Sử dụng sinh khối và tiềm năng sản xuất sinh khối từ nguồn nguyên liệu thế hệ thứ ba từ tảo biển tại Việt Nam

Kỷ yếu Hội nghị khoa học
SỬ DỤNG SINH KHỐI VÀ TIỀM NĂNG SẢN XUẤT SINH KHỐI TỪ NGUỒN NGUYÊN
LIỆU THẾ HỆ THỨ BA TỪ TẢO BIỂN TẠI VIỆT NAM
Trần Hữu Phước*
Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ TP.HCM
*Tác giả liên hệ:
TÓM TẮT
Tiềm năng của việc ứng dụng công nghệ sinh khối ở Việt Nam là khá lớn bởi vì Việt Nam có đến gần 80%
dân số đang sống ở nông thôn, nơi mà nguồn năng lượng sinh khối rất dồi dào. Ngồi ra, Việt Nam cịn
là một nước nông nghiệp nên nguồn nhiên liệu gỗ và chất thải nông nghiệp dư thừa rất phong phú. Tuy
nhiên, việc nghiên cứu và phát triển công nghệ sinh khối vẫn cịn hạn chế ở quy mơ thí điểm. Cho đến nay,
vẫn chưa có một quy hoạch tổng thể nào cho việc thực thi và thương mại hóa cơng nghệ sinh khối.
Từ khóa: Sinh khối, nơng thơn, chất thải nơng nghiệp.
USES BIOMASS AND THE POTENTIAL TO PRODUCE BIOMASS FROM THIRD
GENERATION MATERIALS FROM SEAWEED IN VIETNAM
Tran Huu Phuoc*
Ho Chi Minh city Center of science and technology development for Youth
*Corresponding Author:
ABSTRACT
The potential of applying biomass technology in Vietnam is quite large because Vietnam accounts for
nearly 80% of the population living in rural areas, where biomass energy is plentiful. In addition, Vietnam
is an agricultural country so abundant timber and agricultural waste resources. However, research and
development of biomass technology is still limited at pilot scale. So far, there is no master plan for the
implementation and commercialization of biomass technology.
Keywords: Biomass, countryside, agricultural waste.
TỔNG QUAN
Công nghệ sinh khối ở Việt Nam hiện nay vẫn chưa
phát triển nhiều, q trình thương mại hóa vẫn cịn
rất hạn chế. Cho đến nay, sinh khối được sử dụng
chủ yếu ở vùng nông thôn với quy mô nhỏ và chưa
có cơng nghệ thích hợp. Thêm vào đó, việc ứng

dụng cơng nghệ sinh khối ở quy mơ tồn quốc mà
khơng có chính sách quy hoạch đúng đắn sẽ dẫn
đến sự thiếu hụt những hỗ trợ về mặt tài chính và kĩ
thuật cho q trình thương mại hóa.
Ở Việt Nam, tiềm năng phát triển của năng lượng
tái tạo nói chung và sinh khối nói riêng ở quy mơ
nhỏ là khá cao. Trên thực tế, công nghệ sinh khối
quy mô nhỏ là mơ hình thích hợp nhất, đáp ứng nhu
cầu năng lượng vùng nơng thơn Việt Nam.
Hiện tại, chính sách phát triển sinh khối vẫn đang
trong giai đoạn chuẩn bị, vẫn còn thiếu sự hợp tác
giữa các bộ và cơ quan chức năng trong vấn đề này.
Thực tế, những chính sách về sinh khối được nhiều
bộ khác nhau phác thảo, dẫn đến việc thiếu nhất
quán trong chính sách quốc gia nhằm thúc đẩy việc
sử dụng năng lượng sinh khối về lâu dài. Thêm vào
đó, chính phủ chưa có chính sách cụ thể trợ giúp
cho việc ứng dụng công nghệ sinh khối ở nơng

thơn, nơi mà đa số người dân cịn khó khăn, khó
tiếp cận cơng nghệ.
TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG
SINH KHỐI TẠI VIỆT NAM
Nguồn nguyên liệu sinh khối hiện tại ở Việt
Nam
Việt Nam hiện vẫn là một nước nông nghiệp với
dân số trên 90 triệu người (trong đó 80% sống ở
nơng thôn), tiềm năng sinh khối hiện tại rất dáng kể
đáng kể (từ gỗ, rơm rạ, lá cây củi mục và những
phần dư thừa từ q trình sản xuất nơng nghiệp hay

chế biến thực phẩm v.v…). Tiềm năng của năng
lượng sinh khối trong mối tương quan với dạng
nhiên liệu gỗ từ các nguồn: rừng tự nhiên (khoảng
41 triệu tấn/năm), rừng phân tán, cây bụi (khoảng
35 triệu tấn/năm), rừng trồng (khoảng 1-2 triệu
tấn/năm), những cây rải rác (khoảng 8-10 triệu
tấn/năm). Lượng nhiên liệu gố tổng cộng khoảng
75-80 triệu tấn/năm, tương đương với 26-28 triệu
tấn dầu/năm. Năng lượng sinh khối từ rơm rạ, trấu,
cỏ, lá, mùn cưa và các chất thải nông nghiệp khác
khoảng 30 triệu tấn/năm tương đương với 10 triệu
tấn dầu/năm. Thêm vào đó, năng lượng sinh khối

135


Kỷ yếu Hội nghị khoa học
có nguồn gốc từ chất thải rắn hộ gia đình khoảng
0,103 triệu tấn/năm. Tiềm năng lý thuyết của năng
lượng sinh khối khoảng 3 triệu tấn/năm.
Năng lượng sinh khối dùng để phát điện và cung
cấp năng lượng sinh hoạt
Có nhiều dạng sinh khối từ q trình chế biến nơng
phẩm có thể được dùng như nguồn nhiên liệu đầu
vào cho phát điện. Tiềm năng của chúng khá cao
và phần lớn gồm các loại trấu, bã mía, rơm rạ, chất
thải người và động vật từ các hộ gia đình. Trong
cùng thời điểm, hiện tại có ba nhà máy phát điện sử
dụng bã mía làm nguồn nguyên liệu đầu vào. Điện
năng tạo ra từ những nhà máy này sẽ được tích hợp

vào lưới điện quốc gia và được thu mua từ Tập
đoàn Điện lực Việt Nam (EVN). Đồng thời, hiện
cũng có một trạm phát điểm thí điểm vừa phát điện
vừa tạo nhiệt năng (cogeneration) với công suất 50
kW, sử dụng vỏ trấu làm nhiên liệu chính đầu vào.
Ứng dụng của Biogas (khí sinh học)
Sau q trình nghiên cứu q trình sản xuất biogas
từ ngun liệu hữu cơ trong phịng thí nghiệm và
ứng dụng thực tế, có rất nhiều thiết kế và chế tạo
những thiết bị ứng dụng dùng khí sinh học như bếp
lò, đèn thắp sáng và máy phát điện được hiệu chỉnh
dùng khí sinh học làm nhiên liệu. Nghiên cứu thiết
kế và chế tạo các hầm biogas với nắp di động và cố
định. Thiết kế và lắp đặt khoảng 150 hầm biogas
nhỏ ở các tỉnh Hà Bắc, Hà Tây, Nam Hà, Vĩnh Phú,
Quảng Nam, Đà Nẵng, Nghĩa Bình, Lai Châu. Một

dự án các nhà máy khí sinh học ở miền Nam Việt
Nam đã được đại học Cần Thơ tiến hành với sự hỗ
trợ tài chính của Đức và giúp đỡ về mặt kĩ thuật của
Đại học Chiang Mai (Thái Lan).
Tiềm năng phát triển xăng sinh học
Việt Nam là đất nước nông nghiệp và hàng năm
phải nhập khẩu xăng dầu với sản lượng rất lớn để
phục vụ nhu cầu trong nước. Trong điều kiện nhiên
liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt, giá nhiên liệu liên
tục tăng như hiện nay thì việc nghiên cứu tìm ra
nguồn năng lượng mới, năng lượng tái tạo (NLTT)
thay thế năng lượng truyền thống là một giải pháp
hết sức cấp bách. Năng lượng sinh học nói chung,

hay năng lượng tái tạo, được coi là một trong những
nhiên liệu thân thiện với mơi trường. Do đó việc
nghiên cứu phát triển nguồn năng lượng sinh học
có ý nghĩa hết sức to lớn đối với vấn đề an ninh
năng lượng thế giới nói chung và VN nói riêng.
PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NĂNG
LƯỢNG SINH KHỐI TỪ CÁC NGUỒN VẬT
LIỆU MỚI VÀ TẢO BIỂN (THẾ HỆ THỨ
BA) ĐANG ĐƯỢC NGHIÊN CỨU TẠI VIỆT
NAM
Phương pháp sản xuất nhiên liệu sinh học từ tảo
Quá trình sản xuất của nhiên liệu diesel sinh học từ
tảo cho hiện tại chưa thực hiện trên quy mô thương
mại, nhưng các nghiên cứu khả thi đã được tiến
hành để ước tính năng suất thu hoạch.

Hình 1. Nhiên liệu sinh học sản xuất thử nghiệm từ tảo biển tại Việt Nam (Bộ KH&CN)
Được coi là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho nhiên sản xuất diesel sinh học cao gấp 15-300 lần so với
liệu sinh học thế hệ thứ ba và giải quyết được hầu các cây có dầu truyền thống khác trên cùng một
hết các tồn tại nói trên, vi tảo nói chung và vi tảo diện tích sử dụng. Cây cọc rào (Jatropha curcas)
biển nói riêng đã được các nhà khoa học Việt Nam cho 1.892 lít dầu/ha trong khi vi tảo là 58.700 lít/ha.
lựa chọn. Đây là hướng đi có tính khả thi cao.
Khơng giống như thực vật bậc cao, vi tảo có tốc độ
Mỗi lồi tảo chứa hàm lượng dầu khác nhau, có thể sinh trưởng nhanh, có thể nhân đơi sinh khối trong
biến đổi thành diesel sinh học bằng cơng nghệ phù vịng 24 giờ. Thành phần dầu của tảo có thể lên tới
hợp hiện có. Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã 80% khối lượng khô. Tỷ lệ dầu chiếm đến 20-50%
chứng minh vi tảo có khả năng tạo ra được dầu cho khối lượng khơ là phổ biến ở tảo. Ngồi ra, trong
136

Kỷ yếu Hội nghị khoa học
quá trình quang hợp, tảo còn sản xuất ra dầu ngay
trong tế bào của chúng. Tảo cũng có thể tăng khả
năng sản xuất dầu bằng cách bổ sung khí CO2 trong
q trình ni trồng hoặc sử dụng các môi trường
giàu chất hữu cơ (như nước thải chăn nuôi gia súc,
gia cầm…) để nuôi trồng. Điều này vừa tạo ra nhiên
liệu sinh học, vừa làm giảm lượng CO2, làm sạch
mơi trường, đóng góp tích cực cho việc chống biến
đổi khí hậu.
Nhiên liệu từ tảo cịn có ưu điểm như ít tính độc,
khả năng đốt cháy tốt hơn dầu thơ, khơng gây hiệu
ứng nhà kính, có thể sử dụng trực tiếp cho động cơ
diesel hoặc pha trộn diesel từ vi tảo với diesel có
nguồn gốc dầu mỏ theo các tỷ lệ khác nhau.
Một kết quả nổi bật khác là thiết kế và sử dụng
thành công hệ thống photobioreactor kín (bể phản
ứng quang sinh kín) cho việc nhân giống ban đầu
có chất lượng và mật độ tế bào cao hơn hẳn so với
hệ thống bể hở, bảo đảm chủ động nguồn giống cho
nuôi trồng trên quy mô lớn. Điều này cho phép rút
ngắn thời gian chuẩn bị giống sơ cấp, giảm tạp
nhiễm ban đầu, góp phần giảm đáng kể giá thành
sản xuất sinh khối tảo quang tự dưỡng ở Việt Nam.
Sản xuất nhiên liệu sinh học từ vi khuẩn và nấm
Những phát hiện gần đây cho thấy một biến thể của
nấm Gliocladium roseum khi có thể sản xuất một
dạng nhiên liệu gọi là Myco-diesel từ cellulose.
Sinh vật này gần đây đã được phát hiện trong rừng
nhiệt đới của miền bắc Patagonia, chúng có khả

năng độc đáo của chuyển đổi cellulose thành các
hydrocacbon có chiều dài trung bình, thường tìm
thấy trong nhiên liệu diesel.
Tại Việt Nam, Nguyễn Thanh Thúy và cộng sự
(Thuy Nguyen Thanh, 2013) đã tận dụng sự phát
triển nhanh chóng và đa dạng sinh học cao của
vùng nhiệt đới trong quá trình sàng lọc hoạt động
của enzym cellulase và hemicellulases của các
chủng nấm khác nhau. Kết quả cho thấy có kết quả
tiềm năng khi đánh giá khả năng phân hủy của
chúng trong lò phản ứng với các nguồn carbon khác

nhau, chẳng hạn như cám lúa mì, cây vân sam và
các dạng sinh khối thứ cấp thông qua phân tích
protein của các chủng nấm này.
Sản xuất sinh khối từ tảo biển phục vụ nuôi
trồng thủy sản và nông nghiệp
Quá trình nghiên cứu và ứng dụng sinh khối tảo vào
chăn nuôi, trồng trọt tại Việt Nam theo chiều hướng
tăng nhanh và đáp ứng nhu cầu của xã hội trong
những năm gần đây. Lưu Thị Tâm và cộng sự tại
Viện Công nghệ sinh học Việt Nam đã nghiên cứu
ứng dụng bước đầu nghiên cứu ứng dụng sinh khối
tảo Haematococcus pluvialis giàu astaxanthin làm
thức ăn bổ sung cho cá hồi vân ở Việt Nam. Kết
quả từ nghiên cứu trên cho thấy ngoài việc gia tăng
sự tạo màu của thịt các trong quá trình tăng trưởng
thì việc bổ sung thêm sinh khối tảo H. pluvialis vào
thành phần thức ăn của cá đã làm tăng chất lượng
của thịt cá hồi, đặc biệt là hàm lượng canxi và axít

béo docoxahexaenoic (DHA) trong thịt cá (Lưu
Thị Tâm, 2015).
KẾT LUẬN
Cho đến nay, vẫn chưa có một quy hoạch tổng thể
nào cho việc thực thi và thương mại hóa cơng nghệ
sinh khối. Những khó khăn trở ngại chủ yếu là: về
quản lý và định hướng (thiếu quy hoạch chiến lược
cho việc phát triển nguồn sinh khối một cách tổng
quát và cụ thể, thiếu sự phối hợp hài hòa giữa các
bộ ngành và các tổ chức nhằm phác thảo chính sách
quốc gia cho vấn đề cơng nghệ sinh khối và năng
lượng tái tạo, thiếu hụt ngân sách và hệ thống quản
lý để phát triển ứng dụng công nghệ sinh), về thông
tin từ thị trường (nhà cung cấp thiết bị công nghệ
sinh khối thiếu thông tin về nhu cầu thị trường tiềm
năng), về người sản xuất và tiêu thụ trực tiếp là
nông dân (chưa hiệu quả trong việc sử dụng năng
lượng sinh khối cũng như công nghệ sinh khối,
thiếu mơ hình tin cậy để có thể phổ biến ứng dụng
công nghệ sinh khối rộng rãi).

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Lưu Thị Tâm, Lê Thị Thơm, Nguyễn Cẩm Hà, Lê Hà Thu, Đặng Diễm Hồng (2015). “Bước đầu nghiên
cứu ứng dụng sinh khối tảo Haematococcus pluvialis giàu astaxanthin làm thức ăn bổ sung cho cá
hồi vân ở Việt Nam”, Tạp chí Sinh học 37(4), 470-478.
Lưu Thị Tâm, Đinh Đức Hoàng, Đinh Thị Ngọc Mai, Ngơ Thị Hồi Thu, Hồng Thị Lan Anh, Đặng
Diễm Hồng (2012). “Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ muối lên sinh trưởng và khả năng tích
lũy astaxanthin của vi tảo Haematococcus pluvialis làm cơ sở bước đầu cho qui trình ni cấy 2
pha”, Tạp chí Sinh học 34(2), 213-223.
Đinh Thị Ngọc Mai, Lê Thị Thơm, Bùi Đình Lãm, Đoàn Lan Phương, Đặng Diễm Hồng (2011). “Sản

xuất diesel sinh học từ vi tảo Chloerella sp. bằng phương pháp chuyển vị ester tại chỗ”, Tạp chí
Sinh học 33(4), 66-71.
137


Kỷ yếu Hội nghị khoa học
SỰ THAY ĐỔI CỦA MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH
SINH HỌC TRONG TÉP TỎI (ALLIUM SATIVUM L.)
TRONG Q TRÌNH TỒN TRỮ
Nguyễn Ái Thạch*
Trường Đại học Cần Thơ
*Tác giả liên lạc:
TÓM TẮT
Tỏi (Allium sativum L.) đã được sử dụng phổ biến trong bữa ăn hàng ngày như gia vị thực phẩm với nhiều
công dụng trị bệnh hiệu quả. Tồn trữ tép tỏi là việc quan trọng đối với thị trường tiêu thụ tỏi tươi và chế
biến. Các nghiên cứu tiến hành đánh giá ảnh hưởng của quá trình tồn trữ tép tỏi (trồng ở phường Văn
Hải, thành phố Phan Rang - Tháp Chàm, tỉnh Ninh Thuận) đến một số thành phần hóa học (pH, độ ẩm
và đường khử) và hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học (hàm lượng polyphenol, flavonoid tổng
số, hàm lượng thiosulfinate và khả năng chống oxy hóa). Hoạt tính chống oxy hóa được đánh giá bằng
cách sử dụng phương pháp loại bỏ gốc tự do DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl). Kết quả nghiên cứu
cho thấy thành phần hóa học và hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học trong tép tỏi đều bị ảnh
hưởng đáng kể quá trình tồn trữ (ngoại trừ giá trị pH, hàm lượng flavonoid tổng số và khả năng chống
oxy hóa). Hàm lượng đường và độ ẩm giảm ở tuần thứ 6 và 8, tương ứng. Bên cạnh đó, hàm lượng
polyphenol đạt cao nhất ở tuần thứ 8, trong khi hàm lượng thiosulfinate có xu hướng tăng đến tuần 12.
Từ khóa: DPPH, flavonoids, khả năng chống oxy hóa, polyphenols, tép tỏi, thiosulfinate, tồn trữ.
CHANGES OF SOME CHEMICAL CONSTITUENTS AND BIOACTIVE COMPOUNDS
OF GARLIC (ALLIUM SATIVUM L.) CLOVE DURING STORAGE
Nguyen Ai Thach*
Can Tho University
*Corresponding Author:

ABSTRACT
Garlic (Allium sativum L.) has been considered in many cultures to be a food with exceptional therapeutic
qualities. Garlic cloves storage is important to provide products for fresh and processing market.
Determination of prolonging the storage time of garlic cloves after harvest were carried out the basis on
storage duration to the qualities of garlic cloves (growing at Van Hai Ward, Phan Rang - Thap Cham
City, Ninh Thuan Province) such as some chemical constituents (pH, moisture and reducing sugars) and
bioactive compounds (total polyphenols, total flavonoids and thiosulfinate content and antioxidant
capacity). The antioxidant activity was evaluated using DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical
scavenging activity. The study results showed that the some chemical compositions and bioactive
compounds content in garlic cloves are significantly affected during storage (except for the pH value, total
flavonoids content and antioxidant capacity). Reducing sugar and moisture content decreased at 6 and 8
weeks, respectively. Besides that total polyphenols content reached maximum at 8 weeks, while
thiosulfinates content tended to increase at 12 weeks.
Keywords: Antioxidant capacity, clove garlic, DPPH, flavonoids, polyphenols, storage, thiosulfinate.
MỞ ĐẦU
Allium sativum L., thường được gọi là tỏi, có
nguồn gốc từ Trung Á và chủ yếu ở các vùng Địa
Trung Hải cũng như Châu Á, Châu Âu và Châu
Phi. Tại Việt Nam có nhiều vùng trồng tỏi nổi tiếng
như: Lý Sơn, Phan Rang, Vĩnh Phúc, Bắc Giang.
Cây tỏi có thể phát triển đến chiều cao 30-90 cm.
Củ tỏi dưới mặt đất là thành phần chính của cây và
chia thành các phần được gọi là tép tỏi. Mùi tỏi xuất
phát từ “thành phần chứa lưu huỳnh” được xem là

có tính chất dược liệu trong tỏi (Ankri and
Mirelman, 1999). Thành phần hoạt động chính của
tỏi là alliin (Benkeblia and Lanzotti, 2007). Khi
nghiền, alliin chuyển hóa thành allicin (như chất
kháng sinh). Tỏi cũng chứa các hợp chất lưu huỳnh

khác như ajoene, diallylsulfide, dithiin, Sallylcysteine, polyphenol, vitamin B, proteins, chất
khoáng, saponins, flavonoid và nhiều sản phẩm của
phản ứng Maillard (hợp chất không chứa lưu
huỳnh). Những hợp chất chứa lưu huỳnh khó bay

138


Kỷ yếu Hội nghị khoa học
hơi như γ-glutamyl-S-allyl-L-cysteines và S-allylL-cysteine sulfoxides (alliin) đều rất phong phú
trong tỏi còn nguyên vẹn. Các chất sulfoxide này
sau đó chuyển hóa thành thiosulfinate (như allicin)
thông qua phản ứng do enzyme (Amagase, 2006).
Thiosulfinate khác và thành phần tan trong dầu như
ajoene, vinyldithiin và nhiều sulphide như diallyl
sulphide (DAS), diallyl disulphide (DADS) và
diallyl trisulphide (DATS), cũng góp phần tạo nên
đặc tính mùi và tính chất sinh học của tỏi. Nhiều tài
liệu nghiên cứu cho thấy những khả năng của tỏi và
một số hợp chất allyl lưu huỳnh làm thay đổi các
tiến trình trong tế bào liên quan đến việc phòng
chống và điều trị ung thư (Milner and Romagnolo,
2010).
Các hợp chất có hoạt tính sinh học là các thông số
chất lượng quan trọng trong tép tỏi. Chúng sẽ bị ảnh
hưởng bởi nhiều yếu tố: nhiệt độ và thời gian tồn
trữ, giống, độ thuần thục,… (Bloem et al., 2011).
Bloem et al. (2011) đã chứng minh rằng bón phân
lưu huỳnh làm tăng đáng kể hàm lượng alliin trong
tép tỏi, trong khi nồng độ nitơ cao ảnh hưởng bất

lợi. Hàm lượng và chất lượng alliin cao nhất thu
được trong quá trình tồn trữ tỏi khi bón phân lưu
huỳnh tối thiểu 30 kg/ha nếu không dùng nitơ.
Montano et al. (2011) đã chỉ ra rằng vùng trồng,
giống và kiểu sinh thái riêng biệt của tỏi có ảnh
hưởng đáng kể đến hàm lượng các hợp chất lưu
huỳnh hữu cơ.
Gần đây, Toledano Medina et al. (2016) đã báo cáo
rằng tỏi đen có thể được chế biến từ tép tỏi (thay vì
cả củ tỏi theo phương pháp truyền thống) với chất
lượng ít có sự khác biệt với củ tỏi đen. Nhìn chung,
tép tỏi được tồn trữ trong một khoảng thời gian dài
trước khi tiêu thụ. Do đó, điều quan trọng đối với
ngành cơng nghiệp chế biến và người tiêu dùng
phải biết được sự thay đổi thành phần hóa học, các
hợp chất sinh học và khả năng chống oxy hóa trong
suốt q trình tồn trữ. Tuy nhiên, điều này vẫn chưa
được nghiên cứu và chưa có nhiều dữ liệu khoa
học. Trong nghiên cứu này, sự thay đổi của một vài
thành phần hóa học và hàm lượng các chất có hoạt
tính sinh học trong tép tỏi đã được xác định trong
quá trình tồn trữ.
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Nguyên liệu
Tỏi tươi cổ mềm, giống địa phương được thu hoạch
vào tháng 01 năm 2017 và chọn lựa độ tuổi 130135 ngày (sau khi gieo) tại phường Văn Hải, thành
phố Phan Rang - Tháp Chàm, tỉnh Ninh Thuận. Tỏi
được thu hoạch vào buổi sáng sớm, thời tiết nắng

ráo và vận chuyển đến phịng thí nghiệm trong

ngày. Củ tỏi được xử lý và tách ra thành các tép tỏi
với lớp vỏ lụa bên ngồi vẫn cịn ngun vẹn. Tép
tỏi được tồn trữ trong tủ mát ở nhiệt độ 20oC với độ
ẩm tương đối 42-47% trước khi đem đi phân tích.
Phương pháp nghiên cứu
Độ ẩm (%): được xác định bằng phương pháp sấy
ở 105oC đến khối lượng không đổi. Định lượng
bằng phương pháp Lane-Eynon (Lane and Eynon,
1923). Giá trị pH được đo bằng pH kế cầm tay
(HI98107 Hanna, Ý).
Hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) (mg acid
gallic tương đương (GAE)/g chất khô): hàm lượng
polyphenol tổng số được xác định bằng phương
pháp Folin-Ciocalteu (Wolfe et al., 2003). Phenol
phản ứng với acid phosphomolybdic trong thuốc
thử Folin-Ciocalteau, xuất hiện phức chất có màu
xanh trong mơi trường kiềm. Đo độ hấp thụ của
mẫu ở 765 nm bằng máy đo quang phổ UV. Căn
cứ vào cường độ màu đo được trên máy quang phổ
và dựa vào đường chuẩn acid gallic để xác định
hàm lượng polyphenol tổng số có trong mẫu. Hàm
lượng polyphenol tổng của mẫu được thể hiện qua
mg đương lượng acid gallic trên mỗi gram chất khô
(mg GAE/g).
Hàm lượng flavonoid tổng số (TFC): hàm lượng
tổng flavonoid được xác định thông qua phương
pháp tạo màu với AlCl3 trong môi trường kiềm trắc quang (Zhu et al., 2010). Độ hấp thụ của dung
dịch phản ứng được đo ở bước sóng 415 nm. Dựa
vào đường chuẩn quercetin để xác định hàm lượng
flavonoid tổng có trong mẫu. Các kết quả được thể

hiện qua mg đương lượng quercetin (QE) trên mỗi
g chất khơ mẫu phân tích (mg QE/g).
Hàm lượng thiosulfinate tổng số ( mol/g): đo độ
hấp thu ở bước sóng 412 nm của 2-nitro-5thiobenzoate được tạo ra bằng cách kết hợp các
phương pháp của Kinalski and Nora (2014).
Hoạt động chống oxy hóa (%): hoạt động loại bỏ
gốc tự do được phân tích thông qua thử nghiệm 1,1diphenyl-2-picryl-hydrazil (DPPH). Khả năng khử
gốc tự do DPPH được xác định theo phương pháp
của Blois (1958). Các chất có khả năng oxy hóa sẽ
trung hịa gốc DPPH bằng cách cho hydrogen, làm
giảm độ hấp thu tại bước sóng cực đại và màu của
dung dịch phản ứng sẽ nhạt dần, chuyển từ tím sang
vàng nhạt.
Phân tích thống kê số liệu
Các kết quả thực nghiệm được phân tích bằng phần
mềm Statgraphics Centurion XVI. Đồ thị được vẽ
bằng phần mềm Microsoft Excel với độ lệch chuẩn
(STD).

139


Kỷ yếu Hội nghị khoa học
Mỗi khảo nghiệm được thực hiện ba lần. Phương
pháp phân tích phương sai (ANOVA) được sử
dụng để xác định sự khác biệt ý nghĩa (p<0,05) giữa
các trung bình nghiệm thức.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Một số thành phần hóa học

Thành phần của tỏi rất phức tạp, với hơn 200 hợp
chất có lợi cho sức khỏe khác nhau đã được xác
định (Watson and Preedy, 2010). Độ ẩm (A), hàm
lượng đường tổng (B) và pH (C) của tép tỏi trong
suốt quá trình bảo quản được thể hiện ở Hình 1.

70

2.5
Hàm lượng đường tổng (%)

60

Độ ẩm (%)

50
40
30
20
10
0
2

4

6

8

10

1.5
1.0
0.5
0.0

12

Thời gian tồn trữ (ngày)

2.0

2

4

 

6
8
Thời gian tồn trữ (ngày)

A.

10

12

B.
6.7

6.6
6.5

pH

6.4
6.3
6.2
6.1
6.0
2

4

6
8
Thời gian tồn trữ (ngày)

10

12

 

C.

Hình 1. Sự thay đổi độ ẩm (A), hàm lượng đường khử (B) và pH (C) trong tép tỏi trong suốt q trình
tồn trữ
Tỏi có hàm lượng ẩm thấp hơn so với các loại rau 2015).
khác (Cemeroglu and Acar, 1986). Kết quả phân Hàm lượng đường khử trong tép tỏi giảm nhanh

tích cho thấy thời gian tồn trữ có ảnh hưởng đáng (p<0,05) sau 4 tuần của quá trình tồn trữ. Điều này
kể (p<0,05) đến độ ẩm và hàm lượng đường khử có thể liên quan đến sự nẩy mầm, nhưng khơng có
trong tép tỏi. Ở các tuần đầu, độ ẩm khơng có sự mối liên hệ rõ ràng đến chỉ số nẩy mầm bên trong
khác biệt có ý nghĩa (p>0,05) và giảm nhanh đáng hoặc tổn thất khối lượng (kết quả khơng thể hiện ở
kể sau đó. Mặc dù điều kiện tồn trữ có độ ẩm tương đây). Rutherford and Whittle (1982) chỉ ra rằng
đối thấp nhưng do cấu tạo phần thịt tép tỏi được bao hàm lượng đường tổng của hành tây không thay đổi
bọc bởi lớp vỏ lụa và do đó hạn chế tối đa q trình trước khi nẩy mầm, nhưng sau đó suy giảm (7mất nước. Ngồi ra, Iglesias-Enriquez and Fraga 12%).
(1998) đã cơng bố q trình sinh lý của củ tỏi tương Riêng giá trị pH ít biến đổi khi tồn trữ và dao động
tác với môi trường và ảnh hưởng đến việc vận trong khoảng 6,31-6,51. Kết quả thu được gần
chuyển hơi nước, sự phát triển mầm và rễ làm thay giống với nhiều nghiên cứu khác, tỏi tươi có giá trị
đổi hình dạng của tỏi, gây ra sức căng và phá vỡ mô pH 6,41±0,01 (Fante and Noreña, 2015), tương tự
bề mặt, tạo điều kiện mất nước. Bên cạnh đó, hàm với giá trị được công bố bởi Haciseferogullari et al.
lượng ẩm trong tỏi tươi đã được công bố vào (2005), pH 6,33 (Choi et al., 2014) và 6,42 (Bae et
khoảng 64-66 % (Haciseferogullari et al., 2005; al., 2014).
Bae et al., 2014; Xu et al., 2015; Fante and Noreña, Hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học và
140


Kỷ yếu Hội nghị khoa học
khả năng chống oxy hóa.
Tỏi rất giàu hợp chất hoạt tính sinh học có hoạt
động chống oxy hóa cao và đã thu hút được nhiều

quan tâm từ các nhà khoa học do những tác dụng
có lợi đối với sức khỏe con người, đặc biệt hoạt
động chống oxy hóa (Bae et al., 2014).
0.6
Hàm lượng flavonoid tổng số
(mg QE/g)

Hàm lượng polyphenol tổng số
(mg GAE/g)

3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0

0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0

2

4

6

8

10

12

2

4

Thời gian tồn trữ (ngày)

A.

12

 

B.
10
Khả năng chống oxy hóa (%)

12
Hàm lượng thiosulfinate
(micromol/g)

6
8
10
Thời gian tồn trữ (ngày)

10
8
6
4

2
0
2

4

6

8

10

8
6
4
2
0

12

2

Thời gian tồn trữ (ngày)

C.

4

6
8

Thời gian tồn trữ (ngày)

10

12

D.

Hình 2. Sự thay đổi hàm lượng polyphenol tổng số (A), flavonoid tổng số (B), thiosulfinate (C) và khả
năng chống oxy hóa (D) trong tép tỏi ở các khoảng thời gian tồn trữ khác nhau.
Hàm lượng polyphenol tổng số trong tép tỏi tăng, alliin tăng trong thời gian tồn trữ (Ichikawa et al.,
đạt cực đại ở tuần thứ 8 và sau đó giảm nhanh đáng 2006). Alliin bị chuyển đổi thành allicin bởi
kể (Hình 2A). Điều này có thể do hoạt động sinh lý enzyme alliinase khi tỏi bị cắt hoặc nghiền tạo
nẩy mầm trong củ tỏi đang diễn ra làm tăng hàm thành allicin (thiosulfinate chiếm số lượng nhiều
lượng polyphenol (Zakarova et al., 2014). Hàm nhất góp phần tạo nên tính chất dược liệu của tỏi)
lượng phenolic tổng số trong tỏi tươi là 722 mg (Amagase et al., 2001). Theo Block et al. (1992),
GAE/100 g trọng lượng tươi (mùa vụ năm 2008) tỏi được ghi nhận là nguồn giàu thiosulfinate nhất
và 511 mg GAE/100 g trọng lượng tươi (mùa vụ với hàm lượng dao động trong khoảng 15 micro
năm 2009) (Põldma et al., 2011). Trong nghiên cứu mol/g (tỏi phát triển ở nhiệt độ thấp, 21oC) đến 53
của Kim et al. (2013) tỏi tươi chứa hàm lượng micro mol/g (tỏi voi). Hàm lượng thiosulfinate của
polyphenol tổng số là 105,73 mg GAE/kg. Kết quả các loài hành tây đều nhỏ hơn 0,35 micro mol/g.
thể hiện ở Hình 2B cho thấy hàm lượng flavonoid Khả năng chống oxy hóa (khử gốc tự do DPPH)
tổng số khơng có sự khác biệt ý nghĩa (p>0,05) của các tép tỏi trong quá trình tồn trữ thay đổi rất
trong thời gian tồn trữ và dao động trong khoảng phức tạp và đạt cao nhất ở tuần thứ 4 và 8, tương
0,43-0,46 mg QE/g .
ứng (Hình 2D). Trong nghiên cứu của Somman
Block et al. (1992) đã xác định được 8 hợp chất and Napa (2015), hoạt tính loại bỏ gốc tự do DPPH
thiosulfinate khác nhau từ 9 loại thực vật họ Allium của củ tỏi là khá cao, đạt 25,53%. Tuy nhiên hoạt
bao gồm tỏi và hành tây. Hàm lượng thiosulfinate tính chống oxy hóa của tỏi tươi ở Hàn Quốc được
khơng có sự khác biệt ở 4 tuần đầu tiên và sau đó cơng bố với giá trị thấp hơn như 6,21% (Bae et al.,

tăng đều (p<0,05) đến tuần 12 (Hình 1C). Điều này 2014) và 4,65% (Choi et al., 2014). Ngồi
có thể do tiền chất góp phần tạo nên thiosulfinate là polyphenol có hoạt tính chống oxy hóa, các hợp
141


Kỷ yếu Hội nghị khoa học
chất lưu huỳnh hữu cơ trong củ tỏi cũng có chức
năng tương tự (Gorinstein et al., 2006). Như vậy,
thành phần hóa học và hoạt tính chống oxy hóa của
tỏi phụ thuộc rất lớn vào giống và điều kiện trồng
trọt và khí hậu (Põldma et al., 2011).
KẾT LUẬN
Các thông số chất lượng của tỏi tiêu thụ chủ yếu là
độ ẩm, chất dinh dưỡng hoặc hoạt tính sinh học, cụ
thể là mùi vị cay nồng. Trong nghiên cứu này,
thành phần hóa học và hàm lượng các hợp chất có

hoạt tính sinh học trong tép tỏi đều bị ảnh hưởng
đáng kể trong suốt thời gian tồn trữ (ngoại trừ pH,
hàm lượng flavonoid tổng số và khả năng chống
oxy hóa). Hàm lượng đường và độ ẩm giảm ở tuần
thứ 6 và 8, tương ứng. Hàm lượng polyphenol đạt
cao nhất ở tuần thứ 8, trong khi hàm lượng
thiosulfinate có xu hướng tăng đến cuối quá trình
tồn trữ. Kết quả này có thể hữu ích cho q trình
chế biến cơng nghiệp các sản phẩm từ tỏi trong
tương lai như tỏi đen, tỏi muối chua.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Amagase, H., B.L. Petesch, H. Matsuura, S. Kasuga, and Y. Itakura, 2001. Intake of garlic and its bioactive

components. Journal of Nutrition, 131: 955S–962S.
Amagase, H., 2006. Clarifying the real bioactive constituents of garlic. J Nutr., 136(3 Suppl.): 716S-725S.
Ankri, S. and D. Mirelman, 1999. Antimicrobial properties of allicin from garlic. Microbes and Infection,
2: 125-129.
Bae, S.E., S.Y. Cho, Y.D. Won, S.H. Lee, and H.J. Park, 2014. Changes in S-allyl cysteine contents and
physicochemical properties of black garlic during heat treatment. LWT - Food Science and
Technology, 55(1): 397–402.
Benkeblia, N. and V. Lanzotti, 2007. Allium thiosulfinates: chemistry, biological properties and their
potential utilization in food preservation. Food, 1(2): 193-201.
Block, E., S. Naganathan, D. Putman, and S.H. Zhao, 1992. Allium chemistry: HPLC analysis of
thiosulfinates from onion, garlic, wild garlic (Ramsons), leek, scallion, shallot, elephant (greatheaded) garlic, chive, and Chinese chive. Uniquely high allyl to methyl ratios in some garlic
samples. J Agric Food Chem, 40: 2418-2430.
Bloem, E., S. Haneklaus, and E. Schnug, 2011. Storage life of field-grown garlic bulbs (Allium sativum
L.) as influenced by nitrogen and sulfur fertilization. J Agric Food Chem, 59(9): 4442-4447.
Blois, M.S., 1958. Antioxidant determination by the use of a stable free radical. Nature, 181:1199-1200.
Cemeroglu, B. and J. Acar, 1986. Fruit and Vegetable Processing Technology. Turkish Association of
Food Technologists, Ankara, Publ. No. 6, p. 508.
Choi, I.S., H.S. Cha, and Y.S. Lee, 2014. Physicochemical and Antioxidant Properties of Black Garlic.
Molecules, 19: 16811-16823.
Fante, L. and C. P. Z. Noreña, 2015. Quality of hot air dried and freeze-dried of garlic (Allium sativum
L.). Journal of Food Science and Technology, 52(1): 211-220.
Gorinstein, S., H. Leontowicz, M. Leontowicz, J. Drzewiecki, K. Najman, E. Katrich, D. Barasch, K.
Yamamoto, and S. Trakhtenberg, 2006. Raw and boiled garlic enhances plasma antioxidant activity
and improves plasma lipid metabolism in cholesterol fed-rats. Life Sci., 78: 655-663.
Haciseferogullari, H., M. Özcan, F. Demir, and S. Çalisir, 2005. Some nutritional and technological
properties of garlic (Allium sativum L.). J Food Eng., 68: 463-469.
Ichikawa, M., N. Ide, and K. Ono, 2006. Changes in organosulfur compounds in garlic cloves during
storage. J Agric Food Chem, 54(13): 4849-4854.
Iglesias-Enriquez, I. And R. Fraga, 1998. Envase y forma de almacenamiento adecuado para la
conservacio´n poscosecha del ajo irradiado y sin irradiar. Alimentaria, 295: 91-96.

Kim, J.S., O.J. Kang, and O.C. Gweon, 2013. Comparison of phenolic acids and flavonoids in black garlic
at different thermal processing steps. Journal of Functional Foods, 5(1): 80–86.
Kinalski, T. and C.P.Z. Norena, 2014. Effect of blanching treatments on antioxidant activity and
thiosulfinate degradation of garlic (Allium sativum L.). Food and Bioprocess Technology, 7(7):
2152-2157.
Lane, J.H. and L. Eynon, 1923. Volumetric determination of reducing sugars by means of Fehling's
solution, with methylene blue as internal indicator. IS1 XXV:143-149.
142


Kỷ yếu Hội nghị khoa học
Milner, J.A. and D.F. Romagnolo, 2010. Bioactive compounds and cancer. Springer Science+Business
Media, LLC, USA. pp 836.
Montano, A., V.M. Beato, F. Mansilla, and F. Orgaz, 2011. Effect of genetic characteristics and
environmental factors on organosulfur compounds in garlic (Allium sativum L.) grown in
Andalusia, Spain. J. Agric. Food Chem., 59(4): 1301-1307.
Põldma, P., T. Tõnutare, A. Viitak, A. Luik, and U. Moor, 2011. Effect of selenium treatment on mineral
nutrition, bulb size, and antioxidant properties of garlic (Allium sativum L.). J. Agric. Food Chem.,
59(10): 5498–5503.
Rutherford, P.P. and R. Whittle, 1982. The carbohydrate composition of onions during long term cold
storage. J. Hortic. Sci, 57 (3): 349-356.
Somman, A. and S. Napa, 2015. Comparison of antioxidant activity and tyrosinase inhibition in fresh and
processed white radish, garlic and ginger. Food Measure. Springer Science+Business Media New
York. Published online 2015. doi 10.1007/s11694-015-9244-5.
Toledano Medina, M.A., J. Pérez-Aparicio, R. Moreno-Rojas, and T. Merinas-Amo, 2016. Evolution of
some physicochemical and antioxidant properties of black garlic whole bulbs and peeled cloves.
Food Chemistry, 199:135-139.
Watson, R.R. and V.R. Preedy, 2010. Bioactive foods in promoting health fruits and vegetables. Elsevier
Inc, USA. 725 pp.
Wolfe, K., X. Wu, and L.H. Liu, 2003. Antioxidant activity of apple peels. J Agric Food Chem., 51: 609614.

Xu, X., Y. Miao, J.Y. Chen, Q. Zhang, and J. Wang, 2015. Effective production of S-allyl-L-cysteine
through a homogeneous reaction with activated endogenous γ-glutamyltranspeptidase in garlic
(Allium Sativum). J Food Sci Technol, 52(3): 1724-1729.
Zakarova, A., J.Y. Seo, H.Y. Kim, J.H. Kim, J.H. Shin, K.M. Cho, C.H. Lee, and J.S. Kim, 2014. Garlic
sprouting is associated with increased antioxidant activity and concomitant changes in the
metabolite profile. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(8): 1875-1880.
Zhu, H., Y. Wang, Y. Liu, Y. Xia, and T. Tang, 2010. Analysis of flavonoids in Portulaca oleracea L. by
UV–vis spectrophotometry with comparative study on different extraction technologies. Food
Analytical Methods, 3(2): 90-97.

143