MỞ ĐẦU Tính cấp thiết và lý do hình thành đề tài Cây găng là một vị thuốc nam khá nổi tiếng được sử dụng ở nhiều nước Đông Nam Á. Đây là một loại cây mọc hoang, thường phân bố chủ yếu tại vùng trung du miền núi phía Bắc và Bắc Trung Bộ của nước ta. Lá găng có rất nhiều công dụng đối với sức khỏe của con người như: tốt cho hệ tiêu hóa, thanh nhiệt, giải độc,. Tại Việt Nam, lá của cây thường được dùng làm thạch ăn để giải nhiệt tại các tỉnh phía Bắc.
Thạch găng có màu xanh rêu lóng lánh, mềm mịn. Hương vị đặc trưng hơi chát nhưng thường được ăn kèm nước đường ngọt dịu, tác dụng giải nhiệt rất tốt. Mặc dù có thành phần hóa học và các tính chất tương tự sương sâm, tuy nhiên các nghiên cứu về cây găng nói chung và lá găng nói riêng còn chưa phổ biến đặc biệt là các nghiên cứu trong nước. Hơn nữa, tính chất tạo gel của lá găng cũng không được quan tâm trong các nghiên cứu trước đó.
Vì vậy, Vì vậy, để tăng độ phổ biến cũng như giá trị kinh tế của lá găng chúng tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu là “Khảo sát điều kiện trích ly carbohydrate và tạo gel từ bột lá găng (Canthium horridum Blume)”. Ý nghĩa thực tiễn Cung cấp thông tin về nguồn carbohydrate cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến kết cấu gel của thạch găng phục vụ cho quá trình khai thác hay phát triển sản phẩm. Nghiên cứu mang lại hiệu quả kinh tế, góp phần làm đa dạng và phong phú sản phẩm trên thị trường. Mục tiêu nghiên cứu – Xác định các nhóm chức trong phân tử polysaccharide thu nhận được từ lá găng.
– Khảo sát hiệu suất trích ly carbohydrate từ thạch lá găng. – Khảo sát các yếu tổ ảnh hưởng tới kết cấu thạch lá găng. Đối tượng Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành khảo sát dựa trên mẫu bột lá găng của Vietgardenherbs. Phạm vi Nghiên cứu trên nguồn nguyên liệu bột lá găng của Vietgardenherbs.
Nghiên cứu trích ly carbohydrate từ bột lá găng. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến kết cấu thạch lá găng. Giới hạn đề tài Đề tài nghiên cứu chỉ giới hạn về thành phần carbohydrate và khả năng tạo gel của lá găng. TỔNG QUAN Tổng quan về cây găng Tên khoa học: Canthium horridum Blume thuộc chi Canthium.
Chi Canthium (họ Rubiaceae) được đặt tên bởi JeanBaptiste Lamarck vào năm 1785. Tên gọi ở Việt Nam: găng vàng gai, găng gai, găng trắng. Nơi phân bố: Indonesia, Thái Lan, Malaysia, Singapore, Philippines. Công dụng: ở các nước Đông Dương, nước nấu từ vỏ và cành non được dùng để chữa bệnh kiết lỵ.
Lá cây được nghiền và lấy nước để điều trị các bệnh về mắt ở Indonesia. Ở Philippines, nước nấu từ lá và vỏ được dùng làm thuốc chữa bệnh. Ở Malaysia, nước sắc từ một số bộ phận của cây được sử dụng để điều trị vết thương và trị sốt, ngoài ra còn sử dụng cho phụ nữ sau khi sinh. Lá cây được vò trong nước để làm thạch và có vị chua chát đặc trưng.
Ở các nước Đông Dương, cây găng còn được trồng để làm hàng rào (PlantUse, 2016). Hình thái: cây bụi hoặc cây bụi có gai, mọc thẳng và mọc um tùm, cao tới 6m, lá hình bầu dục hoặc hình elip và dài khoảng 3cm, hoa mọc thành chùm, quả dài từ 1-1,5cm, có màu vàng khi chín. Thường gặp ở rừng đất thấp, đặc biệt ở ven rừng và rừng cây bụi (PlantUse, 2016). Tình hình nghiên cứu và ứng dụng của cây găng trong và ngoài nước Trong các nghiên cứu trên thế giới, Canthium horridum được báo cáo có khả năng kháng khuẩn cao.
Theo Yong Biao và cộng sự (2010), thân cây có thể phân lập được 10 hợp chất hóa học: (+)-Syringaresinol, scoparone, 3’-methoxy-4’-hydroxy-trans- cinnamaldehyde, sinapic aldehyde, syringic acid, mannitol, vanillic acid 4-0-β-D- glucopyranoside, β-daucosterol, β-sitosterol. β-daucosterol có hoạt tính cao nhất đối với Bacillus subtillis, (+)-Syringaresinol có hoạt tính tốt dối với cả Escherichia coli, Bacillus subtilis và Staphylococcus aureus. Các hợp chất scoparone, syringic acid, β-daucosterol cũng ức chế sự phát triển của ba loại vi khuẩn này. Tuy nhiên, không có hợp chất nào chứng minh hoạt tính ức chế đối với Aspergillus niger (Sanjeeb Kumar Patro và cộng sự, 2014).
Tại Việt Nam, người dân các tỉnh miền Bắc thường sử dụng lá găng để làm thạch với tác dụng lợi tiểu (Đỗ Tất Lợi, 2004). Ứng dụng của cây găng hay tác dụng về việc kháng khuẩn vẫn chưa nhiều. Các nghiên cứu về cây găng nói chung và tính chất lá găng nói riêng vẫn chưa phổ biến. Tổng quan về polysaccharide 2.
Định nghĩa Polysaccharide là một loại polymer cao phân tử, là chuỗi carbohydrate gồm các đơn vị monosaccharide liên kết với nhau bằng liên kết glycosidic (Biermann, C., 1988) tạo thành chuỗi mạch thẳng hay phân nhánh. Vì vậy, polysaccharide có thể có khối lượng phân tử hàng chục nghìn hay thậm chí hàng triệu Da (Yu và cộng sự, 2018). Tồn tại rộng rãi trong thực vật, vi sinh vật, tảo, động vật. Mỗi loại polysaccharide thường có cấu trúc monosaccharide khác nhau, kể cả chiều dài hay sự phân nhánh của chuỗi.
Trong công nghệ thực phẩm, polysaccharide được sử dụng chủ yếu để ổn định và cải thiện cấu trúc cho sản phẩm. Các đặc tính quan trọng nhất của polysaccharide là độ nhớt (khả năng làm đặc và tạo gel) và liên kết với nước. Ngoài ra, polysaccharide còn được sử dụng để ức chế sự hình thành của tinh thể đá lớn, ức chế sự kết tinh đường, kiểm soát giải phóng chất hương (James N. BeMiller, “Characteristics of polysaccharide gel”, Carbohydrate Chemistry for Food Scientist, ISBN: 978-0-12-812069-9, 137-147).
Cấu tạo Polysaccharide là polymer được cấu thành từ các đơn vị monosaccharide có công thức cấu tạo đơn giản nhất là (CH2O)n với n từ 3 trở lên. Tính chất Tính lưu biến của polysaccharide có vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất thực phẩm. Các nghiên cứu về lưu biến học của polysaccharide trong công nghệ thực phẩm bao gồm các tính chất liên quan đến độ nhớt, độ đàn hồi. Polysaccharide có cấu trúc mạch thẳng và mạch nhánh, mức độ phân nhánh của mạch tỉ lệ thuận với các tính chất vật lí như khả năng liên kết với nước, độ nhớt và sự hình thành gel (Stephen, A.
Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm Polysaccharide được sử dụng rộng rãi làm chất ổn định, chất phân tán trong hệ keo, chất làm đặc và tạo gel trong sản xuất, xử lí, chế biến thực phẩm. Chúng tham hỗ trợ tạo cấu trúc và tăng cảm quan thực phẩm giúp sản phẩm tiện lợi và ngon miệng hơn. Một số ứng dụng của các loại polysaccharide được thể hiện ở Bảng 1. Chức năng và ứng dụng Hydorcolloid trong thực phẩm Hydrocolloid Chức năng Ứng dụng Guar và locust bean gums Chất ổn định, giữ nước Các sản phẩm từ sữa, kem, bánh nướng,… Carrageenans Chất ổn định, chất làm đặc, Kem, nước sốt, các sản tạo gel phẩm từ thịt, bán flan puddings Agars Tạo gel Các sản phẩm từ sữa, bánh kẹo, các sản phẩm từ thịt Gum arabic Chất ổn định, chất làm đặc, Bánh kẹo, đồ uống, nước sốt chất nhũ hóa, chất bao Pectins Tạo gel, chất làm đặc, chất Mứt, đồ uống, bánh kẹo, các ổn định sản phẩm từ sữa Alginates Tạo gel, chất ổn định Kem, puddings, đồ uống, các sản phẩm từ sữa Tinh bột biến tính Chất ổn định, chất nhũ hóa Bánh mì, súp, bánh kẹo Carboxymethyl-cellulose Chất ổn định, chất làm đặc, Syrups, kem, cakes, các sản giữ nước phẩm từ thịt 2.
Nguồn gốc và phân loại của polysaccharide được sử dụng trong thực phẩm 2. Nguồn gốc Trong thực phẩm polysaccharide chủ yếu có nguồn gốc từ tinh bột. Các polysaccharide được lấy từ các nguồn khác được gọi là nonstarch polysaccharides (NSPs) (A. Cả hai loại đều được gọi chung bằng thuật ngữ Hydrocolloids (G.
Trong tự nhiên polysaccharide từ tinh bột phổ biến thứ hai chỉ xếp sau cellulose và là nguồn carbohydrate chính. Polysaccharide trong thực phẩm chủ yếu có nguồn gốc từ thực vật (Bảng 1. Một số ít thu được từ động vật như chitin và chitosan. Một số loại polysaccharides và nguồn gốc của chúng Polysaccharide Nguồn gốc Tinh bột (amylose, amylopectin) Ngũ cốc, các loại cũ (khoai,sắn,…) Maltodextrins Bắp, tinh bột khoai tây Carrageenan Rong biển đỏ (Gracilaria, Gigartina, and Eucheuma,…) Argars Rong biển đỏ Pectins Cam, quýt, táo, một số loại trái cây khác,… Xanthangum Rong biển nâu (Macrocystis, Ascophyllum, Laminaria, and Ecklonia,.
Phân loại Polysaccharide trong thực phẩm được phân loại dựa vào cấu trúc phân tử, ở đây có thể phân loại chúng theo thứ tự tinh bột tự nhiên, tinh bột biến tính, tinh bột thủy phân và cuối cùng là các loại NSPs chính. Tinh bột Tinh bột là nguồn dự trữ dồi dào nhất trong thực vật, nguồn cung cấp dinh dưỡng và năng lượng với chi phí thấp, phục vụ nhu cầu sống thiết yếu của con người. Tinh bột là hỗn hợp các polysaccharides gồm amylose và amylopectin. Amylose có thành phần là các polymers có liên kết glycosid bao gồm các đơn vị phân tử α-D-glucopyranose (Glcp) trong cấu trúc 4𝐶1, 1 trục (axial), 4 xích đạo (equatorial ) được sắp xếp liên kết với nhau tạo nên 1 chuỗi mạch thẳng cuộn xoắn.
Trong khi đó amylopectin có cấu trúc chuỗi gồm các đơn vị phân tử glucose được liên kết với nhau bằng liên kết α-(1→4) và liên kết α-(1→6) tạo nên chuỗi mạch phân nhánh, điểm nhánh xảy ra sau khoảng trung bình 25 đơn vị glucose. Tính chất tinh bột phụ thuộc trực tiếp vào nguồn thực vật, kích thước hạt, hình thái, kiểu gen, tỷ lệ amylose/amylopectin và các yếu tố khác chẳng hạn như pH và biến đổi hoá học (Cruz-Romero, M. Tinh bột biến tính Tinh bột biến tính được sản xuất nhằm nhiều mục đích thương mại khác nhau. Trong công nghệ thực phẩm có 3 loại lớn được sản xuất dựa trên phương pháp thủy phân hoặc phân hủy tinh bột tự nhiên là tinh bột biến tính bằng acid, tinh bột oxi hóa khử và quá trình nhiệt phân hoặc dextrin hóa.
Mỗi loại tinh bột được chuyển hóa sẽ tạo ra các sản phẩm có thể khác nhau về đặc tính tùy thuộc vào phương pháp được sử dụng trong quá trình chuyển hóa. Nonstarch polysaccharides (NSPs) NSPs được ứng dụng đa dạng trong thực phẩm, phổ biến như pectins, xathangum, cellulose, CMC, Galactomanan,… Ở nghiên cứu này chúng tôi chiết xuất pectin từ lá găng và ứng dụng làm thạch. Pectins Pectin là một polysaccharide có cấu trúc phức tạp. Chúng hiện diện trong thành tế bào sơ cấp và phiến giữa của nhiều loài thực vật, nơi chúng thường xuyên liên kết với các thành phần khác của thành tế bào, chẳng hạn như cellulose, hemicellulose và lignin.
Chúng có thể được tìm thấy trong các mô khác nhau, nhưng đặc biệt nhiều trong trái cây và mô non (Z. Pectin thuộc loại dị trùng hợp có cấu trúc chứa chủ yếu là các đơn vị axit galacturonic.