Luận án Tiến sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu thu nhận một số nhóm hợp chất có hoạt tính từ vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana Linn) và định hướng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:183

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Công nghệ thực phẩm "Nghiên cứu thu nhận một số nhóm hợp chất có hoạt tính từ vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana Linn) và định hướng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm" trình bày nghiên cứu phân tích thành phần hoá học của vỏ quả măng cụt; Nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu các hợp chất có hoạt tính sinh học (như polyphenol, tanin, xanthon, ...) từ vỏ quả măng cụt Việt Nam; Khảo sát ứng dụng các chiết xuất của vỏ quả măng cụt Việt Nam trong chế biến một số thực phẩm như giò, rượu vang, rượu màu… làm tăng hàm lượng hoạt chất chống oxy hoá, kháng vi sinh vật và tạo màu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu thu nhận một số nhóm hợp chất có hoạt tính từ vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana Linn) và định hướng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Nguyễn Thị Hiền NGHIÊN CỨU THU NHẬN MỘT SỐ NHÓM HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH TỪ VỎ QUẢ MĂNG CỤT (GARCINIA MANGOSTANA LINN) VÀ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Hà Nội – 2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HIỀN NGHIÊN CỨU THU NHẬN MỘT SỐ NHÓM HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH TỪ VỎ QUẢ MĂNG CỤT (GARCINIA MANGOSTANA LINN) VÀ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM Ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 9540101 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. NGUYỄN THỊ MINH TÚ 2. GS. TS. HOÀNG ĐÌNH HOÀ Hà Nội - 2022
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Thị Minh Tú và GS.TS. Hoàng Đình Hoà. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án này là trung thực và chưa từng được tác giả khác công bố. Hà Nội, ngày 27 tháng 09 năm 2022 Tập thể hướng dẫn khoa học Tác giả luận án PGS.TS. Nguyễn Thị Minh Tú GS.TS. Hoàng Đình Hoà Nguyễn Thị Hiền i
LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc tới: PGS.TS. Nguyễn Thị Minh Tú và GS.TS. Hoàng Đình Hoà- Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm- Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, những thầy cô kính yêu đã tận tình hướng dẫn, động viên, truyền động lực cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. PGS. TS. Phạm Thu Thuỷ, PGS.TS Nguyễn Thị Xuân Sâm và PGS.TS. Lê Thanh Mai – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, các cô giáo kính yêu đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành các chuyên đề tiến sĩ. GS.TS. Thái Hoàng, TS. Nguyễn Thuý Chinh- Viện Kỹ thuật nhiệt đới, PGS.TS. Nguyễn Tiến Đạt -Trung tâm Nghiên cứu và chuyển giao công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, GS.TS. Trần Đình Thắng- Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM, PGS.TS. Trần Thu Hương- Viện Hoá học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và TS. Nguyễn Tân Thành- Viện Công nghệ hoá, sinh và môi trường, Trường Đại học Vinh là những nhà giáo, nhà khoa học đáng kính đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình làm thực nghiệm. Ban Giám hiệu, các thầy cô, cán bộ Phòng Đào tạo -Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, tập thể thầy cô giáo Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm- Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi, hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận án. Ban Giám hiệu, lãnh đạo Khoa Công nghệ thực phẩm cùng các anh, chị, em đồng nghiệp- Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp đã bố trí thời gian, hỗ trợ kinh phí và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành luận án của mình. Những người bạn và các học viên thuộc bộ môn Quản lý chất lượng- Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã luôn động viên, khích lệ tinh thần và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới chồng tôi, người bạn đồng hành cùng chia sẻ, động viên và truyền lửa cho tôi vượt qua mọi khó khăn vất vả trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án. Cuối cùng con xin cảm ơn bố mẹ hai bên và đại gia đình thân yêu, những người đã luôn ở bên cạnh hỗ trợ, động viên và tạo niềm tin để con vượt qua những khó khăn vất vả, hoàn thành luận án. Hà Nội, ngày 27 tháng 09 năm 2022 Nguyễn Thị Hiền ii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................... ii MỤC LỤC .................................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ................................................................ vii DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................................... ix DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ................................................................................ x MỞ ĐẦU ....................................................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................................... 6 1.1. Tổng quan về cây măng cụt ..................................................................................... 6 1.1.1. Giới thiệu chung về cây măng cụt ........................................................................ 6 1.1.2. Quả măng cụt ........................................................................................................ 7 1.1.3. Vỏ quả măng cụt ................................................................................................... 8 1.2. Một số phương pháp thu nhận các hợp chất có hoạt tính từ vỏ quả măng cụt ...... 10 1.2.1. Phương pháp trích ly bằng dung môi hữu cơ ..................................................... 11 1.2.2. Phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm.............................................................. 12 1.2.3. Phương pháp trích ly có sự hỗ trợ của vi sóng ................................................... 13 1.2.4. Phương pháp trích ly có hỗ trợ enzym ............................................................... 14 1.3. Phương pháp phân lập một số hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ quả măng cụt ................................................................................................................................. 15 1.3.1. Kết tinh phân đoạn.............................................................................................. 15 1.3.2. Tách phân đoạn ................................................................................................... 15 1.3.3. Các phương pháp sắc ký ..................................................................................... 15 1.4. Tình hình nghiên cứu thu nhận và ứng dụng các hợp chất có hoạt tính từ vỏ quả măng cụt ....................................................................................................................... 17 1.4.1. Tình hình nghiên cứu thu nhận và ứng dụng các hợp chất có hoạt tính từ vỏ quả măng cụt trên thế giới ............................................................................................ 17 1.4.2. Tình hình nghiên cứu thu nhận và ứng dụng các hợp chất có hoạt tính từ vỏ quả măng cụt ở Việt Nam ............................................................................................. 21 1.5. Giới thiệu về tổ hợp kích thước nano từ các polyme tự nhiên .............................. 23 Chương 2. NGUYÊN VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 26 2.1. Nguyên vật liệu nghiên cứu ................................................................................... 26 2.1.1. Nguyên liệu......................................................................................................... 26 2.1.2. Hoá chất và thiết bị ............................................................................................. 27 2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................. 29 2.3. Bố trí thí nghiệm- Phương pháp nghiên cứu ......................................................... 31 iii
2.3.1. Nghiên cứu phân tích thành phần hoá học của vỏ quả măng cụt Việt Nam ...... 31 2.3.2. Nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ quả măng cụt Việt Nam ................................................................................................ 31 2.3.3. Nghiên cứu phân lập một số hoạt chất ............................................................... 36 2.3.4. Nghiên cứu chế tạo hạt nano tổ hợp carrageenan, chitosan và α-mangostin (CCG) bằng phương pháp gel hoá ion.......................................................................... 38 2.3.5. Nghiên cứu sử dụng chiết xuất măng cụt trong sản xuất một số sản phẩm thực phẩm ............................................................................................................................. 40 2.4. Các phương pháp phân tích ................................................................................... 43 2.4.1. Định lượng polyphenol theo TCVN 9745-1:2013 ............................................. 43 2.4.2. Định lượng tanin (polyphenol) bằng phương pháp Lowenthal .......................... 44 2.4.3. Xác định tổng hàm lượng chất tạo màu anthocyanin dạng monome bằng phương pháp pH vi sai .................................................................................................. 45 2.4.4. Phân tích hàm lượng cellulose theo TCVN 5103:1990...................................... 46 2.4.5. Phân tích hàm lượng tinh bột bằng phương pháp hoá học ................................. 46 2.4.6. Phân tích hàm lượng pectin bằng phương pháp kết tủa canxi pectat ................. 47 2.4.7. Phân tích hàm lượng tro theo TCVN 9939:2013 ............................................... 48 2.4.8. Phương pháp thử hoạt tính chống oxy hóa bằng phương pháp bẫy các gốc tự do tạo bởi DPPH ........................................................................................................... 49 2.4.9. Phương pháp thử hoạt tính kháng vi sinh vật ..................................................... 49 2.4.10. Phương pháp thử hoạt tính gây độc và ức chế sự tăng sinh tế bào dòng Vero 51 2.4.11. Phương pháp kiểm tra vi sinh vật hiếu khí tổng số theo TCVN 4885:2005 .... 52 2.4.12. Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng của hạt nano tổ hợp carrageeenan- chitosan-α-mangostin (CCG) ....................................................................................... 53 2.4.13. Đánh giá màu của giò bằng hệ thống Computer vision ................................... 59 2.4.14. Đánh giá màu của rượu bằng phương pháp đo quang ...................................... 59 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .................................................................................. 61 3.1. Nghiên cứu phân tích thành phần hoá học của vỏ quả măng cụt .......................... 61 3.2. Nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ quả măng cụt Việt Nam ................................................................................................ 63 3.2.1. Nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu hoạt chất bằng phương pháp trích ly với dung môi thông thường ................................................................................................ 63 3.2.2. Nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu hoạt chất bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ xúc tác enzym .................................................................................................... 67 3.2.3. Nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu hoạt chất bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm ............................................................................................................... 72 iv
3.2.4. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ quả măng cụt Việt Nam ................................................................................ 75 3.3. Phân lập một số hoạt chất từ vỏ quả măng cụt ...................................................... 77 3.3.1. Phân lập các hoạt chất từ vỏ quả măng cụt ........................................................ 77 3.3.2. Xác định cấu trúc của các chất tinh sạch phân lập được .................................... 79 3.4. Đánh giá hoạt tính sinh học của các chiết xuất măng cụt...................................... 88 3.4.1. Hoạt tính chống oxy hoá của các chiết xuất măng cụt ....................................... 88 3.4.2. Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định ............................................................... 89 3.4.3. Hoạt tính ức chế sự tăng sinh của tế bào dòng Vero .......................................... 90 3.5. Nghiên cứu chế tạo hạt nano tổ hợp carrageenan-chitosan-α-mangostin ............. 91 3.5.1. Đánh giá hiệu suất tải α-mangostin .................................................................... 92 3.5.2. Nghiên cứu cấu trúc hoá học của vật liệu và hạt tổ hợp carrageenan, chitosan và α-mangostin (CCG) ................................................................................................. 93 3.5.3. Sự phân bố kích thước của hạt tổ hợp carrageenan, chitosan và α-mangostin (CCG) ........................................................................................................................... 95 3.5.4. Hình thái cấu trúc của hạt tổ hợp carrageenan, chitosan và α-mangostin (CCG) ........................................................................................................................... 96 3.5.5. Đặc tính kỵ nước ưa nước của chiết xuất α-mangostin và các hạt tổ hợp carrageenan, chitosan và α-mangostin (CCG) .............................................................. 97 3.5.6. Nghiên cứu khả năng hoà tan và động học giải phóng α-mangostin từ của các hạt tổ hợp carrageenan, chitosan với α-mangostin (CCG) trong các dung dịch khác nhau .............................................................................................................................. 98 3.5.7. Nghiên cứu động học giải phóng α-mangostin từ các hạt tổ hợp CCG .................. 103 3.5.8. Đánh giá hoạt tính của các hạt tổ hợp carrageenan, chitosan, α-mangostin (CCG) ......................................................................................................................... 107 3.6. Nghiên cứu sử dụng chiết xuất măng cụt trong sản xuất một số sản phẩm thực phẩm ........................................................................................................................... 110 3.6.1. Nghiên cứu ứng dụng chiết xuất măng cụt trong sản xuất giò ......................... 111 3.6.2. Nghiên cứu ứng dụng chiết xuất măng cụt trong sản xuất rượu vang nho đỏ và rượu màu ..................................................................................................................... 113 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................................. 117 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ............................. 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................... 120 PHỤ LỤC................................................................................................................................... 133 Phụ lục 1. Dữ liệu phổ xác định chất 1 (α -mangostin, GM1) ................................... 133 Phụ lục 2- Dữ liệu phổ của chất 2 (γ-mangostin, GM2) ............................................ 138 v
Phụ lục 3- Dữ liệu phổ của chất 3 (Garcinone D, GM3) ............................................ 141 Phụ lục 4- Dữ liệu phổ của chất 4 (Garcinone C, GM6) ............................................ 144 Phụ lục 5- Dữ liệu phổ của chất 5 (Mangostanol, GM7) ........................................... 146 Phụ lục 12- Dữ liệu phổ của chất 6 (Banaxanthones A, GM9) .................................. 150 Phụ lục 7- Dữ liệu phổ của chất 7 (Chất mới Garcinoxanthone V, GM10) ............... 152 Phụ lục 8- Dữ liệu phổ của chất 8 (8-Deoxygartanin, GM5a) ................................... 158 Phụ lục 9-Dữ liệu phổ của chất 9 (chất mới, deoxygartanin A, GM5b) .................... 161 Phụ lục 10. Phổ hồng ngoại IR của chitosan, carrageenan, α-mangostin và các hạt tổ hợp CCG ..................................................................................................................... 167 vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Chú giải Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt CC Column Chromatography Sắc kí cột Carrageenan-Chitosan-α- Carrageenan-Chitosan-α- CCG mangostin mangostin CI (%) Cell inhibition (%) Ức chế tế bào (%) CS Chitosan Chitosan Cacbon 13 Nuclear Magnetic 13 C- NMR Phổ cộng hưởng từ cacbon C13 Resonance DMC Dimethylcarbonate Dimethylcarbonate Distortionless Enhancement DEPT Phổ DEPT by Polarization Transfer DM Solvent Dung môi DMSO Dimethyl sulfoxide Dimethyl sulfoxide 1,1-diphenyl-2-picryl- DPPH 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrrazyl hydrrazyl EAE Enzyme assisted extraction Trích ly có sự hỗ trợ của enzym Electron Impact –Mass EI-MS Phổ khối va chạm electron Spectrometry EtOAc Ethyl acetate Ethyl acetate Gas chromatography/Mass GC/MS Sắc ký khí ghép nối khối phổ Spectrometry High Performance Liquid HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao Chromatography Proton Nuclear Magnetic 1 H- NMR Phổ cộng hưởng từ proton H1 Resonance IC50 50% inhibitory concentration Nồng độ ức chế 50% MeTHF Methyltetrahydrofuran Methyltetrahydrofuran MeOH Methanol Methanol Minimum Bactericidal MBC Nồng độ tối thiểu diệt khuẩn Concentration Minimum Inhibitor MIC Nồng độ tối thiểu ức chế Concentration Minimum Fungicidal MFC Nồng độ tối thiểu diệt nấm Concentration MAE Microwave assisted extraction Trích ly hỗ trợ vi sóng vii
MS Mass Spectrometry Khối phổ Liquid Chromatography/ LC/MS Sắc ký lỏng ghép nối khối phổ Mass Spectrometry NL Material Nguyên liệu TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký lớp mỏng TCVN Vietnam standard Tiêu chuẩn Việt Nam Trích ly có hỗ trợ của sóng siêu UAE Ultrasonic assisted extraction âm Ultraviolet–visible UV-Vis Phổ tử ngoại-khả kiến spectroscopy Khả năng trung hoà gốc tự do SC (%) Scavenging capacity (%) (%) 50% scavenging Nồng độ trung hòa được 50% SC50 concentration gốc tự do SE Solvent extraction Trích ly bằng dung môi viii
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Một số hoạt chất phân lập từ vỏ quả măng cụt ......................................................... 9 Bảng 2.1. Danh mục các hoá chất sử dụng trong nghiên cứu................................................. 27 Bảng 2.2. Danh mục các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu ................................................... 28 Bảng 2.3. Tỷ lệ thành phần của các tổ hợp CCG và ký hiệu mẫu .......................................... 39 Bảng 3.1. Kết quả phân tích một số thành phần hoá học của vỏ quả măng cụt khô thu hoạch tại các tỉnh khác nhau ở Việt Nam ................................................................................. 61 Bảng 3.2. Đánh giá hiệu suất trích ly polyphenol tổng số và hoạt tính chống oxy hoá IC50 của các dịch trích ly thu được từ các phương pháp trích ly khác nhau......................... 76 Bảng 3.3. Hoạt tính chống oxy hoá của một số chiết xuất từ vỏ quả măng cụt .................... 89 Bảng 3.4. Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của một số chiết xuất thu được từ vỏ quả măng cụt ....................................................................................................................................... 90 Bảng 3.5. Độc tính với tế nào dòng Vero của một số chiết xuất măng cụt ........................... 91 Bảng 3.6. Hiệu suất tải α-mangostin của các mẫu hạt tổ hợp ................................................. 92 Bảng 3.7. Dao động hóa trị của một số liên kết trong phổ IR của các hạt CS, CAR, GCM1 và các hạt tổ hợp CCG ................................................................................................... 94 Bảng 3.8. Kích thước hạt trung bình của vi hạt CCG ............................................................. 96 Bảng 3.9. Hệ số hồi quy (R2) của các phương trình động học phản ánh giải phóng α-mangostin từ các hạt tổ hợp CCG và chiết xuất α-mangostin (GCM1) trong các dung dịch pH khác nhau ..................................................................................................................... 105 Bảng 3.10. Hoạt tính chống oxy hóa của vi hạt GCM1 và CCG ......................................... 107 Bảng 3.11. Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của hạt nano tổ hợp CCG và chiết xuất α-mangostin (GCM1)................................................................................................................ 108 Bảng 3.12. Độc tính tế bào vero của chiết xuất α-mangostin (GCM1) và các hạt nano tổ hợp carrageenan, chitosan và α-mangostin (CCG) ................................................................ 109 Bảng 3.13. Đánh giá tác động của các chiết xuất tới màu sắc của giò sau 12 giờ bảo quản lạnh dưới 10oC ........................................................................................................................... 112 Bảng 3.14. Tổng số vi sinh vật hiếu khí trên mẫu giò có bổ xung các chiết xuất măng cụt sau 120 giờ bảo quản lạnh ở nhiệt độ
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Cây, hoa và quả măng cụt (Garcinia mangostana L.).............................................. 6 Hình 1.2. Công thức cấu tạo phân tử của α-mangostin ........................................................... 19 Hình 2.1. Quy trình chuẩn bị nguyên liệu nghiên cứu............................................................. 26 Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu ........................................................................................................ 30 Hình 2.3. Sơ đồ nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới quá trình thu nhận chiết xuất giàu hoạt chất bằng phương pháp trích ly với dung môi thông thường......................... 32 Hình 2.4. Sơ đồ nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu hoạt chất bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ xúc tác enzym .............................................................................................................. 33 Hình 2.5. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu giải pháp công nghệ thu nhận chiết xuất giàu hoạt tính bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm .................................................................... 35 Hình 2.6. Quy trình tách và phân lập các hoạt chất từ vỏ quả măng cụt ............................... 36 Hình 2.7. Cấu trúc vật liệu tạo nên ma trận các hạt nano tổ hợp: CAR, CS và STPP.......... 38 Hình 2.8. Quy trình điều chế hạt nano tổ hợp CCG................................................................. 39 Hình 2.9. Quy trình thực nghiệm sản xuất giò bổ sung các chiết xuất của vỏ quả măng cụt .................................................................................................................................................. 41 Hình 2.10. Quy trình sản xuất rượu vang nho bổ sung các chiết xuất của vỏ quả măng cụt42 Hình 2.11. Quy trình thực nghiệm sản xuất rượu màu bổ sung chiết xuất măng cụt ........... 43 Hình 2.12. Thiết bị phân tích kích thước hạt Zetasizer SZ-100Z2 ......................................... 54 Hình 2.13. Thiết bị đo góc tiếp xúc Phoenix-150 .................................................................... 55 Hình 2.14. Thiết bị quang phổ hồng ngoại Nicolet iS10 ......................................................... 55 Hình 2.15. Thiết bị quang phổ hấp thụ tử ngoại- khả kiến UV-Vis ....................................... 55 Hình 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi tới hiệu suất trích ly các hợp chất polyphneol.................................................................................................................................... 63 Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tới hiệu suất trích ly các hợp chất polyphneol.................................................................................................................................... 65 Hình 3.3. Ảnh hưởng của thời gian trích ly tới hiệu suất trích ly polyphenol tổng số từ vỏ quả măng cụt ................................................................................................................................ 65 Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hiệu suất trích ly các hợp chất polyphneol từ vỏ quả măng cụt ................................................................................................................................ 66 Hình 3.5. Ảnh hưởng của lượng enzym tới hiệu suất trích ly các hợp chất polyphenol từ vỏ quả măng cụt bằng phương pháp EAE ................................................................................ 68 Hình 3.6. Ảnh hưởng của pH tới hiệu suất trích ly polyphenol từ vỏ quả măng cụt ............ 69 Hình 3.7. Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzym ...................................................................... 70 Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian xử lý nguyên liệu bằng enzym Pectinex Ultra SP-L ... 71 Hình 3.9. Ảnh hưởng của tần số siêu âm .................................................................................. 73 Hình 3.10. Ảnh hưởng của tần số siêu âm............................................................................... 74 Hình 3.11. Ảnh hưởng của tần số siêu âm ................................................................................ 74 x
Hình 3.12. Quy trình thu nhận chiết xuất giàu hoạt chất từ vỏ quả măng cụt Việt Nam ..... 77 Hình 3.13. Sơ đồ tách và phân lập một số hoạt chất từ vỏ quả măng cụt .............................. 78 Hình 3.14. Cấu trúc phân tử của hợp chất 1 (α-mangostin, GM1) ......................................... 79 Hình 3.15. Cấu trúc phân tử của chất 2 (γ-mangostin, GM2) ................................................. 80 Hình 3.17. Cấu trúc của hợp chất 5 (Mangostanol, GM7) ...................................................... 83 Hình 3.18. Cấu trúc của hợp chất 6 (Bannaxanthones A, GM9)............................................ 83 Hình 3.19. Cấu trúc của hợp chất 7 (Garcinoxanthone V, GM10) ........................................ 85 Hình 3.20. Cấu trúc hợp chất 8 (8-Deoxygartanin, GM5a) .................................................... 86 Hình 3.21. Cấu trúc của chất 9 (Deoxygartanin A, GM5b) .................................................... 87 Hình 3.22. Phổ IR của CS, CAR, GCM1 và các mẫu hạt tổ hợp CCG ................................. 93 Hình 3.23. Mô phỏng liên kết chéo về mặt ion trong phức hợp polyelectrolyte chitosan- tripolyphosphate và chitosan – carrageenan trong hạt nano tổ hợp........................................ 95 Hình 3.24. Biểu đồ phân bố kích thước hạt của hạt tổ hơn carrageenan, chitosan và α-mangostin (CCG)..................................................................................................................... 96 Hình 3.25. Hình ảnh FESEM của vi hạt α-mangostin (GCM1) và hạt tổ hợp (CCG) ở các độ phóng đại khác nhau .............................................................................................................. 97 Hình 3.26. Hình dạng giọt nước trên bề mặt viên nén từ các α-mangostin (GCM1) và các hạt tổ hợp carrageenan, chitosan với α-mangostin (CCG) ...................................................... 98 Hình 3.27. Phổ UV-Vis của chiết xuất α-mangostin trong các dung dịch khác nhau .......... 98 Hình 3.28. Đường chuẩn xác định nồng độ của α-mangostin trong các dung dịch khác nhau............................................................................................................................................... 99 Hình 3.29. Khả năng hòa tan của α-mangostin (GCM1) trong các dung dịch khác nhau . 100 Hình 3.30. Khả năng hòa tan của các hạt tổ hợp CCG trong các dung dịch khác nhau .. 101 Hình 3.31. Tỷ lệ α-mangostin được giải phóng từ các hạt tổ hợp CCG và GCM1 trong các dung dịch đệm/ethanol khác nhau..................................................................................... 104 Hình 3.32. Hình ảnh lát cắt đo màu các mẫu giò ................................................................... 111 Hình 3.33. Quan sát màu sắc của các mẫu rượu vang nho đỏ Ninh Thuận và rượu trắng sau khi bổ sung các chiết xuất α-mangostin và hạt nano tổ hợp CCG10 ............................ 114 xi
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, chất lượng cuộc sống ngày càng nâng cao nhu cầu sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, an toàn ngày càng được người tiêu dùng quan tâm. Các nghiên cứu khai thác hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học từ các nguyên liệu thực vật trở thành một trào lưu và đang ngày càng gặt hái được nhiều thành công, mang lại cho xã hội nhiều sản phẩm tốt có nguồn gốc tự nhiên và có lợi cho sức khoẻ. Nhiều kỹ thuật khác nhau từ đơn giản như trích ly bằng dung môi thông thường, tới sử dụng các kỹ thuật hỗ trợ như trích ly bằng dung môi siêu tới hạn, trích ly có sự hỗ trợ của siêu âm, vi sóng, áp suất cao, … hay phối hợp với các kỹ thuật xử lý nguyên liệu khác nhau: sấy, nghiền, xúc tác enzym, … đã được áp dụng hiệu quả trong khai thác, tận thu các nhóm hợp chất có hoạt tính quý từ các nguyên liệu thực vật, đặc biệt từ các bộ phận không được khai thác với mục đích dinh dưỡng (chúng là những phần bị bỏ đi trong quá trình sử dụng). Các dung môi sử dụng cũng như điều kiện thu nhận có vai trò quyết định tới hiệu suất thu hồi và hoạt tính của các hoạt chất, tuy nhiên việc lựa chọn các yếu tố này luôn được các nhà khoa học cân nhắc với sự an toàn cho người sử dụng sản phẩm lẫn người sản xuất và vấn nạn về môi trường hiện nay. Các chiết xuất thu được có định hướng ứng dụng trong thực phẩm ngoài đánh giá hoạt tính còn được đánh giá độ an toàn ở nhiều mức độ khác nhau như thử độc tính với tế bào thường, độc tính trường diễn, độc tính bán trường diễn, … Cây măng cụt (Garcinia mangostana Linn) là một loại cây nhiệt đới được trồng phổ biến ở các nước khu vực Đông Nam Á như Thái Lan, Indonesia, Malaysia và Việt Nam. Ở Việt Nam, trong gần 10.000 loài thực vật bậc cao thì cây măng cụt là loại cây ăn quả được du nhập vào từ thế kỷ 19 và hiện nay trở thành loại cây ăn quả được nhiều địa phương chú trọng phát triển, không ngừng gia tăng cả về diện tích trồng lẫn năng suất, tiêu biểu như Bình Dương, Lâm Đồng, Đăk Nông, Bến Tre, Cần Thơ, Trà Vinh, Sóc Trăng, ... với tổng diện tích cả nước (năm 2021) khoảng hơn 7.528 ha [1], năng suất đạt khoảng 4÷7 tấn /ha/năm tuỳ thuộc vào kỹ thuật chăm sóc của từng vùng [2]. Quả măng cụt được ví là “Nữ hoàng của trái cây”, thịt quả có hương vị thơm ngon, giàu giá trị dinh dưỡng được người tiêu dùng trong và ngoài nước yêu thích. Phần vỏ của quả măng cụt chiếm 68÷70% trọng lượng quả [3], chứa nhiều nhóm hoạt chất như xanthon, tanin, anthocyanin, ... (những hợp chất này có nhiều hoạt tính sinh học như chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng viêm, ức chế tế bào ung thư, .... [4-6]). Chính vì vậy, ngay từ xa xưa, vỏ quả măng cụt được sử dụng trong các bài thuốc dân gian để điều trị các bệnh về viêm da và đường ruột [7]. Nhiều công bố trong những năm gần đây cho thấy: các chiết xuất măng cụt (từ dạng thô như dịch chiết, cao chiết tới hoạt chất tinh khiết như α, β – 1
mangostin, catechin, ...) hầu hết đều có hoạt tính chống oxy hoá, kháng khuẩn, kháng viêm, ... và có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau đặc biệt trong y dược. Tiêu biểu như: Các chiết xuất xanthon có tiềm năng ứng dụng trong chống đái tháo đường, chống tăng lipid máu, chống xơ vữa động mạch, kháng khuẩn, chống ung thư, bảo vệ tim, chống viêm, chống vi rút, điều hoà miễn dịch [8], làm giảm nếp nhăn da do tia UVB [9], điều trị các bệnh viêm nhiễm liên quan đến hệ thần kinh, viêm khớp, ung thư và hệ tiêu hoá [10, 11], ... Các nghiên cứu ứng dụng chiết xuất măng cụt trong lĩnh vực thực phẩm mặc dù còn hạn chế, xong một vài kết quả nghiên cứu đã cho thấy tiềm năng ứng dụng chiết xuất măng cụt như một phụ gia trong chế biến và bảo quản thực phẩm, khả năng chống oxy hoá, kéo dài thời gian bảo quản cho sữa bột khi bổ sung chiết xuất ethanol măng cụt [12], chống oxy hoá cho dầu hướng dương khi bổ sung 200ppm chiết xuất thô [13], khả năng tạo màu cho nước quả măng cụt , … Tuy nhiên, liều lượng sử dụng cần được xác định dựa trên các hoạt tính được nghiên cứu bởi một số nghiên cứu phản ánh độc tính của chúng khi sử dụng ở liều cao, như với 3,98% xanthon và 2,2% tanin của vỏ quả măng cụt gây độc đối với tế bào nguyên bào sợi BHK 21 [14]. Bên cạnh những đặc tính tốt và các hoạt tính sinh học quý, các hoạt chất thu được từ các nguồn nguyên liệu thực vật nói chung và từ vỏ quả măng cụt nói riêng còn có những đặc tính như khả năng hoà tan trong các môi trường khác nhau, độ kém bền màu, … gây bất lợi cho quá trình sử dụng và làm giảm tính sinh khả dụng. Một trong những giải pháp để khắc phục các hạn chế, cải thiện tính sinh khả dụng của các hoạt chất được nhiều nhà khoa học quan tâm gần đây là tạo ra các chế phẩm dạng nano từ việc kết hợp các hoạt chất này với một hoặc nhiều chất mang khác nhau. Ví dụ như sự kết hợp giữa α-mangostin với một hoặc nhiều polyme tự nhiên như carrageenan, chitosan, alginate, cellulose, … tạo ra các tổ hợp dạng hạt nano, sợi nano đã làm tăng khả năng hoà tan và cải thiện tính sinh khả dụng của hoạt chất này [15, 16]. Xuất phát từ thực trạng sản xuất, tiêu thụ quả măng cụt ở Việt Nam và từ nhu cầu về nguồn nguyên liệu tự nhiên để khai thác các sản phẩm có các hoạt tính và đặc tính quý để ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm, luận án “Nghiên cứu thu nhận một số nhóm hợp chất có hoạt tính từ vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana Linn) và định hướng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm” nhằm tận thu nguồn vỏ quả để thu nhận các chiết xuất giàu các hợp chất có hoạt tính sinh học như tanin (catechin, epicatechin, ...), polyphenol trong đó có xanthon (α, γ-mangostin, mangostanol, garcinone C, D, ...),..., tạo ra các chế phẩm chứa các hoạt chất măng cụt có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đặc biệt là trong bảo quản và chế biến thực phẩm như trong sản xuất giò, rượu vang, rượu màu, ... 2
2. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana Linn) được trồng tại Việt Nam. Mẫu vỏ quả măng cụt được thu thập ở 6 địa phương: Bình Dương, Cần Thơ, Vĩnh Long, Trà Vinh, Bến Tre và Lâm Đồng trong vụ thu hoạch 2018÷2021. 3. Mục đích của đề tài 1. Lựa chọn được giải pháp về quy trình cho công nghệ thu nhận chiết xuất giàu các hợp chất có hoạt tính sinh học (như polyphenol, tanin, xanthon) từ vỏ quả măng cụt Việt Nam. 2. Xây dựng được cơ sở dữ liệu về hoạt tính của các chiết xuất măng cụt: chiết xuất, các phân đoạn và các hoạt chất phân lập được. 3. Xây dựng được cơ sở dữ liệu về điều chế, hoạt tính và đặc trưng của tổ hợp dạng hạt nano giữa carrageenan, chitosan và chiết xuất α-mangostin phân lập từ vỏ quả măng cụt Việt Nam. 4. Khảo sát ứng dụng các chiết xuất thu được từ vỏ quả măng cụt Việt Nam (chiết xuất thô, các phân đoạn, các hoạt chất phân lập) và tổ hợp hạt nano trong chế biến một số sản phẩm thực phẩm (như giò, rượu vang, rượu màu) 4. Nội dung nghiên cứu 1. Nghiên cứu phân tích thành phần hoá học của vỏ quả măng cụt; 2. Nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu các hợp chất có hoạt tính sinh học (như polyphenol, tanin, xanthon, ...) từ vỏ quả măng cụt Việt Nam; 3. Nghiên cứu phân lập một số hoạt chất (như α-mangostin, γ-mangostin, mangostanol, garcinone C, D, …) từ chiết xuất của vỏ quả măng cụt. 4. Nghiên cứu đánh giá hoạt tính, độc tính của các chiết xuất măng cụt: chiết xuất cô đặc, cặn chiết các phân đoạn và các hoạt chất phân lập được. 5. Nghiên cứu điều chế và đánh giá các đặc trưng, hoạt tính của tổ hợp hạt nano carrageenan, chitosan và chiết xuất α-mangostin. 6. Khảo sát ứng dụng các chiết xuất của vỏ quả măng cụt Việt Nam trong chế biến một số thực phẩm như giò, rượu vang, rượu màu… làm tăng hàm lượng hoạt chất chống oxy hoá, kháng vi sinh vật và tạo màu, … 5. Những đóng góp mới về cơ sở khoa học của luận án Từ vỏ trái măng cụt Việt Nam đề tài đã: 1. Nghiên cứu được một số thành phần hoá học của vỏ quả măng cụt trồng ở 06 tỉnh: Bình Dương, Cần Thơ, Vĩnh Long, Trà Vinh, Bến Tre, Lâm Đồng; Xác định không có sự khác biệt nhiều về hàm lượng các thành phần cơ bản của vỏ quả 3
măng cụt giữa các vùng, trong đó các hợp chất polyphenol (chiếm 19,29 ÷23,34 (% chất khô)), tanin (11,54÷14,50 (% chất khô)) 2. Đã khảo sát 3 phương pháp thu nhận chiết xuất giàu các hợp chất có hoạt tính sinh học (polyphenol, tanin, xanthon) từ vỏ quả măng cụt Việt Nam: trích ly với dung môi thông thường, trích ly có hỗ trợ xúc tác của enzym và trích ly có hỗ trợ siêu âm; xác định 2 phương pháp trích ly có hỗ trợ xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP-L và trích ly có hỗ trợ siêu âm đều có hiệu suất trích ly các hợp chất polyphenol tổng số đạt hơn 90% và đều có khả năng nâng cao hiệu suất thu nhận chiết xuất trong đó phương pháp siêu âm bảo tồn hoạt tính của các chiết xuất tốt hơn (IC50 của dịch chiết thô đạt 59,84 (µg/mL)). 3. Phân lập và xác định được 09 thành phần hoá học trong cặn chiết ở phân đoạn ethyl acetate (cặn EtOAc) thu được từ vỏ quả măng cụt khô Việt Nam (với 7 hoạt chất đã biết: α, γ-mangostin, garcinone D, garcinone C, mangostanol, bannaxanthones A, 8-deoxygartanin và 02 chất lần đầu phân lập được từ vỏ quả măng cụt Việt Nam: garcinoxanthone V (C24H26O8) và deoxygartanin A (C23H24O6). 4. Nghiên cứu chế tạo được tổ hợp hạt nano trên cơ sở 2 polyme tự nhiên carrageenan và chitosan với chiết xuất α-mangostin từ vỏ quả măng cụt Việt Nam (CCG); xác định được các đặc trưng về cấu trúc, hình thái, kích thước hạt, khả năng hoà tan, hoạt tính chống oxy hoá, hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định, độc tính tế bào thường dòng Vero và động học quá trình giải phóng α- mangostin của tổ hợp hạt trong các dung dịch mô phỏng pH khác nhau chứa 50% ethanol. 5. Bước đầu khảo sát ứng dụng một số chiết xuất như chiết xuất cô đặc, chiết xuất α-mangostin và hạt nano tổ hợp CCG trong sản xuất giò nhằm tăng khả năng kháng vi sinh vật. Ứng dụng chiết xuất α-mangostin và hạt nano tổ hợp CCG trong sản xuất rượu vang nho đỏ Ninh Thuận và rượu màu nhằm tăng hàm lượng hoạt chất chống oxy hoá, kháng khuẩn polyphenol (α-mangostin), tạo màu vàng cho sản phẩm rượu màu. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 6.1. Ý nghĩa khoa học 1. Nghiên cứu được bộ dữ liệu một số thành phần hoá học (polyphenol, tanin, anthocynin, cellulose, pectin, tinh bột) của vỏ quả măng cụt trồng ở 06 tỉnh: Bình Dương, Cần Thơ, Vĩnh Long, Trà Vinh, Bến Tre, Lâm Đồng; Nghiên cứu thành phần hoá học của cặn chiết phân đoạn ethyl acetate từ vỏ quả măng cụt khô Việt Nam đã đóng góp vào cơ sở dữ liệu về thành phần hoá học và các hợp chất phân lập từ vỏ quả măng cụt tại các địa phương này (tổng số với 9 hoạt chất, trong đó có 7 hoạt chất đã được xác định: α, γ-mangostin, garcinone D, garcinone C, mangostanol, bannaxanthones A, 8-deoxygartanin và 02 hoạt chất lần đầu phân lập 4
được từ vỏ quả măng cụt Việt Nam: garcinoxanthone V (C24H26O8) và deoxygartanin A (C23H24O6). 2. Kết quả khảo sát thu nhận các chiết xuất giàu hoạt chất (polyphenol, tanin, xanthon) từ vỏ quả măng cụt bằng trích ly có hỗ trợ xúc tác của enzym Pectinex Ultra SP-L và trích ly có hỗ trợ siêu âm là cơ sở khoa học để xây dựng quy trình công nghệ thu nhận các hoạt chất này, trong đó phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm bảo tồn được hoạt tính chống oxy hoá tốt hơn phương pháp trích ly có hỗ trợ xúc tác enzym. 3. Xác định được giải pháp công nghệ chế tạo hạt nano tổ hợp trên cơ sở 2 polyme tự nhiên carrageenan, chitosan với chiết xuất α-mangostin bằng phương pháp gel hoá ion. Các dữ liệu về đặc trưng (cấu trúc, hình dạng, kích thước, ...), hoạt tính (kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hoá), độc tính với tế bào thường dòng Vero và động học quá trình giải phóng α-mangostin trong các dung dịch có pH khác nhau là cơ sở khoa học để định hướng ứng dụng tổ hợp nano này trong các lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là trong công nghệ thực phẩm. 6.2. Ý nghĩa thực tiễn 1. Kết quả phân tích chất lượng nguyên liệu măng cụt thu thập ở 06 địa phương, nhất là các dữ liệu về các chất phân lập từ vỏ quả măng cụt Lâm Đồng và Cần Thơ là nguồn tư liệu tốt cho các nhà khoa học, các học viên quan tâm tới vấn đề này. 2. Các dữ liệu về hạt nano tổ hợp carrageenan, chitosan và α-mangostin là cơ sở khoa học để đánh giá khả năng ứng dụng tổ hợp này trong các lĩnh vực khác nhau đặc biệt trong lĩnh vực Thực phẩm. 3. Kết quả bước đầu ứng dụng các chiết xuất măng cụt vào sản xuất một số sản phẩm như giò, rượu vang, rượu màu cho thấy tiềm năng sử sụng các chiết xuất măng cụt: chiết xuất cô đặc, cặn nước, α-mangostin, hạt nano tổ hợp carrageenan, chitosan và α-mangostin (CCG) như một phụ gia có tác dụng chống oxy hoá, kháng vi sinh vật và tạo màu. 4. Các kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo khoa học có giá trị về việc tận dụng phế liệu nông nghiệp (vỏ quả măng cụt) vào khai thác, sản xuất các sản phẩm khác, góp phần tăng giá trị, tận dụng triệt để nguồn nguyên liệu và bảo vệ môi trường. 5
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về cây măng cụt 1.1.1. Giới thiệu chung về cây măng cụt Cây măng cụt có tên khoa học là Garcinia mangostana Linn, thuộc họ Bứa (Clusiaceae), chi Garcinia, loài Garcinia mangostana. Cây Măng cụt (Hình 1.1) còn có tên khác là Giáng Châu hay cây Măng, Sơn Trúc Tử (Trung Quốc), Mangosteen (Anh – Mỹ), Mangousnier (Pháp), Mangkhut (Thái Lan). Hình 1.1. Cây, hoa và quả măng cụt (Garcinia mangostana L.) (a)- Cây măng cụt; (b)- Hoa măng cụt; (c)- Quả măng cụt Trên thế giới, cây măng cụt được trồng phổ biến ở các quốc gia Đông Nam Á, tiêu biểu như Thái Lan (74.620 ha); Indonesia (9.540 ha); Malaysia (8.250 ha); Việt Nam (6.328 ha). Ngoài ra còn có Philippines (khoảng 2.410 ha); Myanmar, Campuchia, Ấn Độ, Srilanka, Úc (diện tích mỗi nước không quá 1.000 ha) [17]. Sản lượng măng cụt xuất khẩu ước tính năm 2020 trên toàn cầu đạt 230.000 tấn, dự báo tới 2030 đạt 84 triệu tấn xoài, măng cụt và ổi xuất khẩu (riêng măng cụt ước tính chiếm 10% tương đương với 840.000 tấn). Trong đó, 75% từ các nước khu vực châu Á và Thái Lan là quốc gia cung cấp hàng đầu về quả măng cụt [18] . Ở Việt Nam, loại cây ăn quả này được du nhập vào từ đầu thế kỷ XIX và được trồng chủ yếu ở các tỉnh Nam bộ với tổng diện tích khoảng 7.582 ha (Theo khảo sát của Liên minh HTX Việt Nam, tính đến 2021) [1]. Trong đó, ở Đông Nam bộ có khoảng hơn 2.500 ha, phân bổ chủ yếu ở các tỉnh: Bình Dương (khoảng 1.200 ha), Đồng Nai (khoảng 800 ha), Bà Rịa Vũng Tàu (khoảng 460 ha) [17] và Lâm Đồng (gần 500 ha) [19], năng suất trung bình đạt khoảng 4 tấn/ha/năm. Khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long là nơi có diện tích trồng măng cụt lớn nhất trong cả nước, một số tỉnh trồng nhiều măng cụt như Bến Tre (1500ha, năm 2016), Trà Ôn -Vĩnh Long 6
(560ha, 2016), Cần thơ (325ha, 2021 [20]), Trà Vinh (khoảng 500ha), …., năng suất khoảng 4÷11 tấn/ha/năm tuỳ thuộc và sự chăm sóc và đặc điểm của từng địa phương. Theo dự án phát triển sản xuất và xuất khẩu rau, hoa, quả tươi của Việt Nam, dự kiến phát triển trồng cây măng cụt ở hai vùng Đồng bằng Sông Cửu Long và Đông Nam bộ đạt khoảng 11,3 nghìn ha, cho sản lượng khoảng 24 nghìn tấn/năm. Ngoài ra, hiện nay nhiều tỉnh miền Nam Trung bộ cũng chú trọng phát triển diện tích trồng măng cụt, như Quảng Nam (đang triển khai đề án phát triển cây măng cụt theo hướng hữu cơ với quy mô 5000 ha; dự tính tới 2025 đạt 500ha, 2030 đạt 1000 ha) [21], Đăk Nông (mục tiêu đến năm 2030 sẽ tạo được vùng nguyên liệu măng cụt khoảng 300ha, sản lượng từ 2.000 ÷ 2.500 tấn/vụ) [2]. Như vậy, nguồn cung cấp quả măng cụt ở Việt Nam ngày càng được mở rộng, phát triển cả về số lượng lẫn chất lượng Với đặc điểm thổ nhưỡng, khí hậu ở mỗi vùng miền khác nhau khiến cho thời vụ thu hoạch quả măng cụt cũng khác nhau. Măng cụt trồng tại các tỉnh Đồng bằng Sông Cửu Long, hầu hết các tỉnh miền Đông Nam bộ thường cho thu hoạch kéo dài từ tháng 4 tới tháng 8 hàng năm. Trong khi đó, các tỉnh miền Nam Trung bộ như Quảng Nam, Đăk Nông, … và Lâm Đồng thì thời vụ lại tới muộn hơn, bắt đầu từ tháng 5 cho tới tháng 9 hàng năm. Điều này khiến cho người tiêu dùng Việt Nam có cơ hội sử dụng măng cụt được nhiều hơn. 1.1.2. Quả măng cụt Quả măng cụt có dạng hình cầu, đường kính khoảng 4 ÷ 7 cm, mang đài và đầu nhụy tồn tại, vỏ quả khi chín có màu tím đỏ, dai, xốp, bên trong quả chứa 5 ÷ 8 hạt, quanh hạt có lớp áo bọc màu trắng có vị ngọt, thơm và giàu dinh dưỡng. Quả măng cụt Việt Nam có trọng lượng trung bình khoảng 80g, trong đó phần thịt quả ăn được chỉ chiếm khoảng 25 ÷ 30% và 68 ÷ 70% trọng lượng quả là phần vỏ - phần này hiện nay chưa được khai thác hiệu quả và trở thành phế thải của ngành nông nghiệp [3]. Loại quả này có hương vị thơm ngon và giàu giá trị dinh dưỡng, đồng thời nó còn chứa nhiều thành phần hoạt chất quý tốt cho sức khoẻ. Phần thịt quả ăn được thường chiếm 25 ÷ 30% khối lượng quả, cứ 100g thịt quả ăn được thì chứa khoảng 79,2g nước; 0,5g chất đạm; một ít chất béo; 19,8g chất đường và bột; 0,3g chất xơ; 11mg Ca; 17mg P; 0,9mg Fe; 4,2µg vimin A; 66 mg vitamin C. Năng lượng trung bình khoảng 340 kJ/100g. Phần vỏ quả chiếm gần 70% khối lượng quả, bao gồm lớp vỏ ngoài 17% và vỏ trong 48% [22]. Màu sắc của lớp vỏ quả thay đổi từ xanh sang tím đen tuỳ theo độ chín của quả sau thu hái. Trong dân gian, phẩn vỏ quả măng cụt được sử dụng như một loại dược liệu cổ truyền trong điều trị một số bệnh về đường ruột, sát trùng chỉ lỵ, thu liễm săn da [7]. Mặc dù vậy, hàng chục nghìn tấn măng cụt được thu hoạch 7