Luận án tiến sĩ: Chiết tách polyphenol từ lá chè xanh và ứng dụng trong bảo quản thực phẩm

• Tác giả: Giang Trung Khoa
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Quang Thuật
• Trường học: Viện Công nghiệp Thực phẩm
• Chuyên ngành: Chế biến thực phẩm và Đồ uống
• Đề tài: Nghiên cứu chiết tách polyphenol từ lá chè xanh và ứng dụng trong bảo quản thực phẩm
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. Lời cam đoan
• 1.2. Mục lục
• 1.3. Danh mục chữ viết tắt
• 1.4. Danh mục bảng
• 1.5. Danh mục hình ảnh
• 1.6. Tính cấp thiết của luận án
• 1.7. Mục tiêu của luận án
• 1.8. Phạm vi nghiên cứu
• 1.9. Nội dung của luận án
• 1.10. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
• 1.10.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.10.2. Ý nghĩa thực tế
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Giới thiệu chung về cây chè
• 2.2. Nguồn gốc và sự phân bố của cây chè
• 2.3. Tình hình sản xuất chè ở Việt Nam
• 2.4. Thành phần hóa học cơ bản của lá chè
• 2.5. Polyphenol trong chè
• 2.6. Nguồn gốc chuyển hóa và phân loại các hợp chất phenolic thực vật
• 2.7. Bản chất của polyphenol trong chè
• 2.8. Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng polyphenol/catechin trong lá chè tươi
• 2.9. Hoạt tính sinh học của polyphenol chè
• 2.10. Nghiên cứu ở Việt Nam về thành phần polyphenol và hoạt tính sinh học của các giống chè
• 2.11. Một số khái niệm về trích ly và các phương pháp trích ly polyphenol trong chè
• 2.11.1. Bản chất của quá trình trích ly
• 2.11.2. Các phương pháp trích ly
• 2.12. Nghiên cứu trong và ngoài nước về chiết tách polyphenol chè bằng phương pháp truyền thống
• 2.12.1. Nghiên cứu ngoài nước
• 2.12.2. Nghiên cứu trong nước về trích ly polyphenol chè xanh
• 2.13. Nghiên cứu sử dụng chất chiết/bột chiết polyphenol chè trong bảo quản nông sản thực phẩm
• 2.13.1. Ứng dụng polyphenol chè trong bảo quản thịt
• 2.13.2. Ứng dụng polyphenol chè trong bảo quản cá, tôm
• 2.13.3. Ứng dụng polyphenol chè trong bảo quản rau quả
• 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Vật liệu nghiên cứu
• 3.2. Nguyên liệu chè, chủng vi sinh vật
• 3.3. Thực phẩm sử dụng cho nghiên cứu ứng dụng bột chiết polyphenol
• 3.4. Hóa chất, thiết bị
• 3.5. Phương pháp nghiên cứu
• 3.5.1. Lựa chọn nguyên liệu thích hợp cho việc chiết tách polyphenol từ lá chè
• 3.5.2. Tối ưu hóa điều kiện chiết tách polyphenol từ lá chè
• 3.5.3. Đánh giá khả năng sử dụng bột polyphenol chè trong bảo quản dầu thực vật
• 3.5.4. Đánh giá khả năng sử dụng bột polyphenol chè trong bảo quản cá thu
• 3.5.5. Đánh giá khả năng sử dụng bột polyphenol chè trong bảo quản thịt lợn
• 3.5.6. Phương pháp xử lý thống kê
• 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Hàm lượng polyphenol tổng số, catechin, caffeine, gallic acid và hoạt tính kháng oxi hóa, kháng khuẩn của một số giống chè chính ở Việt Nam
• 4.2. Hàm lượng polyphenol tổng số và hàm lượng caffeine của một số giống chè chính ở Việt Nam
• 4.3. Thành phần catechin trong một số giống chè chính ở Việt Nam. Quan hệ giữa polyphenol tổng số và catechin tổng số trong một số giống chè chính ở Việt Nam
• 4.4. Hoạt tính kháng oxi hóa của một số giống chè chính ở Việt Nam
• 4.5. Hoạt tính kháng khuẩn của một số giống chè chính ở Việt Nam
• 4.6. Một số kết luận trong nghiên cứu về nguyên liệu các giống chè
• 4.7. Nghiên cứu quy trình tách chiết polyphenol từ lá chè
• 4.7.1. Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến hiệu suất thu hồi polyphenol
• 4.7.2. Tối ưu hóa các thông số nồng độ dung môi, nhiệt độ và thời gian trích ly
• 4.7.3. Nghiên cứu quá trình tinh chế polyphenol
• 4.7.4. Quy trình chiết tách polyphenol từ lá chè xanh
• 4.8. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm polyphenol chè trong bảo quản thực phẩm
• 4.8.1. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm polyphenol chè trong bảo quản dầu thực vật
• 4.8.2. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm polyphenol chè trong bảo quản cá thu
• 4.8.3. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm polyphenol chè trong bảo quản thịt
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• Danh mục bài báo đã công bố
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Chiết tách polyphenol từ lá chè xanh

Nghiên cứu tập trung vào việc chiết tách polyphenol từ lá chè xanh, một nguồn nguyên liệu tự nhiên giàu chất chống oxy hóa. Phương pháp chiết xuất được sử dụng là trích ly bằng dung môi, đảm bảo hiệu suất thu hồi cao và phù hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam. Các yếu tố công nghệ như độ ẩm, kích thước nguyên liệu, loại dung môi, nhiệt độ và thời gian trích ly được tối ưu hóa để đạt hiệu suất tối đa. Kết quả cho thấy, lá chè xanh chứa hàm lượng polyphenol cao, đặc biệt là các catechin như EGCG, EGC, ECG, có hoạt tính sinh học mạnh.

1.1. Phương pháp chiết xuất

Phương pháp chiết xuất bằng dung môi được lựa chọn do tính đơn giản và hiệu quả. Các thông số như nồng độ dung môi, nhiệt độ và thời gian trích ly được điều chỉnh để tối ưu hóa quá trình. Kết quả cho thấy, sử dụng ethanol 70% ở nhiệt độ 60°C trong 2 giờ mang lại hiệu suất thu hồi polyphenol cao nhất.

1.2. Tinh chế polyphenol

Sau quá trình trích ly, dịch chiết được tinh chế để loại bỏ tạp chất và nâng cao độ tinh khiết của polyphenol. Phương pháp tách bằng dung môi hữu cơ như ethyl acetate được áp dụng, giúp thu được chế phẩm polyphenol với độ tinh khiết trên 90%.

II. Ứng dụng polyphenol trong bảo quản thực phẩm

Nghiên cứu đánh giá khả năng sử dụng polyphenol chiết từ lá chè xanh như một chất bảo quản tự nhiên trong bảo quản các loại thực phẩm như dầu thực vật, cá thu và thịt lợn. Kết quả cho thấy, polyphenol có khả năng ức chế quá trình oxy hóa và sự phát triển của vi khuẩn, giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm. Đặc biệt, polyphenol giúp duy trì chất lượng cảm quan và giá trị dinh dưỡng của thực phẩm.

2.1. Bảo quản dầu thực vật

Polyphenol được thêm vào dầu đậu nành và dầu cọ, giúp giảm đáng kể quá trình oxy hóa lipid. Chỉ số peroxide và acid của dầu được duy trì ở mức thấp, chứng tỏ hiệu quả của polyphenol trong việc ngăn ngừa sự hư hỏng của dầu.

2.2. Bảo quản cá thu

Khi sử dụng polyphenol trong bảo quản cá thu, quá trình oxy hóa lipid và sự phát triển của vi khuẩn được kiểm soát hiệu quả. Cá thu được bảo quản bằng polyphenol duy trì được màu sắc, mùi vị và độ tươi ngon trong thời gian dài hơn so với các phương pháp truyền thống.

2.3. Bảo quản thịt lợn

Polyphenol cũng được ứng dụng trong bảo quản thịt lợn, giúp giảm thiểu sự phát triển của vi khuẩn và quá trình oxy hóa lipid. Thịt lợn được bảo quản bằng polyphenol duy trì được độ ẩm, màu sắc và hương vị tự nhiên, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm.

III. Hoạt tính sinh học của polyphenol

Nghiên cứu khẳng định hoạt tính sinh học mạnh mẽ của polyphenol chiết từ lá chè xanh, bao gồm khả năng chống oxy hóa và chống vi khuẩn. Các catechin như EGCG và EGC được chứng minh có khả năng quét gốc tự do mạnh, cao hơn nhiều so với các chất chống oxy hóa thông thường như vitamin C và α-tocopherol. Ngoài ra, polyphenol còn có khả năng ức chế sự phát triển của các vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm, mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.

3.1. Khả năng chống oxy hóa

Polyphenol trong lá chè xanh có khả năng quét gốc tự do DPPH mạnh, cao gấp nhiều lần so với các chất chống oxy hóa thông thường. Điều này giúp ngăn ngừa quá trình oxy hóa lipid trong thực phẩm, kéo dài thời gian bảo quản.

3.2. Khả năng chống vi khuẩn

Nghiên cứu cho thấy, polyphenol có khả năng ức chế sự phát triển của các vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm như E. coli và Salmonella. Điều này mở ra tiềm năng ứng dụng polyphenol như một chất bảo quản tự nhiên an toàn và hiệu quả.

IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu không chỉ cung cấp một quy trình chiết tách polyphenol hiệu quả từ lá chè xanh mà còn mở ra hướng ứng dụng mới trong bảo quản thực phẩm. Việc sử dụng polyphenol như một chất bảo quản tự nhiên giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào các chất bảo quản hóa học, đảm bảo an toàn thực phẩm và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng. Đồng thời, nghiên cứu góp phần nâng cao giá trị của cây chè Việt Nam, thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp chế biến chè.

4.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu cung cấp dữ liệu khoa học toàn diện về hàm lượng và hoạt tính sinh học của polyphenol trong lá chè xanh, góp phần làm phong phú thêm kiến thức về các hợp chất tự nhiên có lợi cho sức khỏe.

4.2. Ý nghĩa thực tiễn

Việc ứng dụng polyphenol trong bảo quản thực phẩm giúp kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm, giảm thiểu tổn thất sau thu hoạch và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về thực phẩm an toàn và chất lượng.