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 HỒNG DUNG

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

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
Mã số: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2018


Cơng trình được hồn 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 HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - 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

I.

TÊN ĐỀ TÀI:

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HĨA 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 lựa chọn chế phẩm đưa vào sản phẩm thịt heo xay
− Ứng dụng chế phẩm thu được để ức chế q trình oxy hóa lipid trong sản phẩm thịt
heo xay (hàm lượng 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 Ďến Ban Giám Hiệu, cùng với quý Thầy/Cô
Khoa Kỹ Thuật Hóa Học - Bộ mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm Trƣờng Đại Học Bách
Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh Ďã tạo Ďiều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu trong
suốt khoảng thời gian học tại trƣờng.
Tôi xin Ďặc biệt gửi lời cảm ơn Ďến Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt. Cám ơn Cơ
trong suốt thời gian qua Ďã tận tình hƣớng dẫn, hỗ trợ tơi Ďể hồn thành tốt Ďề tài
luận văn. Đồng thời tôi cũng xin cảm ơn Ďến các Thầy Cơ phụ trách phịng thí
nghiệm Ďã tạo Ďiều kiện về thiết bị, máy móc và dụng cụ Ďể tơi có thể thực hiện
nghiên cứu.
Cuối cùng, tơi cũng xin cám ơn mọi sự Ďộng viên, quan tâm, hỗ trợ từ gia Ďình,
từ các anh chị, bạn bè Ďã giúp tơi vƣợt qua mọi khó khăn và hồn thành q 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/100g 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 1000C 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 khơng đáng kể so với ngun liệu tươi. Ngồi ra
kiểm tra hoạt tính kháng oxy hóa của bột cà chua, cà rốt bằng phương pháp DPPH cho
giá trị IC50 cao 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 1000C 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
CHƢƠNG 1 . MỞ ĐẦU ....................................................................................... 1
CHƢƠNG 2 . TỔNG 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 thƣờng gặp ............................. 5
2.2

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

2.2.1. Lipid .................................................................................................. 10
2.2.2. Q trình oxy hóa lipid ..................................................................... 12

2.2.3. Phƣơng pháp xác Ďịnh 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 nƣớc ..................................................................... 27
2.4.2. Nghiên cứu nƣớc ngoài..................................................................... 28
2.5. Sản phẩm thịt heo xay (patties) .............................................................. 32
CHƢƠNG 3 . NGUYÊN LIỆU– PHƢƠNG 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.

Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................... 37


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

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

Hoạch Ďịnh thí nghiệm ...................................................................... 43

3.3.1. Xác Ďịnh các chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu tƣơi ........................ 43
3.3.2. Khảo sát nhiệt Ďộ 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 Ďể kéo dài thời gian bảo quản
sản phẩm thịt heo xay ........................................................................ 44
3.4. Các phƣơng pháp phân tích ..................................................................... 45
3.5. Cách xử lý số liệu .................................................................................... 48
CHƢƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ......................................................... 50
4.1
xay

Xác Ďịnh các chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu và sản phẩm thịt heo
........................................................................................................... 50

4.2.

Khảo sát Ďiều kiện sấy Ďể thu nhận bột rau củ .................................. 52

4.2.1. Thời gian sấy .................................................................................... 52
4.2.2. Chất lƣợng 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 Ďể kéo dài thời gian bảo quản thịt heo xay ..... 59
4.4.1. Giá trị PoV – chỉ số peroxide ......................................................... 61
4.4.2. Giá trị TBARS ................................................................................ 63

4.4.3. Màu sắc .......................................................................................... 65
4.4.4. Độ ẩm ............................................................................................. 72
4.4.5. Giá trị pH ........................................................................................ 73
CHƢƠNG 5 . KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................... 76
5.1. Kết luận .................................................................................................... 76
5.1.1. Nhiệt Ďộ 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 PHƢƠNG 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 tƣơi ..................................................... 19
Bảng 2.4: Thành phần hóa học của cà rốt tƣơi ............................................................. 25
Bảng 2.5 Thành phần sinh dƣỡng cà rốt khô ................................................................ 26
Bảng 2.6 Khả năng kháng oxy hóa của bốn loại cà chua thƣờng Ďƣợc trồng tại Bồ Đào
Nha: cà chua vàng (Amarelo), cà chua tròn (Batateiro), cà chua dài (Comprido) and cà
chua trái tim (Coracao).................................................................................................. 29
Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lƣợng 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 tƣơi........................ 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 60oC, 80 oC, 100 oC............ 54

Bảng 4.4 Độ ẩm, hiệu suất thu hồi của bột cà chua sấy ở 60oC, 80 oC, 100 oC............ 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 lƣợng Vitamin C và bột cà chua, cà rốt bổ sung vào thịt heo xay ....... 60
Bảng 4.7: Tính tốn khối lƣợng chất chống oxy hóa bổ sung vào sản phẩm thịt heo xay
....................................................................................................................................... 60
Bảng 4.8 Sự thay Ďổi giá trị L (Ďộ sáng) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà chua khi
bảo quản ở 5±1oC trong 15 ngày ................................................................................... 68
Bảng 4.9 Sự thay Ďổi giá trị a (sắc Ďỏ) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà chua khi
bảo quản ở 5±1oC trong 15 ngày ................................................................................... 68
Bảng 4.10 Sự thay Ďổi giá trị b (sắc vàng) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà chua
khi bảo quản ở 5±1oC trong 15 ngày............................................................................. 69
Bảng 4.11 Sự thay Ďổi giá trị L (Ďộ sáng) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà rốt khi
bảo quản ở 5±1oC trong 15 ngày ................................................................................... 69
Bảng 4.12 Sự thay Ďổi giá trị a (sắc Ďỏ) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà rốt khi
bảo quản ở 5±1oC trong 15 ngày ................................................................................... 70
Bảng 4.13 Sự thay Ďổi giá trị b (sắc vàng) của mẫu thịt heo xay bổ sung bột cà rốt khi
bảo quản ở 5±1oC trong 15 ngày ................................................................................... 70
iv


Bảng 4.14 Sự thay Ďổi của Ďộ ẩm (%) của thịt heo xay Ďƣợc bổ sung bột rau củ bảo
quản ở 5±1oC trong 15 ngày ......................................................................................... 73

v


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 Cơng thức cấu tạo Vitamin C. .......................................................................... 9
Hình 2.5 Cơng thức cấu tạo của acid béo no và acid béo khơng no ............................ 11
Hình 2.6. Cơ chế phƣơng pháp DPPH .......................................................................... 17
Hình 2.7. Cơ chế phƣơng pháp FRAP .......................................................................... 18
Hình 2.8 Cà chua Đà Lạt............................................................................................... 19
Hình 2.9 Các Ďộ chín của cà chua ................................................................................. 22
Hình 2.10 Sự thay Ďổi hàm lƣợng lycopene trong q trình chín của quả cà chua ..... 23
Hình 2.11 Cà rốt ............................................................................................................ 24
Hình 2.12 Sự thay Ďổi giá trị TBARS của thịt heo Ďã chế biến có bổ sung bột cà chua ở
bốn mức Ďộ 0.25% (T1), 0.5% (T2), 0.75% (T3) và 1.0% (T4) Ďƣợc bảo quản ở nhiệt
Ďộ 10±1oC ..................................................................................................................... 31
Hình 2.13 Sản phẩm thịt heo xay .................................................................................. 32
Hình 3.1 Nguyên liệu cà chua, cà rốt tƣơi .................................................................... 34
Hình 3.2 Thịt nạc Ďùi và mỡ lƣng heo mua tại Vissan ................................................. 35
Hình 3.3 Muối ăn Visalco ............................................................................................. 35
Hình 3.4 Sơ Ďồ nghiên cứu ........................................................................................... 38
Hình 3.5: Quy trình thu nhận bột cà chua, cà rốt .......................................................... 39
Hình 3.6 Quy trình thu nhận nƣớc ép cà chua, cà rốt ................................................... 41
Hình 3.7 Quy trình tạo mẫu sản phẩm thịt heo xay ...................................................... 41
Hình 3.8 Khn Ďịnh hình thịt heo xay......................................................................... 42
Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn biến Ďổi Ďộ ẩm của cà chua theo thời gian sấy ở ba mức
nhiệt Ďộ 600C, 800C, 1000C........................................................................................... 53
Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn biến Ďổi Ďộ ẩm của cà rốt theo thời gian sấy ở ba mức nhiệt
Ďộ 600C, 800C, 1000C .................................................................................................... 53
Hình 4.3 Hàm lƣợng các chất kháng oxy hóa (carotenoid, phenolic, lycopene) trong
bột và dịch ép cà chua ................................................................................................... 57
Hình 4.4 Hàm lƣợng các chất kháng oxy hóa (carotenoid, phenolic, lycopene) trong
bột và dịch ép cà rốt ...................................................................................................... 58
vi

Hình 4.5 Ảnh hƣởng của bột cà chua Ďến giá trị PoV (meq peroxide/kg mẫu) của mẫu
thịt heo xay Ďƣợc bảo quản ở 5±1oC trong 15 ngày ..................................................... 61
Hình 4.6 Ảnh hƣởng của bột cà rốt sấy Ďến giá trị PoV (meq peroxide/kg mẫu) của
mẫu thịt heo xay Ďƣợc bảo quản ở 5±1oC trong 15 ngày.............................................. 62
Hình 4.7 Ảnh hƣởng của bột cà chua Ďến giá trị TBARS (mg MA/kg mẫu) của thịt heo
xay Ďƣợc bảo quản ở 5±1oC trong 15 ngày................................................................... 64
Hình 4.8 Ảnh hƣởng của bột cà rốt Ďến giá trị TBARS (mg MA/kg mẫu) của thịt heo
xay Ďƣợc bảo quản ở 5±1oC 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 Ďổi giá trị pH theo thời gian trong quá trình bảo quản ở 5±1oC của
thịt heo xay có bổ sung bột cà chua ở các nồng Ďộ khác nhau ..................................... 74
Hình 4.13 Sự thay Ďổi giá trị pH theo thời gian trong quá trình bảo quản ở 5±1oC của
thịt heo xay có bổ sung bột cà rốt ở các nồng Ďộ khác nhau ........................................ 74

vii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
AOAC

Association of Analytical Communities

BHA

Butylate hydroxyanisole

BHT

Butylate hydroxytoluene

CIAE

Chlorogenic acid equivalents

CUPRAC

Cupric reducing antioxidant capacity

DPPH

2,2-diphenyl-1 -picrylhydrazyl

FAO

Food and Agriculture Organization – Tổ chức Lƣơng thực và
Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

FRAP

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

GAE

Gallic acid equivalent

LDL

Low - Density Lipoprotein

LDL cholesterol

Lipoprotein mang cholesterol Ďi 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

i


CHƢƠNG 1 . MỞ ĐẦU
Thịt tƣơi và các sản phẩm từ thịt Ďóng một vai trị quan trọng trong khẩu phần ăn
uống hằng ngày của mỗi ngƣời. Theo Cục Chăn ni, hiện nƣớc ta có riêng về heo
khoảng 29 triệu con, Ďứng Ďầu ASEAN, Ďứng thứ 2 ở châu Á, nằm trong top 15 nƣớc
có Ďàn heo lớn nhất thế giới. Theo các chuyên gia trong nƣớc dự kiến thì Ďến năm
2027, sản lƣợng thịt heo trong các trang trại ƣớc chiếm tỷ trọng trên 70%, cùng với Ďó
là những triển vọng: Hợp tác liên kết chuỗi phát triển mạnh giữa nhà chăn nuôi, nhà
giết mổ và nhà phân phối. Ƣớc tính Ďến năm 2027, tỷ trọng giết mổ cơng nghiệp sẽ
tăng lên; sản phẩm thịt heo chế biến có thƣơng hiệu và xuất khẩu Ďƣợc sang nhiều
nƣớc. Cũng theo Cục Chăn nuôi sức tiêu thụ thịt heo của thị trƣờng trong nƣớc là hạn
chế, trong lúc năng lực chế biến, cấp Ďơng cịn rất khiêm tốn. Do vậy, khả năng giúp
giảm thịt heo Ďang tồn Ďọng là không cao. Tính Ďến tháng 5 năm 2017 lƣợng thịt dƣ
thừa trong thị trƣờng là khoảng 200 ngàn tấn trong khi năng lực trữ Ďông lạnh không
Ďủ Ďể giải quyết Ďƣợc lƣợng thịt Ďang dƣ thừa [1]. Vì vậy việc nghiên cứu các phƣơng
pháp kéo dài thời gian bảo quản thịt heo Ďang là nhu cầu và xu hƣớng thiết yếu.
Thịt cũng nhƣ một số sản phẩm Ďƣợc chế biến từ thịt Ďều dễ bị hƣ hỏng khi thời
gian bảo quản kéo dài. Nguyên nhân làm giảm giá trị dinh dƣỡng cũng nhƣ giá trị cảm
quan của sản phẩm ngoài việc do sự phát triển của vi sinh vật thì chủ yếu là do q
trình oxy hóa lipid hình thành nhiều thành phần khơng mong muốn có thể gây ảnh
hƣởng khơng tốt Ďến sức khỏe của ngƣời sử dụng [1]. Vì thế, việc hạn chế q trình
oxy hóa lipid trong q trình bảo quản cũng nhƣ chế biến thịt luôn Ďƣợc quan tâm Ďể
kéo dài thời gian bảo quản và sử dụng. Có nhiều phƣơng pháp khác nhau Ďể hạn chế
q trình oxy hóa lipid nhƣ bảo quản trong Ďiều kiện nhiệt Ďộ thấp (lạnh hay lạnh
Ďông), xử lý nhiệt, xử lý hóa chất… Trong Ďó, một phƣơng pháp cần phải kể Ďến là
dùng các chất chống oxy hóa tổng hợp hoặc tự nhiên.
Các chất chống oxy hóa tự nhiên Ďƣợc sử dụng lần Ďầu tiên trong chiến tranh thế
giới thứ II. Kéo theo sau Ďó là sự xuất hiện dần dần của một số chất chống oxy hóa

tổng hợp chẳng hạn nhƣ butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene
(BHT), tert-butylhydroquinone (TBHQ) và propyl gallate (PG) [2]. Chúng Ďƣợc sử
dụng rộng rãi nhằm ngăn cản hay làm chậm q trình oxy hóa của chuỗi mang peroxyl
1


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 cơng trình nghiên cứu gần Ďây Ďã chứng minh rằng các chất chống oxy
hóa tổng hợp có nguy cơ gây ảnh hƣởng khơng tốt Ďến sức khỏe của ngƣời sử dụng
[3]. Vì vậy, xu hƣớng 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 esculentum) là nguồn cung cấp chất chống oxy hóa chủ yếu
vào khẩu phần ăn hằng ngày của con ngƣời. Nó Ďƣợc dùng tƣơi hay Ďƣợc dùng trong
các sản phẩm Ďƣợc chế biến sẵn nhƣ cà chua Ďóng hộp, nƣớc 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 thƣ 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 Ďã Ďƣợc chứng minh có chức
năng làm tan nguyên tử oxy (O2) và những phân tử oxy có năng lƣợng thấp (ở trạng
thái triplet) (Σg−O2), quét gốc tự do, phân hủy peroxide, các enzyme gây ức chế và chất
hỗ trợ Ďẩy mạnh hoạt tính của các chất khác. Cà rốt và các sản phẩm từ cà rốt tƣơi (cà
rốt băm nhỏ, thái lát, nƣớc ép cà rốt) có thể bảo vệ con ngƣời chống lại bệnh ung thƣ
và bệnh tim mạch (Krinsky, Johnson, 2005) [7].
Trên cơ sở Ďó Ďề 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 Ďể kéo dài thời gian bảo quản thịt heo
xay‖

Ďã

Ďƣợc

2

thực

hiện.


CHƢƠNG 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 Ďƣợc dùng với liều lƣợng thấp nhƣng

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 nhƣ protein, lipid, DNA và carbohydrate [7].
Các chất kháng oxy hóa có thể Ďƣợc 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 Ďƣợc chia ra sáu loại sau:
 Chất kháng oxy hóa sơ cấp là những chất cho electron hay cho nguyên tử hydro
do Ďó làm kết thúc q trình phản ứng chuỗi chuyền. Ví dụ: BHT, propyl gallate,
tocopherol, carnosic acid…

 Chất kháng oxy hóa thứ cấp là những chất hoạt Ďộng dựa trên việc phân hủy các
hydroperoxide tạo ra các sản phẩm cuối bền nhƣ dilauryl thiopropionat và
thiodipropionat acid làm kết thúc chuỗi phản ứng. Khi chƣa có sự tham gia của chất
kháng oxy hóa thứ cấp, các hydroperoxide có thể phản ứng với kim loại Ďể 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 q 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 nhƣ
Ďồng, sắt… giúp ngăn chặn q trình oxy hóa với lipid. Ví dụ: acid citric, amino acid,
ethylendiamintetra acetic acid (EDTA).

3


 Chất dập tắt gốc tự do: là các chất có khả năng khử năng lƣợng lớn của oxy Ďơn
bội hay năng lƣợng của các trạng thái kích thích và chuyển năng lƣợng Ďó thành ít gây
bất lợi hơn. Ví dụ: phenol, carotenoid.
 Các tác nhân chống oxy hóa Ďa 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 Ďƣợc chia làm hai loại nhƣ sau:
 Chất kháng oxy hóa tổng hợp là chất kháng oxy hóa Ďƣợc tạo thành bằng con
Ďƣờng tổng hợp hóa học. Một số chất kháng oxy hóa tổng hợp Ďƣợc sử dụng rộng rãi
nhƣ 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 Ďƣợc tách chiết từ nguyên
liệu tự nhiên hay chuyển hóa bằng con Ďƣờng sinh học nhƣ sử dụng tế bào hoặc sử
dụng enzyme. Trong tự nhiên, chúng Ďƣợc tìm thấy trong thực vật, vi sinh vật, nấm và
thậm chí ở cả các mơ Ďộng vật. Một số chất kháng oxy hóa Ďƣợc thu nhận từ tự nhiên
nhƣ retinoid (vitamin A), tocopherol (vitamin E), ascorbic acid (vitamin C),
polyphenol, carotenoid, manganese, zinc, selenium… [8], [9].


2.1.2. Cơ chế kháng oxy hóa
Chất kháng oxy hóa giúp làm giảm hay hạn chế tốc Ďộ 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 Ďơn bội, chất nhạy quang
(photosensitizer) và chất khử hoạt tính enzyme lipoxygenase [8], [9], [10].
Chất kháng oxy hóa có thể Ďƣợc 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 Ďoạn sự lan truyền của sự tự oxy hóa

4


-

Chất dập tắt oxy Ďơn nguyên tử

-

Chất kháng oxy hóa hỗ trợ (những chất này không thể hiện tác dụng kháng oxy
hóa khi sử dụng một mình nhƣng sẽ tăng hoạt tính của chất kháng oxy hóa khi
sử dụng cùng nhau)

-

Chất khử (biến Ďổi hydroperoxide thành những dạng ổn Ďịnh hơn)
Metal chalator (biến Ďổi những ion kim loại thành những dạng ổn Ďịnh hơn) [9].
Từ các cơ chế trên, chất kháng oxy hóa có thể Ďƣợc 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 Ďó làm giảm lƣợng gốc tự do – tác nhân gây ra phản ứng oxy
hóa. Cơ chế này còn Ďƣợc gọi là cơ chế quét gốc tự do [9].
Nhóm thứ hai: kháng oxy hóa bằng việc ngăn chặn các Ďiều kiện của phản ứng
oxy hóa diễn ra nhƣ cơ lập các kim loại Ďa hóa trị, dập tắt các oxy Ďơn bội, phân hủy
sản phẩm hydrogen peroxide thành nƣớc và oxy bằng enzyme (superoxide dimustase –
SOD), chất kháng oxy hóa với nhiều cơ chế (sản phẩm của phản ứng Mallaird) [9].


2.1.3. Các hợp chất kháng oxy hóa tự nhiên thƣờng 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 Ďiểm 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 chất phenolic thƣờng Ďƣợc phân loại thành các acid phenolic (Hình 2.1)
và các chất tƣơng tự nhƣ: flavonoid, tannin, stilbene, curcuminoid, coumarin, lignan,
quinone,… một số các chất khác dựa trên số lƣợng các vòng phenol và các yếu tố kết
liên kết các vịng [12].
Polyphenol là là thành phần kháng oxy hố phổ biến nhất của thực vật. Hoạt tính
chống oxy hố của polyphenol do tính chất khử của chúng. Polyphenol Ďóng vai trò
nhƣ tác nhân khử các gốc tự do, cung cấp hydro, dập tắt oxy Ďơn 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 hóa bằng cách thu
nhận các gốc tự do và tạo phức với kim loại.

Hình 2.1 Cấu tạo của một số chất thuộc nhóm phenolic [9]


Các hợp chất tocopherol và tocotrienol

Tocopherol và tocotrienol thuộc nhóm vitamin E Ďƣợc phát hiện vào năm 1922
bởi Evans và Bishop [18]. Tocopherol bao gồm bốn loại: α - tocopherol (Vitamin E), β
- tocopherol, δ- tocopherol và γ - tocopherol [18].
Theo hình 2.2, tocotrienol có cấu trúc tƣơng tự với tocopherol ngoại trừ sự có
mặt của ba liên kết Ďôi trans trong mạch nhánh 15 carbon [19], [20].

6

Hoạt Ďộng chống oxy hố của tocopherol chủ yếu thơng qua phản ứng với các
gốc peroxyl Ďể 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. Ngồi ra, theo Kim và Min (2008), tocopherol cũng là chất dập tắt các oxy
Ďơn bội [21].

Hình 2.2 Cấu tạo của tocopherol và tocotrienol [9]


Các hợp chất carotenoid

Carotenoid là các chất màu vàng, cam, hoặc Ďỏ hòa tan trong chất béo Ďƣợc tổng
hợp trong thực vật, tảo, nấm, vi khuẩn và nấm men.
Các hợp chất carotenoid Ďƣợc Ďặc trƣng bởi một cấu trúc poly isoprenoid với chuỗi
liên hợp các liên kết Ďôi và Ďối xứng với nhau qua liên kết Ďơi ở vị trí trung tâm (hình
2.4).

7


Hình 2.3 Cấu tạo các hợp chất carotenoid [9]
Carotenoid có thể Ďƣợc phân thành hai loại:
- Carotene, chứa các nguyên tử carbon và hydro nhƣ: Lycopene, β-carotene, αcarotene (Hình 2.3).
- Xanthophylls (oxycarotenoid) chứa carbon, hydro, và ít nhất một nguyên tử oxy
nhƣ: Astaxanthin, lutein, β-crytoxanthin (Hình 2.3).
Chúng là những chất chống oxy hoá mạnh trong việc loại bỏ gốc tự do peroxyl và
oxy Ďơn bội [22], [23]. Động lực thu nhận các gốc tự do của chúng là sự chuyển vị
electron kéo dài trong mạch carotenoid.


Vitamin C

Vitamin C là chất chống oxy hóa hịa tan trong nƣớc Ďƣợc tìm thấy trong các mơ
sinh học và có hiệu quả trong việc loại bỏ các gốc tự do và hình thành các gốc tự do
năng lƣợng thấp [29]. Nó Ďƣợc coi là một trong những chất chống oxy hoá tự nhiên
mạnh nhất, ít Ďộc nhất (Weber và cộng sự, 1996) [14].

8


Vitamin C có thể hoạt Ďộng nhƣ một chất tạo phức với kim loại, một chất thu nhận
oxy và là một chất khử. Vitamin C có thể nhƣờng hydro cho q trình oxy hố do
trong phân tử có bốn nhóm – OH và vì các nhóm – OH nằm trên các nguyên tử carbon
kế cận nên nó có thể tạo phức với ion kim loại (Fe2+) (hình 2.4).

Hình 2.4 Cơng thức cấu tạo Vitamin C.


Các loại enzyme:

Ba loại enzyme chống oxy hoá chủ yếu là superoxide dismutase, catalase và
glutathione peroxidase.
– Superoxide dismutase là enzyme xúc tác làm phân hủy O2- thành H2O2, tạo
thành một tiền tuyến trong việc chống lại các gốc tự do. Các enzyme loại này có thể
gắn với một ion kim loại (Cu, Zn, Mn, Fe và Ni), thƣờng là với Cu và Zn
(2)

(CuZnSOD).
2𝑂− + 2𝐻+ → 𝑂2 + 𝐻2𝑂2

– Catalase có tác dụng loại bỏ H2O2 bằng cách xúc tác phản ứng giữa ascorbate
và H2O2 tạo thành monodehydroascorbate và H2O.
– Glutathione peroxidase là một enzyme có chứa một ion selenium trong vùng
hoạt Ďộng, có khả năng khử sự hoạt hóa hydro và lipid peroxide. [9]
Các chất kháng oxy hóa tự nhiên thƣờng gặp trong một số loài thực vật Ďƣợc
tổng hợp theo bảng 2.1:

9


Bảng 2.1 Các chất kháng oxy từ một số loài thực vật [30], [31], [32]
Tên hợp chất
Vitamin C

Nguồn gốc tự nhiên
Nhiều nhất ở trái cây (những trái cây họ citrus), rau quả, cà
chua.
Trà (chủ yếu là trà xanh, và một số loại chè Rooibos), cũng

Polyphenol

nhƣ những loại rau quả hoặc trái cây có màu Ďỏ hoặc tím,
ví dụ nhƣ nho Concord, bắp cải Ďỏ, quả việt quất, quả mâm
xôi, quả Acai, v.v…

ß – carotene

Các loại rau nhƣ cải xoăn, ớt Ďỏ, rau bina, cây mùi tây, và
cà chua, cà rốt, khoai lang, quả mơ, Ďu Ďủ.

Lycopene

Cà chua, Ďu Ďủ, dƣa hấu, bƣởi hồng, ổi, vỏ của nho Ďỏ
Hạt ngũ cốc, bông cải xanh, mầm cây Brussel, súp-lơ, dầu

Tochopherol

ăn (ô-liu, hƣớng dƣơng, cây rum, quả hạnh nhân, quả óc
chó).

Flavonoid

Khoai tây, cà chua, rau diếp, củ hành, lúa mì, nho Concord,
trà Ďen.

Anthocycanins

Chứa nhiều trong rƣợu vang Ďỏ.

2.2 Lipid và quá trình oxy hóa lipid


2.2.1. Lipid
Lipid là chất hữu cơ khơng tan trong nƣớc mà chỉ tan trong các dung môi hữu cơ

(ether, chloroform, benzen, acetone…). Nó là một trong các thành phần phổ biến nhất
có trong Ďộng vật và thực vật. Ở thực vật, lipid có mặt trong các loại cây có dầu nhƣ
Ďậu nành, Ďậu phộng, oliu, cọ, hƣớng dƣơng… Ở Ďộng vật, lipid có mặt trong mơ mỡ,
óc, sữa. Phần lớn các lipid là những dẫn xuất của các acid béo, gồm 2 loại acid béo no

và acid béo không no (Hình 2.5), thƣờng ở dạng ester hay amide (với tỷ lệ ít hơn). Các
Ďoạn mạch dài của acid béo ảnh hƣởng quan trọng Ďến tính kỵ nƣớc và Ďộ hoạt Ďộng

10