Nghiên cứu sử dụng dịch trích từ củ hành tây và củ hành tím để hạn chế oxy hóa lipid trong thịt heo xay

• Tác giả: PGS. Hoàng Kim Anh
• Trường học: Trường Đại Học Nông Lâm
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Dịch Trích Củ Hành Tây Và Hành Tím Trong Bảo Quản Thịt Heo Xay
• Loại tài liệu: Luận Văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• 1. Chương 1: Quá trình oxy hóa lipid
• 1.1. Quá trình oxy hóa lipid trong thực phẩm
• 2. Chương 2: Sản phẩm thực nghiệm
• 3. Chương 3: Kết quả và bàn luận
• Tài liệu tham khảo

I. Giới thiệu

Bài nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng dịch trích hành tây và hành tím trong việc bảo quản thịt heo xay. Hành tây (Allium cepa L.) và hành tím (Allium ascalonicum) được biết đến với nhiều tác dụng tích cực trong thực phẩm, đặc biệt là khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn. Việc sử dụng các nguyên liệu tự nhiên như hành tây và hành tím không chỉ giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm mà còn duy trì độ tươi ngon và chất lượng của thịt heo xay. Nghiên cứu này sẽ phân tích hiệu quả của các chất chiết xuất từ hành tây và hành tím trong việc ngăn chặn sự oxy hóa lipid và vi khuẩn trong thịt heo, từ đó đưa ra những ứng dụng thực tiễn trong ngành thực phẩm.

II. Tác dụng của hành tây và hành tím

Hành tây và hành tím chứa nhiều hợp chất có lợi cho sức khỏe, bao gồm flavonoids và các chất chống oxy hóa. Tác dụng của hành tây được ghi nhận là có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc, đồng thời làm giảm quá trình oxy hóa lipid trong thực phẩm. Hành tím cũng không kém phần quan trọng với các hợp chất phenolic giúp bảo vệ thực phẩm khỏi sự hư hỏng. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng dịch trích hành tây và hành tím có thể làm giảm đáng kể chỉ số TBARS (ThioBarbituric Acid Reactive Substances) trong thịt heo xay, từ đó kéo dài thời gian sử dụng và bảo quản thực phẩm. Những kết quả này cho thấy rằng việc ứng dụng chất bảo quản tự nhiên từ hành tây và hành tím là một giải pháp hiệu quả cho ngành chế biến thực phẩm.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm để đánh giá hiệu quả của dịch trích hành tây và hành tím trong việc bảo quản thịt heo xay. Các mẫu thịt được xử lý bằng cách ngâm trong các dung dịch chiết xuất từ hành tây và hành tím với các nồng độ khác nhau. Sau đó, các chỉ tiêu như độ tươi ngon, hàm lượng chất dinh dưỡng, và tính kháng oxy hóa của thịt sẽ được phân tích qua các phương pháp hóa học và vi sinh. Kết quả sẽ được so sánh với mẫu thịt không sử dụng chất bảo quản để xác định hiệu quả thực tế của các chất chiết xuất này.

IV. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng dịch trích hành tây và hành tím có tác dụng tích cực trong việc bảo quản thịt heo xay. Các mẫu thịt được xử lý bằng dịch trích cho thấy sự giảm đáng kể về chỉ số oxy hóa lipid và vi khuẩn so với mẫu đối chứng. Điều này chứng tỏ rằng các hợp chất trong hành tây và hành tím có khả năng chống lại sự phát triển của vi sinh vật và làm giảm quá trình oxy hóa. Kết quả này không chỉ mở ra hướng đi mới cho việc bảo quản thực phẩm mà còn góp phần nâng cao an toàn thực phẩm và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

V. Kết luận

Nghiên cứu đã chứng minh rằng hành tây và hành tím không chỉ là nguyên liệu chế biến mà còn có giá trị như là các chất bảo quản tự nhiên hiệu quả cho thịt heo xay. Việc ứng dụng các chất bảo quản tự nhiên này không chỉ giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm mà còn góp phần nâng cao chất lượng và an toàn thực phẩm. Đây là một hướng đi tiềm năng trong ngành thực phẩm, giúp giảm thiểu việc sử dụng các hóa chất bảo quản tổng hợp, từ đó bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

Tổng quan nghiên cứu

Quá trình oxy hóa lipid là một trong những nguyên nhân chính gây hư hỏng thực phẩm, đặc biệt là các sản phẩm thịt như thịt heo xay, làm giảm chất lượng dinh dưỡng và an toàn thực phẩm. Theo ước tính, tỷ lệ oxy hóa lipid trong thực phẩm có thể làm giảm giá trị dinh dưỡng lên đến 30-50%, đồng thời tạo ra các hợp chất độc hại ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Nghiên cứu này tập trung vào việc khai thác và ứng dụng các hợp chất kháng oxy hóa tự nhiên từ hành tây (Allium cepa L.) và hành tím (Allium ascalonicum) nhằm cải thiện chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản thịt heo xay.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là xác định điều kiện tối ưu để chiết xuất các hợp chất kháng oxy hóa từ hành tây và hành tím, đánh giá hiệu quả kháng oxy hóa của các dịch chiết, và ứng dụng chúng trong bảo quản thịt heo xay tại nhiệt độ 4oC trong vòng 7 ngày. Phạm vi nghiên cứu được thực hiện tại Tây Ninh, Việt Nam, trong khoảng thời gian từ năm 2019 đến 2023. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các sản phẩm thực phẩm an toàn, tự nhiên, giảm thiểu việc sử dụng chất bảo quản hóa học, đồng thời góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho ngành chế biến thực phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về quá trình oxy hóa lipid trong thực phẩm, cơ chế hoạt động của các hợp chất kháng oxy hóa và các phương pháp đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa. Quá trình oxy hóa lipid được mô tả qua ba giai đoạn chính: khởi đầu, chuỗi phản ứng và kết thúc, trong đó các gốc tự do (ROS) đóng vai trò trung tâm gây hư hại. Các hợp chất phenolic và flavonoid trong hành tây và hành tím được xem là các chất kháng oxy hóa hiệu quả nhờ khả năng trung hòa gốc tự do thông qua cơ chế chuyển electron (SET) và chuyển nguyên tử hydro (HAT).

Mô hình nghiên cứu tập trung vào ba khái niệm chính: (1) hàm lượng phenolic tổng số (TPC), (2) hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp DPPH và FRAP, và (3) hiệu quả bảo quản thịt heo xay thông qua các chỉ số hóa lý như giá trị acid (AV), peroxide (PoV), TBARS, pH, amoniac và hydro sulfua (H2S). Các chỉ số này phản ánh mức độ oxy hóa lipid và sự biến đổi chất lượng thịt trong quá trình bảo quản.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ các mẫu hành tây và hành tím tại Tây Ninh, cùng với mẫu thịt heo xay được chuẩn bị trong phòng thí nghiệm. Cỡ mẫu gồm 30 mẫu hành tây và 30 mẫu hành tím, được chọn ngẫu nhiên theo phương pháp chọn mẫu phân tầng nhằm đảm bảo tính đại diện. Dịch chiết được thu nhận bằng phương pháp chiết ly thích hợp với ethanol 75% v/v, nhiệt độ 30oC, thời gian 20 phút, sử dụng siêu âm hỗ trợ.

Phân tích hàm lượng phenolic tổng số được thực hiện theo phương pháp Folin-Ciocalteu, hoạt tính kháng oxy hóa được đánh giá bằng phương pháp DPPH và FRAP. Các chỉ số bảo quản thịt heo xay được đo định kỳ trong 7 ngày bảo quản ở 4oC. Phân tích số liệu sử dụng ANOVA để so sánh sự khác biệt giữa các nhóm, với mức ý nghĩa p<0,05. Timeline nghiên cứu kéo dài 24 tháng, bao gồm giai đoạn thu thập mẫu, chiết xuất, phân tích và ứng dụng thực nghiệm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Điều kiện chiết xuất tối ưu: Ethanol 75% v/v, nhiệt độ 30oC, thời gian 20 phút cho hiệu suất thu hồi phenolic cao nhất với giá trị 7,86 ± 0,07 mg GAE/g nguyên liệu, cao hơn 14,13% so với ethanol 99,5%. Hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH đạt 4550,10 ± 36,95 µM TEAC/g, tăng gần 12 lần so với ethanol 99,5% (2848,58 ± 48,31 µM TEAC/g).

2. Hàm lượng phenolic và flavonoid: Hành tây chứa gallic acid (55,66 ± 2,30 mg/100g), quercetin (6,98 ± 0,42 mg/100g), kaempferol (1,62 ± 0,33 mg/100g). Hành tím giàu anthocyanin (7,00-21,00 mg/100g), quercetin-3-glucoside (20,22 mg/100g). Các hợp chất này đóng vai trò quan trọng trong hoạt tính kháng oxy hóa.

3. Hiệu quả bảo quản thịt heo xay: Thịt heo xay được bổ sung dịch chiết hành tây và hành tím có chỉ số TBARS giảm 35% so với mẫu đối chứng sau 7 ngày bảo quản. Giá trị peroxide (PoV) và acid (AV) cũng giảm lần lượt 28% và 22%, đồng thời pH ổn định hơn, hạn chế sự phát triển của vi khuẩn acid lactic.

4. Hoạt tính kháng oxy hóa trong sản phẩm: Dịch chiết hành tây và hành tím duy trì hoạt tính DPPH và FRAP trong thịt xay với giá trị lần lượt 2258,02 ± 37,16 µM TEAC/g và 1127,80 ± 29,64 µM TEAC/g sau 7 ngày, cao hơn đáng kể so với mẫu không xử lý.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của hiệu quả bảo quản là do hàm lượng phenolic và flavonoid cao trong dịch chiết hành tây và hành tím, có khả năng trung hòa gốc tự do và ức chế quá trình oxy hóa lipid. So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả phù hợp với báo cáo của Liguori et al. (2017) về thành phần phenolic trong hành tây và Murayyan et al. (2019) về hoạt tính kháng oxy hóa của hành tím. Việc sử dụng ethanol 75% v/v làm dung môi chiết giúp tối ưu hóa sự hòa tan các hợp chất kháng oxy hóa, đồng thời giảm thiểu sự chiết xuất các tạp chất không mong muốn.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh hàm lượng phenolic và hoạt tính DPPH giữa các dung môi chiết, bảng thống kê các chỉ số bảo quản thịt heo xay theo thời gian, và biểu đồ đường thể hiện sự biến đổi TBARS, PoV, AV trong các mẫu. Kết quả này có ý nghĩa thực tiễn trong việc phát triển các chất bảo quản tự nhiên, thân thiện với môi trường và an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Ứng dụng dịch chiết hành tây và hành tím trong bảo quản thực phẩm: Khuyến nghị các doanh nghiệp chế biến thịt sử dụng dịch chiết ethanol 75% v/v từ hành tây và hành tím để kéo dài thời gian bảo quản thịt xay, giảm thiểu việc sử dụng chất bảo quản hóa học. Thời gian áp dụng thử nghiệm nên từ 6-12 tháng để đánh giá hiệu quả thực tế.

2. Phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng: Khai thác các hợp chất phenolic và flavonoid từ hành tây và hành tím để sản xuất các sản phẩm bổ sung dinh dưỡng, hỗ trợ chống oxy hóa cho người tiêu dùng. Chủ thể thực hiện là các công ty dược phẩm và thực phẩm chức năng.

3. Nâng cao nhận thức người tiêu dùng: Tổ chức các chương trình truyền thông về lợi ích của chất bảo quản tự nhiên từ hành tây và hành tím, giúp người tiêu dùng lựa chọn sản phẩm an toàn và lành mạnh hơn. Thời gian triển khai trong vòng 12 tháng.

4. Mở rộng nghiên cứu: Đề xuất nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động của các hợp chất kháng oxy hóa trong các loại thực phẩm khác, cũng như tối ưu hóa quy trình chiết xuất để nâng cao hiệu quả và giảm chi phí sản xuất. Chủ thể thực hiện là các viện nghiên cứu và trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành công nghệ thực phẩm: Luận văn cung cấp cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu chi tiết về chiết xuất và ứng dụng hợp chất kháng oxy hóa tự nhiên, hỗ trợ phát triển đề tài nghiên cứu mới.

2. Doanh nghiệp chế biến thực phẩm: Thông tin về hiệu quả bảo quản thịt heo xay bằng dịch chiết hành tây và hành tím giúp doanh nghiệp cải tiến sản phẩm, nâng cao chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản.

3. Cơ quan quản lý an toàn thực phẩm: Cung cấp dữ liệu khoa học về các chất bảo quản tự nhiên, hỗ trợ xây dựng chính sách và quy định về sử dụng chất bảo quản trong ngành thực phẩm.

4. Người tiêu dùng quan tâm đến sức khỏe: Hiểu rõ về lợi ích của các hợp chất kháng oxy hóa tự nhiên trong thực phẩm, từ đó lựa chọn sản phẩm an toàn, giảm thiểu nguy cơ bệnh tật liên quan đến oxy hóa.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chọn ethanol 75% v/v làm dung môi chiết?
   Ethanol 75% v/v cân bằng tốt giữa khả năng hòa tan các hợp chất phenolic và flavonoid, đồng thời giảm chiết xuất tạp chất không mong muốn, giúp thu hồi hợp chất kháng oxy hóa hiệu quả nhất.

2. Hoạt tính kháng oxy hóa được đánh giá bằng phương pháp nào?
   Nghiên cứu sử dụng hai phương pháp phổ biến là DPPH (đo khả năng bắt gốc tự do) và FRAP (đo khả năng khử sắt), cho kết quả đánh giá toàn diện về hoạt tính kháng oxy hóa của dịch chiết.

3. Dịch chiết hành tây và hành tím có an toàn khi sử dụng trong thực phẩm?
   Các hợp chất chiết xuất từ hành tây và hành tím là tự nhiên, đã được sử dụng truyền thống và nghiên cứu chứng minh an toàn, không gây độc hại khi sử dụng với liều lượng phù hợp.

4. Hiệu quả bảo quản thịt heo xay kéo dài được bao lâu?
   Kết quả thực nghiệm cho thấy dịch chiết giúp giảm chỉ số oxy hóa và duy trì chất lượng thịt trong ít nhất 7 ngày bảo quản ở 4oC, kéo dài thời gian sử dụng so với mẫu không xử lý.

5. Có thể áp dụng dịch chiết này cho các loại thực phẩm khác không?
   Có thể, các hợp chất kháng oxy hóa từ hành tây và hành tím có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong bảo quản nhiều loại thực phẩm khác như cá, gia cầm, và sản phẩm chế biến từ rau củ.

Kết luận

• Đã xác định được điều kiện chiết xuất ethanol 75% v/v, nhiệt độ 30oC, thời gian 20 phút là tối ưu để thu nhận hợp chất kháng oxy hóa từ hành tây và hành tím.
• Dịch chiết chứa hàm lượng phenolic và flavonoid cao, có hoạt tính kháng oxy hóa mạnh theo DPPH và FRAP.
• Ứng dụng dịch chiết vào bảo quản thịt heo xay giúp giảm đáng kể các chỉ số oxy hóa lipid và duy trì chất lượng sản phẩm trong 7 ngày ở 4oC.
• Nghiên cứu góp phần phát triển giải pháp bảo quản thực phẩm tự nhiên, an toàn, thân thiện với môi trường.
• Đề xuất mở rộng nghiên cứu và ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm trong vòng 1-2 năm tới.

Hành động tiếp theo: Các doanh nghiệp và viện nghiên cứu nên phối hợp triển khai thử nghiệm quy mô lớn, đồng thời phát triển sản phẩm ứng dụng dựa trên kết quả này để nâng cao giá trị thực phẩm và sức khỏe cộng đồng.