Khảo sát hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết rong nho

Khảo sát hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa trong dịch chiết rong nho, cung cấp thông tin giá trị cho nghiên cứu công nghệ thực phẩm.

• Tác giả: Ngô Thị Thanh Tâm
• Người hướng dẫn: PGS.TS Đồng Thị Anh Đào
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm và đồ uống
• Đề tài: Khảo Sát Hàm Lượng Polyphenol và Hoạt Tính Chống Oxy Hóa Từ Rong Nho
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Mục đích nghiên cứu
• 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan về rong nho
• 2.2. Giới thiệu về rong biển
• 2.3. Nguồn gốc rong nho
• 2.4. Thành phần dinh dưỡng trong rong nho
• 2.5. Chất chống oxy hóa polyphenol
• 2.6. Tổng quan enzyme Pectinase
• 2.7. Trích ly polyphenol có hỗ trợ enzyme
• 3. CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Dụng cụ - thiết bị
• 3.2. Quy trình thí nghiệm
• 3.2.1. Sơ đồ quy trình thí nghiệm
• 3.2.2. Thuyết minh quy trình thí nghiệm
• 3.2.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.2.4. Khảo sát phương pháp bảo quản nguyên liệu
• 3.2.5. Khảo sát nhiệt độ trích ly
• 3.2.6. Khảo sát pH trích ly
• 3.2.7. Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu/dung môi
• 3.2.8. Khảo sát thời gian nghiền nguyên liệu
• 3.2.9. Khảo sát thời gian xử lý enzyme
• 3.2.10. Khảo sát hàm lượng enzyme
• 3.2.11. Tối ưu hóa bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm
• 3.3. Phương pháp phân tích
• 3.3.1. Xác định hàm lượng Tổ
• 3.3.2. Xác định hàm lượng xơ th
• 3.3.3. Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl
• 3.3.4. Xác định hàm lượng chất béo bằng phương pháp Soxhlet
• 3.3.5. Xác định hàm lượng polyphenol tổng
• 3.3.6. Xác định hoạt tính chống oxy hóa
• 3.4. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 4.1. Thành phần dinh dưỡng của nguyên liệu
• 4.2. Khảo sát quá trình trích ly polyphenol từ rong nho biến
• 4.3. Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản nguyên liệu
• 4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly
• 4.5. Ảnh hưởng của pH môi trường trích ly
• 4.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi
• 4.7. Ảnh hưởng của thời gian nghiền nguyên liệu
• 4.8. Ảnh hưởng của thời gian trích ly
• 4.9. Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme
• 4.10. Tối ưu hóa bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm quá trình trích ly polyphenol bằng nước có hỗ trợ enzyme
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN — KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về rong nho và hàm lượng polyphenol

Rong nho, hay còn gọi là Caulerpa lentillifera, là một loại rong biển quý giá, nổi bật với hàm lượng dinh dưỡng cao và các hợp chất polyphenol có hoạt tính chống oxy hóa mạnh. Nghiên cứu cho thấy, rong nho không chỉ cung cấp các vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể mà còn chứa nhiều chất chống oxy hóa tự nhiên, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do stress oxy hóa. Theo một số tài liệu, chế độ ăn uống giàu polyphenol có thể giảm nguy cơ mắc các bệnh mãn tính như tim mạch và ung thư. Việc khảo sát hàm lượng polyphenol trong rong nho sẽ mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng từ nguyên liệu này.

1.1. Nguồn gốc và giá trị dinh dưỡng của rong nho

Rong nho có nguồn gốc từ các vùng biển nhiệt đới, đặc biệt là tại Philippines và Nhật Bản. Với hình dạng độc đáo và hương vị thơm ngon, rong nho đã trở thành món ăn phổ biến trong các bữa tiệc và nhà hàng. Nghiên cứu cho thấy, rong nho chứa nhiều chất dinh dưỡng như protein, carbohydrate, và các axit béo thiết yếu. Đặc biệt, hàm lượng polyphenol trong rong nho được xác định là rất cao, giúp tăng cường sức khỏe và phòng ngừa bệnh tật.

II. Khảo sát hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa

Nghiên cứu đã tiến hành khảo sát để xác định hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ rong nho. Kết quả cho thấy, hàm lượng polyphenol trong rong nho được bảo quản đông lạnh cao hơn khoảng 10% so với rong nho bảo quản ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, hoạt tính chống oxy hóa của rong nho bảo quản đông lạnh lại giảm 40%. Điều này cho thấy rằng phương pháp bảo quản có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của rong nho và khả năng chống oxy hóa của các hợp chất có trong nó.

2.1. Ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình trích ly

Các yếu tố như nhiệt độ trích ly, pH môi trường, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi, thời gian nghiền và hàm lượng enzyme đều có tác động rõ rệt đến hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa. Kết quả nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ trích ly tối ưu là 50°C, pH 5, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/4. Từ đó, có thể tối ưu hóa quy trình trích ly để thu được dịch chiết có hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa cao nhất.

III. Tối ưu hóa quy trình trích ly polyphenol

Quá trình tối ưu hóa được thực hiện bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm (RSM) để tìm ra điều kiện tối ưu cho việc trích ly polyphenol từ rong nho. Kết quả cho thấy, hàm lượng polyphenol tối đa đạt được là 2,92 mg GAE/g chất khô, với các điều kiện như thời gian nghiền 27,7 giây, thời gian trích ly 102,8 phút và hàm lượng enzyme pectinase 6%. Những phát hiện này có thể được ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng và sản phẩm từ rong nho, góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng và sức khỏe cho người tiêu dùng.

3.1. So sánh các phương pháp trích ly

Nghiên cứu cũng đã tiến hành so sánh hiệu quả trích ly giữa các phương pháp như trích ly có sự hỗ trợ của enzyme (EAE), trích ly bằng nước (WE) và trích ly bằng cồn (EE). Kết quả cho thấy EAE có hiệu suất cao hơn 28,1% so với WE và cao hơn 20% so với EE. Điều này chứng tỏ rằng phương pháp trích ly có sự hỗ trợ của enzyme là lựa chọn tối ưu cho việc thu hồi polyphenol và các hợp chất có hoạt tính sinh học từ rong nho.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Rong nho (Caulerpa lentillifera) là một loại rong biển xanh phổ biến ở vùng khí hậu nhiệt đới, giàu các thành phần dinh dưỡng và hợp chất có hoạt tính sinh học như polyphenol với khả năng chống oxy hóa mạnh. Tại Việt Nam, rong nho có nguồn gốc từ Ninh Hòa, Khánh Hòa, tuy nhiên nghiên cứu về hàm lượng polyphenol tổng (TPC) và hoạt tính chống oxy hóa (AO) của rong nho còn hạn chế. Việc trích ly các hợp chất polyphenol từ rong nho nhằm khai thác tiềm năng dinh dưỡng và sinh học của nguyên liệu này có ý nghĩa quan trọng trong phát triển công nghệ thực phẩm và dược phẩm.

Mục tiêu nghiên cứu là khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly polyphenol từ rong nho bằng dung môi nước có sự hỗ trợ xúc tác thủy phân của enzyme pectinase, nhằm tối ưu hóa hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết thô. Nghiên cứu được thực hiện trên nguyên liệu rong nho thu hoạch tại Ninh Hòa, Khánh Hòa, trong phạm vi thời gian từ tháng 1 đến tháng 11 năm 2014.

Nghiên cứu góp phần làm rõ ảnh hưởng của các yếu tố như phương pháp bảo quản nguyên liệu, nhiệt độ trích ly, pH môi trường, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, thời gian nghiền, thời gian xử lý enzyme và hàm lượng enzyme đến hiệu quả trích ly polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa. Kết quả nghiên cứu sẽ hỗ trợ phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng giàu polyphenol từ rong nho, đồng thời mở rộng ứng dụng trong ngành công nghệ thực phẩm và dược phẩm tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết về polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa: Polyphenol là nhóm hợp chất có khả năng chống oxy hóa mạnh, giúp ngăn ngừa các bệnh thoái hóa và ung thư. Hoạt tính chống oxy hóa được đánh giá qua khả năng ức chế gốc tự do DPPH, biểu thị bằng giá trị IC50.
• Mô hình trích ly enzyme hỗ trợ (Enzyme-Assisted Extraction - EAE): Sử dụng enzyme pectinase để thủy phân thành tế bào rong nho, tăng khả năng giải phóng polyphenol vào dung môi nước, nâng cao hiệu suất trích ly.
• Khái niệm về các yếu tố ảnh hưởng đến trích ly: Nhiệt độ, pH, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, thời gian nghiền, thời gian trích ly và hàm lượng enzyme đều ảnh hưởng đến hiệu quả trích ly polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa.
• Phương pháp tối ưu hóa quy trình bằng Response Surface Methodology (RSM): Sử dụng mô hình hồi quy bậc hai để xác định điều kiện tối ưu cho các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng polyphenol.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nguyên liệu rong nho được thu hoạch tại Ninh Hòa, Khánh Hòa, Việt Nam. Rong nho được bảo quản bằng phương pháp đông lạnh ở -20°C để ổn định nguyên liệu trong quá trình nghiên cứu.
• Phương pháp phân tích: Hàm lượng polyphenol tổng được xác định bằng phương pháp Folin-Ciocalteu, hoạt tính chống oxy hóa được đánh giá qua phản ứng ức chế gốc tự do DPPH và tính giá trị IC50. Các chỉ tiêu dinh dưỡng như protein, lipid, chất xơ, tro cũng được phân tích.
• Phương pháp trích ly: Trích ly polyphenol bằng dung môi nước có hỗ trợ enzyme pectinase với các biến số khảo sát gồm nhiệt độ (20-80°C), pH (2-7), tỷ lệ nguyên liệu/dung môi (1/0 đến 1/5 w/w), thời gian nghiền (0-60 giây), thời gian trích ly (0-120 phút) và hàm lượng enzyme (0-10% v/w).
• Thiết kế thí nghiệm: Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao ba yếu tố với mô hình Response Surface Methodology (RSM) để tối ưu hóa các điều kiện trích ly.
• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 1 đến tháng 11 năm 2014, bao gồm các giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng, tối ưu hóa quy trình và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản nguyên liệu: Rong nho bảo quản đông lạnh có hàm lượng polyphenol tổng cao hơn khoảng 10% so với nguyên liệu bảo quản ở nhiệt độ phòng (1,96 mg GAE/g chất khô so với 1,78 mg GAE/g). Tuy nhiên, hoạt tính chống oxy hóa giảm khoảng 40% (IC50 tăng từ 5,2 ppm lên 8,53 ppm) do quá trình đông lạnh làm giảm hoạt tính enzyme nội bào và một số hợp chất chống oxy hóa nhạy cảm với nhiệt độ thấp.

2. Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly: Nhiệt độ trích ly 50°C cho hàm lượng polyphenol cao nhất đạt 2,91 mg GAE/g chất khô. Hoạt tính chống oxy hóa tăng dần và đạt đỉnh ở 60°C (IC50 thấp nhất), sau đó giảm khi nhiệt độ vượt quá 70°C do sự bất hoạt enzyme và phân hủy polyphenol.

3. Ảnh hưởng của pH môi trường trích ly: pH không ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng polyphenol (p-value = 0,5269), nhưng hoạt tính chống oxy hóa cao nhất ở pH 5 (IC50 = 3,2 ppm), giảm khi pH tăng lên 6 và 7. Điều này phù hợp với điều kiện hoạt động tối ưu của enzyme pectinase.

4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: Tỷ lệ 1/3 (w/w) cho hàm lượng polyphenol cao nhất (3,01 mg GAE/g), trong khi tỷ lệ 1/4 cho hoạt tính chống oxy hóa tốt nhất (IC50 = 4,88 ppm). Tăng tỷ lệ dung môi giúp tăng khả năng hòa tan polyphenol nhưng vượt quá mức sẽ làm loãng dịch chiết.

5. Tối ưu hóa quy trình trích ly: Sử dụng mô hình RSM, điều kiện tối ưu là thời gian nghiền 27,7 giây, thời gian trích ly 102,8 phút và hàm lượng pectinase 5,62% (v/w), thu được hàm lượng polyphenol cao nhất 2,92 mg GAE/g chất khô.

6. So sánh hiệu quả các phương pháp trích ly: Phương pháp enzyme-assisted extraction (EAE) cho hiệu suất trích ly polyphenol cao hơn 28,1% so với trích ly bằng nước (WE) và cao hơn 20% so với trích ly bằng cồn (EE). Hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết EAE cũng vượt trội hơn.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy phương pháp bảo quản đông lạnh làm tăng hàm lượng polyphenol do sự phá vỡ cấu trúc tế bào bởi tinh thể đá, tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme và dung môi xâm nhập. Tuy nhiên, hoạt tính chống oxy hóa giảm do một số hợp chất nhạy cảm bị phân hủy trong quá trình bảo quản.

Nhiệt độ trích ly ảnh hưởng mạnh đến hoạt động enzyme pectinase và khả năng hòa tan polyphenol. Nhiệt độ 50°C là điểm cân bằng giữa tăng tốc phản ứng enzyme và tránh bất hoạt enzyme hoặc phân hủy polyphenol. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu trước đây về trích ly polyphenol từ nguyên liệu thực vật.

pH môi trường trích ly ảnh hưởng đến cấu trúc enzyme và sự ổn định của polyphenol, với pH 5 là điều kiện tối ưu cho hoạt động của pectinase và duy trì hoạt tính chống oxy hóa.

Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi ảnh hưởng đến động lực truyền khối trong quá trình trích ly, tỷ lệ 1/3 đến 1/4 là hợp lý để cân bằng giữa khả năng hòa tan và nồng độ dịch chiết.

Việc sử dụng enzyme pectinase hỗ trợ trích ly làm tăng hiệu suất thu hồi polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa so với các phương pháp truyền thống, do enzyme phá vỡ thành tế bào polysaccharide phức tạp của rong nho, giúp giải phóng các hợp chất sinh học.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện sự thay đổi hàm lượng polyphenol và IC50 theo các yếu tố khảo sát, cũng như bảng so sánh hiệu quả các phương pháp trích ly.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng phương pháp bảo quản đông lạnh nguyên liệu rong nho để duy trì ổn định hàm lượng polyphenol trong quá trình lưu trữ, đảm bảo nguồn nguyên liệu chất lượng cho sản xuất. Thời gian bảo quản nên được kiểm soát để hạn chế giảm hoạt tính chống oxy hóa.

2. Tối ưu hóa quy trình trích ly polyphenol bằng enzyme pectinase với điều kiện nhiệt độ 50°C, pH 5, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/4, thời gian nghiền 30 giây, thời gian trích ly 100 phút và hàm lượng enzyme 6% (v/w). Chủ thể thực hiện là các nhà sản xuất thực phẩm chức năng và nghiên cứu phát triển sản phẩm.

3. Khuyến khích sử dụng enzyme-assisted extraction (EAE) thay thế cho các phương pháp trích ly truyền thống nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa, góp phần giảm chi phí và tăng giá trị sản phẩm.

4. Phát triển các sản phẩm thực phẩm và dược phẩm từ dịch chiết rong nho giàu polyphenol như thực phẩm chức năng, mỹ phẩm chống lão hóa, thuốc hỗ trợ phòng chống bệnh tim mạch và ung thư. Thời gian triển khai từ 1-3 năm với sự phối hợp giữa viện nghiên cứu và doanh nghiệp.

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 thành phần dinh dưỡng và quy trình trích ly polyphenol từ rong nho, hỗ trợ phát triển đề tài và luận văn liên quan.

2. Doanh nghiệp sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm: Tham khảo để áp dụng công nghệ trích ly enzyme hỗ trợ, tối ưu hóa quy trình sản xuất các sản phẩm giàu polyphenol từ nguyên liệu rong nho.

3. Chuyên gia trong lĩnh vực bảo quản và chế biến nguyên liệu thực vật: Nghiên cứu về ảnh hưởng của phương pháp bảo quản đông lạnh đến chất lượng nguyên liệu và hoạt tính sinh học, giúp cải tiến kỹ thuật bảo quản.

4. Cơ quan quản lý và phát triển ngành nông nghiệp thủy sản: Tham khảo để xây dựng chính sách phát triển ngành nuôi trồng và chế biến rong biển, thúc đẩy ứng dụng khoa học công nghệ trong sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

1. Polyphenol là gì và tại sao quan trọng trong rong nho?
   Polyphenol là nhóm hợp chất có khả năng chống oxy hóa mạnh, giúp ngăn ngừa các bệnh thoái hóa và ung thư. Rong nho chứa polyphenol giúp tăng giá trị dinh dưỡng và sinh học của sản phẩm.

2. Tại sao sử dụng enzyme pectinase trong trích ly polyphenol?
   Pectinase thủy phân thành polysaccharide trong thành tế bào rong nho, giúp phá vỡ cấu trúc tế bào, tăng khả năng giải phóng polyphenol vào dung môi, nâng cao hiệu suất trích ly.

3. Phương pháp bảo quản nào tốt nhất cho nguyên liệu rong nho?
   Phương pháp đông lạnh ở -20°C giúp duy trì hàm lượng polyphenol cao hơn so với bảo quản ở nhiệt độ phòng, mặc dù hoạt tính chống oxy hóa có thể giảm nhẹ.

4. Nhiệt độ trích ly ảnh hưởng thế nào đến hiệu quả trích ly?
   Nhiệt độ 50°C là tối ưu cho hoạt động enzyme và hiệu suất trích ly polyphenol cao nhất. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều làm giảm hiệu quả do bất hoạt enzyme hoặc giảm tốc độ phản ứng.

5. So sánh hiệu quả giữa các phương pháp trích ly polyphenol?
   Phương pháp enzyme-assisted extraction (EAE) cho hiệu suất trích ly polyphenol cao hơn 28,1% so với trích ly bằng nước và cao hơn 20% so với trích ly bằng cồn, đồng thời giữ được hoạt tính chống oxy hóa tốt hơn.

Kết luận

• Rong nho là nguồn nguyên liệu giàu polyphenol và các hợp chất chống oxy hóa có giá trị dinh dưỡng và sinh học cao.
• Phương pháp bảo quản đông lạnh giúp tăng hàm lượng polyphenol trong nguyên liệu, mặc dù hoạt tính chống oxy hóa giảm nhẹ.
• Nhiệt độ trích ly 50°C, pH 5, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/4, thời gian nghiền 30 giây, thời gian trích ly 100 phút và hàm lượng enzyme 6% là điều kiện tối ưu cho quá trình trích ly polyphenol.
• Enzyme-assisted extraction (EAE) vượt trội hơn so với các phương pháp trích ly truyền thống về hiệu suất và hoạt tính chống oxy hóa.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng và dược phẩm từ rong nho, góp phần nâng cao giá trị kinh tế và sức khỏe cộng đồng.

Next steps: Triển khai ứng dụng quy trình trích ly tối ưu trong sản xuất quy mô công nghiệp, nghiên cứu sâu hơn về tính ổn định và tác dụng sinh học của dịch chiết rong nho trong các sản phẩm cuối cùng.

Các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm và dược phẩm nên hợp tác để phát triển và thương mại hóa các sản phẩm từ rong nho giàu polyphenol, góp phần nâng cao giá trị ngành công nghiệp thực phẩm Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: MO ĐẦU. 6c St th HH H221. Ly do chọn để tài. Mục đích nghiÊn CỨU.

Đối tượng và phạm vi nghiên Ứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của để tài,. HH H12 ng ngu 2 CHƯƠNG 2: TONG QUAN TÀI LIỆỆU. Tổng quan vỀ rong nho.

Giới thiệu về rong DIN. Nguồn gốc rong nho.---- ¿+ 5+9 SE‡E#EEE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEErErkrrkrkrreee 3 2. Thanh phan dinh dưỡng trong rong nho. Chất chống oxy hóa polyphenol.

Tổng quan enzyme Pectinase. Trích ly polyphenol có hỗ trợ enzyme .cecceccscccsssesesesesesesesesssessseseseseseseseeeens 16 1X CHUONG 3: VAT LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. LG HH nọ HH 18 3. Dụng cụ - thiết Bi icc ccccccecescsscscscscsssscsescscsssscscscssssssesessssssssesceseseees 19 3.

Quy trình thí nghieM. Sơ đồ quy trình thí nghiệm .- ¿©2252 2 +E+E+E+EE£E£E£E+EeE£erersrereee 20 3. Thuyết minh quy trình thí nghiệm. Nội dung nghiÊn CỨU.

Khao sát phương pháp bao quản nguyên lIỆU. Khảo sát nhiệt độ trích Ïy. Khao sát pH trích Ly. Khảo sát ty lệ nguyên liệu/dung M01.

Khảo sát thời gian nghiền nguyên liệu. Khao sát thời gian Xử ly CNZyMe. Khảo sát hàm lượng enZVIm©. Tối ưu hóa băng phương pháp quy hoạch thực nghiệm.

Phương pháp phân tich. c1 SH 11111111 110111111 1111111 1n ng ri 25 3. Xác định hàm lượng TO. Xác định hàm lượng xơ th .-cS SG S111 1333331 1119 9 1 111111 1 ve, 25 3.

Xác định hàm lượng protein bang phương pháp Kjeldahl. Xác định hàm lượng chất béo bằng phương pháp Soxhlet. Xác địmh hàm lượng polyphenol tổng. Xác định hoạt tính chong oxy hóa .--- ¿5-6 5252 SE‡E+E2EEE£Erteterrsred 26 3.

Phương pháp xử lý $6 liệu.---- + ¿2- 5 2SESE£E+ESEEEEEEEEEEEEErkrkrkrree 27 CHƯƠNG 4: KET QUA VA BAN LUẬN. Thành phần dinh dưỡng của nguyên liệu. Khảo sát quá trình trích ly polyphenol từ rong nho biến. Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản nguyên liệu.

Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly. Anh hưởng của pH môi trường trích Ly. Ảnh hưởng của ty lệ nguyên liệu/dung môi. Ảnh hưởng của thời gian nghiền nguyên liệu.

Anh hưởng của thời gian trích Ìy. Anh hưởng của hàm lượng enzyme. Tối ưu hóa bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm quá trình trích ly polyphenol băng nước có hỗ trợ enZyme.---- - + + 2 s+++s++s+x+xzxzxersrsrseei 42 CHƯƠNG 5: KET LUẬN — KIÊN NGHỊ,.- G11 11219110 11110191111 11111 TT ng nen: 48 5.--c tt S13 1 1511111111 11111111 111111111111 01 201101111171 01011111 ru49 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BO CUA TÁC GIA .----5- 5555555: 50 TÀI LIEU THAM KHẢO. 6s E112 E9E 919198 1E 1112121 11181113 ng ree 51 PHU LUC eceeecccecsccscsssscscsscscscsscscscsscscsvsscscsvsscsvsvsscavsvsscsvsecavavsesscsssscsesvsecscstavsecssavees 60 XI DANH MỤC BANG Bảng 2.1: Hàm lượng chất xơ trong rong nho (% chất khô), rong đỏ E.

cottonii, và rong nâu S.2: Hàm lượng các acid amin của có trong rong nho .3: Hàm lượng của các acid béo (% trong tong hàm lượng acid béo) trong rong TNO —.4: Ham lượng chất khoáng của rong nho .5: Hàm lượng vitamin của rong nho, một số loài rau củ (tính theo mg/100g phan ăn được) và nhu cau vitamin hăng ngày (mg/người/ngày).1: Tổng hợp các loại hóa chat dùng trong quá trình thực hiện dé tải.1: Thanh phan định dưỡng của rong nho nguyên liệu (% chất khô tuyệt đối).2: Kết quả kiểm tra hàm lượng acid amin của rong nho.3: Ma trận quy hoạch thực nghiệm tâm bậc hai, ba yếu tố và kết quả thực nghiệm phương pháp trích ly polyphenol từ rong nho băng nước có hỗ trợ enzyme.42 Bảng 44: Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng của polyphenol trích ly 301021.ne 44 XI DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Rong nho — Caulerpa lentiÏÏIÍ€Ta.2: Cấu tạo hóa học của Flavonoid và Isoflavones.-- s5 + se sscsesxsxe: 13 Hình 2.3: Cấu tạo hóa hoc của một số hợp chất phenoÌIC.4: Cấu tạo của catechin trong chè xanh.5: §°8§ — bieckol dẫn xuất của phlotorotannin trong tảo nâu.1: Rong nho — Caulerpa lentIÏÏIÍ€Tá.2: Quy trinh chuan bi dich chiét tir rong nho có sự xác tác cua pectinase.3: Sơ đồ tóm tắt nội dung nghiên cứu .-- - ¿25 +2 2+£+E+EzEz£zxzeresree 22 Hình 4.1: Ảnh hưởng của phương pháp bao quản nguyên liệu đến hiệu quả trích ly polyphenol băng nước có hỗ trợ enZ4yme. ----:- ¿+2 2 ++*+E££+E+Ez£e+xvxererxererered 30 Hình 4.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến hiệu quả trích ly polyphenol bằng nước có hỗ trO ©IIZVIN©.3: Ảnh hưởng của pH thủy phân đến hiệu quả trích ly polyphenol bằng nước CONG tr ENZYME.4: Anh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu dung môi đến hiệu qua trích ly polyphenol băng nước có hỗ trợ enZ4yme. ----:- ¿+2 2 ++*+E££+E+Ez£e+xvxererxererered 35 Hình 4.5: Ảnh hưởng của thời gian nghiền nguyên liệu đến hiệu quả trích ly polyphenol băng nước có hỗ trợ enZ4yme. ----:- ¿+2 2 ++*+E££+E+Ez£e+xvxererxererered 37 Hình 4.6: Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu quả trích ly polyphenol bằng nước có hỗ trO ©IIZVIN©.7: Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme đến hiệu quả trích ly polyphenol bằng nước có hỗ trợ eZ⁄VIe.8: Mô hình bề mặt đáp ứng (Xa = 102,8 phút) .9: Mô hình không gian 2 chiều (Xa = 102,8 phút) .10: Hàm lượng polyphenol băng phương pháp WE, EE và EAE.11: Hoạt lực quét gốc tự do của dịch trích thô băng phương pháp WE, EAE và i00.

47 XIV DANH MUC CAC TU VIET TAT TPC Total phenolic content AO Antioxidant activity GAE gallic acid equivalent DPPH 2 ,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl IC50 Half maximal inhibitory concentration WE Water extraction EE Ethanol extraction EAE Enzyme — assist extraction XV HVTH: NGÔ THỊ THANH TÂM CBHD: PGS.TS ĐỒNG THỊ ANH ĐÀO CHUONG 1: MO ĐẦU 1. Ly do chọn đề tài Rong biển là nguồn nguyên liệu giàu protein, polysaccharide, chất khoáng như Ca, P, Na, K và I; vitamin A, Bi, Biz, C, D và E.đã được con người sử dung dé bổ sung vào thực phẩm nhằm tăng hàm lượng protein, chất xơ, iod. Ngoài ra rong biển còn được coi là nguôn tự nhiên giàu các hợp chat polyphenol có hoạt tính chống oxy hóa như flavoinoid, gallic acid, phlorotannin. Chế độ ăn uống giàu polyphenol mang đến nhiều lợi ích cho sức khỏe, ngăn ngừa các bệnh thoái hóa, đặc biệt là ung thư, tim mạch và thoái hóa thân kinh.

Bên cạnh những đặc tính chống oxy hóa mạnh, các polyphenol tự nhiên được biết có nhiều lợi ích về mặt sinh học như kháng viêm, chồng dị ứng, kháng khuân, ức chế antiplasmin. Với lợi thế là một đất nước năm trong vùng khí hậu nhiệt đới và có bờ biển kéo dài từ Bắc đến Nam, Việt Nam có điều kiện thuận lợi trong việc nuôi trồng các loại rong biến va thu hoạch mỗi năm lên đến hang nghìn tan rong biến các loại, tuy nhiên việc sử dụng rong biển như một loại thực phẩm ở Việt Nam chưa thực sự pho bién. Rong nho—Caulerpa lentillifera, là một loại rong xanh phố biến ở những quốc gia trong vùng khí hậu nhiệt đới giàu các thành phần dinh dưỡng và hợp chất có hoạt tính sinh học polyphenol. Tại Việt Nam rong nho vẫn chưa được nghiên cứu nhiều đặc biệt là về hàm lượng polyphenol tông và hoạt tính chống oxy hóa của rong nho.

Do đó việc nghiên cứu trích ly, khảo sát hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxi hóa từ rong nho bằng một số phương pháp hóa lý, hóa học và đặc biệt băng phương pháp enzyme là van dé bức thiết, đáng quan tâm hiện nay. Mục dich nghiên cứu Khảo sát các yếu tô ảnh hưởng đến quá trình trích ly polyphenol từ rong nho với sự hỗ trợ xúc tác thủy phân của enzyme với mong muốn thu được dịch trích có hàm lượng polyphenol va hoạt tính chống oxy hóa là cao nhất. HVTH: NGÔ THỊ THANH TÂM CBHD: PGS.TS ĐỒNG THỊ ANH ĐÀO 1. Đối tượng và phạm vỉ nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện với quy mô phòng thí nghiệm với đối tượng nghiên cứu là rong nho — Caulerpa lenfillifera có nguồn gốc từ Ninh Hòa — Khánh Hòa, Việt Nam.

Quá trình trích ly polyphenol sử dụng pectinase xúc tác thủy phân. Y nghĩa khoa học và thực tiễn của dé tài Nghiên cứu bước đầu tìm được điều kiện tối ưu nhất để trích ly polyphenol từ rong nho với hiệu quả trích ly cao nhất. Nghiên cứu này sẽ tạo tiền để cho những nghiên cứu khác phía sau để tạo ra những sản phẩm được sản xuất từ dịch chiết rong nho với những ưu điểm: sản phẩm giàu các hợp chất dinh dưỡng (giàu chất khô, các acid amin với tỉ lệ cân đối, chất khoáng.) và đặc biệt giàu các hợp chất chống oxy hóa. Trên cơ sơ đó mở ra hướng đi mới trong việc sử dụng rong nho va các chế phẩm của nó ở Việt Nam ứng dụng trong công nghệ thực phẩm và dược phẩm.

HVTH: NGÔ THỊ THANH TÂM CBHD: PGS.TS ĐỒNG THỊ ANH ĐÀO CHUONG 2: TONG QUAN TÀI LIEU 2. Tổng quan về rong nho 2. Giới thiệu về rong biến Rong biển hoặc "tảo biển" là thực vật da bào phát triển trong nước mặn hoặc nước ngọt, là thực vật bậc thấp, có nghĩa là chúng không có rễ, thân và lá. Rong biển được phân loại thành ba nhóm lớn dựa trên sắc tố của chúng: Rong nâu (Phaeophyceae), rong đỏ (Rhodophyceae) và rong xanh (Chlorophyceae) [1].

Rong biến là một nguồn tài nguyên biển quan trọng. Từ lâu, rong biển đã được biết đến như một nguồn thực phẩm có nhiều giá trị dinh dưỡng cao và có tác dụng chữa bệnh. Bên cạnh đó, rong biển còn làm nguyên liệu cho rất nhiều ngành công nghiệp như thực phẩm, dệt may, mỹ phẩm, dược phẩm. Rong biển được sử dụng ở nhiễu quốc gia như một nguồn thực phẩm, ứng dụng công nghiệp dược phẩm, làm phân bón.

Rong biến được sử dụng chủ yếu ở chau A, đặc biệt là Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc, nơi trồng rong biển đã trở thành một ngành công nghiệp lớn. Sản xuất rong biến thé giới năm 2000 đạt khoảng 10 triệu tan bao gồm cả tự nhiên và nuôi trồng, 12 nước sản xuất chính hang đầu là: Trung Quốc, Pháp, Anh, Nhật Ban, Chile, Philippines, Hàn Quốc, Indonesia, Na Uy, Hoa Ky, Canada và Ireland [3]. Ở nước ta hiện nay, rong biển đang là một trong những đối tượng có nhiều triển vọng trong công cuộc xây dựng va phát triển kinh tế xã hội. Trồng rong biến sẽ là một trong những ngành nghề mới góp phân đáng ké làm thay đổi bộ mặt các vùng nông thôn nhât là các vùng nông thôn ven biên.

Nguồn gốc rong nho Rong Nho (Caulerpa lentilifera) còn được gọi là trứng cá hồi xanh (green caviar) hay nho bién (sea grapes), được ưa chuộng va su dung như một loại rau xanh trong các món salad tại một số nước châu Á như Nhật Bản, Philippine [4]. Tén khoa hoc: Caulerpa lentillifera Tên tiếng Anh: Sea grape HVTH: NGÔ THỊ THANH TÂM CBHD: PGS.TS ĐỒNG THỊ ANH ĐÀO Tên tiếng Việt: Rong nho Gidi (regnum): Plantae Ngành (divisio): Chlorophyta Lop (class): Bryopsidophyceae Bo (ordo): Bryopsidale Ho (familia): Caulerpaceae Chi (genus): Caulerpa Loai (species): C. lentillifera Rong nho có nguồn sốc từ Philippines, sau đó du nhập vào Nhật Bản và được người Nhật trồng, chế biến thức ăn như một loại rau xanh từ năm 1986.