Đặt vấn đề Trong những năm gần đây việc tiêu thụ nhiều loại nước trái cây nhiệt đới có giá trị dinh dưỡng đã tăng lên đáng kể. Quả ổi là một nguồn thực phẩm có nhiều chất chống oxy hóa như polyphenol và β-carotenes [9, 10 và 11]. Trong ổi cũng có một lượng lớn vitamin như axit ascorbic [11] và là một nguồn chứa rất nhiều các khoáng chất quan trọng như photpho, canxi, và sắt [10, 12]. Hơn nữa, quả ổi có thể được làm thành nhiều dạng sản phẩm thực phẩm nhờ có mùi hương rất đặc biệt.
Quả ổi còn được sử dụng để sản xuất sản phẩm nước ép công nghiệp hay phối trộn với các loại nước ép khác. Sau khi sản xuất nước ép ổi đào, lượng bã còn lại cũng có thể được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi. Các nghiên cứu đã được tiến hành trên lượng bã còn sót lại từ quá trình sản xuất nước ổi ép cho thấy vẫn còn các hợp chất polyphenol như axit polyphenol và flavonoid, là các hợp chất chống oxy hóa.Việc tái sử dụng một cách hiệu quả lượng bã quả ổi thừa có thể là nguồn cung cấp polyphenol quan trọng, thể hiện qua nghiên cứu gần đây của Jimenez-Escrig và cộng sự [13]. Vì vậy tách chiết triệt để các hợp chất có giá trị từ bã quả ổi sau khi ép giúp tránh lãng phí một cách có hiệu quả.
Việt Nam là một quốc gia nhiệt đới sản xuất nhiều loại nước trái cây như: ổi, măng cụt, sầu riêng,. Quả ổi là một trong những loại trái cây hàng đầu được phân phối trên toàn quốc. Tuy nhiên việc bảo quản còn nhiều hạn chế, do thực tế quả ổi rất dễ thâm sạm, hư hỏng và không thể cất giữ trong một thời gian dài nếu như không có nguồn ra là các nhà máy sản xuất hoặc siêu thị sẽ dẫn đến giá bán giảm và dẫn đến thua lỗ cho nông dân. Do đó, nghiên cứu này nhằm mục đích tận dụng triệt để các hoạt chất còn sót lại trong bã ổi đào sau khi sản xuất nước ép của các nhà máy để sử dụng làm sản phẩm phụ phẩm có giá trị.
Các polyphenol không chỉ là các hoạt chất đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe của con người mà chúng còn đóng vai trò rất quan trọng đối với sức khỏe của vật nuôi. Bên cạnh đó thức ăn thành phẩm rất dễ bị oxy hóa đặc biệt đối với thức ăn thành phẩm có hàm lượng chất béo cao hoặc thức ăn được bảo quản trong thời gian dài ở điều kiện không thuận lợi gây ra mùi khó chịu và làm hao hụt dinh dưỡng trong thức ăn của vật nuôi. m 2 Từ lý do trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tách chiết polyphenol từ bã ổi đào sau khi sản xuất nước ép và hướng tới ứng dụng kiểm soát quá trình oxy hóa thức ăn chăn nuôi giàu chất béo”. Mục đích nghiên cứu - Tách chiết polyphenol từ bã quả ổi đào sau khi sản xuất nước ép ổi đào.
- Đánh giá hoạt tính sinh học của dịch chiết và hướng tới ứng dụng bảo quản thức ăn chăn nuôi giàu chất béo. Yêu cầu - Đánh giá được thành phần nguyên liệu ban đầu. - Nghiên cứu lựa chọn được một số thông số tách chiết polyphenol thích hợp - Tối ưu hóa được điều kiện chiết polyphenol trên dung môi đã chọn. - Đánh giá được hoạt tính sinh học của dịch chiết polyphenol và thử nghiệm kiểm soát khả năng chống oxy hóa của dịch chiết polyphenol trong việc bảo quản thức ăn chăn nuôi giàu chất béo.
- Hoàn thiện được quy trình tách chiết dựa trên các thông số công nghệ đã phân tích. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 1. Ý nghĩa khoa học Tạo ra quy trình tách chiết polyphenol từ bã quả ổi đào và đánh giá được hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết. Giúp sinh viên củng cố và hệ thống lại các kiến thức đã học và bổ sung vào kiến thức lý thuyết được học thông qua hoạt động thực tiễn.
Giúp bản thân sinh viên học hỏi kiến thức, tích lũy được kinh nghiệm thực tế cũng như tác phong làm việc, nghiên cứu khoa học phục vụ cho cho công tác sau này. Ý nghĩa thực tiễn Góp phần gia tăng hiệu quả kinh tế cho người dân trồng ổi với khả năng tận dụng phụ phẩm từ quả ổi. Hướng tới ứng dụng thử nghiệm polyphenol từ bã quả ổi vào bảo quản thức ăn chăn nuôi ngăn ngừa sự oxy hóa chất béo. m 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Giới thiệu về cây ổi Ổi (danh pháp khoa học: Psidium guajava) là loài cây ăn quả thường xanh lâu năm, thuộc họ Đào kim nương, có nguồn gốc từ Brasil được Carl Linnaeus mô tả khoa học đầu tiên vào năm 1753. Cây Ổi thuộc: Giới Plante Bộ Myrtalet Họ Myrtaceae Chi Psidium Loài Psidium guajava Hình 2. Đặc điểm thực vật Chi Psidium có 3 loài chính là: - Psidium littorale Raddi (ổi xẻ): cây gỗ nhỏ, cao khoảng 6m, nhánh tròn. Hoa đơn độc mọc ở nách lá, màu trắng [2].
- Psidium cujavillus Burm (ổi cảnh): cây gỗ nhỏ, cao 2 - 3m, nhánh non vuông. Lá có phiến nhỏ, dài 3 - 5cm, rộng 1 - 1,8cm; gân phụ 11 - 15 cặp, cuống lá dài 1 - 2mm. Hoa trắng, đơn độc mọc ở kẽ lá, cọng ngắn, lá đài dày, nhiều nhị. Quả tròn, to khoảng 2 - 3,5cm, hột nhiều, nhỏ [2].
là cây gỗ cao 3 - 5m, cành non vuông, có lông mềm, cành già hình trụ nhẵn. Thân có vỏ mỏng, trơn nhẵn, khi già bong ra từng mảng. Lá đơn, mọc đối, hình bầu dục, mặt trên màu lục sẫm, mặt dưới nhạt có gân nổi rõ. Hoa trắng mọc đơn độc hoặc tập trung 2 - 3 cái ở kẽ lá, có 4 - 5 cánh hoa, rất nhiều nhị, chỉ nhị rời, bao phấn có trung đới rộng, bầu dưới 5 ô dính vào ống đài.
Quả hình m 4 cầu, khi xanh có vị chua chát, khi chín màu vàng, ruột màu đỏ, trắng hoặc vàng, có vị ngọt. Quả mọng, ở đầu quả có sẹo của đài tồn tại, có rất nhiều hạt hình thận [3]. Lá, hoa, quả và hạt, thân và vỏ cây ổi 2. Đặc điểm phân bố và sinh thái Ở Việt Nam, ổi là cây ăn quả quan trọng được trồng hầu như ở khắp các địa phương cả vùng đồng bằng và vùng miền núi, tuy nhiên chúng không có ở những vùng cao trên 1500m.
Ổi trồng có khoảng 7 - 10 giống khác nhau, là cây ưa sáng, sinh trưởng phát triển tốt trong một giới hạn rộng của vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, ra hoa và quả hàng năm [4].3 a) Quả ổi ruột đỏ b) Quả ổi ruột trắng 2. Thành phần hóa học của quả ổi Thành phần hóa học của quả ổi bao gồm: Flavonoid, tanin, tinh dầu, vitamin C, đường, carotene ,… - Flavonoid: Trong cả quả xanh và chín đều có quercetin, leucocyanidin, mecocyanidin, guajavarin [19]. - Tanin: Với hàm lượng cao khi quả còn xanh và thấp hơn khi quả chín, cũng thuộc loại pyrogalol với cả arabio ester của acid ellagic, acid gallic,. m 5 - Tinh dầu: β-carophylen (24,1%), nerolidol (17,3%), 3-phenyl acetat (5,3%), carophyllen oxid (5,1%) [20].
- Các thành phần khác: + Quả ổi rất giàu giá trị dinh dưỡng. Phân tích thành phần hóa học của quả ổi ở Ấn Độ cho thấy: nước (81,7%), protein (0,9%), chất béo (0,3%), sợi (5,2%), các hydrat carbon chủ yếu ở dạng đường khử (11,2%), các hợp chất vô cơ (0,7%), Ca, Mg, acid oxalic, P, Fe, Na, Cu, sulfua, thiamin, riboflavin, acid nicotinic, vitamin C [4]. + Hàm lượng vitamin C trong quả ổi gấp 4 - 10 lần quả chanh, chúng thay đổi khá nhiều, trung bình từ 100 - 1000mg/100g, nhiều nhất ở phần vỏ quả rồi đến phần cùi [4]. + Hạt ổi chiếm 6 - 12% trọng lượng quả và có khoảng 14% một chất dầu béo có mùi thơm [4].
Hoạt tính sinh học và công dụng Ổi không chỉ là một nguồn thực phẩm dinh dưỡng mà còn giống như một loại thuốc dân gian được sử dụng rộng rãi ở các khu vực cận nhiệt đới trên toàn thế giới [21]. Người ta biết rằng ổi thường được sử dụng ở nhiều nơi trên thế giới để chữa nhiều bệnh như tiêu chảy, hạ sốt, kiết lỵ, viêm dạ dày ruột, tăng huyết áp, tiểu đường, sâu răng, giảm đau. Hoạt động kháng khuẩn Quả ổi có hoạt tính kháng khuẩn cao, chúng chứa các hoạt chất chống ung thư và chống oxy hóa. Có rất nhiều hợp chất như axit Gallic, galangin, kaempferol, homogentisic acid và cyanidin 3-glucoside được tìm thấy trong vỏ, hạt và bã của quả ổi theo nghiên cứu của Chen Y và cộng sự [22].
Hoạt động chống tiêu chảy Tiêu chảy là một trong những vấn đề sức khỏe phổ biến và được công nhận và là vấn đề toàn cầu. Nó rất phổ biến ngay cả ở các nước phát triển. Ước tính có khoảng 2,2 triệu người chết hàng năm do tiêu chảy; hầu hết trong số họ, là trẻ em hoặc trẻ sơ sinh [23]. m 6 Quả ổi được sử dụng để điều trị tiêu chảy do độc tố E.
aureus theo nghiên cứu của Vieira RHSF và cộng sự [24]. Chiết xuất từ quả ổi có hoạt tính chống tiêu chảy và nó được sử dụng để điều trị và phòng ngừa tiêu chảy theo nghiên cứu của Ojewole J và cộng sự [25]. Hoạt động chống viêm Chiết xuất từ quả ổi cho thấy Phenol là một hợp chất quan trọng có trong quả ổi và rất quan trọng trong hoạt động chống dị ứng và chống viêm thể hiện trong nghiên cứu của Denny C và cộng sự [26]. Một nghiên cứu khác của Roy CK cho thấy chiết xuất từ quả ổi có hiệu quả trong điều trị viêm gan và sản xuất huyết thanh [27].
Hoạt động chống oxy hóa Chất chống oxy hóa là các phân tử làm chậm quá trình oxy hóa. Các phản ứng oxy hóa có thể tạo ra các gốc tự do gây tổn hại cho các tế bào bằng cách bắt đầu các phản ứng khác nhau. Các gốc tự do gây tổn hại cho các tế bào gây ung thư và nhiều bệnh khác. Chất chống oxy hóa bao gồm beta-carotene, lycopene, vitamin C, E và A, polyphenol và một số chất khác.
Phản ứng oxy hóa là một trong những phản ứng phá hủy quan trọng nhất. Các gốc tự do gây ra rất nhiều rối loạn ở người như rối loạn thần kinh, ung thư, nhiễm virus. Các gốc tự do này tác động gây ra các phản ứng oxy hóa qua nghiên cứu của Masuda T và cộng sự [28]. Quả ổi rất giàu chất chống oxy hóa rất hữu ích trong việc làm giảm tỷ lệ mắc các bệnh như rối loạn chức năng não, viêm, bệnh tim, ung thư, xơ cứng động mạch và viêm khớp [29].
Trong trái cây, chất oxy hóa dồi dào nhất là polyphenol và axit ascorbic.