MỞ ĐẦU Khi nên kinh tế ngày càng phát triển thì nhu cầu ăn uống của con người không chỉ là ăn đủ mà còn là ăn khỏe. Trong đó, rau quả luôn là sản phẩm được tiêu thụ mạnh, chúng cung cấp 10% nhu cầu dinh dưỡng hàng ngày và là nguồn thực phẩm quan trọng dé cung cấp khoáng và vitamin [1]. Việc sử dụng rau quả trong khẩu phân ăn còn giúp ngăn ngừa sự xuất hiện stress oxi hóa, là nguyên nhân của rất nhiều bệnh nguy hiểm như ung thu, tim mạch, suy giảm hệ thần kinh và lão hóa sớm [2]. Quả trâm có tên khoa học là Syzygium cumini và là một loại quả khá phố biến ở nước ta.
Day là loại thực vật mọc tự nhiên và có thé được sử dụng trong nhiều lĩnh vực. Quả trâm có thể dùng để ăn tươi hoặc chế biến thành nước ép, thạch, syrup, giấm, rượu, và bánh pudding. Trong y học cổ truyền, quả tram dùng dé điều trị bệnh tiêu chảy mãn tính và rỗi loạn đường ruột [3]. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu công bố vẻ thành phan các hợp chất trong quả trâm cũng như khả năng chống oxi hóa của chúng.
Veigas và cộng sự (2007), đã trích ly dịch từ qua tram với dung môi HCI 1% trong methanol dé phân tích các thành phan anthocyanin, các hợp chat phenolic và đánh giá hoạt tính chống oxi hóa của chúng [4]. Benherlal và cộng sự (2007), sử dung ethanol với tỷ lệ 1:2 (w/v) để trích ly các hợp chất trong quả tram và báo cáo rằng các hợp chat anthocyanin chỉ có mặt trong phân thịt quả, còn hợp chất phenolic thì có mặt trong cả phân thịt quả, lẫn vỏ hạt và hạt, hàm lượng của hợp chất phenolic cũng như hoạt tính chống oxi hóa trong phan hạt là cao hơn so với vỏ hạt, và trong vỏ hạt thì cao hơn so với trong thịt quả [5]. Ngoài ra, Banerjee và cộng sự (2005), khi sử dụng nước nóng để trích ly các hợp chất có trong thịt quả tram khô và nhận thấy, thịt quả tram có chứa nhiều thành phần hợp chất có hoạt tính chống oxi hóa như vitamin C, axit galic, hợp chất phenolic, anthocyanin và tannin [6]. Ở Việt Nam, các nghiên cứu công bố về quả trâm vẫn còn rất ít, và tính đến nay, năm 2015, vẫn chưa có công bố nào về VIỆC SỬ dụng chế phẩm enzyme để trích ly dịch qua tram kế cả trong va ngoài nước.
Vì vậy, chúng tôi chọn để tài nghiên cứu là “Sử dụng chế phẩm enzyme pectinase để trích ly dịch quả giàu các chất chong oxi hóa từ qua tram (Syzygium cumini)”. Mục đích nghiên cứu là tìm ra các điều kiện tối ưu của quá trình trích ly dịch quả tram bằng phương pháp enzyme, góp phan đa dạng hóa các sản phẩm dich quả giàu các hợp chat chong oxi hóa. Nguôn gốc, định danh 1. Nguôn gốc và phân bố Cây tram (Syzygium cumini) được cho là có nguồn gốc từ An Độ.
Hiện nay cây trâm được biết đến ở cả hai khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới. Cây thích ứng với điều kiện âm ướt và lây lội, có thể chịu đựng được các điều kiện hạn hán và lũ lụt liên tục [7]. Trên thế giới, loại cây này được phân bố ở các vùng thuộc Chau Phi như Kenya, Tanzania, Uganda; ở Châu Á: Ấn Độ, Indonesia, Malaysia (theo GRIN, Bộ Nông Nghiệp Hoa Ky), Philippin [7]; ở châu Mỹ: Hoa Ky, Hawaii, Guatemala, Belize, Surinam, Venezuela va Brazil [7|; ở vùng Caribe: Bermuda, Cuba, Haiti, Jamaica, quan dao French Antilles Lesser va Trinidad, Tela, Honduras [7]. Tại Việt Nam, cây phan bố ở nhiều khu vực bao gom vung nui Lang Son, Ngoc Linh, Da Lạt, Tây Ninh, An Giang [8] và còn được gọi với các tên khác như tram mốc hay vôi rừng (theo FAO).
Định danh Tên khoa học: Syzygium cumini [9] - - GIới: Thực Vat (Plantae) - Ngành: Ngọc Lan (Magnoliophyta) - Lớp: Ngọc Lan (Magnoliopsida) - Phan lớp: Hoa Hồng (Rosidae) - Bo: Sim (Myrtales) - Ho: Sim (Myrtaceae) - Chi: tram (Syzygium) 1. Đặc điểm thực vật và thành phan dinh dưỡng Ở Việt Nam, cây trâm là loại thực vật mọc tự nhiên. Cây có chiều cao trung bình từ 10 đến 15m nhưng có thé cao đến 30 m, đường kính thân cây từ 40 đến 100 cm. Quả trâm (hình 1.1) phát triển vào tháng 6 và tháng 7, thuộc dạng quả hạch, có hình bầu dục, khi còn non có màu xanh lục và chuyển sang màu tím đen khi chín (theo FAQ).
Vào mùa thu hoạch, một cây tram 5 tuôi có thể cho đến 700 quả [10]. Qua trâm(A) [10]va các giai đoạn chín cua qua tram (B) [11] Theo Milene và cộng sự (2012), quả tram có chứa 0,6% pectin và 0. Day là loại quả giàu axit citric, axit malic [13] và có nhiều thành phần có khả năng chống oxi hóa cao như axit galic, anthocyanins [14], tannin và flavonol [15]. Theo nghiên cứu của Venkateswarlu (1952), vị chua cua qua là do axit galic và màu sắc quả là phụ thuộc vào thành phan anthocyanin [16].
Thành phan dinh dưỡng của qua tram được trình bày trong bảng 1. Thành phân dinh dưỡng của quả trâm (Theo Cơ sở dữ liệu USDA) Giá trị dinh dưỡng tính cho 100g quả Năng lượng 251kJ (60 kcal) Carbohydrat 15 56g Chat béo 0,23¢ Protein 0,72¢g Nuoc 83,13¢ Vitamin A 3 1U Thiamin (Vitamin B1) 0,006mg Riboflavin (Vitamin B2) 0,012mg Niacin (Vitamin B3) 0,260mg Axit pantothenic (Vitamin B5) 0,160mg Vitamin B6 0,038mg Vitamin C 14,3mg Canxi 19mg Sat 0,19mg Magie I5mg Phospho 17mg Kali 79mg Natri 14mg 1. Carbohydrat Carbohydrat là một trong những thành phan quan trọng của thực phẩm. Chúng có thé tồn tại ở dạng độc lập hoặc liên kết với các phân tử khác trong tế bào.
Một số carbohydrat dễ tiêu hóa và là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng đối với con người. Carbohydrat góp phan tạo nên độ ngọt va đặc điểm kết cầu của nhiều thực phẩm (Theo FAO/WHO, 1974). Carbohydrat trong quả tram bao gồm: raffinose, ølucose, fructose [17]. và cộng sự (2009), nghiên cứu trên dịch chiết từ quả trâm tươi cho thấy hàm lượng đường tổng là 14,31%, trong đó đường khử chiém 5,72% [18].
Hop chat phenolic va anthocyanin Nghiên cứu của Kubola và cộng sự (2011) cho thay, hàm lượng phenolic tổng trong quả tram được xác định theo phương pháp Folin—Ciocalteu là 4,97+ 0,9lmg GAE/g [19]. Theo Gardner và cộng sự (2000), các hợp chất phenolic là thành phan đóng góp chính trong hoạt động khang oxy hóa của các loại nước ép từ rau qua [20] do chúng có khả năng cung cấp hydro hiệu quả trong hoạt động kháng oxy hóa [21]. Trong các hợp chat phenolic thì axit galic hiện diện trong qua tram được xem là một chất kháng oxy hóa mạnh mẽ [22]. Khả năng kháng oxy hóa của axit galic, xác định theo cả hai phương pháp ABTS và DPPH, được cho là cao hon so với vitamin C va các thành phần phenolic khác như quercetin, epicatechin, catechin, rutin và axit chlorogenic [23].
Ngoài ra, trong qua tram còn có tannin, một polyphenol tan trong nước, đây cũng là chat có hoạt tinh kháng oxy hóa cao; hon nữa tannin còn có tác dụng bảo vệ chống lại sự phá hủy DNA [24. Các hợp chất phenolic có thé được chia làm 2 nhóm lớn: flavonoid và non- flavonoid [26]. Anthocyanin thuộc nhóm flavonoid, là hợp chất tạo nên màu tím của quả và có tính chống oxi hóa [27]. Trong các dạng của anthocyanin thì cyanidin là dang pho biến nhất [28].
Trong quá trình tiêu hóa, anthocyanin glycoside vẫn còn nguyên vẹn khi đi từ đường tiêu hóa vào mau của động vật có vú [29]. Khi dịch chiết từ qua tram được thủy phân bang axit, người ta tìm thấy sự hiện diện của glucose, và glucose có thé là loại đường duy nhất liên quan đến sự hình thành của các anthocyanin glycoside. Ngoài ra, kết quả phân tích HPLC khăng định ba hợp chất chiếm hàm lượng cao trong thành phan anthocyanin là glucoglucoside delphinidin, petunidin và malvidin [4]. Vitamin Nhiều nghiên cứu trước đây cho thay, qua tram ở các vùng khác nhau trên thé giới sẽ chứa thành phần vitamin khác nhau.
Kết quả phân tích quả trâm tại Lancetilla Experimental Garden, Honduras, cho biết trong 100gram phan ăn được của qua chứa: 0,004mg carotene; 0,008mg thiamine (vitamin BI); 0,009mg riboflavin (vitamin B2); 0,290mg niacin (vitamin B3); va axit ascorbic (vitamin C) là 57mg [30]. Nghiên cứu trên qua tram tai An Độ cũng cho thấy, trong 100gram phan ăn được cua qua có chứa: 8 IU vitamin A, 0,01-0,03mg thiamine, 0,009- 0,01 mg riboflavin, 0,20 — 0,29mg niacin, 5,70 — 18,00mg axit ascorbic [31]. Trong số các vitamin thì vitamin C là một trong những vitamin tan trong nước, có vai trò to lớn trong hàng trăm chức năng của cơ thể. Vitamin C giúp xây dựng collagen, góp phan vào việc sản xuất hemoglobin, thúc day sản xuất các tế bào máu trong tủy xương và thậm chí còn giúp chữa lành vết thương, vết bỏng và các mô bị hỏng.
Chỉ với một lượng nhỏ vitamin C có thé bảo vệ các phân tử quan trọng, không thể thiếu trong cơ thể, chăng hạn như protein, lipid, carbohydrate và axit nucleic (DNA và RNA) khỏi bị hư hại bởi các sốc tự do và các loại phan ứng oxi hóa được tạo ra trong quá trình trao đổi chất bình thường, hoặc do tiếp xúc với chất độc và chất gây ô nhiễm. Đặc biệt, vitamin C còn có thể tái sinh chất kháng oxy hóa khác như vitamin E [32. Khi tham gia vào hoạt động chong oxi hóa, vitamin C đóng vai trò là chất cho proton hydro để dập tắt các gốc tự do và trở thành một ascorbyl tương đối bên [34]. Khả năng chống oxi hóa Trái tram chứa nhiều loại hợp chat kháng oxy hóa khác nhau, bao gồm flavonoid, phenol, carotenoid và vitamin, mà tất cả đều có lợi cho sức khỏe con người, giảm nguy cơ mắc các bệnh thoái hóa do stress oxy hóa, và ức chế quá trình oxy hóa của phân tử [19].
Các nghiên cứu của Kheaw-on và cộng sự (2009) cho thay, khả năng chống oxi hóa của quả trâm qua các giai đoạn chín khác nhau là khác nhau. Trong đó, kết quả xác định theo 3 phương pháp FRAP, ABTS và DPPH đều cho thấy khả năng chống oxi hóa của các thành phan trong thịt quả khi quả đạt độ chín hoàn toàn là cao nhất so với các giai đoạn khác [35]. Day cũng là cơ sở để chúng tôi lựa chọn độ chín của nguyên liệu sử dung cho các thí nghiệm trong dé tài này. Các sản phẩm từ quả trâm Trong thực phẩm, quả trâm được dùng làm bánh [36].
Ở An Độ, quả trâm được dùng để sản xuất nước ép đóng chai [38| và làm giảm [39]. O Goa [40] và ở Philippin [41], quả tram được dùng làm nguyên liệu dé sản xuất rượu. Trong y học, quả trâm được ghi nhận là loại quả đóng góp rất nhiều trong y học dân tộc cũng như trong dược phẩm thương mại [10].