Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm khảo sát một số chất chống oxy hóa của quá trình lên men lactic cà tím solanum melongena

Khảo sát chất chống oxy hóa trong quá trình lên men lactic cà tím Solanum melongena, nghiên cứu ứng dụng trong công nghệ thực phẩm.

• Tác giả: Nguyễn Thị Ngân
• Người hướng dẫn: PGS.S Đống Thị Anh Đào
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm và đồ uống
• Đề tài: Khảo sát một số chất chống oxy hóa của quá trình lên men lactic cà tím Solanum melongena
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÀ TÍM
• 1.1. PHÂN LOẠI KHOA HỌC
• 1.2. ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC
• 1.3. CÁCH TRỒNG VÀ THU HOẠCH
• 1.4. THÀNH PHẦN HÓA HỌC
• 1.4.1. Thành phần dinh dưỡng
• 1.4.2. Hợp chất hóa học trong cà tím
• 1.5. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CÀ TÍM Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
• 1.6. TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTIC VÀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC
• 1.7. ĐẶC ĐIỂM VI KHUẨN LACTOBACILLUS ACIDOPHILUS
• 1.7.1. Đặc điểm hình thái
• 1.7.2. Đặc điểm sinh lý sinh hóa và nhu cầu dinh dưỡng
• 1.7.3. Vai trò của L. acidophilus
• 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ DỤNG CỤ HÓA CHẤT
• 2.1.1. Thiết bị và dụng cụ
• 2.1.2. Giống vi khuẩn lactic
• 2.1.3. Môi trường sử dụng nghiên cứu
• 2.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
• 2.2.1. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU
• 2.2.2. Khảo sát nguyên liệu
• 2.2.3. Khảo sát quá trình xử lý chống hóa nâu
• 2.2.4. Khảo sát quá trình lên men
• 2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
• 2.3.1. Xác định hàm lượng các hợp chất polyphenol
• 2.3.2. Xác định hoạt tính chống oxy hóa tổng
• 2.3.3. Xác định hàm lượng acid tổng
• 2.3.4. Phương pháp xác định mật độ tế bào bằng Phương pháp đo mật độ quang OD 610 nm
• 2.3.5. Chuẩn bị sinh khối
• 2.3.6. Xác định hàm lượng Cellulose
• 2.3.7. Phương pháp đánh giá cảm quan
• 2.3.8. Phương pháp kiểm tra chỉ tiêu vi sinh
• 2.4. PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU
• 3.1.1. So sánh hàm lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa tổng của hai loại nguyên liệu
• 3.1.2. Thành phần hóa học của nguyên liệu cà tím
• 3.2. KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH XỬ LÝ CHỐNG HÓA NÂU CÀ TÍM
• 3.2.1. Xử lý nâu hóa bằng cách ngâm trong dung dịch vitamin C
• 3.2.2. Xử lý nâu hóa bằng cách ngâm trong dung dịch acid citric
• 3.2.3. Khảo sát quá trình chần
• 3.2.4. So sánh tổng hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa tổng của 3 phương pháp xử lý chống hóa nâu
• 3.3. KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH LÊN MEN
• 3.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối
• 3.3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi khuẩn L.acidophillus bổ sung
• 3.4. KIỂM TRA CHỈ TIÊU VI SINH
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Chất chống oxy hóa trong cà tím Solanum melongena

Chất chống oxy hóa là hợp chất quan trọng trong cà tím Solanum melongena, đặc biệt là các polyphenol và anthocyanin. Các nghiên cứu chỉ ra rằng cà tím có hàm lượng chất chống oxy hóa cao, đặc biệt là ở phần vỏ. Nasunin, một loại anthocyanin trong vỏ cà tím, được đánh giá có hoạt tính chống oxy hóa mạnh, bảo vệ tế bào khỏi các gốc tự do. Chất chống oxy hóa trong cà tím không chỉ giúp ngăn ngừa bệnh tim mạch, ung thư mà còn có tác dụng chống lão hóa.

1.1. Hợp chất polyphenol trong cà tím

Polyphenol là nhóm hợp chất chính trong cà tím, bao gồm chlorogenic acid, caffeic acid, và p-coumaric acid. Các hợp chất này có khả năng ức chế enzyme liên quan đến bệnh tiểu đường và cao huyết áp. Polyphenol trong cà tím tập trung nhiều ở phần vỏ, với hàm lượng cao hơn so với phần thịt quả. Điều này khẳng định tầm quan trọng của việc giữ lại vỏ trong quá trình chế biến để tối ưu hóa lợi ích sức khỏe.

1.2. Anthocyanin và nasunin

Nasunin, một loại anthocyanin trong vỏ cà tím, có cấu trúc hóa học đặc biệt giúp bảo vệ màng tế bào não khỏi sự tấn công của các gốc tự do. Nasunin cũng có khả năng chống oxy hóa lipid mạnh, giúp ngăn ngừa các bệnh liên quan đến oxy hóa. Sự hiện diện của nasunin trong cà tím không chỉ tạo nên màu sắc đặc trưng mà còn mang lại giá trị dinh dưỡng cao.

II. Quá trình lên men lactic và ảnh hưởng đến chất chống oxy hóa

Quá trình lên men lactic là phương pháp hiệu quả để tăng cường chất chống oxy hóa trong cà tím. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc bổ sung Lactobacillus acidophilus trong quá trình lên men giúp tăng đáng kể hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa. Quá trình lên men cũng làm tăng hàm lượng acid lactic, góp phần cải thiện chất lượng và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.

2.1. Ảnh hưởng của nồng độ muối

Nồng độ muối 3% được xác định là tối ưu cho quá trình lên men lactic của cà tím. Ở nồng độ này, hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa đạt mức cao nhất vào ngày thứ 3 của quá trình lên men. Điều này cho thấy vai trò quan trọng của muối trong việc điều chỉnh môi trường lên men và tối ưu hóa hiệu quả của quá trình.

2.2. Tác động của vi khuẩn lactic

Việc bổ sung Lactobacillus acidophilus với tỷ lệ 1x10^10 tế bào/ml giúp tăng cường hoạt tính chống oxy hóa và hàm lượng polyphenol trong cà tím lên men. Vi khuẩn lactic không chỉ thúc đẩy quá trình lên men mà còn góp phần tạo ra các hợp chất có lợi cho sức khỏe, như acid lactic và các chất chống oxy hóa khác.

III. Phương pháp xử lý chống hóa nâu

Xử lý chống hóa nâu là bước quan trọng trong quá trình chế biến cà tím. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc ngâm cà tím trong dung dịch vitamin C 0,5% trong 5 phút giúp duy trì hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa cao nhất. Phương pháp này không chỉ hiệu quả mà còn an toàn, không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

3.1. So sánh các phương pháp xử lý

Các phương pháp xử lý chống hóa nâu như ngâm trong vitamin C, acid citric, và chần được so sánh về hiệu quả. Kết quả cho thấy ngâm trong vitamin C mang lại hiệu quả cao nhất trong việc bảo tồn chất chống oxy hóa và polyphenol. Phương pháp này được khuyến nghị sử dụng trong quy trình chế biến cà tím.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết luận

Nghiên cứu về chất chống oxy hóa trong quá trình lên men lactic cà tím Solanum melongena mang lại nhiều giá trị thực tiễn. Các kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng trong việc sản xuất các sản phẩm lên men từ cà tím, giúp tăng cường giá trị dinh dưỡng và lợi ích sức khỏe. Quá trình lên men lactic và xử lý chống hóa nâu là những phương pháp hiệu quả để tối ưu hóa hàm lượng chất chống oxy hóa trong cà tím.

4.1. Giá trị thực tiễn

Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển các sản phẩm lên men từ cà tím, đặc biệt là trong ngành công nghiệp thực phẩm. Việc tối ưu hóa quá trình lên men và xử lý chống hóa nâu giúp tạo ra các sản phẩm giàu chất chống oxy hóa, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về thực phẩm lành mạnh.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cà tím (Solanum melongena L.) là một loại rau quả phổ biến ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới, được biết đến với hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa cao, đặc biệt trong phần vỏ. Theo ước tính, cà tím đứng trong tốp mười loại rau quả có khả năng chống oxy hóa mạnh nhờ chứa nhiều hợp chất phenolic và flavonoid. Tuy nhiên, quá trình chế biến và bảo quản cà tím thường gặp phải hiện tượng hóa nâu do hoạt động của enzyme polyphenol oxidase, làm giảm giá trị dinh dưỡng và chất lượng sản phẩm. Lên men lactic là một phương pháp chế biến truyền thống giúp tăng cường giá trị dinh dưỡng và hoạt tính sinh học của rau quả, trong đó có cà tím.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung khảo sát biến đổi các chất chống oxy hóa trong quá trình xử lý chống hóa nâu và lên men lactic cà tím Solanum melongena, nhằm tối ưu hóa quy trình chế biến để giữ lại hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa cao nhất. Nghiên cứu được thực hiện trên nguyên liệu cà tím vỏ đen có nguồn gốc từ Đà Lạt, trong phạm vi thời gian lên men từ 1 đến 5 ngày, với các điều kiện xử lý khác nhau như nồng độ vitamin C, acid citric, nồng độ muối và tỷ lệ vi khuẩn Lactobacillus acidophilus bổ sung.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc nâng cao chất lượng sản phẩm cà tím lên men lactic, góp phần phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng giàu chất chống oxy hóa, đồng thời mở rộng ứng dụng công nghệ lên men trong ngành công nghệ thực phẩm và đồ uống.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết về hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol và flavonoid trong rau quả, và mô hình lên men lactic sử dụng vi khuẩn Lactobacillus acidophilus. Polyphenol là nhóm hợp chất phenol có khả năng ức chế các gốc tự do, bảo vệ tế bào khỏi tổn thương oxy hóa, trong đó anthocyanin như nasunin trong vỏ cà tím có hoạt tính chống oxy hóa mạnh. Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic nhờ vi sinh vật, làm giảm pH môi trường, tạo điều kiện bảo quản và tăng giá trị dinh dưỡng sản phẩm.

Ba khái niệm chính được áp dụng gồm:

• Tổng hàm lượng polyphenol (TPC): chỉ số đo lượng polyphenol trong mẫu, được xác định bằng phương pháp Folin-Ciocalteu.
• Hoạt tính chống oxy hóa tổng (FRAP): đo khả năng khử oxy hóa của mẫu, được đánh giá bằng phương pháp FRAP với chuẩn Trolox.
• Quá trình lên men lactic: sự phát triển của Lactobacillus acidophilus trong môi trường có nồng độ muối và đường nhất định, ảnh hưởng đến biến đổi hóa học của nguyên liệu.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là nguyên liệu cà tím vỏ đen thu hoạch tại Đà Lạt, được xử lý và lên men trong phòng thí nghiệm của Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm các lô cà tím được cắt lát 1 cm, xử lý chống hóa nâu bằng ngâm trong dung dịch vitamin C (0,3-0,8%) hoặc acid citric (0,1-0,3%) với thời gian 5-10 phút, hoặc chần ở nhiệt độ 60-70°C trong 0-3 phút.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Xác định tổng hàm lượng polyphenol bằng phương pháp Folin-Ciocalteu, đo hấp thụ ở bước sóng 765 nm.
• Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa tổng bằng phương pháp FRAP, đo hấp thụ ở bước sóng 593 nm.
• Xác định mật độ tế bào vi khuẩn bằng đo quang OD 610 nm.
• Đo pH và hàm lượng acid tổng trong dịch lên men.
• Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh theo quy định của Bộ Y tế.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong 5 ngày lên men lactic, với các bước khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối (3% và 5%), tỷ lệ vi khuẩn Lactobacillus acidophilus (0 - 1,5x10^10 tế bào/ml), và thời gian lên men (1-5 ngày). Dữ liệu được xử lý thống kê bằng phần mềm Excel và Stargraphic 7.0, với ít nhất 3 lần lặp lại cho mỗi nghiệm thức.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. So sánh nguyên liệu cà tím vỏ đen và vỏ tím: Cà tím vỏ đen có tổng hàm lượng polyphenol đạt khoảng 298 mg GAE/L, cao hơn 23,6% so với cà tím vỏ tím (241 mg GAE/L). Hoạt tính chống oxy hóa tổng của vỏ đen là 1,006 mM TE/L, cao hơn 9,5% so với vỏ tím (0,919 mM TE/L). Do đó, cà tím vỏ đen được chọn làm nguyên liệu chính.

2. Ảnh hưởng của nồng độ vitamin C đến hoạt tính chống oxy hóa tổng: Hoạt tính chống oxy hóa tăng dần khi tăng nồng độ vitamin C từ 0% đến 0,5%, đạt đỉnh 2,136 mM TE/L, cao hơn 73% so với mẫu đối chứng không ngâm vitamin C (1,235 mM TE/L). Khi nồng độ vitamin C vượt quá 0,5%, hoạt tính giảm nhẹ nhưng vẫn cao hơn mẫu đối chứng.

3. Ảnh hưởng của thời gian ngâm vitamin C: Thời gian ngâm 5 phút cho hoạt tính chống oxy hóa cao nhất (2,039 mM TE/L), giảm dần khi ngâm 7 và 10 phút (1,857 và 1,690 mM TE/L). Điều này do vitamin C bị oxy hóa và anthocyanin hòa tan vào dung dịch ngâm theo thời gian.

4. Ảnh hưởng của nồng độ muối trong quá trình lên men: Nồng độ muối 3% cho tổng hàm lượng polyphenol cao nhất vào ngày lên men thứ 3, đạt 865,692 mg GAE/L, cao hơn 12% so với nồng độ muối 5%. Hoạt tính chống oxy hóa tổng tương ứng là 11,456 mM TE/L.

5. Ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn Lactobacillus acidophilus: Tỷ lệ 1x10^10 tế bào/ml cho tổng hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa cao nhất vào ngày lên men thứ 3, lần lượt là 790,908 mg GAE/L và 13,72 mM TE/L, tăng khoảng 35% so với mẫu không bổ sung vi khuẩn.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy phần vỏ cà tím chứa hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa cao gấp đôi phần thịt, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về vai trò của vỏ trong bảo vệ chất chống oxy hóa. Việc xử lý chống hóa nâu bằng ngâm vitamin C 0,5% trong 5 phút giúp bảo vệ polyphenol khỏi bị oxy hóa enzymatic, đồng thời làm tăng hàm lượng polyphenol khuếch tán ra dịch chiết, nâng cao hoạt tính chống oxy hóa tổng.

Quá trình lên men lactic với nồng độ muối 3% và bổ sung Lactobacillus acidophilus ở tỷ lệ 1x10^10 tế bào/ml tối ưu hóa sự phát triển vi khuẩn, tạo môi trường acid lactic ổn định, giúp tăng tổng hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa. Sự tăng này có thể được trình bày qua biểu đồ đường thời gian lên men, thể hiện sự gia tăng hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa đạt đỉnh vào ngày thứ 3, sau đó giảm nhẹ do quá trình chuyển hóa polyphenol.

So với các nghiên cứu về lên men rau quả khác, kết quả này khẳng định vai trò quan trọng của vi khuẩn lactic trong việc cải thiện giá trị dinh dưỡng và chất lượng sản phẩm, đồng thời mở rộng ứng dụng công nghệ lên men lactic trong chế biến cà tím.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng quy trình xử lý chống hóa nâu bằng ngâm vitamin C 0,5% trong 5 phút nhằm giữ lại tối đa hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa trong cà tím trước khi lên men. Thời gian thực hiện: ngay sau khi cắt lát, chủ thể thực hiện: nhà sản xuất và cơ sở chế biến.

2. Sử dụng nồng độ muối 3% trong quá trình lên men lactic để tạo môi trường thích hợp cho vi khuẩn phát triển, đồng thời bảo quản sản phẩm hiệu quả. Thời gian áp dụng: toàn bộ quá trình lên men, chủ thể thực hiện: kỹ thuật viên sản xuất.

3. Bổ sung vi khuẩn Lactobacillus acidophilus với tỷ lệ 1x10^10 tế bào/ml để tăng cường hoạt tính chống oxy hóa và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm cà tím lên men. Thời gian áp dụng: trong giai đoạn cấy giống, chủ thể thực hiện: phòng thí nghiệm và nhà máy sản xuất.

4. Theo dõi thời gian lên men tối ưu là 3 ngày để đạt được hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa cao nhất, tránh lên men quá lâu gây giảm chất lượng. Thời gian áp dụng: trong quy trình sản xuất, chủ thể thực hiện: quản lý sản xuất.

5. Khuyến khích giữ lại phần vỏ cà tím trong chế biến do chứa hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa cao hơn phần thịt, góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng sản phẩm. Chủ thể thực hiện: nhà nghiên cứu và nhà sản xuất.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu khoa học về biến đổi chất chống oxy hóa trong quá trình lên men lactic cà tím, hỗ trợ phát triển đề tài và luận văn liên quan.

2. Doanh nghiệp sản xuất thực phẩm lên men: Áp dụng quy trình xử lý và lên men tối ưu để nâng cao chất lượng sản phẩm, phát triển các dòng sản phẩm mới giàu chất chống oxy hóa.

3. Chuyên gia dinh dưỡng và y học: Hiểu rõ tác dụng của polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa trong cà tím lên men, từ đó tư vấn chế độ ăn uống và phát triển thực phẩm chức năng.

4. Cơ quan quản lý và phát triển nông nghiệp: Tham khảo để xây dựng tiêu chuẩn chất lượng và hướng dẫn kỹ thuật chế biến cà tím, góp phần nâng cao giá trị nông sản địa phương.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chọn cà tím vỏ đen làm nguyên liệu nghiên cứu?
   Cà tím vỏ đen có tổng hàm lượng polyphenol cao hơn khoảng 23,6% và hoạt tính chống oxy hóa tổng cao hơn 9,5% so với cà tím vỏ tím, đồng thời cấu trúc quả cứng hơn, phù hợp cho quá trình lên men.

2. Làm thế nào để xử lý chống hóa nâu hiệu quả cho cà tím?
   Ngâm cà tím trong dung dịch vitamin C 0,5% trong 5 phút là phương pháp tối ưu, giúp giữ lại hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa cao nhất, đồng thời ngăn chặn hoạt động của enzyme polyphenol oxidase.

3. Nồng độ muối nào thích hợp cho quá trình lên men lactic cà tím?
   Nồng độ muối 3% được xác định là thích hợp nhất, giúp duy trì pH và hàm lượng acid lactic ổn định, đồng thời tăng tổng hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa.

4. Tỷ lệ vi khuẩn Lactobacillus acidophilus bổ sung ảnh hưởng thế nào đến sản phẩm?
   Tỷ lệ 1x10^10 tế bào/ml cho kết quả tốt nhất, tăng khoảng 35% tổng hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa so với mẫu không bổ sung, nhờ khả năng lên men hiệu quả và tạo môi trường acid lactic ổn định.

5. Thời gian lên men tối ưu để đạt chất lượng cao nhất là bao lâu?
   Thời gian lên men 3 ngày được xác định là thời điểm hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa đạt đỉnh, sau đó có xu hướng giảm do quá trình chuyển hóa các hợp chất.

Kết luận

• Cà tím vỏ đen có hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa cao hơn cà tím vỏ tím, phù hợp làm nguyên liệu lên men.
• Xử lý chống hóa nâu bằng ngâm vitamin C 0,5% trong 5 phút giữ được hàm lượng polyphenol 632 mg GAE/L và hoạt tính chống oxy hóa 2,439 mM TE/L cao nhất.
• Quá trình lên men lactic với nồng độ muối 3% và bổ sung Lactobacillus acidophilus 1x10^10 tế bào/ml đạt tổng hàm lượng polyphenol 865,692 mg GAE/L và hoạt tính chống oxy hóa 13,72 mM TE/L vào ngày lên men thứ 3.
• Giữ lại phần vỏ cà tím trong chế biến giúp tăng giá trị dinh dưỡng và hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển sản phẩm cà tím lên men lactic giàu chất chống oxy hóa, có tiềm năng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm.

Áp dụng quy trình nghiên cứu vào sản xuất thực tế, mở rộng khảo sát các loại rau quả khác và phát triển sản phẩm chức năng từ cà tím lên men. Đề nghị các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp liên hệ để hợp tác phát triển sản phẩm chất lượng cao.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI MỞ ĐẦU Rau quả và các sản phẩm chế biến từ rau quả đã và đang trở thành một nguồn thực phẩm thiết yếu của con người. Rau quả không chỉ cung cấp vitamin, chất khoáng, chất xơ mà còn là nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên như carotenoid, phenolic, và flavonoid [7]. Cà tím là một trong những loại rau quả giàu chất chống oxy hóa, được xếp vào tốp mười loại rau quả có khả năng chống oxy hóa nhờ vào hàm lượng phenolic cao [8]. Đã có nhiều nghiên cứu về hợp chất chống oxy hóa trong những loại cà tím khác nhau [23, 32].

Hợp chất chống oxy hóa trong cà tím có tác dụng ngăn chặn các quá trình oxy hóa do các gốc tự do sinh ra làm hư hại lipid, protein, carbonhydrate và acid nucleic từ đó gây ra nhiều bệnh tật như bệnh tim mạch và ung thư. Muối chua rau quả là một quá trình lên men lactic với nguyên liệu là rau, quả, đường , muối và gia vị. Sản phẩm rau quả muối chua không chỉ ngon miệng, tăng khả năng tiêu hóa nhờ cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột mà còn làm tăng một số chất dinh dưỡng như vitamin nhóm B như folic acid, riboflavin, niacin, thiamin và biotin và còn có hàm lượng chất chống oxy hóa cao. Nghiên cứu gần đây cho biết quá trình lên men cải bắp là tăng hàm lượng chất chống oxy hóa trong cải bắp [26].

Vì vậy chúng tôi tiến hành Đề tài “Khảo sát chất chống oxy hóa trong quá trình lên men lactic cà tím Solanum melongena” để nghiên cứu những biến đổi các chất chống oxy hóa trong quá trình xử lý, lên men lactic cà tím. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: mục tiêu nghiên cứu của đề tài tập trung vào các biến đổi của các chất chống oxy hóa sau quá trình xử lý và quá trình lên men latic của cà tím Solanum melongena. Nội dung nghiên cứu: - Xử lý chống hóa nâu cà tím cắt lát - Khảo sát quá trình lên men ảnh hưởng đến hoạt tính chống oxy hóa tổng và tổng hàm lượng polyphenol. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÀ TÍM Cà tím có tên khoa học là (Solanum melongena L.) là một loại rau quả được trồng phổ biến ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới [50].

Cà tím phổ biến ở Châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc và một số các nước ở Hy Lạp, Ý. Cà tím được xếp vào tốp 10 loại rau quả có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất [8], là một hợp chất có lợi cho sức khỏe. Hơn nữa, hợp chất chống oxy hóa và polyphenol được tìm thấy trong cả vỏ và thịt quả cà tím [27]. Cà tím hiện đã trở thành một loại rau quả phổ biến trong ẩm thực của Thái Lan, Ấn Độ, Trung Quốc, Việt Nam và khắp thế giới.

Thịt quả còn chứa nhiều protid, cellulose, đường, chất béo, đặc biệt nhiều loại vitamin như A, B1, B2, B3, B5, B6, B9, C, PP, nhiều khoáng chất vi lượng như Fe, Zn, Ca, P, K, Mg, Mn. Quả cũng có chứa alkaloid solanin như hầu hết các loại cà khác. Theo đông y, cà tím có vị ngọt, tính hàn, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, hoạt huyết, tiêu viêm, tiêu ung, nên được sử dụng trong chữa trị các chứng như ung nhọt, lở loét, chốc lở ngoài da, tai quả cà nấu lấy nước uống để chữa ung nhọt, lở loét. Cà tím còn tác dụng lợi tiểu thông mật, nhuận gan, đề phòng xơ vữa động mạch do tác dụng làm giảm cholesterol.

Lấy rễ cà, cuống quả của cà sắc lấy nước uống còn chữa được đi tiểu ra máu, đại tiện ra máu hay lị ra máu. Hạt cà cũng có tác dụng lợi niệu. PHÂN LOẠI KHOA HỌC Cà tím hay cà dái dê là một loại cây thuộc họ cà với quả cùng tên gọi, được sử dụng làm rau trong ẩm thực. Nó có quan hệ gần gũi với cà chua, cà pháo và có nguồn gốc ở Ấn Độ và Srilanca.

Có rất nhiều chủng loại cà tím, màu sắc từ tím sẫm đến tím. Màu sắc phụ thuộc vào hàm lượng anthocyanin [8]. Một số giống cà tím - Giới: Plantae - Ngành: Magnoliopsida - Lớp: Asteridae - Họ: Solanales - Bộ: Solanaceae - Chi: Solanum - Loài: S.melongena - Tên gọi khác : Aubergine, Eggplant, Brinjal 1. ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC[50, 10, 11, 12] Cà tím là loại cây ngắn ngày, Thời vụ: vụ đông xuân có từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau, vụ hè thu trồng từ tháng 4 đến tháng 7.

Nó là cây một năm, cao tới 40 ÷ 150 cm (16 ÷ 57 inch), thông thường có gai, với các lá lớn có thùy thô, dài từ 10÷20 cm và rộng 5÷10 cm. Hoa màu trắng hay tía, với tràng hoa năm thùy và các nhị hoa màu vàng. Quả là loại quả mọng nhiều cùi thịt, đường kính nhỏ hơn 3 cm ở cây mọc hoang dại, nhưng lớn hơn rất nhiều ở các giống trồng. Quả chứa nhiều hạt nhỏ và mềm.

Các giống hoang dại có thể lớn hơn, cao tới 225 cm (84 inch) và lá to (dài tới 3 trên 30 cm và rộng trên 15 cm). Tên gọi cà tím không phản ánh đúng loại quả này, do có nhiều loại cà khác cũng có màu tím hay quả cà tím có màu đôi khi không phải tím. Thân Cây thân thảo, sống lâu năm, được trồng như cây nhất niên ở những vùng ôn đới vì cây không thích hợp với nhiệt độ lạnh. Hệ thống gốc phát triển quan trọng, phù ra, phân nhánh rậm như bụi 0,5 ÷ 0,8 cm, hệ thống rễ phát triển mạnh, thân mịn đôi khi màu tím.

Thân già có thể ngấm chất lignin trở nên cứng. Tàng lá lan rộng lý do ứng với sức nặng của trái. Nơi đây mang những gai ngắn. Lá Lá lớn 7 ÷ 35 cm dài, lá đơn, mọc đối, hình bầu dục, hơi có thùy, và đôi khi một số lá không đối xứng, bề mặt lá phủ một lớp lông xoắn dày đặc, hơi nhám khi chạm vào, như bột và mặt dưới rõ hơn.

Cuống lá chánh màu nâu nhạt. Hoa Những hoa mọc ở nách lá, và có 5 cánh, 5 tiểu nhụy, đặc tính của họ solanaceae. Những loại hoa dễ phân biệt, chỉ những hoa ở phía dưới là lưỡng tính, và như vậy những hoa này mới cho ra trái. Những hoa đực ở phía trên, hạt phấn được những con ong mang đến nướm hoa cái để thụ phấn, đây là thông thường của giống cà tím hoang.

Hoa đơn hoặc tập hợp thành chùm từ 2 đến 5, vành hoa gồm 5 đài thường có màu tím. Hoa có 5 tiểu nhụy dài, bao phấn màu vàng dài, họp thành ống bao quanh vòi nhụy. Phấn hoa nặng nếu được chuyển đi bởi gió thì không quá 1 m. Thụ phấn tự nhiên có thể được thực hiện và sự thụ phấn còn có thể do phong môi hay trùng môi tác nhân của gió hay những loài ong.

Những hoa quay trở xuống và được mang bởi một cuống cứng. Trái 4 Quả thịt, nhiều phòng, phía đầu nhỏ hơn phía đáy, dài 17÷19 cm hay hơn, đường kính 4-5 cm hay hơn, vỏ láng bóng, màu tím sậm, tím, tím đậm đen khi chín. Cân nặng khi già đạt đến 0,4 ÷ 1 kg; cuống dài 4÷5 cm hay hơn. Hạt Hạt mịn đưới ánh sáng có màu xám, hạt nhiều, màu nâu, nhẵn, hình dĩa, có một đường viền màu vàng nhạt xung quanh bìa.

CÁCH TRỒNG VÀ THU HOẠCH [50] 1. Cách trồng Tại khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới, cà tím có thể trồng trực tiếp trong vườn. Tại các khu vực ôn đới, việc trồng cây cà tím giống ra vườn chỉ thích hợp khi đã hết sương muối. Việc gieo hạt thường bắt đầu khoảng 8÷10 tuần trước khi hết sương muối.

Nhiều loại sâu bệnh phá hoại các loài thực vật họ Cà khác như cà chua, khoai tây, ớt… cũng gây thiệt hại cho cà tím. Vì lý do này, không nên trồng cà tím tại các khu ruộng trước đó đã trồng các loài cây kia. Người ta cũng khuyến cáo nên canh tác trở lại cà tím trên cùng một thửa ruộng chỉ sau khoảng 4 năm để có thể có mùa màng với thu hoạch tốt. Các loài sâu hại phổ biến tại Bắc Mỹ là: bọ cánh cứng phá khoai tây, bọ chét, các loài rệp và ve bét.

Nhiều loại sâu bệnh này có thể được kiểm soát bằng cách sử dụng Bacillus thurengensis (Bt), một loài vi khuẩn tấn công các phần mềm trên cơ thể của ấu trùng. Sâu trưởng thành có thể kiểm soát bằng cách bẫy bắt. Các loài bọ chét là rất khó kiểm soát. Vệ sinh tốt khi quay vòng canh tác là cực kỳ quan trọng trong việc kiểm soát bệnh nấm đối với cà tím, trong đó nguy hiểm nhất là các loài Verticillium.

Khoảng cách gieo trồng là khoảng 45÷60 cm (18÷24 inch) giữa các cây, phụ thuộc vào giống và từ 60÷90 cm (24÷36 inch) giữa các luống, phụ thuộc vào các loại công cụ gieo trồng được sử dụng. Lớp phủ bổi là cần thiết để giữ ẩm và chống cỏ dại cũng như nấm. Quả thường được thu hoạch trước khi đài hoa chuyển thành dạng nửa gỗ hóa. Thu hoạch 5 Thu hái khi quả đã lớn đẫy, căng đều, vỏ bắt đầu chuyển từ màu tím sang tím nhạt, cách 2÷3 ngày thu chọn một lần, không để cà quá già kém chất lượng.

PHÂN BỐ [10, 11, 12] Hình 1. Tình hình sản xuất cà tím trên thế giới từ 1995 – 2004 Châu Á đứng đầu về sản xuất và phân phối cà tím, Ấn Độ và Trung Quốc là hai nước có sản lượng xuất khẩu cao nhất sau đó là Thái Lan, Malaysia, Indonesia và Philippines là những nước sản xuất cà tím quan trọng ở Châu Á. Hiện nay Nhật Bản là nước sản xuất cà tím quan trọng trên thế giới. THÀNH PHẦN HÓA HỌC 1.

Thành phần dinh dưỡng [16] Bảng 1. Bảng thành phần dinh dưỡng trong 100g ăn được Calories 24,0 Đồng (mg) 0,12 Natri (mg) 3,0 Kali (mg) 2,0 Ẩm độ (%) 92,7 Sulfur (mg) 44,0 6 Carbohydrates (%) 4,0 Clo (mg) 52,0 Protein (g) 1,4 Vitamin A (I. Hợp chất hóa học trong cà tím 1. Polyphenol [1, 18, 33] Hợp chất phenol là hợp chất mà phân tử có chứa vòng benzen, trong đó có một, hai hoặc nhiều hơn hai nhóm hydroxyl.

Dựa vào đặc trưng của bộ xương cacbon, các hợp chất phenol tự nhiên có thể chia ra làm 3 nhóm chính: - Nhóm hợp chất phenol C6 – C1(axit galic) - Nhóm hợp chất phenol C6 – C3(axit cafeic) - Nhóm hợp chất phenol C6 – C3- C6( catechin và flavonoid) Thuật ngữ polyphenol bao gồm hơn 8000 cấu trúc, có thể phân loại thành 10 lớp khác nhau tùy thuộc vào cấu trúc hóa học cơ bản. Bảng chỉ ra những họ polyphenol, hầu hết chúng là các mono hay polysaccharide có chức năng khác nhau như ester hay methyl ester. Hầu hết phenolic tồn tại trong rau quả hòa tan được trong nước.