BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ CÔNG THƢƠNG VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ----- ----- GIANG TRUNG KHOA NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH POLYPHENOL TỪ LÁ CHÈ XANH VÀ ỨNG DỤNG TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ CÔNG THƢƠNG VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM ----- ----- GIANG TRUNG KHOA NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH POLYPHENOL TỪ LÁ CHÈ XANH VÀ ỨNG DỤNG TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM Chuyên ngành: Chế biến thực phẩm và Đồ uống Mã số: 62.01 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC 1. Bùi Quang Thuật 2. Ngô Xuân Mạnh LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT Hà Nội – 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với các cộng sự khác; Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực, một phần đã đƣợc công bố trên các tạp chí khoa học chuyên ngành với sự đồng ý và cho phép của các đồng tác giả; Phần còn lại chƣa đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả Giang Trung Khoa ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin đƣợc bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.
Bùi Quang Thuật, Viện Công nghiệp thực phẩm; Cố PGS. Ngô Xuân Mạnh, Học viện Nông nghiệp Việt Nam; GS. Duez – Đại học tự do Bruxelles; GS. Larondelle – Đại học Catholique de Louvain – Vƣơng quốc Bỉ là những ngƣời thầy đã định hƣớng, truyền dạy những kiến thức khoa học và giúp đỡ tôi vƣợt qua những trở ngại và khó khăn trong suốt thời gian thực hiện luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Đảng ủy, Lãnh đạo Viện Công nghiệp thực phẩm, Đảng ủy, Lãnh đạo Học viện Nông nghiệp Việt nam cùng các các Trung tâm, Bộ môn nghiên cứu, Khoa, phòng ban chức năng trong Viện và Học viện đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất và giúp tôi hoàn thành mọi thủ tục cần thiết trong quá trình làm nghiên cứu. Bên cạnh đó, tôi cũng đã nhận đƣợc sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các đồng nghiệp tại Trung tâm Dầu, Hƣơng liệu và Phụ gia thực phẩm – Viện Công nghiệp thực phẩm; các thày cô đang công tác tại khoa Công nghiệp thực phẩm – Học viện Nông nghiệp Việt Nam; các giáo sƣ, đồng nghiệp tại bộ môn Hóa sinh và Dinh dƣỡng – ĐH Catholique de Louvain; các giáo sƣ, đồng nghiệp tại Viện dƣợc – Đại học Tự do Bruxelles. Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ quý báu đó. Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến dự án Việt – Bỉ - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã hỗ trợ cả về vật chất và tinh thần giúp tôi hoàn thành nghiên cứu này.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và ngƣời thân đã luôn ở bên chia sẻ, động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án của mình. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả Giang Trung Khoa iii MỤC LỤC Lời cam đoan .ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt. vi Danh mục bảng .vii Danh mục hình ảnh.
Tính cấp thiết của luận án. Mục tiêu của luận án. Phạm vi nghiên cứu. Nội dung của luận án.
Nghiên cứu lựa chọn loại nguyên liệu cho mục đích chiết tách polyphenol từ lá chè tƣơi. Nghiên cứu quy trình chiết tách polyphenol từ lá chè. Nghiên cứu đánh giá khả năng sử dụng chất chiết polyphenol chè trong bảo quản thực phẩm. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án.
Ý nghĩa khoa học. Ý nghĩa thực tế. Tính mới của luận án. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.
Giới thiệu chung về cây chè. Nguồn gốc và sự phân bố của cây chè. Tình hình sản xuất chè ở Việt Nam. Thành phần hóa học cơ bản của lá chè.
Polyphenol trong chè. Nguồn gốc chuyển hóa và phân loại các hợp chất phenolic thực vật. Bản chất của polyphenol trong chè. Các yếu tố ảnh hƣởng đến hàm lƣợng polyphenol/catechin trong lá chè tƣơi.
Hoạt tính sinh học của polyphenol chè. Nghiên cứu ở việt nam về thành phần polyphenol và hoạt tính sinh học của các giống chè. Một số khái niệm về trích ly và các phƣơng pháp trích ly polyphenol trong chè. Bản chất của quá trình trích ly.
Các phƣơng pháp trích ly. Nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về chiết tách polyphenol chè bằng phƣơng pháp truyền thống. Nghiên cứu ngoài nƣớc. Nghiên cứu trong nƣớc về trích ly polyphenol chè xanh.
Nghiên cứu sử dụng chất chiết/bột chiết polyphenol chè trong bảo quản nông sản thực phẩm. Ứng dụng polyphenol chè trong bảo quản thịt. Ứng dụng polyphenol chè trong bảo quản cá, tôm. Ứng dụng polyphenol chè trong bảo quản rau quả.
VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Vật liệu nghiên cứu. Nguyên liệu chè, chủng vi sinh vật. Thực phẩm sử dụng cho nghiên cứu ứng dụng bột chiết polyphenol.
Hóa chất, thiết bị. Phƣơng pháp nghiên cứu. Lựa chọn nguyên liệu thích hợp cho việc chiết tách polyphenol từ lá chè. Tối ƣu hóa điều kiện chiết tách polyphenol từ lá chè.
Đánh giá khả năng sử dụng bột polyphenol chè trong bảo quản dầu thực vật. Đánh giá khả năng sử dụng bột polyphenol chè trong bảo quản cá thu. Đánh giá khả năng sử dụng bột polyphenol chè trong bảo quản thịt lợn. Phƣơng pháp xử lý thống kê.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Hàm lƣợng polyphenol tổng số, catechin, caffeine, gallic acid và hoạt tính kháng oxi hóa, kháng khuẩn của một số giống chè chính ở việt nam. Hàm lƣợng polyphenol tổng số và hàm lƣợng caffeine của một số giống chè chính ở Việt Nam. 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. Hoạt tính kháng oxi hóa của một số giống chè chính ở Việt Nam. Hoạt tính kháng khuẩn của một số giống chè chính ở Việt Nam. Một số kết luận trong nghiên cứu về nguyên liệu các giống chè.
Nghiên cứu quy trình tách chiết polyphenol từ lá chè. Khảo sát ảnh hƣởng của các yếu tố công nghệ đến hiệu suất thu hồi polyphenol. Tối ƣu hóa các thông số nồng độ dung môi, nhiệt độ và thời gian trích ly. Nghiên cứu quá trình tinh chế polyphenol.
Quy trình chiết tách polyphenol từ lá chè xanh. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm polyphenol chè trong bảo quản thực phẩm. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm polyphenol chè trong bảo quản dầu thực vật. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm polyphenol chè trong bảo quản cá thu.
Nghiên cứu sử dụng chế phẩm polyphenol chè trong bảo quản thịt. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 130 Danh mục bài báo đã công bố. 131 Tài liệu tham khảo.
132 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BHA Butylated hydroxyanisole BHT Butylated hydroxyanisole C Catechin CG Catechingallate CK Chất khô Cs. Cộng sự DMF Dimethyl formamide DPPH 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl EC Epicatechin ECG Epicatechingallate EGC Epigallocatechin EGCG Epigallocatechingallate GCG Gallocatechingallate MAD Malonaldehyde TBA Thiobarbituric acid TBARS Thiobarbituric acid reactive substances TCA Trichloroacetic acid vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Cơ cấu giống chè Việt Nam năm 2009. Hoạt tính quét gốc tự do của một số chất chiết thực vật.
Vi sinh vật chịu ức chế bởi catechin và chất chiết chè. Hàm lƣợng polyphenol tổng số và caffeine trong nguyên liệu giống chè Trung Du, Shan và PH1. Hàm lƣợng catechin và gallic acid trong nguyên liệu các giống chè nghiên cứu. Hoạt tính kháng oxi hóa của nguyên liệu các giống chè nghiên cứu.
Khả năng kháng khuẩn của nguyên liệu các giống chè nghiên cứu. Thành phần phenolic của nguyên liệu loại B – giống chè Shan. Ảnh hƣởng của độ ẩm nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi polyphenol. Ảnh hƣởng của kích thƣớc nguyên liệu đến hiệu suất thu hồi polyphenol.
Ảnh hƣởng của hệ dung môi đến hiệu suất thu hồi polyphenol. Ảnh hƣởng của thời gian trích ly đến hiệu suất thu hồi polyphenol. Ảnh hƣởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu suất thu hồi polyphenol. Ảnh hƣởng của nhiệt độ trích ly đến hiệu suất thu hồi polyphenol.
Ảnh hƣởng của số lần trích ly đến hiệu suất thu hồi polyphenol. Ảnh hƣởng của nồng độ dung môi, thời gian và nhiệt độ trích ly đến hiệu suất thu hồi polyphenol chè. Ảnh hƣởng của nồng độ dung môi, thời gian và nhiệt độ trích ly đến hiệu suất thu hồi catechin tổng số. Ảnh hƣởng của nồng độ dung môi, thời gian và nhiệt độ trích ly đến hoạt tính kháng oxi hóa của sản phẩm dịch chiết chè.
Ảnh hƣởng của nồng độ dung môi, thời gian và nhiệt độ trích ly đến hoạt tính kháng khuẩn của sản phẩm dịch chiết chè. Đánh giá tƣơng quan giữa nồng độ dung môi, thời gian và nhiệt độ trích ly đến hoạt tính kháng khuẩn của dịch chiết polyphenol chè. Kết quả kiểm tra điều kiện trích ly tối ƣu đối với hiệu suất thu hồi polyphenol, catechin tổng số và hoạt tính kháng oxi hóa của dịch chiết chè. Ảnh hƣởng của tỷ lệ dịch chè/dichloromethane đến quá trình tách, tinh chế polyphenol.
Ảnh hƣởng của tỷ lệ dịch chè /ethyl acetate đến quá trình tách, tinh chế polyphenol. Kết quả phân tích các chỉ tiêu an toàn thực phẩm của chế phẩm polyphenol từ chè. So sánh chế phẩm polyphenol nghiên cứu với một số chế phẩm thƣơng mại cùng loại. Ảnh hƣởng của xử lý polyphenol chè đến biến đổi màu sắc của dầu trong quá trình thúc đẩy oxi hóa ở 600C.
Ảnh hƣởng của xử lý polyphenol chè đến biến đổi mùi của dầu trong quá trình thúc đẩy oxi hóa ở 600C. Ảnh hƣởng của xử lý polyphenol chè đến biến đổi độ trong của dầu trong quá trình thúc đẩy oxi hóa ở 600C. Ảnh hƣởng của xử lý polyphenol đến biến đổi chỉ số acid của dầu trong quá trình thúc đẩy oxi hóa ở 600C. Chất lƣợng cảm quan, tính chất hóa lý, vi sinh của mẫu cá thƣơng mại vào thời điểm hết hạn sử dụng (sau 3 ngày bảo quản ở 0 – 40C).
Ảnh hƣởng của xử lý dịch chiết polyphenol chè đến màu sắc của cá thu trong quá trình bảo quản. Ảnh hƣởng của xử lý dịch chiết polyphenol chè đến mùi của cá thu trong quá trình bảo quản. Ảnh hƣởng của xử lý dịch chiết polyphenol chè đến trạng thái của cá thu trong quá trình bảo quản .