Sử dụng dịch chiết lá tía tô (perilla fruescen), chùm ngây (moringa oleifera l) và xô thơm (salvia officinalis) để hạn chế quá trình oxy hóa chất béo trong lạp xưởng

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

TRẦN ĐẶNG HỒI NHƯ

SỬ DỤNG DỊCH CHIẾT LÁ TÍA TƠ
(Perilla frutescen), CHÙM NGÂY (Moringa Oleifera. L)
VÀ XÔ THƠM (Salvia officinalis) ĐỂ HẠN CHẾ Q
TRÌNH OXY HĨA CHẤT BÉO TRONG LẠP XƯỞNG
Chun ngành: Công nghệ thực phẩm
Mã số: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.HCM, tháng 7 năm 2018


CƠNG CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học 1: GS. TS. Lê Văn Việt Mẫn
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ hướng dẫn khoa học 2: PGS. TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 1 : PGS. TS. Hoàng Kim Anh
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS. Võ Đình Lệ Tâm
(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 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. PGS. TS. Lê Nguyễn Đoan Duy
2. PGS. TS. Hồng Kim Anh
3. TS. Võ Đình Lệ Tâm
4. TS. Vũ Trần Khánh Linh
5. TS. Nguyễn Thị Hiền
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.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: TRẦN ĐẶNG HOÀI NHƯ ............................MSHV:1570891 ..............
Ngày, tháng, năm sinh: 19/08/1992 ...........................................Nơi sinh: Bình Thuận .....
Chun ngành: Cơng nghệ thực phẩm ....................................... Mã số : 60 54 01 01 ......
I. TÊN ĐỀ TÀI:
Sử dụng dịch trích từ lá tía tơ (Perilla frutescens), chùm ngây (Moringa Oleifera.L) và xô
thơm (Salvia officinalis) để hạn chế q trình oxy hóa chất béo trong lạp xưởng.
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1. Thu nhận dịch trích lá tía tơ, xơ thơm và chùm ngây theo những điều kiện (thời gian,
nhiệt độ, dung mơi trích ly, thời gian trích ly, tỉ lệ nguyên liệu : dung mơi) tham khảo.
2. Xác định hoạt tính chống oxy hóa của ba loại dịch trích.
3. Xác định các chỉ số độ ẩm, hàm lượng lipid tổng và hàm lượng protein tổng của sản

phẩm lạp xưởng.
4. Ứng dụng dịch trích để làm chậm q trình oxy hóa chất béo trong lạp xưởng.
5. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá đến các chỉ tiêu hóa học của sản phẩm
lạp xưởng.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : (Ghi theo trong QĐ giao đề tài) : 04/09/2017
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: (Ghi theo trong QĐ giao đề tài): 17/06/2018
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên):
GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn ; PGS.TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt

Tp. HCM, ngày 06 tháng 07 năm 2018.
CÁN BỘ HƯỚNG 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 CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến các thầy cô giáo trường Đại
học Bách Khoa Tp.HCM, đặc biệt các thầy cô khoa Kỹ thuật hóa học, bộ mơn Cơng
nghệ thực phẩm đã tạo điều kiện cho em học tập và nghiên cứu, cung cấp những kiến
thức và kinh nghiệm để em có một vốn tri thức vững vàng trước khi rời khỏi trường.
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của thầy GS.TS. Lê
Văn Việt Mẫn và cơ PGS. TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt – là người trực tiếp hướng dẫn,
chỉ bảo cho em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Em xin gửi lời cảm ơn anh Huỳnh Trung Việt – đã giúp đỡ và tạo điều kiện

cho em thực hiện thí nghiệm.
Em xin cảm ơn các anh (chị) học viên cao học đợt 2 khóa 2015 và các em sinh
viên CNTP khóa 2014 đã nhiệt tình giúp đỡ em trong thời gian qua. Lời cảm ơn cuối
cùng xin được gửi đến gia đình  những người luôn đặt niềm tin, cổ vũ và giúp đỡ,
động viên tinh thần cho em để em có thể hồn thành tốt cơng việc của mình. Xin gửi
lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc nhất!

Học viên cao học

Trần Đặng Hoài Như

i


TĨM TẮT ĐỀ TÀI
Chúng tơi tiến hàng nghiên cứu khả năng kháng oxy của ba loại dịch trích từ
thực vật là chùm ngây (Moringa Oleifera. L), tía tơ (Perilla frutescen) và xơ thơm
(Salvia officinalis). Sau đó bổ sung vào cơng thức lạp xưởng truyền thống và đánh
giá các biến đổ của lipid trong lạp xưởng theo thời gian bảo quản và khả năng kháng
oxy hóa lipid trong lạp xưởng của ba loại dịch trích nói trên.

ABSTRACT
The antioxidant activity of three plants extract (Moringa Oleifera. L, Perilla
frutescen, Salvia officinalis) will be examined. After that, we supplemented them to
the Chinese sausage process formula and examined lipid changes during preservation
time to estimate the antioxidant activity of them in Chinese sausage.

iii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện dưới
sự hướng dẫn trực tiếp của thầy GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn và cô PGS. TS. Tôn Nữ
Minh Nguyệt. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn này là trung
thực và không sao chép từ bất cứ một nguồn nào, 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 đúng theo yêu cầu. Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm qui chế đào tạo, tơi xin
chịu hồn tồn trách nhiệm.
Học viên cao học

Trần Đặng Hoài Như

ii


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1.MỞ ĐẦU ...............................................................................................1
CHƯƠNG 2.

TỔNG QUAN ..................................................................................3

Quá trình oxy hóa trong thực phẩm ...............................................................3
Chất chống oxy hóa lipid ...............................................................................4
Phương pháp xác định khả năng kháng oxy hóa của các chất kháng oxy hóa
.......................................................................................................................9
Tổng quan về lá tía tơ, xơ thơm và chùm ngây ...........................................11
Tía tơ (Perilla frutescen).......................................................................11
Xơ thơm (Salvia officinalis) .................................................................13
Chùm ngây (Moringa oleifera. L) ........................................................14
Giới thiệu về lạp xưởng ...............................................................................16

Một số chỉ tiêu của lạp xưởng quy mô phịng thí nghiệm ....................................17
CHƯƠNG 3.

NGUN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............18

Nguyên liệu..................................................................................................18
Nguyên liệu để thu dịch trích ................................................................18
Nguyên liệu sản xuất lạp xưởng khơ ....................................................19
Hóa chất – thiết bị ........................................................................................22
Hóa chất ................................................................................................22
Thiết bị ..................................................................................................23
Các quy trình thực hiện ở quy mơ phịng thí nghiệm ..................................24
Quy trình thu nhận dịch trích từ lá tía tơ, xơ thơm và chùm ngây quy mơ
phịng thí nghiệm...............................................................................................24
Quy trình sản xuất lạp xưởng ở quy mơ phịng thí nghiệm ..................26
Nội dung nghiên cứu ...................................................................................27

iv


Sơ đồ nghiên cứu ..................................................................................27
Kế hoạch thí nghiệm .............................................................................28
Các phương pháp phân tích .........................................................................31
Các phương pháp xác định chỉ tiêu hóa học của nguyên liệu lá và lạp
xưởng 31
Các phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trích .....31
Phương pháp trích ly chất béo từ mẫu lạp xưởng .................................31
Các phương pháp xác định chỉ tiêu chất lượng của mẫu lạp xưởng .....32
Phương pháp xử lí số liệu .....................................................................33
CHƯƠNG 4.

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ..........................................................34

Xác định hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích ........................................34
Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá tía tơ, xơ thơm và chùm
ngây đến một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm lạp xưởng trong quá trình bảo
quản 36
Thành phần hóa học cơ bản của lạp xưởng ..........................................36
Giá trị AV – chỉ số acid ........................................................................36
Giá trị CD – Lượng nối đôi liên hợp ....................................................39
Giá trị PoV – chỉ số peroxide ...............................................................42
Giá trị TBARS ......................................................................................45
Màu sắc .................................................................................................48
CHƯƠNG 5.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................53

Kết luận ........................................................................................................53
Kiến nghị .....................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................54
PHỤ LỤC ..................................................................................................................61

v


MỤC LỤC HÌNH
Hình 2.1. Cơng thức các phenolic acid [23]................................................................7
Hình 2.2. Cơng thức các hợp chất Flavonoids [23] ....................................................7
Hình 2.3. Cơng thức của BHA (a) và BHT (b) ...........................................................8
Hình 2.4. Cơng thức của TBHQ..................................................................................8

Hình 2.5. Cơ chế phương pháp DPPH ......................................................................10
Hình 2.6. Cơ chế phương pháp FRAP ......................................................................11
Hình 2.7. Lá tía tơ .....................................................................................................11
Hình 2.8. Cấu trúc hóa học của các hợp chất polyphenol chính trong lá tía tơ.......13
Hình 2.9. Lá xơ thơm ................................................................................................14
Hình 2.10. Lá chùm ngây ..........................................................................................15
Hình 2.11. Sản phẩm lạp xưởng ................................................................................17
Hình 3.1. Bột lá xơ thơm (trái), bột lá chùm ngây (phải) và bột lá tía tơ (dưới) ......19
Hình 3.2 Quy trình thu nhận dịch trích từ lá tía tơ, lá xơ thơm và lá chùm ngây .....24
Hình 3.3. Quy trình sản xuất lạp xưởng quy mơ phịng thí nghiệm .........................26
Hình 3.4 Sơ đồ nghiên cứu........................................................................................28
Hình 4.1. Giá trị IC50 của dịch trích lá tía tơ, xơ thơm, chùm ngây và BHT ...........35
Hình 4.2 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá xơ thơm (A), chùm ngây (B)và tía
tơ (C) đến giá trị AV (mgKOH/g chất béo) của mẫu lạp xưởng bảo quản ở 37C trong
42 ngày ......................................................................................................................37
Hình 4.3 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá xơ thơm (A), chùm ngây (B)và tía
tơ (C) đến giá trị CD (µmol/mg mẫu) của mẫu lạp xưởng bảo quản ở 37C trong 42
ngày ...........................................................................................................................40
Hình 4.4 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá xơ thơm (A), chùm ngây (B)và tía
tơ (C) đến giá trị PoV (meq oxy hoạt hóa/kg mẫu) của mẫu lạp xưởng bảo quản ở
37C trong 42 ngày ...................................................................................................43
Hình 4.5. Ảnh hưởng của dịch lá xơ thơm (A), chùm ngây (B)và tía tơ (C) đến giá trị
TBARS (mg MA/ kg mẫu) của mẫu lạp xưởng bảo quản ở 37C trong 42 ngày.....46

vi


Hình 4.6 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch lá xơ thơm (A) đến giá trị L, a, b của mẫu
lạp xưởng bảo quản ở 37C trong 42 ngày ...............................................................49
Hình 4.7 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích chùm ngây (B) đến giá trị L. a, b của

mẫu lạp xưởng bảo quản ở 37C trong 42 ngày .......................................................50
Hình 4.8 Ảnh hưởng của hàm lượng dịch trích lá tía tơ (C) đến giá trị L, a, b của mẫu
lạp xưởng bảo quản ở 37C trong 42 ngày ...............................................................51

vii


MỤC LỤC BẢNG
Bảng 2.1. Tóm tắt các cơ chế hoạt động của chất kháng oxy hóa thường sử dụng trong
ngăn ngừa q trình oxy hóa lipid ...............................................................................8
Bảng 2.2. Thành phần hóa học của lá tía tơ ..............................................................12
Bảng 2.3. Thành phần hóa học của cây chùm ngây ở các bộ phận khác nhau [45]..15
Bảng 2.4. Chỉ tiêu độ ẩm của lạp xưởng quy mơ phịng thí nghiệm ........................17
Bảng 2.5. Hàm lượng lipid tổng của lạp xưởng quy mơ phịng thí nghiệm .............17
Bảng 2.6 Hàm lượng protein tổng của lạp xưởng quy mơ phịng thí nghiệm ..........18
Bảng 3.10. Tỉ lệ ngun liệu phối trộn (100g nguyên liệu) ......................................26
Bảng 4.1 Nồng độ chất khơ dịch trích tía tơ, xơ thơm và chùm ngây ......................34
Bảng 4.2 Hàm lượng phenolic tổng và hoạt tính kháng oxy hóa của BHT, dịch lá tía
tơ, xơ thơm và chùm ngây .........................................................................................34

viii


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ABTS: 2,2' -azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)
ANOVA: Analysis Of Variance - Phân tích sự khác biệt
AOAC: Association Of Analytical Communities
AV: Acid value - Chỉ số acid
BHA: butylate hydroxyanisole
BHT: Butylate hydroxytoluene

CD: Conjugated diene - Nối đôi liên hợp
CUPRAC: Cupric Ion Reducing Antioxidant Capacity
DPPH: 2,2-diphenyl-1 -picrylhydrazyl
EDTA: Ethylenediamine tetraacetic acid
FRAP: Ferric ion Reducing Antioxidant Power - Khả năng kháng oxy hóa được
thể hiện qua sự khử ion Fe3+
GAE: Gallic acid equivalent
HAT: Hydrogen atom transfer
ICUMSA: International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis Ủy ban quốc tế về thống nhất các phương pháp phân tích đường
LDL: Low - Density Lipoprotein
LOXs: Lipoxygenase
MA: Malondialdehyde
ORAC: Oxygen Radical Absorbing Capacity
PG: Propyl gallates
PoV: Peroxide value - Chỉ số peroxide
RSA: Radical Scavenging Activity-khả năng ức chế gốc tự do
SET: Single electron transfer
TBARS: Thiobarbituric Acid Reactive Substances
TBHQ: tert - butyl hydroquinone
TCA: Trichloroacetic acid
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
TE: Trolox equivalent
ix


TEAC: Trolox equivalent antioxidant capacity
TMP: 1,1,3,3 - tetramethoxypropane
TOSCA: Total Oxyradical Scavenging Capacity
TPTZ: 2,4,6-tripyridyl-s-triazin
TP: Total phenolic

TRAP: Trapping Antioxidant Parameter
USDA: United States Department of Agriculture - Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ

x


CHƯƠNG 1.

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, các hợp chất phenolic có nguồn gốc tự nhiên thu
hút sự quan tâm lớn của các nhà khoa học, người tiêu dùng và các nhà sản xuất thực
phẩm vì chúng có một số hoạt tính như: kháng oxy hóa, kháng khuẩn, kháng viêm và
chống ung thư.
Thịt có thành phần hóa học gồm nước, protein, chất béo, một tỷ lệ nhỏ
carbohydrate, khoáng chất và vitamin, do đó chất lượng thịt dễ bị biến đổi trong quá
trình bảo quản chủ yếu là những biến đổi về hóa học và vi sinh vật. Trong số những
biến đổi, phổ biến nhất của sự suy giảm chất lượng là sự oxy hóa chất béo. Q trình
oxy hóa lipid phụ thuộc vào thành phần hóa học của thịt và điều kiện bảo quản [1].
Q trình này có tác động tiêu cực đến chất lượng thịt vì làm biến đổi các giá trị cảm
quan (màu sắc, kết cấu và hương vị) và giá trị dinh dưỡng [2]. Quá trình oxy hóa lipid
có thể bị ức chế nhờ việc sử dụng chất chống oxy hóa trong thịt và các sản phẩm thịt,
nhờ đó mà thời hạn sử dụng sản phẩm có thể được kéo dài.
Các hợp chất chống oxy hóa chất béo thường được bổ sung vào thực phẩm
như butylated hydroxyl anisol (BHA), butylated hydroxyl toluen (BHT), tert – butyl
hydroquinone (TBHQ), octyl gallate (OG), dodecyl gallate (DG) và propyl gallate
(PG) [3] [4] [5]. Tuy nhiên, việc sử dụng các chất tổng hợp hóa học trong chế biến
thực phẩm khiến người tiêu dùng e ngại. Việc bổ sung các hợp chất chống oxy hóa
có nguồn gốc từ thiên nhiên đang trở thành xu hướng phổ biến hiện nay. Ngoài chức
năng hạn chế q trình oxy hóa trong thực phẩm trong q trình bảo quản, các chất

kháng oxy hóa tự nhiên cịn có những tác động tốt cho sức khỏe cho người sử dụng.
Xơ thơm (Salvia officinalis), chùm ngây (Moringa Oleifera. L), tía tơ (Perilla
frutescen) là các thảo dược có chứa nhiều hoạt chất có khả năng chống oxy hóa và có
nhiều ứng dụng trong y học .
Tuy nhiên, khả năng chống oxy hóa của dịch trích từ lá xơ thơm, chùm ngây
và tía tơ vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi trong các quá trình chế biến thực phẩm,
đặc biệt là trong các sản phẩm chế biến từ thịt.

1


Lạp xưởng là một trong những sản phẩm chế biến từ thịt phổ biến ở Việt Nam.
Do chứa hơn 55% là chất béo nên lạp xưởng dể bị hư hỏng. Nhiều loại chất chống
oxy hóa tự nhiên đã được nghiên cứu thử nghiệm nhưng đến nay vẫn chưa có cơng
bố khoa học về việc sử dụng dịch trích từ ba loại thảo mộc này trong sản xuất lạp
xưởng.
Trên cơ sở đó, đề tài nghiên cứu “Sử dụng dịch trích từ lá tía tơ (Perilla
frutescen), chùm ngây (Moringa Oleifera. L) và xơ thơm (Salvia officinalis) để hạn
chế q trình oxy hóa chất béo trong lạp xưởng” được thực hiện. Hi vọng rằng kết
quả nghiên cứu thu được sẽ góp phần cung cấp dữ liệu khoa học để có thể thay thế
các chất chống oxy hóa tổng hợp bằng các hợp chất chống oxy hóa thiên nhiên trong
sản xuất lạp xưởng.

2


CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN
Q trình oxy hóa trong thực phẩm
Trong quá trình bảo quản sản phẩm thực phẩm, một số thành phần dễ bị oxy
hóa như chất màu, lipid, một số acid amin và vitamin, từ đó làm mất đi giá trị dinh

dưỡng và cảm quan của thực phẩm. Trong đó, thành phần lipid bị oxy hóa xảy ra rõ
rệt nhất.
Q trình oxy hóa lipid là làm biến đổi chất lượng thực phẩm. Cụ thể là tạo ra
những chất mùi không mong muốn (off-flavour) trong thực phẩm và mất đi các acid
amin thiết yếu, các vitamin tan trong chất béo và các phân tử hoạt tính sinh học [6].
Lipid trong mỡ heo có chứa thành phần các acid béo no và không no như
acidoleic (41%), palmitic (25%), stearic (12%), linoleic (2.5%), linolenic (1%),
miristic (0.8%), arachidonic (0.5%)…Thành phần acid béo không no chiếm lượng
lớn, dễ dàng bị oxy hóa trong quá trình bảo quản sản phẩm.
Tác nhân phổ biến của quá trình oxy hóa lipid là một số gốc tự do (ví dụ, các
gốc lipid R•; alkoxyl RO•; peroxyl ROO•; và hydroxyl •OH). Ngồi ra, các enzyme
như lipoxygenase (LOXs) cũng có thể xúc tác q trình oxy hóa các acid béo khơng
no trong lipid và chúng có thể bị bất hoạt bằng phương pháp chế biến nhiệt. Enzyme
lipoxygenase được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm tự nhiên như đậu nành, cám
gạo, thịt, cá, trái cây và rau củ [7]
Quá trình oxy hóa phổ biến trong thực phẩm là q trình tự oxy hóa [6]. Q
trình này xảy ra theo ba giai đoạn: bắt đầu (initiation), lan truyền (propagation) và kết
thúc (termination).
Sự khởi đầu của q trình có thể được kích hoạt bởi nhiệt, bức xạ ion hóa, ánh
sáng, enzyme, vi sinh vật hoặc các tác nhân hóa học như metalloprotein và các ion
kim loại.
Sự khởi đầu:
RH → R• + H•
Trong đó RH là chất béo khơng bão hịa tương tác tạo ra các gốc allyl có khả
năng phản ứng cao (biểu hiện là R•), gốc này có khả năng tương tác với oxy để tạo
thành gốc peroxyl (biểu hiện là ROO•) như là sự bắt đầu của giai đoạn lan truyền.
3


R• + O2→ ROO•

ROO• + RH → R• + ROOH
Các gốc peroxyl tạo nên chuỗi phản ứng có thể làm oxy hóa chất béo, sản sinh

Sự lan truyền:

ra các hydroperoxy (ROOH), sau đó bị phá vỡ thành một số hợp chất như alcohol,
ketone, aldehyde và các hydrocarbon khác.
R• + R•
R8 + ROO•
 hợp chất khơng phân cực
ROO• + ROO•
Khi các gốc tự do kết hợp với nhau, giai đoạn này được gọi là kết thúc. Sản

Sự kết thúc:

phẩm cuối cùng của q trình oxy hóa lipid là hydroperoxides lipid và các hợp chất
không phân cực như ketone, aldehyde, alcohol, hydrocacbon, acid, epoxide. Biến đổi
cảm quan của sản phẩm thể hiện bởi hiện tượng sậm màu sản phẩm. Ngoài ra, các
quá trình oxy hóa chất béo có thể sinh ra các chất độc cho người sử dụng.
Chất chống oxy hóa lipid
Việc kiểm sốt q trình oxy hóa lipid thường được thực hiện bằng cách loại
trừ các tác nhân gây oxy hóa. Vì vậy, sản phẩm được đóng gói và lưu trữ trong mơi
trường chân khơng hoặc khí trơ. Ngồi ra, các thành phần lipid khơng bão hịa được
bảo vệ bằng cách bổ sung các chất chống oxy hóa hoặc bằng cách vi bao, nhằm bảo
vệ thực phẩm khỏi tác động không mong muốn của ánh sáng, độ ẩm và oxy, do đó
làm tăng thời hạn sử dụng của thực phẩm [8].
Trong số nhiều phương pháp được sử dụng để kiểm soát q trình oxy hóa lipid,
sử dụng các chất chống oxy hóa, chủ yếu là các hợp chất phenolic tổng hợp mang lại
hiệu quả cao.
Chất chống oxy hóa là những chất khi có trong thực phẩm ở nồng độ rất thấp,

có chức năng trì hỗn, kiểm sốt hoặc ngăn chặn q trình oxy hóa nhằm hạn chế sự
suy giảm chất lượng 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) [6]. Các chất kháng oxy hóa có thể được phân loại dựa vào cơ chế
kháng oxy hóa, nguồn gốc, khả năng hòa tan…

4


Dựa trên cơ chế kháng oxy hóa, các chất kháng oxy hóa được chia ra sáu loại
sau:
Chất ức chế phản ứng oxy hóa gốc tự do là những chất cho electron hay cho
nguyên tử hydro, do đó làm kết thúc q trình phản ứng chuỗi chuyền. Chất chống
oxy hóa theo nhóm này bao gồm vitamin C, vitamin E, butylate hydroxyl toluene
(BHT), butylate hydroxyl anisole (BHA), gallates (propyl, octyl, dodecyl), tert-butyl
hydroquinone (TBHQ), các hợp chất phenolic, carotenoid... [9] [10] [11]. Chúng
“trung hòa” các gốc tự do bằng cách cho đi một nguyên tử hydro (HAT - hydrogen
atom transfer) hoặc chuyển dịch một điện tử đơn (SET - single electron transfer)
(Zhou, Su et al., 2004).
Cơ chế quét gốc tự do của chất chống oxy hóa theo Shahidi & Zhong (2010) [11]:
A• +O2→AOO•
AOO• +RH→AOOH+R•
A• +RH→AH+R•
Các tác nhân tạo phức (chelators): chống oxy hóa bằng việc ngăn chặn các điều
kiện của phản ứng oxy hóa diễn ra như cơ lập các kim loại đa hóa trị, dập tắt các oxy
đơn bội. Chất chống oxy hóa theo cơ chế tạo phức với kim loại là những chất như:

citric acid, ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), phosphoric acid, tartaric acid
[10]. Chúng tạo thành phức kim loại không tan, tạo các trở ngại về không gian giữa
kim loại và các thành phần trong thực phẩm hoặc các sản phẩm trung gian của q
trình oxy hóa [12].
Chất khử 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. Vì 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 C trung tâm nên
làm tiếp tục q trình oxy hóa. Và khi có mặt chất kháng oxy hóa thứ cấp, việc chuyển
hóa các hydroperoxide thành các sản phẩm bền góp phần ngăn chặn sự hydro hóa
lipid.

5


Chất bắt giữ oxy (oxygen scavengers): là những chất phản ứng với oxy và loại
oxy ra khỏi hệ thống. Ví dụ: ascorbic acid, ascorbyl palmitate…
Chất dập tắt (quenchers): là các chất có khả năng khử năng lượng lớn của oxy
đơn bội (singlet oxygen) hay năng lượng của các trạng thái kích thích và chuyển năng
lượng đó thành ít gây bất lợi hơn. Ví dụ: phenol, carotenoid.
Các tác nhân chống oxy hóa đa thành phần (antioxidant regenerators): 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 xuất xứ, các chất kháng oxy hóa dùng trong thực phẩm
phân thành hai nhóm chính: chất kháng oxy hóa tự nhiên và chất kháng oxy hóa tổng
hợp [13]:
Chất kháng oxy hóa tự nhiên: là các hợp chất tự nhiên được tìm thấy chủ yếu ở thực
vật. Theo Shahidi & Zhong (2010) chất chống oxy hóa tự nhiên có trong các nguyên

liệu khác nhau và được tổng hợp bằng các phương pháp khác nhau [11]. Ngày càng
có nhiều thực vật cung cấp một nguồn giàu chất chống oxy hóa tự nhiên, như
tocopherols và phenol/polyphenol, được tìm thấy rất nhiều trong gia vị, thảo mộc, trái
cây, rau, ngũ cốc, ngũ cốc, hạt, trà và dầu. Các chất chống oxy hóa có nguồn gốc từ
biển như tảo, cá/động vật có vỏ và vi khuẩn biển cũng được xem xét [14] [15].
Polyphenol là các hợp chất quan trọng trong thực vật, chúng phân bố rộng rãi
với hơn 8000 cấu trúc khác nhau [16]. 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 chất phenolic thường được phân loại thành các acid phenolic và các
chất tương tự, flavonoid, tannin, stilbene, curcuminoid, coumarin, lignan, quinone và
các chất khác dựa trên số lượng các vòng phenol và các yếu tố kết liên kết các vịng
[17]. Hoạt tính chống oxy hố của các hợp chất phenolic chủ yếu là do tính chất khử
của chúng, chúng đóng vai trị như tác nhân khử các gốc tự do, cung cấp hydro, dập
tắt oxy đơn bội, tạo phức với kim loại hay làm giảm hemoglobin ferryl [18] [19] [20]
[21] [22].

6


 Phenolic acid được cấu thành từ hai thành phần quan trọng là hydroxycinnamic
acid và hydroxybenzoic acid. Phenolic acid có khả năng quét các gốc tự do,
đặc biệt là gốc hydroxyl, gốc peroxy, anion superoxide và peroxide nitrite [13].

Hình 2.1. Công thức các phenolic acid [23]
 Flavonoid bao gồm flavonols, flavanols, anthocyanins, isoflavonoids,
flavanones và flavones. Đặc tính kháng oxy hóa có được là nhờ cấu trúc nhóm
-OH gắn trên vịng. Flavonoid đóng vai trị như một chất khử, cho hydro
ngun tử, dập tắt oxy nguyên tử, quét gốc tự do và thậm chí là tạo được phức
với ion kim loại. Chúng cịn hoạt hóa các enzyme kháng oxy hóa và ức chế
enzyme oxidase [13].

Hình 2.2. Cơng thức các hợp chất Flavonoids [23]
Chất kháng oxy hóa tổng hợp là chất chống oxy hóa được tổng hợp về mặt hóa
học và kiểm tra độc tính để sử dụng an tồn trong chế độ ăn của con người
Chất chống oxy hóa tổng hợp được tổng hợp về mặt hóa học và kiểm tra độc
tính để sử dụng an tồn trong chế độ ăn của con người. Các chất kháng oxy hóa tổng

7


hợp: BHT (E231), BHA (E320), tocopherol tổng hợp (E306), TBHQ, dodecyl gallate,
propyl gallte (E310), ascorbyl palmitate.
BHA là tổ hợp của hai đồng phân 2-tert-butyl-4-hydroxyanisole và 3-tertbutyl-4-hydroxyanisole. BHT được tạo thành từ phản ứng của p-cresol (4methylphenol) với isobutylene (2-methylpropene) với xúc tác sulfuric acid. Cả hai
đều có dạng bột màu trắng. BHA và BHT có khả năng kháng oxy hóa theo cơ chế
quét gốc tự do dựa vào nhóm OH trên vịng tương tự với các chất kháng oxy hóa tự
nhiên chứa phenol [6]

Hình 2.3. Cơng thức của BHA (a) và BHT (b)[24]
TBHQ là một hợp chất hữu cơ thơm có chứa vịng phenol. Nó là một dẫn xuất của
hydroquinone khi được gắn thêm một nhóm tert-butyl. TBHQ, BHT và BHA đều
được gọi chung là chất kháng oxy hóa phenolic tổng hợp, cơ chế kháng oxy hóa của
TBHQ và BHT là tương tự nhau [6]

Hình 2.4. Cơng thức của TBHQ [24]

Bảng 2.1. Tóm tắt các cơ chế hoạt động của chất kháng oxy hóa thường sử dụng
trong ngăn ngừa quá trình oxy hóa lipid
Cơ chế hoạt động
Ức chế phản ứng
oxy hóa gốc tự do

Các chất kháng oxy hóa
BHA
BHT
TBHQ
Tocopherols
8

Chức năng
Chặn các gốc tự do bằng
cách cho một nguyên tử
hydro


Dịch trích từ một số loại thảo
mộc như hương thảo, đinh
hương, xô thơm, lá oregano…
Tạo phức

Phản ứng với các ion kim
loại có khả năng xúc tác q
trình oxy hóa

Citric acid
EDTA

Phương pháp xác định khả năng kháng oxy hóa của các chất kháng oxy
hóa
Các phương pháp xác định khả năng chống oxy hóa của các chất chống oxy hóa
thường dựa trên cơ chế phản ứng chuyển nguyên tử hidro (HAT) và cơ chế chuyển

điện tử đơn (SET). Đối với các phương pháp dựa trên cơ chế chuyển nguyên tử hydro,
khả năng chống oxy hóa được đánh giá dựa trên sự dập tắt gốc tự do thông qua việc
cho proton; các phản ứng này thường không phụ thuộc vào pH và thời gian diễn ra
khá nhanh [25] [26]. Đối với các phương pháp dựa trên cơ chế chuyển điện tử đơn,
khả năng chống oxy hóa được đánh giá dựa trên sự giảm nồng độ các chất như kim
loại hoặc gốc tự do. Các phản ứng này thường phụ thuộc pH, thời gian phản ứng chậm
và trải qua nhiều giai đoạn [27].
Các phương pháp theo cơ chế HAT bao gồm đánh giá khả năng hấp thu gốc oxy
tự do (Oxygen Radical Absorbing Capacity Assay - ORAC assay), khả năng bẫy gốc
tự do (Total Radical - Trapping Antioxidant Parameter Assay - TRAP assay), khả
năng ức chế peroxide hóa LDL (Low - Density Lipoprotein Peroxidation Inhibition
Assay), khả năng dọn dẹp các gốc oxy tự do (Total Oxyradical Scavenging Capacity
Assay - TOSCA), khả năng bảo vệ Crocin (Crocin Bleaching Assay).
Các phương pháp dựa trên cơ chế SET bao gồm đánh giá khả năng dọn dẹp gốc
tự do DPPH (DPPH assay), khả năng khử ion sắt (Ferric Reducing Antioxidant Power
Assay - FRAP assay), khả năng làm giảm gốc tự do (ABTS - TEAC assay), khả năng
khử ion đồng (Cupric Ion Reducing Antioxidant Capacity Assay - CUPRAC assay),
khả năng dọn dẹp cation DMPD (DMPD Scavenging Assay).
 Dựa theo phương pháp DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)

9


Hoạt tính kháng oxy hóa của mẫu dịch trích theo phương pháp DPPH được
xác định dựa trên phản ứng của các chất kháng oxy hóa có trong mẫu thử với gốc
DPPH● (hay còn gọi là sự dập tắt các gốc DPPH●). DPPH● là một gốc tự do chứa
nitơ, ổn định, có màu tím. Độ hấp thu cực đại của DPPH● trong ethanol hoặc methanol
được ghi nhân tại bước sóng 517nm hoặc 515nm [28] [29]. Khi cho chất kháng oxy
hóa vào dung dịch chứa DPPH●, các chất kháng oxy hóa sẽ khử gốc DPPH● thành
DPPH có màu vàng nhạt, do đó làm giảm độ hấp thu của DPPH● [30].

Hình 2.5. Cơ chế phương pháp DPPH
Hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH● được biểu diễn ở dạng giá trị IC50 lượng chất chống oxi hóa cần thiết để làm giảm 50 phần trăm nồng độ ban đầu của
DPPH●. Nồng độ DPPH● ban đầu sử dụng trong nghiên cứu này là 6.10-5 M trong
dung môi methanol (CH3OH), thời gian cho phản ứng là 30 phút, đo độ hấp thu tại
bước sóng 517 nm [29]. Giá trị IC50 thu được bằng cách dựng đường tuyến tính giữa
lượng mẫu và phần trăm quét gốc tự do, từ đó thu được giá trị biểu diễn hàm lượng
chất kháng oxy hóa mà tại đó làm giảm 50 phần trăm nồng độ gốc tự do. Giá trị IC50
có đơn vị là miligam chất khơ hịa tan dịch trích lá (mg).
 Dựa theo phương pháp FRAP (Ferric reducing antioxidant power)
FRAP là phương pháp để đánh giá khả năng chống oxi hóa của mẫu thử, Fe3+
bị khử thành Fe2+ trong mơi trường pH thấp tạo thành ferrous-tripyridyltriazine có
màu xanh. Giá trị FRAP thu được bằng cách đo độ hấp thu tại bước sóng 593 nm của
mẫu phản ứng [31].
Đo độ hấp thu của mẫu cần phân tích, kết hợp với đồ thị đường chuẩn được
dựng theo Trolox, xác định được hoạt tính kháng oxy hóa của mẫu cần phân tích với
10


đơn vị tính là µmol đương lượng Trolox/g chất khơ hịa tan dịch trích lá (µmol TE/g
chất khơ hịa tan dịch trích lá) [32].

Hình 2.6. Cơ chế phương pháp FRAP
Tổng quan về lá tía tơ, xơ thơm và chùm ngây
Tía tô (Perilla frutescen)
Perilla frutescens (L.) là một loại cây ăn được và được sử dụng ở các nước châu
Á như Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản [33]. Nó thuộc giới Plantae, bộ Lamiales,
họ Lamiaceae.

Hình 2.7. Lá tía tơ

Trong số các giống, hai giống thường được người dân địa phương sử dụng
thường được trồng (var. Frutescens, và var. Crispa). Lá của P. frutescens var.
frutescens được sử dụng như một loại rau tươi và để chế biến dưa chua, trong khi P.

11