Khảo sát sự thay đổi một số thành phần trong quy trình chế biến tỏi đen ở chế độ nhiệt 65oC

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

LÊ THỊ THỦY DƯƠNG

KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ THÀNH PHẦN TRONG QUY
TRÌNH CHẾ BIẾN TỎI ĐEN Ở CHẾ ĐỘ NHIỆT 65°C

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
Mã số: 1570420

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 1 năm 2018


Công trình được hoàn thành tại: Truừng Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM Cán bộ
hướng dẫn khoa học: ................................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 1: ..........................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2: ..........................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày
................. tháng .... năm ..............
Thành phần Hội đồng đánh giá luận vân thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận vãn thạc sĩ)
1 .........................................................
2 .........................................................
3 .............................................................
4

............................................................

5

............................................................

Xác nhận của Chù tịch Hội đồng đánh giá LV và Trường Khoa quản lý chuyên ngành
sau khỉ luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA


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

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

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Lê Thị Thùy Dương

MSHV: 1570420

Ngày, tháng, năm sinh: 18/09/1992

Nơi sinh: Tiền Giang

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Mã số : 60540101

I. TÊN ĐỀ TÀI:
KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ THÀNH PHẦN TRONG QUY TRÌNH CHẾ
BIẾN TỎI ĐEN Ở CHẾ ĐỘ NHIỆT 65°c
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: .....................................................................................
Khảo sát ảnh hưởng của quá trình chế biến đến các thông số có trong
ba loại nguyên liệu tỏi theo các giai đoạn thời gian chế biến
Xác định các thông số, hàm lượng SAC có trong ba loại nguyên liệu tỏi
gồm tỏi cô đơn lớn, tỏi cô đơn nhỏ và tỏi Phan Rang và sản phẩm tỏi đen của nó
So sánh chỉ tiêu hóa lý, hàm lượng và hoạt tính kháng oxi hóa có trong tỏi
đen chế biến ở 65°c so với tỏi đen trên thị trường và tỏi đen chế biến ở 2 chế độ nhiệt.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 10/7/2017.......................................................................
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 3/12/2017 .......................................................
V.

CÁN BỘ HUỚNG DẪN: TS. Trần Thị Ngọc Yên .....................................................
Tp. HCM, ngày.... tháng.. . . năm 20....
CÁN BỘ HUỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA
(Họ tên và chữ ký)


LỜI CÁM ƠN

Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Kỹ
Thuật Hóa Học - Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM đã hỗ trợ ửang thiết bị, máy móc,
vật tư và phòng thí nghiệm để giúp em hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Cô Trần Thị Ngọc Yên, người luôn đồng hành,
tận tình hướng dẫn trực tiếp trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Em cũng xin cám ơn các bạn học viên và sinh viên đã tận tình giúp đỡ, đồng hành và
hỗ trợ em trong suốt thời gian thực hiện nghiên cứu này.
Em cũng xin cám ơn đến các Thầy Cô, các bạn học viên lóp Cao học khóa
2015 - đợt 1 đã truyền đạt kiến thức, đồng hành cùng với em trong suốt 2 năm qua để em
có đủ kiến thức, nghị lực hoàn thành nghiên cứu này.
Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ba, mẹ và gia đình luôn là nguồn
động viên tinh thần trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn.

ii


TÓM TẮT
Mục tiêu của đề tài này là khảo sát sự thay đổi một số thành phần trong quy trình trình chế
biến tỏi đen ở chế độ nhiệt 65°c. Đối tượng nghiên cứu là ba loại nguyên liệu tỏi gồm tỏi
cô đơn củ lớn, tỏi cô đơn củ nhỏ và tỏi Phan Rang. Các thông số khảo sát gồm pH, hàm
ẩm, amino acid tổng, đường khử, polyphenol tổng, hàm lượng S-allyl-cysteine (SAC), chỉ
số kháng oxi hóa DPPH. Kết quả cho thấy, thời gian chế biến tốt nhất cho tỏi cô đơn nhỏ
và tỏi phan Rang là 30 ngày; đối với tỏi cô đơn lớn là 35 ngày với hàm lượng polyphenol
tổng và chỉ số kháng oxi hóa lần lượt là 20769.64 mgGAE/g và 66.51%; 25483.93
mgGAE/g và 72.12%; 31376.79 mgGAE/g và 70.78%. Các thông số về pH, hàm ẩm giảm
trong quá trình chế biến từ tỏi tươi thành tỏi đen. Các thông số về đường khử, polyphenol
tổng, hàm lượng SAC, chỉ số kháng oxi hóa DPPH tăng trong quá trình chế biến từ tỏi tươi
thành tỏi đen. So sánh với sản phẩm tỏi đen trên thị trường thì tương đương về các chỉ số
polyphenol tổng, hàm lượng SAC, chỉ số kháng oxi hóa DPPH nhưng thời gian chế biến
ngắn hơn.

3


ABSTRACT
The aim of this study was examination the changing of some components during processing
of black garlic at 65°c. Three kinds of garlic was used as materials of this study including
big one clove garlic, small one clove garlic and Phan Rang’s garlic. The pH value, moisture
content, reducing sugar, amino acid content, total polyphenol, antioxidant activity DPPH,
and S-allyl-cysteine (SAC) content were determined. The result was indicated that the
processing time of small one clove garlic and Phan Rang’s garlic were 30 days with results
of total polyphenol content and antioxidant activity were 20769.64 mgGAE/g and 66.51%;
25483.93 and 72.12%mgGAE/g respectively. The processing time of big one clove garlic
was 35 days, which was gotten value of total polyphenol content and antioxidant activity
were 31376.79 mgGAE/g and 70.78%. pH value and moisture content were decrease in
processing period from fresh garlic to black garlic. Sugar content, total polyphenol content,
SAC content, and antioxidant activity were increase in processing period from fresh garlic
to black garlic. Comparison with the commercial black garlic, the black garlic in this study
had the same amount of total polyphenol content, SAC content, and antioxidant activity
with processing time was shorter.

4


LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả
nghiên cứu và các kết luận trong luận văn này là trung thực, không sao chép từ bất cứ
nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực
hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo theo đúng yêu cầu.
Tác giả luận văn

Lê Thị Thùy Dưong

V


MỤC LỤC

MỤC LỤC ................................................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... ix
DANH MỤC HÌNH .....................................................................................................X
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
Chương 1: TỔNG QUAN ............................................................................................ 2
1.1 Giới thiệu về tỏi và tỏi đen ................................................................................ 2
1.2 Thành phần hóa học của tỏi tươi và tỏi đen ...................................................... 3
1.2.1 Hàm lượng amino acid ............................................................................... 3
1.2.2 Hàm lượng đường khử ............................................................................... 5
1.2.3 Hợp chất polyphenol tổng .......................................................................... ố
1.2.2 Thành phần S-allyl-cysteine....................................................................... 8
1.3 Công dụng của tỏi đen .................................................................................... 10
1.3.1 Ngăn chặn sự hình thành và phát triển của tế bào ung thư....................... 10
1.3.2 Hoạt tính chống oxi hóa ........................................................................... 11
1.3.3 Ngăn ngừa bệnh đái tháo đường tuýp 2 ................................................... 11
1.3.4

Tác dụng ttong việc bảo vệ quần thể tế bào cơ quan miễn dịch ............ 11

1.3.5 Một số công dụng khác của tỏi đen.......................................................... 12
1.4 Những thay đổi xảy ra trong quá trình chế biến tỏi đen ................................. 13
1.4.1 Sự gia tăng của hàm lượng chất chống oxi hóa và hoạt tính kháng oxi hóa

............................................................................................................................. 13
1.4.2 ........................................................................................................ Phản
ứng Maillard - phản ứng hóa nâu phi enzyme .................................................... 13
1.4.3 Sự thay đổi về mặt cảm quan và cách bảo quản của sản phẩm ................ 14
1.5 Tình hình nghiên cứu tỏi đen .......................................................................... 14

vi


1.5.1 Tình hình nghiên cứu tại việt nam ............................................................ 14
1.5.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới ........................................................... 15
1.5.3 Tình hình nghiên cứu quy trình chế biến tỏi đen ...................................... 15
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 18
2.1 Nguyên liệu ..................................................................................................... 18
2.2 Dụng cụ - thiết bị và hóa chất ......................................................................... 18
2.2.1 Dụng cụ - thiết bị ...................................................................................... 18
2.2.2 Hóa chất .................................................................................................... 19
2.3 Nội dung thí nghiệm ....................................................................................... 19
2.3.1 Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 19
2.3.2 Bố trí thí nghiệm ...................................................................................... 20
2.4 Các phương pháp phân tích dùng trong nghiên cứu ....................................... 23
2.4.1 Chuẩn bị mẫu ............................................................................................ 23
2.4.2 Xác định độ pH ........................................................................................ 24
2.4.3 Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng khônng
đổi ........................................................................................................................ 24
2.4.4 Xác định hàm lượng amino acid tong ...................................................... 24
2.4.5 Xác định đường khử ................................................................................. 24
2.4.6 Xác định hàm lượng polyphenol tổng ...................................................... 24
2.4.7 Xác định hoạt tính kháng oxi hóa bằng phương phương pháp DPPH ..... 24
2.4.8 Xác định hàm lượng SAC bằng phương phương pháp HPLC ................. 25

2.5 Xử lý số liệu.................................................................................................... 25
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .................................................................... 26
3.1 Khảo sát sự thay đổi các nhóm chất trong quá trình len men tỏi đen ............. 26
3.1.1 Các tính chất hóa lý .................................................................................. 26
3.1.2 Hàm lượng amino acid tổng .................................................................... 31
vii


3.1.3 Hàm lượng và hoạt tính các chất chống oxi hóa ...................................... 32
3.1.4 Kết quả khảo sát các chỉ tiêu đo được trong tỏi tươi và tỏi đen .............. 37
3.2 So sánh sản phẩm tỏi đen với các sản phẩm tỏi đen trên thị trường .............. 39
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 42
4.1 Kết luận ........................................................................................................... 42
4.2 Kiến nghị ........................................................................................................ 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 44
PHỤ LỤC ................................................................................................................... 49

viii


DANH MỤC BẢNG
•

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tỏi đen và tỏi tươi .................................................. 3
Bảng 1.2 Hàm lượng amino acid có trong tỏi đen và tỏi tươi ...................................... 4
Bảng 1.3 Kết quả của dịch chiết tỏi đen ngăn ngừa sự phát triển khối u ................... 10
Bảng 1.4 Hàm lượng chất chống oxi hóa và hoạt tính kháng oxi của dịch chiết tỏi
đen so với tỏi tươi....................................................................................................... 11
Bảng 1.5 So Sánh mật độ tế bào trong các cơ quan trên các nhóm động vật thí
nghiệm ........................................................................................................................ 12

Bảng 2.1 Danh mục các dụng cụ, thiết bị, máy móc sử dung trong thí nghiệm ........ 18
Bảng 2.2 Danh mục các hóa chất sử dung trong thí nghiệm ...................................... 19
Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm các chỉ tiêu khảo

sát gồm pH, hàm ẩm, đườngkhử,

amino acid tổng, polyphenol tổng và DPPH .............................................................. 21
Bảng 2.4 Bố trí thí nghiệm các chỉ tiêu khảo
amino acid tổng, polyphenol tổng và DPPH theo

sát gồm pH, hàm ẩm, đườngkhử,
thời gian chế biến ..................... 22

Bảng 2.5 So sánh các chỉ số hóa lý và các chỉ số kháng oxi hóa của tỏi đen chế biến
ở 65°c so với một số sản phẩm tỏi đen trên thị trường .............................................. 23
Bảng 3.1 Tính chất hóa lý và chỉ số kháng oxi hóa của các loại tỏi nguyên liệu và
tỏi đen ......................................................................................................................... 37
3

9


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Sự thay đổi hàm lượng polysaccharide và monosaccharide trong quá trình
làm tỏi đen ................................................................................................................... 5
Hình 1.2 Phân loại polyphenol tổng ............................................................................ 7
Hình 1.3 Sự hình thành SAC từ GSAC trong tỏi đen ................................................. 8
Hình 1.4 Sự hình thành SAC từ Serine và glutathione .............................................. 9
Hình 3.1 Giá trị pH thay đổi theo thời gian chế biến ................................................. 26
Hình 3.2 Giá trị hàm ẩm thay đổi theo thời gian chế biến ......................................... 28

Hình 3.3 Hàm lượng đường khử thay đổi theo thời gian chế biến ............................. 30
Hình 3.4 Hàm lượng amino acid tổng theo thời gian chế biến .................................. 31
Hình 3.5 Hàm lượng polyphenol tổng thay đổi trong thời gian len men tỏi .............. 32
Hình 3.6 Hàm lượng SAC có trong tỏi nguyên liệu và tỏi đen ................................... 33
Hình 3.7 Chỉ số kháng oxi hóa trong quá trình chế biến tỏi ....................................... 35


MỞ ĐẦU
Trong nhiều thế kỷ tỏi được sử dụng rộng rãi như là một loại gia vị chính và là một loại
dược liệu ửong việc phòng chống bệnh tật. Người Ai Cập cổ đại sử dụng tỏi điều trị bệnh
tiêu chảy. Ở Châu Á như Hàn Quốc và Trung Quốc sử dụng tỏi để chữa bệnh đau đầu,
sốt, đau họng. Các nước phương tây và Ấn Độ sử dụng tỏi để chữa các bệnh cảm cúm
thông thường và bệnh hen suyễn [1],
Những năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã chứng minh tỏi đen có công dụng chống oxi
hóa, kháng khuẩn, phòng chống bệnh mạn tính như ung thư.
Tỏi đen là một sản phẩm đã qua quá trình chế biến để tạo nên hương vị riêng và có hoạt
tính kháng oxi hóa cao hơn gấp nhiều lần so với tỏi tươi.
Hiện nay, bên cạnh những sản phẩm tỏi đen được bán trên thị trường thì tỏi đen cũng có
thể được làm tại nhà bằng nồi cơm điện với những công đoạn cơ bản. Chế độ nhiệt để chế
biến tỏi bằng nồi cơm điện từ 60 - 70°C trong khoảng thời gian từ 30 - 60 ngày. Tuy
nhiên, chất lượng tỏi đen được làm ở chế độ nhiệt này vẫn chưa được công bố về hoạt
tính sinh học.
Từ thực tiễn đó, đề tài “Khảo sát sự thay đổi một số thành phần trong quy trình chế biên
tỏi đen ở chế độ nhiệt 65°C” được thực hiện nhằm khảo sát các chỉ số hóa lý, hàm lượng
và chỉ số kháng oxi hóa có trong các nguyên liệu tỏi như tỏi cô đơn củ lớn, tỏi cô đơn củ
nhỏ, tỏi Phan Rang và sự thay đổi các thông số này trong quá trình chế biến. Đồng thời so
sánh chất lượng tỏi đen với các sản phẩm tỏi đen đang có mặt trên thị trường.

1

Chương 1: TỔNG QUAN
1.1 Giói thiệu về tỏi và tỏi đen
Tỏi hay còn gọi là củ tỏi có tên tiếng Anh là garlic tên khoa học là Allium sativum L. là một
loại gia vị được sử dụng rộng rãi ở các nước Châu Á. Ngoài ra, ửong y học tỏi còn được
chứng minh có tác dụng trong việc điều trị và phòng ngừa các bệnh về nhiễm vi khuẩn và
mấm mốc, chống oxi hóa, chống xơ vữa động mạch, chống hạ đường huyết, hiệu quả trong
việc phòng chống ung thư [1]
Tỏi có màu hắng, mùi hăng, vị cay nồng, trong chế biến các món ăn tỏi được sử dụng như
một loại gia vị kích thích các giác quan. Các tính chất này được tạo thành từ allicin - một
hợp chất hóa học có chủ yếu trong tỏi có chứa gốc lưu huỳnh hữu cơ và là hợp chất có lợi
cho sức khỏe [2]
Tỏi đen là một sản phẩm đã qua quá trình chế biến bằng cách chế biến từ tỏi tươi trong điều
kiện kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và thời gian chế biến. Tỏi đen được làm lần đầu tiên vào
năm 1999 và giành được bằng sáng chế bởi ông Kamimura người Nhật. Năm 2006, một
nghiên cứu chỉ ra công dụng của tỏi đen trong việc làm giảm sự phát triển khối u ung thư
đối với chuột trong khi tỏi trắng không có khả năng này [3]
Tỏi đen có màu đen, không có mùi hăng, vị ngọt, cấu trúc mềm dẻo. Bắt nguồn từ Nhật
Bản, tỏi đen được sản xuất và sử dụng rộng rãi ở Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, Mỹ và ở
Việt Nam ttong những năm gần đây do những lợi ích to lớn về sức khỏe mà nó đem lại cho
người sử dụng.
1.2 Thành phần hóa học của tỏi tươi và tỏỉ đen
Một số thành phần hóa học của tỏi đen và tỏi tươi được trình bày frong bảng 1.1 bên dưới
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tỏi đen và tỏi tươi [5] [6]

2


ND: not determined

Từ Bảng 1.1 cố thể thấy năng lượng trong tỏi đen cao hơn so vái Ưong tỏi tươi; hàm
lượng carbohydrate trong tỏi đen tăng gấp 1.6 so với frong tỏi tươi. Trong khi đó, hàm
lượng ẩm giảm từ tỏi tươi sang tỏi đen.
1.2.1 Hàm lưựng amino acid
Theo n Sook Choi và cộng sự (2014) [4], quy trình chế biến tỏi đen ở 70°C, độ ẩm 90%
trong thời gian 21 ngày thì sự thay đổi hàm lượng của các amino acid có frong tỏi tươi và
tỏi đen được trình bày trong bảng 1.2

3


Bảng 1.2 Hàm lượng amino acid cỗ trong tỏi đen và tỏi tươi [4]
Amỉno acid (mg/100g)
Tỏi đen
Leucine

Tỏi tươi
58.62

Isoleucỉne

62.12
83.79

Valline

35.23

47.74

Methionine

78.11

31.56

Cysteine

46.90

Phenylalanine

135.16

81.06
55.64

Tyrosine

82.28
62.43

449.95

Arginine

108.11
208.71

286.60

409.05

Lysine

42.50

61.68

Histidine

58.75

89.12

Threonine

57.54

81.25

Serine

24.78

38.53

Glycine

8.63

21.50

Alanine

83.59

89.72

Aspartic acid
Glutamic acid

50.04

90.12

Bảng 1.2 cho thấy hàm lượng amino acid cysteine trong tòi đen thấp hơn so với frong tỏi
tươi. Cysteine là tiền thân của các hợp chất chứa lưu huỳnh trong tỏi đen như s-methyl-Lcysteine sulphoxide (methiin) và S-allyl-L-cysteine (SAC). Trong quá trình chế biến hàm
lượng cysteine giảm trong khỉ hàm lượng SAC tăng từ tỏi tươi đến tỏi đen đã cho thấy cố
sự chuyển hốa các chất hữu cơ có chứa gốc lưu huỳnh thành hợp chất có gốc S-allyl [4].
Bảng 1.2 cho thấy hàm lượng amino acid tyrosine giảm từ 449.95 xuống còn 82.28 mg/
lOOg tương tửng trong tỏi tươi và tỏi đen do đã cho gốc amin liên kết với gốc cacbonyl
của đường khử trong phản ứng hốa nâu phi enzyme (phản ứng Maillard).
1.2.2 Hàm lượng đường khử

4


Đường khử gồm các loại đường đơn aldehyde (-CHO) hoặc ketone (-CO)như glucose và
fructose.
Theo nghiên cứu của Zhang và cộng sự (2014) [7], hàm lượng đường khử tăng từ

5.8 - 318.3 g/Kg sau 10 ngày chế biến tỏi thành tỏi đen ở nhiệt độ 70 - 80°C.

Elution Time (min)

Hình 1.2 Sự thay đổi hàm lượng polysaccharide và monosaccharide trong quá trình
làm tỏi đen [7]
Hình 1.2 cho thấy ừong thời gian 10 ngày chế biến tỏi đen hàm lượng polysaccharide
giảm còn hàm lượng disaccharide (sucrose) và monosaccharide (glucose, fructose) tăng.
Hàm lượng fructose, glucose và sucrose chiếm 57.14%, 6.78% và 7.62% tương ứng ttong
tong số hàm lượng saccharide có trong tỏi đen. Fructose có độ ngọt gấp 1.73 lần so với
sucrose và cũng là loại đường đơn có phổ biến trong trái cây. Do đós vị ngọt của tỏi đen
là do sự thủy phân cùa polysaccharide thành đường khử (glucose, fructose) và sucrose tạo
thành [7].

5


Ngoài ra, nghiên cứu của II Sook Choi và công sự (2014) [4], cũng cho thấy hàm lượng
đường khử của tỏi đen tăng gấp 6 làn so với trong tỏi tươi và sự gia tăng hàm lượng
đường khử của tỏi đen là yếu tố quyết định vị ngọt cùa tỏi đen.
1.2.3 Hợp chất polyphenol tỗng
Tỏi được xem là một trong những gia vị có hàm lượng polyphenol tổng cao và có lợi cho
sức khỏe của con người [8].
Polyphenol là chất chống oxỉ hóa phổ biến trong chế độ ăn hàng ngày của con người có
nguồn gốc từ thực vật như các loại trái cây, rau quả, ngũ cốc, trái Oliu, các loạỉ đậu; trong
thực phẩm chế biến như chocolate; các loại thức uống như trà, cà phê, ca cao, rượu vang.
Polyphenol chứa nhiều phân tử có nhiều cấu trúc polyphenol (nghĩa là một vài nhóm
hydroxyl trên một hoặc nhiều vòng thơm); nhưng cũng có các phân tử với một vòng
phenol .như axit phenolic và rượu phenolic. Polyphenol được chia thành nhiều lóp, theo
số lượng các vòng phenol mà chúng chứa và các yếu tố gắn kết các vòng này với nhau.

Acid phenolic có trong thực vật là các dẫn xuất hydroxyl của acid benzoic và acid
cinnamic [9],

6


Polyphenofi

Phenolic Acids

Flavonoids

Stilbenes
re WIRTS Ir-^

__ ry1 _ 1

Lignans
iRg -rf.ir.snnl

H^'dlEU^MHJcic JEiJk

1
t»p+-S-IỊ1 ỉí rnJ r.jr ■5Ỉ Ir/Vi «rfcl

r

Ị

I

Flavonols

Fiavonos

PỊ qmrrilir

■E ip ffr J|
irirafa)

f kasrancinns

Anthocyanidins

Flavanalc

eg nrtngcTiir
btspeiiiiì

1

tgfcabtetf
ũãiteMi

eráotiir*yv4

fe(:yúrìiln
ttdrtãr'
dWtyHrfldh
ÉXjjgũíWri

Hình 1.2 Phân loại polyphenol tổng [10]
Hợp chát polyphenolic như flavonoid, flavonol, anthocyanidin và phenolic đã được
chứng minh là có hoạt tính kháng oxi mạnh mẽ bằng cách bảo vệ thành tế bào chống lại
sự oxi hóa bởi các gốc tự do [11].
Theo Kim và cộng sự (2012) [9], hàm lượng polyphenol tổng có ữong tỏi gồm acid
phenolic tổng và flavonoid.
Bảng 1.3 Hàm lượng acid phenolic có trong tôi tươi và tỏỉ đen [9]

Bảng 1.3 cho thấy, hàm lượng tổng acid phenolic trong tỏi đen gấp 5.5 lần so vớì frong
tỏi tươi.

7


Hàm lượng polyphenol tổng sẽ khác nhau ờ những giống tỏi khác khau và cùng một giống
tỏi thì kích thước của những tép tỏi khác nhau không phải là yếu tố dẫn đến hàm lượng
polyphenol tổng khác nhau [12]
1.2.2 Thành phần S-allyl-cysteine
Trong tỏi tươi cỏ ít nhất 33 hợp chất lưu huỳnh có giá trị sinh học cao. Một vài hợp chất
lưu huỳnh Ưong tỏi được cho là gốp phần tạo nên mùi hãng cay đặc trưng của tỏi và đồng
thời cố giá trị y học. Một trong những hợp chất cố hoạt tính sinh học frong tỏi là allicin
(diallyl thiosulfinate hoặc diallylsulfide). Allỉin (S-allylcysteine sulfodide) là hợp chất
lưu huỳnh tạo mùi hăng của tỏi cố thể chuyển đổi thành allicin bởi enzyme allinase dưới
các quá trình như cắt, chà hoặc nghiền [1]. Allicin là thành phần chủ chốt chịu trách nhiệm
về phổ rộng các hoạt động chống vì khuẩn (Escherichia Coli, Staphyỉoccocus aureus)
trong tỏi [13]; chịu trách nhiệm về hạ lỉpỉd mấu, chống đông mảu, chống tăng huyết áp,
chống ung thư, chống oxy hốa và tác dụng chống vì khuẩn. [10]
S-allyl -cysteine (SAC) có công thức hóa học là C6H11NO2S là hợp chất hữu cơ tan
trong nước có chứa gốc lưu huỳnh với hoạt tính kháng oxi hóa cao [2] [14].

0 NHZ
^VS\Ắ COOH

r-bỉiỂany!l cyste™

Ti

■ Lit V rupture

ộ

tíkhiir.aioenfr..etc

Tlyl cysteine (SAC)
NHZ
C00H

Hình 1.3 Sự hình thành SAC từ GSAC trong tỏi đen [15]
SAC là một hợp chất rát bền có chưa gốc lưu huỳnh, được hình thành bời sự thủy phân
enzyme Ỵ-glutamyl transpeptidase (y-GTP) của chất y-glutamyl-S-allyl- cysteine
(GSAC) thành S-allyl-cysteine [15]. Nhiệt độ hoạt động tối ưu của y-GTP là 40°C. Sự
hình thành SAC cũng bị ảnh hưởng bởi độ ẩm trong phản ứng giữa y- glutamyl-S-allylL-cysteine (GSAC) và SAC. Tỏi được ủ ờ nhiệt độ cao, độ ẩm thấp hơn làm cho hoạt

8


động của enzyme y-GTP không cao. Kết quả là mẫu tỏi ủ ở nhiệt độ 40°C cỏ hàm lượng
SAC cao hơn 85°c. Tuy nhiên, y-GTP được cho là bất hoạt trên 75°c [16]. Theo nghiên
cứu của Kodrea và cộng sự (2002), độ hòa tan của SAC trong dung môi nước là tốt nhất
và ở pH 3,65-5,84 là cao nhất [17].

Ngoài ra, theo Jan và cộng sự (2014) [13] SAC còn được hình thành từ con đường chuyển
hốa serine và glutathione được trình bày trong hình 1.4 bên dưới

Hình 1.4 Sự hình thành SAC từ Serine và glutathione [17]
Bảng 1.4 Hàm lượng SAC và GSAC tăng từ tỏi tươi sang tỏi đen [5]
SAC (pg/g)
GSAC (pg/g)
Tỏi đen

194.3

248.7

Tỏi tươi

23.7

748.7

Bảng 1.4 cho thây, hàm lượng SAC tăng gâp 8 lân; trong khi hàm lượng GSAC giảm
gấp 3 lần từ tỏi tươi sang tỏi đen [5],

9


1.3 Công dụng của tỏi đen
1.3.1 Ngăn chặn sự hình thành và phát triển của tế bào ung thư
Nghiên cứu được thực hiện ở hai trường Đại hoc của Nhật và được công bố vào năm 2007
[3], Thí nghiệm được thực hiện trên chuột bằng cách cấy khối u vào trong tế bào và tiêm
vào cơ thể 1 mg dịch chiết tỏi đen vào các ngày 2, 4 và 6 sau khi cấy khối u vào trong cơ

thể. Việc đánh giá hoạt tính của dịch chiết tỏi đen bơm vào cơ thể chuột thí nghiệm được
đánh giá 3 tuần sau đó. Kết quả cho thấy 50% số chuột thí nghiệm được bơm dịch chiết
tỏi đen vào cơ thể giảm được kích thước khối u với tỉ lệ là 47.5% so với nhóm chuột
không được điều trị.
Bảng 1.3 Kết quả của dịch chiết tỏi đen ngăn ngừa sự phát triển khối u [5]
Liều lượng (mg)
Tỉ lệ khỏi bệnh
Kích thước khối u
Mầu
còn lại (%)
Dịch tỏi đen

5/10

47.5

Dịch tỏi tươi

1
5

0/5

64

ĐÓi chứng

0

0/5

100

Một nghiên cứu khác ở Nhật cho thấy ừong chế độ ăn chứa 5% tỏi đen đối với chuột thí
nghiệm ttong 6 tuần có thể làm giảm số lượng khối u ác tính so với nhóm chuột đối chứng.
Theo tác giả, một trong những hợp chất chính có khả năng chữa bệnh ung thư và ngăn
ngừa sự hoạt động của các chất sinh ung thư là SAC, một chất được sinh ra trong quá
trình len men tỏi tươi thành tỏi đen [3],
1.3.2 Hoạt tính chống oxi hóa
Hoạt tính chống oxi hóa của tỏi đen tăng trong quá trình chế biến và hàm lượng các chất
chống oxi hốa có mặt trong tỏi đen như polyphenol tổng, flavonoid tổng, SAC gốp phần
làm tăng hoạt tính chống oxi của tỏi đen so với tỏi tươi
Bảng 1.4 Hàm lượng chất chổng oxỉ hóa và hoạt tính kháng oxỉ của dịch chiết tỏi đen so
với tỏi tươi [1]

ó

10


Nghiên cứu của Seon Hee Kim cho thấy, hàm lượng các chất chống oxi hóa trong tỏi đen
nhiều hơn so với trong tỏi tươi và hàm lượng dịch chiết tỏi đen để khử 50% gốc tự do ít
hơn gấp 5 lần so với dịch chiết tỏi tươi.
1.3.3 Ngăn ngừa bệnh đái tháo đường tuýp 2
Thí nghiệm được thục hiện trên mô hình động vật bệnh lý, cụ thể là chuột ba tuần tuổi
mang bệnh tiểu đường tuýp 2 với chế độ cho ăn chứa 5% tỏi đen trong 7 tuần. Kết quả
cho thấy khả năng kháng insulin giảm 11% và đồng thời giảm hàm lượng glucose trong
máu. Ngoài ra, còn có tác dụng trong việc kiểm soát tình ừạng rối loạn mỡ trong máu của
chuột mang bệnh đái tháo đường bằng cách làm giảm hàm lượng cholesterol, triglyceride
trong máu và tăng hàm lượng cholesterol HDL cố lợi cho cơ thể [8].

1.3.4 Tác dụng trong việc bảo vệ quần thể tế bào cư quan miễn dịch
Các nhóm hoạt chất sinh học như polyphenol và aỉlycystein có trong tỏỉ đen là những
dược chất quan trọng mang lại kết quả bảo vệ quần thể tế bào cơ quan miễn dịch như
lách, hạch, tuyến ức và tủy xương.
Các cơ quan miễn dịch đỏng vai trò quan trọng trong đáp ứng miễn dịch của cơ thể. Ngoài
ra các cơ quan lympho này còn có vai trò trong việc tạo máu, lọc và trữ máu cho cơ thể;
phân chia tế bào ỉympho T, tiền thân của các nhóm kháng thể Ig.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Y - Dược học Quân sự Việt Nam [19] frên động
vật thí nghiệm chiếu xạ, kết quả được thể hiện qua hình ảnh mô bệnh học trên

11


Kết quả cho thấy, nhốm chuột thí nghiệm sử dụng tỏi đen và được chiếu xạ còn sổ lượng
tế bào nhiều hơn so với nhóm chiếu xạ không sử dụng tỏi đen va nhóm sử dụng tỏi tươi.
1.3.5 Một số công dụng khác của tỏi đen
Điều trị bệnh Alzheimer (bệnh thoái háo não bộ ở người cao tuổi) và bệnh Dementia
(bệnh giảm sứt trí nhớ ở người gỉà) bằng cách bổ sung chất dẫn truyền xung thẩn kinh
được biết đến với tên gọi GABA (y-amino-butyric acid) có Ưong tỏi đen [3].
Dịch chiết tỏi đen có khả năng tiêu diệt một số vi khuẩn gây bệnh như Staphylococcus
aureus gây bệnh tụ cầu vàng kháng Methicillin; bệnh tiêu chảy cấp do vi khuẩn E.coli
0157; nhiễm trùng do nhiễm khuẩn Pseudomonas spp.; nhiễm trùng do nhiễm nấm
Candỉa albicans [20].
Ngăn chặn các triệu chứng dị ứng bằng cách làm giảm sự gia tăng các kháng thể IgE, một
loại kháng thể đặc trưng cho các triệu chứng dị ứng khỉ cỗ hàm lượng lổn hơn lOOU/mL
[3].
1.4 Những thay đổi xảy ra trong quá trình chế biến tỏi đen
1.4.1 Sự gia tăng của hàm lượng chất chống oxi hóa và hoạt tính kháng oxi hóa
Hàm lượng polyphenol tổng trong tỏi đen tăng gấp 5 lần so với trong tỏi tươi sau 21 ngày
chế biến. Trong khi hoạt tính kháng oxi hóa DPPH tăng gấp 15 lần, từ 4.65% ở tỏi tươi

đến 74.48% trong tỏi đen sau 21 ngày chế biến [4], Kết quả nghiên cứu đồng ý kiến với
Seon Hee Kim và cộng sự (2012) [21]; Sang Eun Bae và cộng sự (2014) [5] khi hàm
lượng polyphenol tổng hoạt tính kháng oxi hóa DPPH trong tỏi đen tăng gấp 7 lần so với
trong tỏi tươi.
Theo Sang Eun Bae và cộng sự (2014) [5], hàm lượng SAC có trong tỏi đen tăng gấp 6

12


lần khi chế biến tỏi tươi ở chế độ chế biến 40°C trong 45 ngày. Trong nghiên cứu này thì
điều kiện nhiệt độ 40°C là nhiệt độ tối ưu để enzyme y-GTP hoạt động.
1.4.2 Phản ứng Mailỉard - phản ứng hóa nâu phi enzyme
Phản ứng Maillard - phản ứng hóa nâu phi enzyme xảy ra giữa gốc amin và gốc carbonyl
của các amino acid làm cho sản phẩm chuyển hóa trong quá trình chế biến từ màu trắng
đến nâu và cuối cùng là có màu đen. Sản phẩm trung gian của phản ứng Maillard là 5hydroxymethylfurfural (HMF) là một trong những hợp chất góp phần làm cho tỏi đen có
hoạt tính kháng oxi hóa [22],
Điều kiện để phản ứng Maillard xảy ra là chế độ nhiệt. Ở chế độ chế biến 40°C và 70°C
trong 45 ngày [5] thì kết quả đo quang của mẫu tỏi đen lần lượt là 0.69 và 2.0 cho thấy ở
cùng một thời gian chế biến thì nhiệt độ chế biến cao sẽ cho phản ứng Maillard xảy ra
mạnh mẽ hơn và làm cho tỏi có màu đen hơn so với chế độ nhiệt chế biến thấp hơn.
Ngoài ra, phản ứng Maillard xảy ra có liên quan đến sự giảm hàm lượng ẩm và pH của
tỏi đen trong quá trình chế biến [5], Sự hiện diện của hàm ẩm đã thúc đẩy năng lượng
hoạt hóa của phản ứng nâu hóa phi enzyme xảy ra và do đó, năng lượng hoạt hóa cao đối
với tỏi đen được chế biến ở nhiệt đô cao cho phản ứng hóa nâu.

Hình 1.1 Sự biến đổi màu sắc của tỏi ửong quá trình chế biến
1.4.3 Sự thay đổi về mặt cảm quan và cách bảo quản của sản phẩm
về mặt cảm quan tỏi đen không còn mùi hăng, vị cay nồng của tỏi tươi, về hương vị thì
tỏi đen có vị ngọt thanh và chua nhẹ, cấu trúc mềm dẻo như thạch jelly [5], về màu sắc
thì tỏi đen có màu đen.

Do hàm lượng ẩm trong tỏi đen giảm so với trong tỏi tươi do quá trình bốc hơi nước trong
quá trình chế biến. Ngoài ra, giá trị pH của tỏi đen thấp nên phù hợp cho việc bảo quản
sản phẩm trong thời gian dài mà không cần sử dụng thêm chất bảo quản hoặc bảo quản
trong điều kiện nhiệt độ lạnh hoặc nhiệt độ mát.
1.5 Tình hình nghiên cứu tỏi đen
1.5.1 Tình hình nghiên cứu tại việt nam

13