Biến đổi hàm lượng polyphenol vi bao bổ sung trong quá trình chế biến yaourt

26<br /> <br /> BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG POLYPHENOL VI BAO BỔ SUNG<br /> TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN YAOURT<br /> CHANGES OF SUPPLEMENTED ENCAPSULATED POLYPHENOLS<br /> DURING PROCESSING YOGHURT<br /> Hà Thị Mai Trang, Lê Trung Thiên<br /> Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh<br /> Email: le.trungthien@hcmuaf.edu.vn<br /> TÓM TẮT<br /> Các hợp chất polyphenol (PP) là các chất chống oxi hóa tự nhiên có nhiều trong thực vật. Các<br /> hợp chất tự nhiên này sở hữu nhiều tính chất có lợi cho sức khỏe. Trong nghiên cứu này, chiết xuất<br /> polyphenolic từ nhân hạt xoài được vi bao bởi phương pháp giọt tụ. Sau đó vi bao được bổ sung<br /> vào quá trình chế biến yaourt. Sự biến đổi hàm lượng PP trong suốt quá trình thanh trùng, lên<br /> men, và bảo quản sản phẩm yaourt được đánh giá.<br /> Kết quả nghiên cứu cho thấy giai đoạn thanh trùng làm suy giảm hàm lượng PP trong vi bao<br /> nhiều nhất. Hàm lượng PP trong sữa (không bao gồm vi bao) có xu hướng tăng nhẹ, điều này có<br /> thể cho thấy có sự giải phóng PP từ vi bao. Tổng PP (bao gồm trong vi bao và trong sữa) giảm<br /> đáng kể sau thanh trùng. Thanh trùng ở 85oC (làm giảm khoảng 35% hàm lượng PP trong vi bao)<br /> mang lại kết quả tốt hơn trong việc bảo vệ hợp chất PP so với thanh trùng ở 90oC. Lên men đến<br /> pH 4,6 tại 43oC làm giảm thêm 20% hàm lượng PP, trong khi đó lên men ở 37oC làm giảm khoảng<br /> 5%. Bảo quản yaourt trong một tháng làm giảm hàm lượng PP không đáng kể ở cả điều kiện lạnh<br /> cũng như lạnh đông. Điều này có thể là do các loại polyphenol nhạy cảm đã bị phá hủy trong suốt<br /> quá trình thanh trùng và lên men trước đó. Đánh giá cảm quan không cho thấy sự khác biệt giữa<br /> yaourt bổ sung polyphenol vi bao so với yaourt đối chứng. Như vậy, bổ sung PP vi bao vào yaourt<br /> có thể cho hình ảnh sản phẩm tốt, tuy nhiên, những hợp chất này bị suy thoái đáng kể trong suốt<br /> quá trình chế biến, đặc biệt là suốt quá trình xử lý nhiệt.<br /> Từ khóa: polyphenol vi bao, yaourt, thanh trùng, lên men, chất kháng oxi hóa<br /> ABSTRACT<br /> Polyphenols (PP) are natural antioxidants in plant materials. These components possess<br /> many health beneficial properties. In this study, a polyphenolic extract from mango kernel was<br /> encapsulated using coacervation method. The capsules were then added to yogurt making. The<br /> changes of PP during pasteurization, fermentation, and storage of the yogurt were evaluated.<br /> The results of the study showed that the pasteurization stage caused the highest reduction in<br /> concentrations of PP in the capsules. Concentrations of PP in the milk (not including the capsules)<br /> had a tendency of slight increase, which might indicate some release of PP from the capsules. Total<br /> PP (in the capsule and in the milk) reduced significantly after pasteurization. Pasteurization at<br /> 85oC (reduced about 35 % of PP in the capsules) was better than at 90oC in preservation of PP.<br /> Fermentation to reach pH of 4.6 at 43oC reduced further 20% of PP, whereas, at 37oC it reduced<br /> about 5%. Storage of the yogurt for a month did not significantly reduce PPs both at chilling as<br /> well as freezing condition. It was observed that the sensitive polyphenol species had been destroyed<br /> during previous pasteurization and fermentation. Sensorial evaluation did not find significant<br /> difference in scores of PP supplemented yogurt and control yogurt. In conclusion, supplement of<br /> encapsulated PP may give some good image for yogurt, however, these components are destroyed<br /> significantly during processing, especially during the heat treatment.<br /> Keywords: encapsulated polyphenols, yogurt, pasteurization, fermentation, antioxidants<br /> Tạp chí KHKT Nông Lâm nghiệp, số 1/2018 <br /> <br /> Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh<br /> <br /> 27<br /> ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Polyphenol là những hợp chất thơm có<br /> nhóm hydroxyl đính trực tiếp với nhân benzen<br /> (Lê Ngọc Tú, 2003). Polyphenol hiện diện<br /> nhiều trong thực vật như rau, củ, quả, hoa,…<br /> Trong thực vật chúng thường tồn tại dưới dạng<br /> glycozit dễ tan trong nước và thường tập trung<br /> ở các không bào của tế bào. Tùy thuộc vào số<br /> lượng của nhóm hydroxyl và vị trí tương hỗ<br /> của nhóm này mà các tính chất lý hóa học hoặc<br /> hoạt tính sinh học thay đổi. Hơn 8000 cấu trúc<br /> phenolic được biết đến hiện nay, trong đó có<br /> hơn 4000 flavonoid đã được xác định. Như một<br /> chất chống oxy hóa, các polyphenol có thể bảo<br /> vệ các tế bào chống lại tổn thương oxy hóa, do<br /> đó hạn chế nguy cơ bệnh tật liên quan đến stress<br /> oxy hóa. Có nhiều nghiên cứu thử nghiệm trên<br /> động vật cho thấy, khi bổ sung polyphenol vào<br /> thức ăn của chúng, sẽ giúp hạn chế sự phát<br /> triển của bệnh ung thư, tim mạch, thoái hóa<br /> thần kinh, tiểu đường và loãng xương (Scalbert<br /> và ctv, 2005). Trong công nghiệp thực phẩm,<br /> polyphenol tự nhiên từ hạt nho, lá trà già, vỏ<br /> các loại trái cây, phụ phẩm từ quá trình chế biến<br /> rau quả có thể dùng để hạn chế phản ứng oxi<br /> hóa chất béo, tăng thời hạn sử dụng của thực<br /> phẩm như chất bảo quản thực phẩm (Moure<br /> và ctv, 2001). Một số nhà khoa học lại nghiên<br /> cứu khả năng chống oxi hóa, giúp ổn định chất<br /> lượng và màu sắc của polyphenol trong nước<br /> giải khát. Chery Chung và ctv (2016) nhận thấy<br /> polyphenol từ chiết xuất trà xanh có thể giúp ổn<br /> định màu sắc của anthocyanin trong nước giải<br /> khát có chứa acid citric (pH 3). Chính vì vậy,<br /> gần đây polyphenol thu hút sự chú ý của các nhà<br /> nghiên cứu, nhà sản xuất thực phẩm và người<br /> tiêu dùng. Georgé và ctv (2005) đã nghiên cứu<br /> và đưa ra khuyến cáo lượng tiêu thụ polyphenol<br /> hàng ngày là khoảng 1gr thì tốt cho sức khỏe,<br /> con người có thể nhận được polyphenol thông<br /> qua rau quả ăn hàng ngày, tuy nhiên lượng hấp<br /> thụ được sẽ không nhiều. Vì vậy, các nhà khoa<br /> học tập trung nghiên cứu trích ly và sử dụng<br /> polyphenol như một thực phẩm chức năng hỗ<br /> trợ cho sức khỏe. Tuy nhiên polyphenop là hợp<br /> chất sinh học rất dễ bị oxi hóa bởi các tác nhân<br /> môi trường như ánh sáng, nhiệt độ,... Vì vậy để<br /> bảo vệ hoạt tính của các hợp chất polyphenol<br /> Tạp chí KHKT Nông Lâm nghiệp, số 1/2018 <br /> <br /> có nguồn gốc tự nhiên, người ta dùng phương<br /> pháp vi bao (Munin và Edwards, 2011).<br /> Việc bổ sung polyphenol vào trong các thực<br /> phẩm phổ biến là một sự tiện lợi và là phương<br /> pháp khả thi để tăng lượng tiêu thụ polyphenol<br /> hằng ngày. Yaourt là sản phẩm lên men từ sữa<br /> được nhiều người sử dụng với nhiều lợi ích cho<br /> sức khỏe từ các chủng vi sinh được cấy vào sữa.<br /> Yaourt bổ sung hạt vi bao polyphenol với sự gia<br /> tăng lợi ích cho sức khỏe từ hợp chất polyphenol<br /> là một sản phẩm mới có giá trị dinh dưỡng cao.<br /> Đồng thời việc bổ sung polyphenol dưới dạng<br /> hạt vi bao có thể giúp ổn định hoạt tính sinh hóa<br /> của hợp chất polyphenol và tránh được mùi vị<br /> không mong muốn từ hợp chất polyphenol đến<br /> sản phẩm yaourt.<br /> VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP<br /> Nguyên vật liệu và hóa chất<br /> Sữa tươi được mua tại Trại thí nghiệm chăn<br /> nuôi trường Đại học Nông Lâm TP.HCM.<br /> Men vi sinh thương mại hiệu CHR HANSEN<br /> YC 381 (giống vi khuẩn acid lactic, bao gồm<br /> hệ Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus<br /> thermophilus, tỷ lệ hai giống 1:1, nguồn gốc<br /> Đan Mạch).<br /> Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu gồm<br /> có: Alginate (dạng tinh thể nguồn gốc Pháp),<br /> Gelatin (dạng tinh thể nguồn gốc Pháp),<br /> Trisodium citrate (dạng tinh thể nguồn<br /> gốc Pháp), HCl (nguồn gốc Đức), Ethanol<br /> (nguồn gốc Việt Nam), Canxi clorua (nguồn<br /> gốc Đức), Methanol (nguồn gốc Việt Nam),<br /> Thuốc thử Folin-Ciocalteu (nguồn gốc Đức),<br /> Natricacbonat (nguồn gốc Đức), Vitamin C<br /> (nguồn gốc Anh), DPPH (nguồn gốc Mỹ), Acid<br /> Gallic (nguồn gốc Nhật), nước cất.<br /> Trích ly polyphenol và tạo hạt vi bao polyphenol bằng phương pháp giọt tụ<br /> Hạt xoài được xử lý sơ bộ (sấy, nghiền) sau<br /> đó được trích ly với ethanol 50% (tỷ lệ 1:12).<br /> Quá trình trích ly polyphenol từ bột hạt xoài<br /> được thực hiện 2 lần ở nhiệt độ 52oC trong 16<br /> phút, với lần 1 được trích ly trong điều kiện siêu<br /> âm tần số 42kHz/ công suất 200 W/g, lần 2 chỉ<br /> trích ly trong điều kiện nhiệt độ 52oC/16 phút.<br /> Gạn lấy phần dịch sau trích ly đem cô quay<br /> Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh<br /> <br /> 28<br /> 65oC/2h và ly tâm 3000 vòng/phút trong thời<br /> gian 10 phút, sau đó lọc qua giấy lọc Whatman<br /> số 1. Dịch trích polyphenol được bảo quản ở<br /> 4oC. Hạt vi bao polyphenol được tạo ra từ dịch<br /> trích polyphenol và màng bao alginate-gelatin.<br /> Alginate-gelatin (tỷ lệ 1,5:1) được trộn với<br /> nước cất theo nồng độ 4%. Tỷ lệ dịch trích<br /> polyphenol và dịch màng bao là 1,5:1. Đồng<br /> hóa hỗn hợp dịch trích polyphenol và dịch<br /> màng bao ở chế độ 11000 rpm trong 6 phút rồi<br /> để yên ở nhiệt độ phòng trong 15 phút. Tiến<br /> hành vi bao bằng cách nhỏ giọt dung dịch vi<br /> bao bằng xi lanh trong dung dịch canxi clorua<br /> nồng độ 3%. Hạt vi bao được để yên trong dung<br /> dịch canxi clorua trong 40 phút. Vớt hạt ra rửa<br /> sạch với nước cất và bảo quản trong 4oC.<br /> Chế biến yaourt<br /> Yaourt được chế biến theo các bước sau:Sữa<br /> tươi được bổ sung hạt vi bao (tỷ lệ 3% trọng<br /> lượng)  thanh trùng  làm nguội  cấy vi<br /> sinh (tỷ lệ 0,002% trọng lượng)  lên men <br /> bảo quản.<br /> Sữa sau khi mua về được bổ sung đường<br /> với tỷ lệ 3% (trọng lượng), sau đó đồng hóa ở<br /> 10000 rpm trong 10 phút. Sau đó bổ sung hạt vi<br /> bao polyphenol với tỷ lệ 3% (trọng lượng) vào<br /> sữa đã đồng hóa, thanh trùng ở các chế độ theo<br /> thí nghiệm 1. Với quy mô phòng thí nghiệm<br /> chúng tôi thanh trùng bằng bể ổn định nhiệt có<br /> khả năng cài các chế độ nhiệt khác nhau. Trước<br /> khi đặt sữa vào bể ổn định nhiệt để thanh trùng<br /> chúng tôi gia nhiệt sữa lên bằng nhiệt độ thanh<br /> trùng bằng phương pháp cách thủy trên bếp<br /> điện từ, dùng nhiệt kế theo dõi cho đến khi sữa<br /> đạt nhiệt độ thanh trùng, sau đó chuyển sữa qua<br /> bể ổn định nhiệt.<br /> Men vi sinh được trộn đều vào sữa sau khi<br /> sữa được thanh trùng và làm nguội đến 45oC<br /> với tỷ lệ 0,002% (trọng lượng). Sau khi cấy<br /> men, rót sữa vào hộp, sữa được lên men trong<br /> bể ủ nhiệt có khả năng cài đặt các nhiệt độ theo<br /> thí nghiệm 2. Theo dõi thời gian lên men đến<br /> khi pH của sữa đạt khoảng 4,7. Kết thúc quá<br /> trình lên men, các hũ yaourt thành phẩm được<br /> bọc giấy bạc chắn sáng và bảo quản ở tủ lạnh<br /> có nhiệt độ 6 – 8oC và ở tủ đông có nhiệt độ<br /> khoảng – 18oC theo thí nghiệm 3.<br /> Tạp chí KHKT Nông Lâm nghiệp, số 1/2018 <br /> <br /> Các thí nghiệm<br /> Khảo sát biến đổi hàm lượng polyphenol trong<br /> quá trình thanh trùng<br /> Để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ và thời<br /> gian đến sự ổn định polyphenol trong hạt vi<br /> bao bổ sung vào yaourt chúng tôi thực hiện<br /> theo dõi sự biến đổi hàm lượng polyphenol<br /> trong hạt vi bao, trong dịch sữa ở hai mẫu<br /> sữa bổ sung hạt vi bao khi thanh trùng 85oC<br /> và 90oC. Chúng tôi tiến hành đo hàm lượng<br /> polyphenol thay đổi ở phút thứ 0, 2, 4, 6, 8, 10<br /> của quá trình thanh trùng.<br /> Để đánh giá hiệu quả của việc bổ sung<br /> polyphenol dưới dạng vi bao so với bổ sung<br /> trực tiếp polyphenol, chúng tôi tiến hành các<br /> quá trình tương tự như trên với bổ sung dịch<br /> trích thay cho hạt vi bao polyphenol. Dịch trích<br /> được bổ sung vào sữa với tỷ lệ 1,8%.<br /> Khảo sát biến đổi hàm lượng polyphenol trong<br /> quá trình lên men<br /> Để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ và thời<br /> gian lên men đến sự ổn định polyphenol trong<br /> hạt vi bao bổ sung vào yaourt chúng tôi thực<br /> hiện theo dõi sự biến đổi hàm lượng polyphenol<br /> trong hạt vi bao, trong dịch yaourt ở hai mẫu<br /> yaourt bổ sung hạt vi bao khi lên men ở 37oC<br /> và 43oC. Thời gian lên men được tính đến khi<br /> pH của yaourt đạt khoảng 4,7. Chúng tôi tiến<br /> hành đo hàm lượng polyphenol thay đổi ở thời<br /> gian ban đầu, sau 2h, 3h, 3,5h, 4,5h tính từ khi<br /> cấy men.<br /> Khảo sát biến đổi hàm lượng polyphenol trong<br /> giai đoạn bảo quản<br /> Để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ và thời<br /> gian bảo quản đến sự ổn định polyphenol trong<br /> hạt vi bao bổ sung vào yaourt chúng tôi thực<br /> hiện theo dõi sự biến đổi hàm lượng polyphenol<br /> trong hạt vi bao, trong dịch yaourt ở hai mẫu<br /> yaourt bổ sung hạt vi bao khi bảo quản ở điều<br /> kiện nhiệt độ thấp khoảng 7oC và điều kiện lạnh<br /> đông -18oC. Chúng tôi tiến hành đo hàm lượng<br /> polyphenol thay đổi ở thời gian 0 ngày, 7 ngày,<br /> 14 ngày, 21 ngày và 28 ngày sau khi lên men.<br /> Đánh giá cảm quan sản phẩm yaourt<br /> Để đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm<br /> yaourt bổ sung hạt vi bao polyphenol so với<br /> Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh<br /> <br /> 29<br /> yaourt thông thường, chúng tôi tiến hành đánh<br /> giá cảm quan với phép thử cho điểm.<br /> Phương pháp phân tích<br /> Đo pH<br /> Bằng máy đo pH Hanna pH 211. Yaourt<br /> được trộn đều và cho vào cốc. Sau đó cho đầu<br /> đo của máy đo vào, đợi đến khi giá trị hiển thị<br /> ổn định thì đọc kết quả đo hiển thị trên máy.<br /> Phân tích hàm lượng polyphenol tổng<br /> a) Chiết xuất polyphenol từ hạt vi bao<br /> (thực hiện theo phương pháp của Radoslava<br /> Stojanovic và ctv, 2012)<br /> Cân 1 (g) hạt vi bao ngâm vào dung dịch<br /> sodium citrate (20%, tính theo khối lượng) theo<br /> tỷ lệ hạt vi bao: dung dịch sodium citrate = 1:5<br /> (khối lượng:khối lượng) trong 15 phút, rồi tiếp<br /> tục lắc trộn bằng máy Vortex. Thu dịch sau hòa<br /> tan. Dịch sau hòa tan sẽ được trộn với dung dịch<br /> methanol chua hóa (0,1ml HCl 100% định mức<br /> với methanol cho đến 100ml) theo tỷ lệ 20 (g)<br /> dịch: 30 (ml) methanol chua hóa. Sau khi trộn<br /> đều hỗn hợp, để ủ hỗn hợp 30 phút ở 4oC. Tiếp<br /> theo hỗn hợp được lọc với giấy lọc Whatman<br /> No. 01.<br /> b) Chiết xuất polyphenol từ yaourt (thực hiện<br /> theo phương pháp của Trigueros và ctv, 2014)<br /> Cân 20 (g) yaourt trộn với 30ml dung dịch<br /> methanol chua hóa (0,1ml HCl 100% định<br /> mức với methanol cho đến 100ml). Sau khi<br /> trộn đều hỗn hợp, để ủ hỗn hợp 30 phút ở<br /> 4oC. Tiếp theo hỗn hợp được lọc với giấy lọc<br /> Whatman No. 01.<br /> c) Xác định lượng polyphenol tổng số<br /> Hàm lượng polyphenol tổng số được xác định<br /> theo TCVN 9745-1:2013/ ISO 14502-1:2005.<br /> Tiến hành pha loãng dịch chiết mẫu cần phân<br /> <br /> Tạp chí KHKT Nông Lâm nghiệp, số 1/2018 <br /> <br /> tích với nồng độ phù hợp. Sau đó hút 1ml dung<br /> dịch mẫu đã pha loãng vào ống nghiệm. Thêm<br /> vào 5ml dung dịch Folin-Ciocalteu (10%), lắc<br /> đều, để yên từ 3 – 8 phút. Tiếp tục thêm 4ml<br /> dung dịch Na2CO3 (7,5%), lắc đều, để yên ở<br /> nhiệt độ phòng trong bóng tối 60 phút. Sau đó<br /> đo độ hấp thu quang học ở bước sóng 765 nm.<br /> Gallic acid được dùng làm chất chuẩn. Hàm<br /> lượng polyphenol được biểu diễn theo miligam<br /> đương lượng acid gallic trong 100g mẫu (mg<br /> gallic acid equivalent/100g).<br /> Phương pháp đánh giá cảm quan<br /> Theo phương pháp đánh giá cảm quan phép<br /> thử cho điểm (Hà Duyên Tư, 2006). Phép thử<br /> cho điểm nhằm mục đích xác định xem mức độ<br /> khác nhau về một tính chất cảm quan nào đó<br /> giữa hai hay nhiều sản phẩm là bao nhiêu. Các<br /> cảm quan viên sẽ được nhận bảng thang điểm<br /> và các thuật ngữ mô tả cường độ của một tính<br /> chất cảm quan nào đó do người điều hành thí<br /> nghiệm cung cấp. Dựa trên cơ sở đó các cảm<br /> quan viên sẽ đánh giá cường độ của tính chất<br /> cảm quan thông qua một điểm số tương ứng.<br /> Xử lý số liệu<br /> Số liệu được xử lý bằng phần mềm Excel và<br /> JMP 10.0 để tính toán, xử lý số liệu và vẽ biểu<br /> đồ. Số liệu được xử lý thống kê với độ tin cậy<br /> 95% và sự khác biệt giữa các mẫu có ý nghĩa<br /> khi P