Luận văn thạc sĩ kỹ thuật hóa học nghiên cứu khả năng kết hợp dịch chiết phenolic từ vỏ hành tây allium cepa l với chitosan trong bảo quản thực phẩm

Nghiên cứu khả năng kết hợp dịch chiết phenolic từ vỏ hành tây với chitosan trong bảo quản thực phẩm, ứng dụng trong ngành thực phẩm.

Trường đại học

Đại học Bách Khoa

Chuyên ngành

Kỹ thuật Hóa học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận văn thạc sĩ

2022

124
4
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu này được tiến hành nhằm khảo sát khả năng kết hợp dịch chiết phenolic từ vỏ hành tây (Allium cepa L.) với chitosan trong bảo quản thực phẩm, đặc biệt là cá basa. Vỏ hành tây chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học, trong đó có polyphenolflavonoid có khả năng kháng oxy hóa cao. Việc sử dụng chitosan, một polymer sinh học, như một chất bảo quản tự nhiên có thể giảm thiểu việc sử dụng các chất bảo quản tổng hợp độc hại. Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá khả năng bảo quản thực phẩm từ sự kết hợp này, nhằm cung cấp một giải pháp an toàn và hiệu quả cho ngành thực phẩm.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng phương pháp trích ly dịch chiết phenolic từ vỏ hành tây bằng dung môi ethanol 40% (v/v). Quá trình này diễn ra trong 60 phút ở nhiệt độ 60°C với tỷ lệ rắn/lỏng là 1/20 (g/mL). Các chỉ tiêu như hàm lượng tổng polyphenolflavonoid được xác định thông qua phương pháp Folin-Ciocalteu và aluminum chloride. Hoạt tính kháng oxy hóa được đánh giá bằng thử nghiệm DPPH, trong khi khả năng kháng khuẩn được kiểm tra trên các chủng vi khuẩn như Bacillus subtilis, Escherichia coli và Staphylococcus aureus. Cuối cùng, khả năng bảo quản của các hỗn hợp được thử nghiệm trên fillet cá basa trong điều kiện lạnh trong 3 tuần.

III. Kết quả nghiên cứu

Kết quả cho thấy hàm lượng polyphenol tổng đạt 82,9 mg GAE/gDW và hàm lượng flavonoid tổng là 191,3 mg QE/gDW. Dịch chiết phenolic từ vỏ hành tây thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa mạnh với giá trị IC50 là 17,19 µg/mL, chỉ gấp 1,6 lần so với vitamin C. Hỗn hợp dung dịch chitosan 1% (w/v) và dịch chiết vỏ hành tây 5% (w/v) cho thấy khả năng kháng khuẩn cao với đường kính vòng vô khuẩn đạt 18 mm trên các chủng vi khuẩn. Hơn nữa, thử nghiệm bảo quản cho thấy fillet cá basa được phủ hỗn hợp này có khả năng ức chế sự peroxide hóa lipid trong 3 tuần, giảm các chỉ số peroxide và tổng vi sinh vật hiếu khí so với mẫu đối chứng.

IV. Thảo luận và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ khẳng định tiềm năng của việc kết hợp dịch chiết phenolic từ vỏ hành tâychitosan trong bảo quản thực phẩm mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các sản phẩm bảo quản tự nhiên, an toàn cho sức khỏe con người. Việc sử dụng các nguyên liệu tự nhiên có sẵn như vỏ hành tây không chỉ giúp giảm thiểu phế phẩm mà còn tận dụng được các hợp chất có lợi cho sức khỏe. Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm, đặc biệt trong việc bảo quản các sản phẩm thủy sản, góp phần nâng cao chất lượng và độ an toàn thực phẩm.

10/01/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Nhu cầu tiêu dùng thực phẩm của con người ngày càng tăng nên nguồn cung cũng tăng theo. Các nhà máy chế biến thực phẩm trong quá trình sản xuất sẽ thải ra môi trường một lượng đáng kể các phế phẩm từ nguồn nguyên liệu đầu vào, khiến vấn đề được đặt ra là làm thế nào để giảm thiểu phế phẩm từ quá trình sản xuất bằng cách chuyển đổi chúng thành các sản phẩm hữu ích hơn. Như vậy, chúng ta vừa có thể tái sử dụng các nguồn nguyên liệu phế phẩm từ quá trình sản xuất – giảm gánh nặng rác thải ra môi trường, vừa tránh gây lãng phí nguồn dinh dưỡng quý giá. Hành tây (Allium cepa L.) được sử dụng phổ biến không chỉ ở Việt Nam mà cả thế giới, nhờ ưu điểm dễ trồng, ít cần chăm sóc, cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao.

Trong những năm gần đây, việc tiêu thụ củ hành tây tăng lên đáng kể nhờ những hiểu biết và kiến thức về lợi ích của loại củ này đối với sức khỏe, đồng nghĩa với việc một lượng lớn vỏ hành bị thải bỏ. Trong khi đó, lớp vỏ hành tây đã được nghiên cứu cho thấy có chứa hàm lượng lớn các hợp chất phenolic có khả năng chống oxy hóa cao. Xuất khẩu thủy sản là thế mạnh của nền kinh tế Việt Nam với mặt hàng chủ đạo là tôm đông lạnh. Nhu cầu xuất khẩu cao, dẫn đến phế phẩm từ vỏ tôm gia tăng.

Chitosan là một polimer sinh học, được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau (tôm, cua, vi nấm, …) trong đó nhiều nhất là từ vỏ tôm. Đây là sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, không độc, không gây ô nhiểm môi trường, lại có hoạt tính sinh học cao. Một số nghiên cứu đã đề cập đến khả năng kháng khuẩn, kháng nấm trên thịt, cá và rau củ quả của chitosan. Tuy nhiên, khả năng kháng oxy hoá của chitosan chưa thật sự vượt trội.

Do vậy, các nghiên cứu gần đây đã định hướng kết hợp chitosan với các nguyên liệu khác có tính oxy hóa để gia tăng tác dụng bảo quản của chitosan. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài “ Nghiên cứu khả năng kết hợp dịch chiết phenolic từ vỏ hành tây (Allium Cepa L.) với chitosan trong bảo quản thực phẩm” được tiến hành nhằm tìm ra hướng ứng dụng cho hai loại phế phẩm này và hướng tới việc thay thế các chất bảo quản tổng hợp bằng các hỗn hợp tự nhiên an toàn hơn với con người. 2  Mục tiêu của đề tài Đề tài được tiến hành nhằm khảo sát khả năng kết hợp chitosan và dịch chiết vỏ hành tây (Allium cepa L.) ứng dụng trong bảo quản cá basa.  Nội dung nghiên cứu Để đạt được mục tiêu đặt ra, nội dung nghiên cứu của đề tài tập trung vào các phần sau:  Trích ly thành phần phenolic từ vỏ hành tây  Đánh giá khả năng kháng oxy hóa, kháng khuẩn của dịch chiết vỏ hành tây.

 Đánh giá khả năng kháng khuẩn của hỗn hợp gồm chitosan và dịch chiết vỏ hành tây theo các tỷ lệ khác nhau. Từ khảo sát đó, chọn ra được tỉ lệ kết hợp cho kết quả tốt nhất.  Khảo sát ứng dụng vào bảo quản thực phẩm, thử nghiệm trên thịt cá basa trong thời gian bảo quản 3 tuần.  Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn Ý nghĩa khoa học Xác định được một số chỉ tiêu hóa lý, chỉ tiêu sinh học (hàm lượng tổng polyphenol, hàm lượng tổng flavonoid, khả năng bắt gốc tự do với giá trị IC50, hàm lượng peroxide).

Xác định được nồng độ thích hợp để bảo quản cá basa của dịch chiết vỏ hành tây (w/v) và chitosan (w/v). Xác định được tỷ lệ kết hợp giữa dịch chiết vỏ hành tây (w/v) và chitosan (w/v) để ứng dụng vào bảo quản cá basa trong 03 tuần. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu có thể cho thấy triển vọng của việc kết hợp dịch chiết vỏ hành và chitosan trong ứng dụng làm phụ gia bảo quản thực phẩm có nguồn gốc thân thiện môi trường. Tổng quan về hành tây 1.

Tên khoa học Hành tây là một cây trồng lâu đời và phổ biến không chỉ ở Việt Nam mà còn cả trên thế giới. Theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, Ủy ban Hữu cơ Quốc gia (USDA Plants Database), hệ thống phân cấp chi loài của hành tây như sau [1]:  Giới: Thực vật  Họ: Liliaceae  Ngành: Magnoliophyta  Chi: Allium L. – hành  Lớp: Liliopsida  Loài: Allium cepa L. – hành tây  Phân lớp: Liliidae  Tên tiếng Anh: Yellow Onion  Bộ: Liliales  Tên tiếng Việt: Hành tây vàng Theo bài báo tổng quan về hành tây của Mariangela năm 2018, loài Allium cepa L.

hay được gọi là hành tây, từ lâu đã được coi là một thành viên của họ Liliaceae. Tuy nhiên, theo các sơ đồ phân loại gần đây thì chi Allium thuộc họ Amaryllidaceae, phân họ Allioideae. Chi này là một trong những chi một lá mầm lớn nhất vì nó bao gồm đến khoảng 850 loài khác nhau. Hành tây - Allium cepa L.

Đặc điểm thực vật Theo Trung tâm Dữ liệu Thực vật Việt Nam (Vietnam Plant Data Center), hành tây (Allium cepa L.) là loài cây thân thảo sống lâu năm, có mùi đặc trưng, rễ hình sợi, ít tốn công chăm sóc nhưng có năng suất và hiệu quả kinh tế cao. Các phần của củ hành tây Hành tây (Allium cepa L.) là một loài cây lưỡng niên với nhiều rễ phụ và rễ vòi, lá hình bầu dục được sắp xếp ở hai bên đối xứng, đồng tâm. Cây lưỡng niên là loài cây tăng trưởng mạnh vào mùa xuân tạo bộ phận dinh dưỡng, giảm tăng trưởng vào mùa hè, tái lập tăng trưởng ở mùa thu để tạo chất dự trữ ở thân, rễ, củ và ngừng tăng trưởng vào mùa đông. Phần gốc lá bên ngoài khô đi, trở nên mỏng dần và có nhiều màu sắc khác nhau, tạo thành lớp vỏ bảo vệ, trong khi phần gốc lá bên trong dày lên thì phát triển thành phần củ.

Phần vỏ này thường có màu nâu nhạt đối với hành tây vàng, màu tím đậm đối với hành tím. Thân chính nằm ở dưới, củ trưởng thành có thể có hình cầu hoặc có thể là tròn hơi dẹp hình bầu dục hoặc bầu dục dài, kích thước củ thay đổi tùy vào giống cây trồng thường có màu vàng, màu tím hoặc là màu trắng, đường kính củ khoảng 4 – 5cm, có lớp 5 vỏ mỏng bao ở ngoài, củ có mùi đặc trưng. Lá dài, ngắn hơn cán hoa, hình trụ, nhọn, rỗng ở giữa [1]. Quá trình hình thành và chín của củ hành tây diễn ra nhanh và sớm trong điều kiện ngày dài và ánh sáng mạnh.

Cây thường cao khoảng 15 đến 45 cm, có lá mọc xen kẽ thành hình rẽ quạt. Hành tây được thu hoạch vào mùa thu, lúc này lá rụng đi và các vảy ngoài của hành tây trở nên khô, giòn và chuyển sang màu vàng sậm [1]. Nếu để lại củ hành tây trong đất qua mùa đông, chu kỳ phát triển của cây sẽ bắt đầu trở lại vào mùa xuân. Thân cây sẽ mọc ra, xuất hiện lá mới, cụm hoa (dạng hình cầu với những bông hoa nhỏ màu trắng).

Hoa hành tây Các giống hành trồng ở nước ta chủ yếu là giống lai, hoặc hạt hành tây được nhập từ Pháp, Nhật, Mỹ và được trồng nhiều ở các tỉnh Ninh Thuận, Lâm Đồng, Vĩnh Phúc, Đà Lạt, Hải Dương,… 1. Hiện trạng Theo số liệu thống kê của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO) năm 2016, nước sản xuất hành tây đứng đầu là Trung Quốc (23.053 tấn), sau đó là Ấn Độ (19.425 tấn), tiếp theo là Ai Cập và Mỹ (khoảng 3.000 tấn), Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Liên bang Nga, Pakistan, Bangladesh và Brazil (từ 2. Hành được sản xuất ở các nước châu Âu chiếm 10,9% sản lượng thế giới, châu Á (65,5%) [1]. Còn ở nước ta, trên cơ sở số liệu thống kê được của Tổng cục Thống kê công bố tỉnh Hải Dương năm 2019, sản lượng gieo trồng của một số cây trồng chủ lực của tỉnh như lúa có diện tích lúa đạt 114.887 ha, chiếm 73,8% tổng diện tích gieo trồng; giảm 1,3% so với năm 2018; diện tích ngô 3.589 ha, chiếm 2,3%, giảm 7,5%; hành tây 5.758 ha, chiếm 3,7%, tăng 11,7% so với năm 2018.

Năm 2019, năng suất của hầu hết cây rau đều thấp hơn so với năm 2018, chủ yếu là giảm ở vụ Đông xuân như: cà rốt (giảm 19,03 tạ/ha), hành củ tươi (giảm 9,4 tạ/ha), mía (giảm 3,85 tạ/ha), củ đậu (giảm 34,39 tạ/ha) [2]. Hành tây cũng là một loại củ có tiềm năng phát triển trong tương lai, đem lại giá trị xuất khẩu cho Việt Nam. Theo Bản tin Thị trường Sản phẩm nông nghiệp của Ban Chỉ đạo Bộ Công thương năm 2021, Anh là một thị trường nhập khẩu rau quả lớn trên thế giới. Đối với trái cây, Anh ở vị trí thứ sáu sau Mỹ, Đức, Nga, Trung Quốc và Hà Lan.

Nước Anh nhập khẩu chủ yếu cà chua (khoảng 400.000 tấn) và hành tây (từ 300. Tác động của Brexit đầu năm 2021 đã khiến Anh giảm nhập khẩu hàng rau quả từ Liên minh châu Âu (EU), thay vào đó, đẩy mạnh nhập khẩu hàng rau quả từ các thị trường ngoài EU. Cũng theo bản báo cáo này, tỷ trọng hàng Việt Nam trên tổng nhập khẩu của Anh ở mặt hàng rau và trái cây trong 07 tháng năm 2021 là 0,650%. Rau – củ – quả hiện là nhóm hàng nông sản có lợi thế sản xuất tại Việt Nam, trong khi tỷ trọng nhóm hàng này của Việt Nam tại Anh vẫn còn thấp.

Trong bối cảnh Hiệp định thương mại tự do Việt Nam – Anh đã được ký kết và có hiệu lực từ ngày 21/5/2021, nước ta vẫn có cơ hội mở rộng thị phần hàng hóa tại Anh [2]. Trong bối cảnh nhu cầu sử dụng hành tây tăng sẽ kèm theo đó là một lượng phế phẩm từ loại củ này, trong đó chủ yếu là phần vỏ. Tại làng Thuận Quang ở xã Dương Xá, huyện Gia Lâm, Hà Nội – là một làng nghề chuyên sản xuất và cung cấp hành phi cho toàn thủ đô, mỗi chủ cơ sở sản xuất hành phi ở đây cho biết, khi sản xuất thì sẽ sử dụng máy bóc hành để bóc lớp vỏ khô từ củ hành tươi. Ước tính, cứ khoảng 5kg hành tây được lột vỏ bằng máy thì sẽ cho tỷ lệ sạch vỏ lên đến 80 – 85%.

Như vậy, lượng vỏ phát sinh 7 sau khi xử lý sơ bộ trước khi đến giai đoạn tiếp theo để chế biến thành hành phi là một con số đáng kể.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài luận văn thạc sĩ mang tiêu đề "Luận văn thạc sĩ về bảo quản thực phẩm bằng dịch chiết phenolic từ vỏ hành tây Allium cepa L và chitosan" của tác giả Lê Ngọc Minh Phương, dưới sự hướng dẫn của TS. Phan Thị Hoàng Anh tại Đại học Bách Khoa, đã nghiên cứu khả năng kết hợp giữa dịch chiết phenolic từ vỏ hành tây và chitosan trong việc bảo quản thực phẩm. Nghiên cứu này không chỉ mở ra hướng đi mới trong công nghệ bảo quản thực phẩm mà còn giúp tăng cường chất lượng và thời gian bảo quản của sản phẩm thực phẩm, đồng thời giảm thiểu việc sử dụng hóa chất độc hại.

Để mở rộng thêm kiến thức về các ứng dụng của chitosan trong lĩnh vực bảo quản thực phẩm, bạn có thể tham khảo bài viết Nghiên cứu tổng hợp và khả năng hấp phụ của vật liệu chitosan apatit đối với chất màu hữu cơ. Bài viết này cũng đề cập đến các ứng dụng của chitosan, giúp bạn hiểu rõ hơn về tính năng và khả năng của loại vật liệu này trong các lĩnh vực khác nhau.

Ngoài ra, nghiên cứu về Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính kháng viêm của cây hầu vĩ tóc Uraria crinita có thể giúp bạn tìm hiểu thêm về các hợp chất tự nhiên và ứng dụng của chúng trong y học, từ đó có thể liên hệ đến việc ứng dụng các chiết xuất tự nhiên trong bảo quản thực phẩm.

Cuối cùng, bài viết Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu và trích ly phenolic từ củ riềng Alpina galanga Willd cũng đáng để tham khảo, vì nó bàn về các chiết xuất phenolic và hoạt tính sinh học của chúng, tương tự như những gì đã được nghiên cứu trong luận văn của bạn.

Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn sâu sắc hơn về các ứng dụng và tiềm năng của các hợp chất tự nhiên trong bảo quản thực phẩm và các lĩnh vực liên quan.