Luận Văn Thạc Sĩ: Trích Ly Polyphenol Từ Lá Kinh Giới Bằng Enzyme Cellulase Và Pectinase - Chlorogenic Acid, Rosmarinic Acid Và Khả Năng Chống Oxy Hóa

• Tác giả: Đặng Quốc Đạt
• Người hướng dẫn: GS.TS Đống Thị Anh Đào
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu trích ly polyphenol tổng, chlorogenic acid, rosmarinic acid và khả năng chống oxy hóa từ lá cây kinh giới bằng phương pháp thủy phân bởi enzyme cellulase và pectinase
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.4. Tính mới của đề tài nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Tổng quan về cây kinh giới
• 2.2. Mô tả về cây kinh giới
• 2.3. Tác dụng dược lý của kinh giới
• 2.4. Thành phần hóa học
• 2.5. Các hợp chất Flavonoid
• 2.6. Terpenoids và steroids
• 2.7. Tổng quan về chất chống oxy hóa
• 2.7.1. Chất kháng oxy hóa có bản chất enzyme
• 2.7.2. Chất kháng oxy hóa phi enzyme
• 2.8. Tổng quan về Polyphenol
• 2.9. Tổng quan về Chlorogenic acid
• 2.9.1. Tính chất vật lý
• 2.9.2. Công dụng của CGA
• 2.9.3. Khảng năng kháng oxy hóa
• 2.9.4. Khả năng kháng khuẩn
• 2.9.5. Tác dụng chống bệnh tim mạch
• 2.9.6. Khả năng chống đột biến và ung thư
• 2.10. Tổng quan về Rosmaniric acid
• 2.10.1. Tính chất vật lý
• 2.11. Tổng quan về Enzyme
• 2.11.1. Các giai đoạn tác dụng của hệ enzyme cellulase
• 2.11.2. Hệ enzyme pectinase
• 2.11.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng enzyme
• 2.11.3.1. pH môi trường
• 2.11.3.2. Các chất hoạt hóa khác
• 2.12. Quá trình trích ly
• 2.12.1. Cơ sở khoa học
• 2.12.2. Các yếu tố ảnh hưởng khi trích ly bằng dung môi
• 2.12.2.1. Kích thước nguyên liệu
• 2.12.2.2. Tỷ lệ khối lượng giữa nguyên liệu và dung môi
• 2.12.2.3. Nhiệt độ trích ly
• 2.12.2.4. Thời gian trích ly
• 2.12.2.5. Tốc độ của dòng dung môi chảy qua lớp nguyên liệu trong thiết bị trích ly
• 2.13. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam
• 2.13.1. Trên thế giới
• 2.13.2. Tại Việt Nam
• 3. CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU – PHƯƠNG PHÁP
• 3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.2. Lá cây kinh giới
• 3.3. Chế phẩm enzyme
• 3.4. Dụng cụ, thiết bị
• 3.5. Phương pháp nghiên cứu
• 3.6. Quy trình
• 3.7. Nội dung nghiên cứu
• 3.8. Đánh giá nguyên liệu
• 3.9. Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố của quá trình trích ly lá cây kinh giới có sự hỗ trợ của enzyme
• 3.10. Sàng lọc yếu tố thực sự ảnh hưởng đến đối tượng nghiên cứu
• 3.11. Tối ưu điều kiện trích ly polyphenol tổng và hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất khi sử dụng 2 enzyme cellulase và pectinase
• 3.12. Kiểm chứng giá trị tối ưu từ lý thuyết bằng thực nghiệm
• 3.13. Các phương pháp phân tích
• 3.14. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ – BIỆN LUẬN
• 4.1. Phân tích thành phần nguyên liệu lá kinh giới tươi
• 4.2. Ảnh hưởng của các yếu tố của quá trình trích ly lá cây kinh giới có sự hỗ trợ của enzyme
• 4.2.1. Ảnh hưởng của hàm lượng enzyme tổng lên quá trình trích ly
• 4.2.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme cellulase/pectinase lên quá trình trích ly
• 4.2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi lên quá trình trích ly
• 4.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ ethanol lên quá trình trích ly
• 4.2.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình trích ly
• 4.2.6. Ảnh hưởng của pH lên quá trình trích ly
• 4.2.7. Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme lên quá trình trích ly
• 4.2.8. Ảnh hưởng của thời gian xử lý ethanol lên quá trình trích ly
• 4.3. Sàng lọc yếu tố thực sự ảnh hưởng đến đối tượng nghiên cứu
• 4.4. Tối ưu điều kiện trích ly polyphenol tổng cao nhất khi sử dụng 2 enzyme cellulase và pectinase
• 4.5. Khảo sát sự tác động của enzyme lên cấu trúc thành tế bào của lá cây kinh giới bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM)
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu

Nghiên cứu tập trung vào việc trích ly polyphenol từ lá kinh giới bằng phương pháp thủy phân sử dụng enzyme cellulase và pectinase. Mục tiêu chính là tối ưu hóa quy trình để thu được hàm lượng cao các hợp chất Chlorogenic acid, Rosmarinic acid và đánh giá khả năng chống oxy hóa của chúng. Lá kinh giới (Elsholtzia ciliata) được chọn làm nguyên liệu do giàu các hợp chất phenolic có lợi cho sức khỏe. Phương pháp enzyme-assisted extraction (EAE) được áp dụng để tăng hiệu suất trích ly, đồng thời bảo toàn các hoạt tính sinh học của polyphenol.

1.1. Tầm quan trọng của polyphenol

Polyphenol là nhóm hợp chất có nguồn gốc thực vật, được biết đến với khả năng chống oxy hóa mạnh. Chúng có vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa các bệnh liên quan đến stress oxy hóa như ung thư, tim mạch và lão hóa. Chlorogenic acid và Rosmarinic acid là hai hợp chất phenolic chính trong lá kinh giới, có tiềm năng ứng dụng trong dược liệu và thực phẩm chức năng.

1.2. Vai trò của enzyme trong trích ly

Enzyme cellulase và pectinase được sử dụng để phá vỡ cấu trúc thành tế bào thực vật, giúp giải phóng các hợp chất polyphenol một cách hiệu quả. Phương pháp này không chỉ tăng hiệu suất trích ly mà còn giảm thiểu sử dụng dung môi hóa học, đảm bảo tính an toàn và thân thiện với môi trường.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích hóa học và sinh học phân tử để đánh giá hiệu quả của quy trình trích ly. Các yếu tố như nồng độ enzyme, nhiệt độ, thời gian xử lý và tỷ lệ nguyên liệu/dung môi được khảo sát và tối ưu hóa. Mô hình Central Composite Design (CCD) và Response Surface Method (RSM) được áp dụng để phân tích tác động của các yếu tố lên hàm lượng polyphenol tổng.

2.1. Quy trình trích ly

Quy trình bao gồm các bước: xử lý nguyên liệu, thủy phân bằng enzyme, trích ly bằng ethanol và phân tích hàm lượng polyphenol. Các điều kiện tối ưu được xác định bao gồm nồng độ enzyme 1.58%, nhiệt độ 49°C và thời gian xử lý 68.5 phút.

2.2. Phân tích và đánh giá

Hàm lượng Chlorogenic acid, Rosmarinic acid và khả năng chống oxy hóa được đo lường bằng các phương pháp chuẩn như DPPH và HPLC. Kết quả cho thấy dịch trích thu được có hàm lượng polyphenol tổng đạt 19.053 mg GAE/g chất khô, cùng với hoạt tính chống oxy hóa cao.

III. Kết quả và ứng dụng

Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của phương pháp enzyme-assisted extraction trong việc trích ly polyphenol từ lá kinh giới. Các kết quả thu được không chỉ có giá trị trong nghiên cứu khoa học mà còn mở ra tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực như dược liệu, thực phẩm chức năng và chất chống oxy hóa tự nhiên.

3.1. Giá trị khoa học

Nghiên cứu cung cấp dữ liệu quan trọng về tính chất hóa học và tác dụng sinh học của Chlorogenic acid và Rosmarinic acid trong lá kinh giới. Đây là cơ sở cho các nghiên cứu sâu hơn về ứng dụng của các hợp chất này trong y học và công nghiệp.

3.2. Ứng dụng thực tiễn

Dịch trích giàu polyphenol từ lá kinh giới có thể được sử dụng để phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng hoặc dược liệu có tác dụng chống oxy hóa, kháng viêm và hỗ trợ sức khỏe tim mạch.