
PHỤ LỤC B: CÁC BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH ...... 99


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Các chất kháng oxy từ một số loài thực vật ..................................................... 10
Bảng 2.2 Thành phần acid béo trong mỡ heo ................................................................. 12
Bảng 2.3 Thành phần hóa học của quả cà chua tươi ....................................................... 19
Bảng 2.4: Thành phần hóa học của cà rốt tươi ................................................................ 25
Bảng 2.5 Thành phần sinh dưỡng cà rốt khô................................................................... 26
Bảng 2.6 Khả năng kháng oxy hóa của bốn loại cà chua thường được trồng tại Bồ Đào Nha:
cà chua vàng (Amarelo), cà chua tròn (Batateứo), cà chua dài (Comprido) and cà chua trái
tim (Coracao)................................................................................................................... 29
Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lượng muối ăn ............................................................................. 35
Bảng 3.2 Hóa chất dùng trong nghiên cứu ...................................................................... 36
Bảng 4.1 Một số chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu cà chua, cà rốt tươi .......................... 50
Bảng 4.2 Thành phần của thịt heo xay ............................................................................ 52
Bảng 4.3 Độ ẩm, hiệu suất thu hồi của bột cà chua sấy ở 60°C, 80 °C, 100 °C ............. 54
Bảng 4.4 Độ ẩm, hiệu suất thu hồi của bột cà chua sấy ở 60°C, 80 °C, 100 °C ............. 54
Bảng 4.5 Các giá trị hoạt tính chống oxy hóa của mẫu bột và dịch ép cà chua, cà rốt và
Viatamin c ....................................................................................................................... 59
Bảng 4.6: Hàm lượng Vitamin c và bột cà chua, cà rốt bổ sung vào thịt heo xay ......... 60
Bảng 4.7: Tính toán khối lượng chất chống oxy hóa bổ sung vào sản phẩm thịt heo xay 60
Bảng 4.8 Sự thay đổi giá trị L (độ sáng) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà chua khi bảo
quản ở 5±l°c trong 15 ngày ............................................................................................ 68

Bảng 4.9 Sự thay đổi giá trị a (sắc đỏ) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà chua khi bảo
quản ở 5±l°c trong 15 ngày ............................................................................................. 68
Bảng 4.10 Sự thay đổi giá trị b (sắc vàng) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà chua khi bảo
quản ở 5±l°c trong 15 ngày ............................................................................................. 69
Bảng 4.11 Sự thay đổi giá trị L (độ sáng) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà rốt khi bảo
quản ở 5±l°c trong 15 ngày ............................................................................................. 69
Bảng 4.12 Sự thay đổi giá trị a (sắc đỏ) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà rốt khi bảo
quản ở 5±l°c trong 15 ngày ............................................................................................. 70
Bảng 4.13 Sự thay đổi giá trị b (sắc vàng) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà rốt khi bảo
quản ở 5±l°c trong 15 ngày ............................................................................................. 70

iv



Bảng 4.14 Sự thay đổi của độ ẩm
quản ở 5±l°c trong 15 ngày ............

7o) của thịt heo xay được bổ sung bột rau củ bảo
73



DANH MỤC HÌNH
•

Hình 2.1 Cấu tạo của một số chất thuộc nhóm phenolic .................................................. 6
Hình 2.2 Cấu tạo của tocopherol và tocotrienol ............................................................... 7
Hình 2.3 Cấu tạo các hợp chất carotenoid ........................................................................ 8
Hình 2.4 Công thức cấu tạo Vitamin c .......................................................... 9

Hình 2.5 Công thức cấu tạo của acid béo no và acid béo không no ............................... 11
Hình 2.6. Cơ chế phương pháp DPPH ............................................................................ 17
Hình 2.7. Cơ chế phương pháp FRAP ............................................................................ 18
Hình 2.8 Cà chua Đà Lạt ................................................................................................. 19
Hình 2.9 Các độ chín của cà chua ................................................................................... 22
Hình 2.10 Sự thay đổi hàm lượng lycopene trong quá trình chín của quả cà chua ........ 23
Hình 2.11 Cà rốt .............................................................................................................. 24
Hình 2.12 Sự thay đổi giá trị TBARS của thịt heo đã chế biến có bổ sung bột cà chua ở
bốn mức độ 0.25% (Tl), 0.5% (T2), 0.75% (T3) và 1.0% (T4) được bảo quản ở nhiệt

độio±l°c .......................................................................................... 31
Hình 2.13 Sản phẩm thịt heo xay .................................................................................... 32
Hình 3.1 Nguyên liệu cà chua, cà rốt tươi....................................................................... 34
Hình 3.2 Thịt nạc đùi và mỡ lưng heo mua tại Vissan .................................................... 35
Hình 3.3 Muối ăn Visalco ............................................................................................... 35
Hình 3.4 Sơ đồ nghiên cứu .............................................................................................. 38
Hình 3.5: Quy trình thu nhận bột cà chua, cà rốt ............................................................ 39
Hình 3.6 Quy trình thu nhận nước ép cà chua, cà rốt..................................................... 41
Hình 3.7 Quy trình tạo mẫu sản phẩm thịt heo xay........................................................ 41
Hình 3.8 Khuôn định hình thịt heo xay ........................................................................... 42
Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn biến đổi độ ẩm của cà chua theo thời gian sấy ở ba mức nhiệt độ
60°C, 80°C, 100°C .......................................................................................................... 53
Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn biến đổi độ ẩm của cà rốt theo thời gian sấy ở ba mức nhiệt độ
60°C, 80°C, 100°C .......................................................................................................... 53
Hình 4.3 Hàm lượng các chất kháng oxy hóa (carotenoid, phenolic, lycopene) trong bột và
dịch ép cà chua ................................................................................................................ 57
Hình 4.4 Hàm lượng các chất kháng oxy hóa (carotenoid, phenolic, lycopene) trong bột và
dịch ép cà rốt ................................................................................................................... 58
vi

Hình 4.5 Ảnh hưởng của bột cà chua đến giá trị PoV (meq peroxide/kg mẫu) của mẫu thịt
heo xay được bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày .................................................................61
Hình 4.6 Ảnh hưởng của bột cà rốt sấy đến giá trị PoV (meq peroxide/kg mẫu) của mẫu
thịt heo xay được bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày .......................................................... 62
Hình 4.7 Ảnh hưởng của bột cà chua đến giá trị TB ARS (mg MA/kg mẫu) của thịt heo
xay được bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày .......................................................................64
Hình 4.8 Ảnh hưởng của bột cà rốt đến giá trị TBARS (mg MA/kg mẫu) của thịt heo xay
được bảo quản ở 5±l°c trong 15 ngày ..............................................................................64
Hình 4.9. So sánh giá trị L của bột rau củ sấy khi bổ sung vào sản phẩm thịt heo xay 71
Hình 4.10. So sánh giá trị a của bột rau củ sấy khi bổ sung vào sản phẩm thịt heo xay .71
Hình 4.11. So sánh giá trị b của bột rau củ sấy khi bổ sung vào thịt heo xay ..................72
Hình 4.12 Sự thay đổi giá trị pH theo thời gian trong quá trình bảo quản ở 5±l°c của thịt
heo xay có bổ sung bột cà chua ở các nồng độ khác nhau ...............................................74
Hình 4.13 Sự thay đổi giá trị pH theo thời gian trong quá trình bảo quản ở 5±l°c của thịt
heo xay có bổ sung bột cà rốt ở các nồng độ khác nhau ..................................................74

vii



DANH MỤC TỪ VIẾT TẤT
AOAC
BHA

Association of Analytical Communities
Butylate hydroxyanisole

BHT

Butylate hydroxytoluene

CIAE

Chlorogenic acid equivalents

CUPRAC

Cupric reducing antioxidant capacity

DPPH

2,2-diphenyl-l -picrylhydrazyl

FAO

Food and Agriculture Organization - Tổ chức Lương thực và Nông
nghiệp Liên Hiệp Quốc

FRAP
Ferric ion Reducing Antioxidant Power - Khả năng kháng oxy hóa
được thể hiện qua sự khử ion Fe3+
GAE

Gallic acid equivalent

LDL

Low - Density Lipoprotein

LDL cholesterol

Lipoprotein mang cholesterol đi trong máu

MA

Malondialdehyde

NDGA

Nordihydroquaiaretic Acid

OG

Octylgallate

PG

Propyl gallates

PoV

Peroxide value - Chỉ số peroxide

TBARS

Thiobarbituric Acid Reactive Substances

TBHQ

tert - butyl hydroquinone

TCA

Trichloroacetic acid

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TPTZ

2,4,6-tripyridyl-s-triazin

TQ

Trung Quốc

USDA

United States Department of Agriculture - Bộ Nông nghiệp Hoa
Kỳ.

vii


CHƯƠNG 1 .MỞ ĐẦU
Thịt tươi và các sản phẩm từ thịt đóng một vai ưò quan trọng trong khẩu phần ăn uống
hằng ngày của mỗi người. Theo Cục Chăn nuôi, hiện nước ta có riêng về heo khoảng 29
triệu con, đứng đầu ASEAN, đứng thứ 2 ở châu Á, nằm trong top 15 nước có đàn heo lón

nhất thế giới. Theo các chuyên gia trong nước dự kiến thì đến năm 2027, sản lượng thịt heo
trong các ừang trại ước chiếm tỷ ừọng trên 70%, cùng với đó là những triển vọng: Hợp tác
liên kết chuỗi phất triển mạnh giữa nhà chăn nuôi, nhà giết mổ và nhà phân phối. Ước tính
đến năm 2027, tỷ trọng giết mổ công nghiệp sẽ tăng lên; sản phẩm thịt heo chế biến có
thương hiệu và xuất khẩu được sang nhiều nước. Cũng theo Cục Chăn nuôi sức tiêu thụ thịt
heo của thị trường trong nước là hạn chế, trong lúc năng lực chế biến, cấp đông còn rất
khiêm tốn. Do vậy, khả năng giúp giảm thịt heo đang tồn đọng là không cao. Tính đến tháng
5 năm 2017 lượng thịt dư thừa trong thị trường là khoảng 200 ngàn tấn trong khỉ năng lực
trữ đông lạnh không đủ để giải quyết được lượng thịt đang dư thừa [1]. Vì vậy việc nghiên
cứu các phương phấp kéo dài thời gian bảo quản thịt heo đang là nhu cầu và xu hướng thiết
yếu.
Thịt cũng như một số sản phẩm được chế biến từ thịt đều dễ bị hư hỏng khỉ thời gian
bảo quản kéo dài. Nguyên nhân làm giảm giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị cảm quan của
sản phẩm ngoài việc do sự phát triển của vi sinh vật thì chủ yếu là do quá trình oxy hóa lipỉd
hình thành nhiều thành phần không mong muốn có thể gây ảnh hưởng không tốt đến sức
khỏe của người sử dụng [1]. Vì thế, việc hạn chế quá trình oxy hốa lipid ửong quá trình bảo
quản cũng như chế biến thịt luôn được quan tâm để kểo dài thời gian bảo quản và sử dụng.
Có nhiều phương pháp khác nhau để hạn chế quả trình oxy hỏa ỉipỉd như bảo quản trong
điều kiện nhiệt độ thấp (lạnh hay lạnh đông), xử lý nhiệt, xử lý hốa chất... Trong đó, một
phương pháp cần phải kể đến là dùng các chất chống oxy hóa tổng hợp hoặc tự nhiên.
Các chất chống oxy hóa tự nhiên được sử dụng lần đầu tiên trong chiến tranh thế gỉóri
thử n. Kéo theo sau đố là sự xuất hiện dần dần của một số chất chống oxy hốa tổng hợp
chẳng hạn như butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), tertbutylhydroquinone (TBHQ) và propyl gallate (PG) [2]. Chúng được sử dụng rộng rãi nhằm
ngăn cản hay làm chậm quá trình oxy hóa của chuỗi mang peroxyl



tự do hay ức chế việc hình thành các gốc tự do. Các chất chống oxy hóa tổng hợp nhanh
chóng thay thế các chất chống oxy hóa tự nhiên do tính tiện lợi, rẻ tiền. Tuy nhiên, nhiều
công trình nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng các chất chống oxy hóa tổng hợp có

nguy cơ gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe của người sử dụng [3]. Vì vậy, xu hướng
hiện nay trên thế giới là dùng các chất chống oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên, chủ yếu có
nguồn gốc từ trái cây, rau củ, gia vị, ngũ cốc và thảo mộc.
Cà chua (Lycopersicon escuỉentum) là nguồn cung cấp chất chống oxy hóa chủ yếu vào
khẩu phần ăn hằng ngày của con người. Nó được dùng tươi hay được dùng trong các sản
phẩm được chế biến sẵn như cà chua đóng hộp, nước sốt cà chua, món hầm hay món súp...
[4]. Có nhiều nghiên cứu về cà chua chỉ ra rằng việc sử dụng các sản phẩm từ cà chua giúp
làm giảm nguy cơ bị ung thư và các bệnh về tim mạch. Hiệu quả bảo vệ này chính là do
thành phần có giá trị hoạt tính sinh học của cà chua [5], [6].
Cà rốt (Daucus carota L. Neptun) là nguồn rau củ quả chứa nhiều thành phần là chất
kháng oxy hóa, bao gồm nhóm carotenoid, các hợp chất phenolic, các vitamin, flavonoid,
glutathione và các chất chuyển hóa nội sinh đã được chứng minh có chức năng làm tan
nguyên tử oxy (O2) và những phân tử oxy có năng lượng thấp (ở trạng thái triplet) (Sg~o2),
quét gốc tự do, phân hủy peroxide, các enzyme gây ức chế và chất hỗ trợ đẩy mạnh hoạt
tính của các chất khác. Cà rốt và các sản phẩm từ cà rốt tươi (cà rốt băm nhỏ, thái lát, nước
ép cà rốt) có thể bảo vệ con người chống lại bệnh ung thư và bệnh tim mạch (Krinsky,
Johnson, 2005) [7].
Trên cơ sở đó đề tài luận văn tốt nghiệp “Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của bột rau
củ (cà chua, cà rốt) và ứng dụng bột rau củ để kéo dài thời gian bảo quản thịt heo xay”
đã

được

2

thực

hiện.

CHƯƠNG 2 . TỔNG QUAN
2.1

Các chất kháng oxy hóa và cơ chế kháng oxy hóa

❖

2.1.1. Định nghĩa và phân loại chất kháng oxy hóa
Chất kháng oxy hóa là những chất cho dù được dùng với liều lượng thấp nhưng chúng

vẫn có khả năng làm giảm hay ngăn ngừa việc oxy hóa các chất có khả năng bị oxy hóa.
Các chất có khả năng bị oxy hóa bao gồm tất cả các thành phần có trong tế bào sống như
protein, lipid, DNA và carbohydrate [7].
Các chất kháng oxy hóa có thể được phân loại dựa vào cơ chế kháng oxy hóa, nguồn
gốc, khả năng hòa tan...
Dựa trên cơ chế kháng oxy hóa, các chất kháng oxy hóa được chia ra sáu loại sau:
-Chất kháng oxy hóa sơ cấp là những chất cho electron hay cho nguyên tử hydro do
đó làm kết thúc quá trình phản ứng chuỗi chuyền. Ví dụ: BHT, propyl gallate, tocopherol,
camosic acid...
-Chất kháng oxy hóa thứ cấp là những chất hoạt động dựa trên việc phân hủy các
hydroperoxide tạo ra các sản phẩm cuối bền như dilauryl thiopropionat và thiodipropionat
acid làm kết thúc chuỗi phản ứng. Khi chưa có sự tham gia của chất kháng oxy hóa thứ cấp,
các hydroperoxide có thể phản ứng với kim loại để tạo thành các gốc hydroxyl và alkoxyl
có khả năng hydro hóa lipid làm xuất hiện các gốc tự do ở carbon trung tâm nên quá trình
oxy hóa tiếp tục xảy ra. Chất kháng oxy hóa thứ cấp chuyển hóa các hydroperoxide thành
các sản phẩm bền góp phần ngăn chặn sự hydro hóa lipid.
-Chất bắt giữ oxy: là những chất phản ứng với oxy và loại oxy ra khỏi hệ thống nhằm
ngăn chặn sự xúc tác của enzyme lipoxygenase. Ví dụ: ascorbic acid, ascorbyl palmitate...
-Các tác nhân tạo phức: là những chất tạo phức vòng với các ion kim loại như đồng,
sắt... giúp ngăn chặn quá trình oxy hóa với lipid. Ví dụ: acid citric, amino acid,

ethylendiamintetra acetic acid (EDTA).
-Chất dập tắt gốc tự do: là các chất có khả năng khử năng lượng lớn của oxy đơn bội
hay năng lượng của các trạng thái kích thích và chuyển năng lượng đó thành ít gây bất lợi
hơn. Ví dụ: phenol, carotenoid.

3


-Các tác nhân chống oxy hóa đa thành phần: là các chất có khả năng làm giảm các gốc
tự do hình thành khi chất kháng oxy hóa sơ cấp cho nguyên tử hydro hay electron, làm tăng
hoạt tính kháng oxy hóa. Ví dụ: hệ tocopherol với acid citric hoặc acid ascorbic.
Dựa vào nguồn gốc, chất kháng oxy hóa được chia làm hai loại như sau:
-Chất kháng oxy hóa tổng hợp là chất kháng oxy hóa được tạo thành bằng con đường
tổng hợp hóa học. Một số chất kháng oxy hóa tổng hợp được sử dụng rộng rãi như butylated
hydroxytoluene (BHT), butylated hydroxyanisole (BHA), propyl gallate (PG), ethoxyquin,
nordihydroquaiaretic acid (NDGA), octylgallate (OG), tertiary butyl hydroquinone
(TBHQ).
-Chất kháng oxy hóa tự nhiên là chất kháng oxy hóa được tách chiết từ nguyên liệu tự
nhiên hay chuyển hóa bằng con đường sinh học như sử dụng tế bào hoặc sử dụng enzyme.
Trong tự nhiên, chúng được tìm thấy trong thực vật, vi sinh vật, nấm và thậm chí ở cả các
mô động vật. Một số chất kháng oxy hóa được thu nhận từ tự nhiên như retinoid (vitamin
A), tocopherol (vitamin E), ascorbic acid (vitamin C), polyphenol, carotenoid, manganese,
zinc, selenium... [8], [9].
❖

2.1.2. Co' chế kháng oxy hóa
Chất kháng oxy hóa giúp làm giảm hay hạn chế tốc độ oxy hóa trong thực phẩm bằng

việc liên kết với chất có khả năng quét các gốc tự do, các chất tạo phức với các kim loại có
khả năng oxy hóa, các chất dập tắt oxy đơn bội, chất nhạy quang (photosensitizer) và chất

khử hoạt tính enzyme lipoxygenase [8], [9], [10].
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) [9].

4


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 [9].
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 bang enzyme (superoxide dimustase - SOD), chất
kháng oxy hóa với nhiều cơ chế (sản phẩm của phản ứng Mallaứd) [9].
♦♦♦

2.1.3. Các họp chất kháng oxy hóa tự nhiên thường gặp
❖

Các hợp chất phenolic

Polyphenol có trong nhiều loại thực vật, chúng phân bố rộng rãi với hơn 8000 cấu trúc
khác nhau [11]. Đặc điểm chung của các hợp chất này là trong phân tử chứa một hay nhiều
nhóm hydroxyl (OH) gắn trực tiếp vào vòng benzen.
Các hợp chat phenolic thường được phân loại thành các acid phenolic (Hình 2.1) và
các chất tương tự như: flavonoid, tannin, stilbene, curcuminoid, coumarin, lignan,
quinone,... một số các chất khác dựa trên số lượng các vòng phenol và các yếu tố kết liên
kết các vòng [12],
Polyphenol là là thành phần kháng oxy hoá phổ biến nhất của thực vật. Hoạt tính chống
oxy hoá của polyphenol do tính chất khử của chúng. Polyphenol đóng vai trò như tác nhân
khử các gốc tự do, cung cap hydro, dập tắt oxy đơn bội, tạo phức với kim

5


loại hay làm giảm hemoglobin ferryl [13], [14], [15], [16], [17], Cụ thể, acid phenolic
chống oxy hoá bằng cách bắt các gốc tự do; flavonoid chống oxy hốa bằng cách thu nhận
các gốc tự do và tạo phức với kim loại.

HO

Gallic acid

Prọỉocatrc I1IIÌC aciíl

Cuuriiá rbé acid

L-DQFA

OH
OH

Hình 2,1 Cấu tạo của một sổ chất thuộc nhấm phenolic [9]
❖

Các hợp chát tocopherol và tocotrienol

Tocopherol và tocotrienol thuộc nhóm vitamin E được phát hiện vào năm 1922 bởi Evans và
Bishop [18]. Tocopherol bao gồm bốn loại: a - tocopherol (Vitamin E), p - tocopherol, Stocopherol và Y - tocopherol [18].
Theo hình 2.2, tocotrienol có cấu trúc tương tự với tocopherol ngoại trừ sự có mặt của ba
ỉỉên kết đôi trans trong mạch nhánh 15 carbon [19], [20].

6


Hoạt động chống oxy hoá của tocopherol chủ yếu thông qua phản ứng với các gốc peroxyl
để ngăn chặn sự lan truyền chuỗi tạo thành hydroperoxide và các gốc alkoxyl nhằm ức chế sự phân
hủy của hydroperoxide và làm giảm sự hình thành các aldehyde. Ngoài ra, theo Kim và Min (2008),
tocopherol cũng là chất dập tắt các oxy
đơn bội [21].

R, Rs
CHj CHj

0

CH5 H

ĩ

H CHa

s

HH

Hình 2.2 Cấu tạo của tocopherol và tocotrienoỉ [9]
❖

Các hợp chất carotenoid

Carotenoid là các chất màu vàng, cam, hoặc đỏ hòa tan trong chất béo được tổng hợp trong
thục vật, tảo, nấm, vỉ khuẩn và nấm men.
Các hợp chất carotenoid được đặc trưng bởi một cấu trúc poly isoprenoid với chuỗi liên hợp
các liên kết đôi và đối xứng với nhau qua liên kết đôi ở vị trí trung tâm (hình 2.4).

7