Luận án Tiến sĩ Công nghệ thực phẩm: Trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ mãng cầu ta (Annona squamosa L.) và ứng dụng trong thực phẩm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:190

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Công nghệ thực phẩm "Trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ mãng cầu ta (Annona squamosa L.) và ứng dụng trong thực phẩm" trình bày các nội dung chính sau: Xác đinh nhiệt độ sấy phù hợp để sấy vỏ mãng cầu ta vẫn giữ được hàm lượng polyphenol và hoạt tính kháng oxy hóa cao; Xây dựng mô hình shelf-life dịch chiết, bột sấy phun dịch chiết vỏ mãng cầu; Đánh giá tính an toàn và khả năng kháng viêm khớp dạng thấp ở chuột của dịch chiết vỏ mãng cầu ta.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Công nghệ thực phẩm: Trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ mãng cầu ta (Annona squamosa L.) và ứng dụng trong thực phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH NGUYỄN THỊ TRANG TRÍCH LY CÁC HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ VỎ MÃNG CẦU TA (ANNONA SQUAMOSA L.) VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 9.54.01.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TP.HCM - Năm 2023
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH NGUYỄN THỊ TRANG TRÍCH LY CÁC HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ VỎ MÃNG CẦU TA (ANNONA SQUAMOSA L.) VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 9.54.01.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS PHAN TẠI HUÂN TP.HCM- Năm 2023
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết quả của đề tài: “Trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ mãng cầu ta (Annona Squamosa L.) và ứng dụng trong thực phẩm” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn PGS.TS Phan Tại Huân. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác cho tới thời điểm này. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 02 năm 2023 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Trang
ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài “Trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ mãng cầu ta (Annona Squamosa L.) và ứng dụng trong thực phẩm”. Tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ và tạo điều kiện của tập thể lãnh đạo, các nhà khoa học, cán bộ, giảng viên, chuyên viên Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm - Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM; tập thể Ban Giám hiệu, Ban chủ nhiệm Viện Công nghệ sinh học và Thực phẩm -Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM; tập thể Ban Giám hiệu, Phòng Sau Đại học, cán bộ các phòng, ban chức năng Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ đó. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy Phan Tại Huân đã trực tiếp hướng dẫn, góp ý, hỗ trợ tôi hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Quý đồng nghiệp, sinh viên đại học ngành Công nghệ Thực phẩm, ngành đảm bảo chất lượng các khóa Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM và gia đình đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án. Cuối cùng, Tôi xin gửi lời biết ơn đến gia đình đã luôn đồng hành, động viên, khích lệ, ủng hộ về tài chính và thời gian trong suốt chặng đường khó khăn để hoàn thành luận án nghiên cứu này. Đặc biệt, Tôi xin tặng ba mẹ các thành quả mà con đã đạt được. Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Trang
iii TÓM TẮT Tên luận án: “Trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ mãng cầu ta (Annona Squamosa L.) và ứng dụng trong thực phẩm”. Tác giả: Nguyễn Thị Trang Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm. Mã số: 9.54.01.01 Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu xác định phương pháp trích ly tối ưu để thu nhận dịch chiết có hàm lượng polyphenol và hoạt tính kháng oxy hóa cao từ vỏ mãng cầu ta (Annona Squamosa L.). Đồng thời, định danh các hợp chất có hoạt tính sinh học sinh học, đánh giá khả năng kháng khuẩn, tính an toàn của dịch chiết và ứng dụng dịch chiết trong bảo quản tôm thẻ chân trắng ở điều kiện lạnh. Bên cạnh đó, xác định nồng độ chất mang phù hợp để sấy phun dịch chiết vỏ mãng cầu ta, xác định các chỉ tiêu hóa lý, đánh giá khả năng kháng khuẩn và xây dựng mô hình dự đoán shelf – life của dịch chiết và bột sấy phun. Kết quả nghiên cứu cho thấy, vỏ mãng cầu sấy ở nhiệt độ khoảng 600C trong 8 giờ sẽ thu được bột vỏ mãng cầu có hàm ẩm khoảng 12%, có hàm lượng polyphenol và hoạt tính sinh học cao hơn so với các chế độ sấy khác. Trích ly polyphenol từ vỏ mãng cầu ta có hỗ trợ vi sóng với nồng độ ethanol 60%, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/25 (g/mL), thời gian 5 phút, công suất 214 W thu được dịch chiết có hàm lượng TPC 100,15 mg GAE/g CK, hoạt tính kháng oxy hóa 673,0 mol TE/g CK (DPPH) và 1409,6 mol TE/g CK (ABTS) cao nhất so với các phương pháp khác. Dịch chiết, bột sấy phun vỏ mãng cầu ta có nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học như tanin, saponin, steroid, terpenoid, coumarin v.v. có khả năng kháng lại vi khuẩn Staphylococus aureus (ATCC 29213), Bacillus cereus (ATCC 10876), Escherichia coli (ATCC 25922), Salmonella typhimurium (ATCC 14028), Shigella spp. và Lysteria spp. Tôm thẻ chân trắng được nhúng vào dung dịch chitosan 1,5% có bổ sung dịch chiết mãng cầu với hàm lượng polyphenol 300 mg GAE/l, bảo quản ở 40C sau 12 ngày sản phẩm có độ giảm khối lượng tôm nhỏ nhất, chỉ số PV là 4,93 meq/kg,
iv chỉ số TBARs là 1,73 mg MDA/kg, tổng hàm lượng nitơ bay hơi TVB-N đạt 28,39 mg N/100g, mẫu giữ được màu sắc và cấu trúc tốt hơn so với các mẫu còn lại. Nghiên cứu cho thấy, sấy phun dịch chiết vỏ mãng cầu với gum arabic 10%, bột sấy phun có hàm lượng polyphenol cao hơn so với các nồng độ khác, có độ ẩm 4,73%, độ hòa tan từ 87,25%, độ hút ẩm 34,57 g/100g, tỷ trọng 371,81 g/L. Nghiên cứu đã sử dụng hệ số Q10 để khảo sát sự suy giảm TPC và TEAC của dịch chiết, bột sấy phun vỏ mãng cầu ta với chất mang gum arabic 10%. Ở nhiệt độ 300C, thời hạn bảo quản dịch chiết có TPC và TEAC còn lại 85% so với ban đầu lần lượt là 30,79 ngày; 15,54 ngày theo DPPH và 14,4 ngày theo ABTS; thời gian bảo quản GA 10% có TPC, TEAC còn 85% lần lượt là 13,17 ngày; 18,27 ngày (DPPH) và 24,73 ngày (ABTS) ngày. Sự suy giảm TPC và TEAC theo DPPH và ABTS đều phù hợp với mô hình bậc 2 với hệ số tương quan (R2) lớn hơn 0,95. Nghiên cứu cũng đã xác định dịch chiết vỏ mãng cầu ta không tạo ra tác dụng phụ đối với hành vi và bệnh lý tổng quát của chuột ở nghiên cứu độc tính mãn và độc tính cấp (LD50 7000 mg/kg) và có khả năng phòng viêm khớp dạng thấp. HƯỚNG DẪN KHOA HỌC NGHIÊN CỨU SINH PGS.TS. Phan Tại Huân Nguyễn Thị Trang
v ABSTRACT Extraction of bioactive compounds from custard apple (Annona Squamosa L.) peel and its application in food Ph.D. candidate: Nguyen Thi Trang Major: Food Technology Major code: 9.54.01.01 The study aimed to optimize the extraction of the custard apple, Annona Squamosa L. (AS), peel to obtain extracts with high polyphenol content and antioxidant activity. With that, phytochemical screening of the extract was performed. Antibacterial activities and the acute and chronic toxicity of the extract were also determined. Custard apple peel extract was tested as a natural additive for the preservation of Pacific white shrimps (Litopenaeus vannamei) during cold storage. Besides, the spray-dried encapsulation of AS peel extract was conducted at different concentrations of carrier agents. The physical properties, antioxidant, and antibacterial properties of the spray-dried product were evaluated. Then, modeling was used to predict the shelf-life of the extracts and encapsulated powders. The study results showed that the extraction pretreatment of AS peels with hot-air drying at 60°C for 8 hours led to a moisture content of ≤ 12% and the best total polyphenol content (TPC) and biological activities. Microwave-assisted extraction (MAE) can be successfully used to extract polyphenols from the AS peel. The optimum condition was found at an ethanol concentration of 60%, extraction time of 5 min, a solvent-solid ratio of 25 mL/g, and microwave power of 214 W. Under these conditions, the extract of custard apple peel achieved a TPC of 100.15 mg GAE/g d.w, an antioxidant activity of 673.0 µmol TE/g in the DPPH assay, and 1409.6 µmol TE/g in the ABTS assay. The bioactive compounds in the AS peel extracts and powder products showed the presence of tannins, saponins, steroids, terpenoids, and coumarins. Antimicrobial activity of the AS peel extract was proven against six bacterial strains possibly causing food poisoning diseases, including Staphylococcus aureus (ATCC 29213),
vi Bacillus cereus (ATCC 10876), Escherichia coli (ATCC 25922), Salmonella typhimurium (ATCC 14028), Shigella spp. and Listeria spp. Shrimps treated with a 1,5% chitosan-AS extract coating solution had lower increases in weight loss, pH, PV (4.93 meq/kg), TBARs (1.73 mg MDA/kg), TVB-N (28.39 mg N/100g), and improved color and texture properties, compared with the control samples during 12 days of cold storage (4°C). The best quality was obtained from shrimps coated with chitosan-incorporated AS extract at a concentration of 300 mg GAE/L. A concentration of 10% gum arabic (GA) was considered proper to obtain the AS peel extract encapsulation with the highest TPC. The spray-dried powder was obtained at a very low moisture content of 4.73%, water solubility index of 87.25 %, hygroscopicity of 34.57 g/100 g, and bulk density of 371.81 g/L. The shelf life of the product was assessed by using the Q10 value. It showed that the TPC and TEAC degradation rates of the AS peel extract are greater than those obtained with the spray-dried powder. The TPC and TEAC retentions of 85% of the AS peel extracts were 30.79 days, 15.54 days (according to DPPH assay), and 14.4 days (according to ABTS assay), respectively. While those obtained with the 10% GA spray-dried powder were 13.17 days, 18.27 days (DPPH assay), and 24.73 days (ABTS assay), respectively. The degradations of TPC and TEAC according to the DPPH and ABTS assays were correlated well with the developed second-order models by a correlation coefficient (R2) greater than 0.95. The study also showed that AS peel extract demonstrated no adverse effects on the general behavior and pathology determinations of mice in chronic and acute toxicity testing (LD50 7000 mg/kg), and proved potential prevention and treatment of rheumatoid arthritis.
vii MỤC LỤC CHƯƠNG 1 ................................................................................................................ 1 TỔNG QUAN ............................................................................................................. 1 1.1. Tổng quan về polyphenol ..................................................................................... 1 1.1.1. Phân loại polyphenol .........................................................................................1 1.1.2. Hoạt tính sinh học của polyphenol ....................................................................3 1.2. Tổng quan về mãng cầu ta ................................................................................... 5 1.2.1. Nguồn gốc .........................................................................................................5 1.2.2. Đặc điểm ...........................................................................................................5 1.2.3. Hoạt tính sinh học mãng cầu .............................................................................6 1.2.4. Một số nghiên cứu về mãng cầu ta trong và ngoài nước ..................................6 1.3. Tổng quan về trích ly ........................................................................................... 8 1.3.1. Nguyên lý quá trình trích lytrích ly ...................................................................8 1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly .....................................................8 1.3.3. Các phương pháp trích ly ..................................................................................9 1.4. Kỹ thuật sấy phun tạo sản phẩm bột hòa tan...................................................... 13 1.5. Nghiên cứu về độc tính và kháng viêm của nguyên liệu thực vật ..................... 14 1.6. Ứng dụng dịch chiết trong bảo quản thủy hải sản.............................................. 15 CHƯƠNG 2 .............................................................................................................. 18 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................. 18 2.1. Nguyên liệu và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ........................................... 18 2.1.1 Nguyên liệu ......................................................................................................18 2.1.2. Hóa chất và thiết bị .........................................................................................19 2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................................................... 20
viii 2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến hàm lượng polyphenol và hoạt tính kháng oxy hóa ...........................................................................................................22 2.2.2. Trích ly vỏ mãng cầu ta có hỗ trợ enzyme (pectinase, cellulase, hỗn hợp pectinase/ cellulase) với dung môi nước ...................................................................22 2.2.3. Trích ly vỏ mãng cầu ta bằng phương pháp khuấy từ .....................................23 2.2.4. Trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học có hỗ trợ vi sóng ........................24 2.2.5. Sấy phun dịch chiết vỏ mãng cầu, xác định tính chất hóa lý bột sấy phun.....26 2.2.6. Xây dựng mô hình dự đoán thời hạn (shelf-life) bảo quản dịch chiết, bột sấy phun ...........................................................................................................................26 2.2.7. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn và nồng độ ức chế tối thiểu của dịch chiết và bột sấy phun dịch chiết vỏ quả mãng cầu ta .............................................................27 2.2.8. Đánh giá tính an toàn dịch chiết vỏ mãng cầu ................................................29 2.2.9. Ứng dụng dịch chiết mãng cầu trong điều trị viêm khớp dạng thấp ở chuột ..30 2.2.10. Ứng dụng dịch chiết bảo quản tôm thẻ chân trắng ở điều kiện lạnh.............31 2.3. Các phương pháp phân tích ................................................................................ 32 2.3.1. Xác định phenolic tổng theo phương pháp Folin- Ciocalteu ..........................32 2.3.2. Xác định hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol theo phương pháp DPPH 33 2.3.3. Xác định hoạt tính chống oxy hóa của polyphenol theo phương pháp ABTS 33 2.3.4. Định tính một số hợp chất có hoạt tính sinh học.............................................33 2.3.5. Xác định thời hạn bảo quản (Shelf - life) cao chiết, bột sấy phun vỏ mãng cầu ...................................................................................................................................34 2.3.6 Xác định một số chỉ tiêu hóa lý tôm thẻ chân trắng .........................................35 2.3.7. Xác định một số tính chất hóa lý của bột sấy phun từ vỏ mãng cầu ta ...........37 2.3.8. Các thông số đánh giá tính an toàn của dịch chiết vỏ mãng cầu ta.................38
ix 2.3.9. Phân tích huyết học và sinh hóa máu ..............................................................39 2.3.10. Xác định khối lượng cơ quan tương đối .......................................................39 2.3.11. Phân tích nước tiểu ........................................................................................40 2.3.12. Đánh giá mô học ...........................................................................................40 2.3.13. Đánh giá các thông số thực nghiệm mô hình trị viêm khớp dạng thấp ở chuột bằng dịch chiết vỏ mãng cầu ta .................................................................................40 2.4. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................................. 41 CHƯƠNG 3 .............................................................................................................. 42 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................................. 42 3.1. Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến TPC và TEAC của vỏ mãng cầu ta ...................... 42 3.2. Khảo sát quá trình trích ly polyphenol từ vỏ mãng cầu với sự hỗ trợ của enzyme với dung môi nước .................................................................................................... 44 3.2.1. Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme pectinase/cellulase ..................................................44 3.2.2. Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi ..........................................................45 3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng thời gian trích ly .............................................................47 3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng pH ...................................................................................49 3.2.5. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ enzyme .............................................................52 3.3. Khảo sát quá trình trích ly có hỗ trợ khuấy từ với dung môi ethanol ................ 55 3.3.1. Ảnh hưởng thời gian trích ly ...........................................................................55 3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ ethanol ..............................................................56 3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ NL/DM ...................................................................56 3.3.4. Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ...........................................................................57 3.4. Khảo sát quá trình trích ly có hỗ trợ vi sóng ...................................................... 58 3.4.1. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ ethanol ..............................................................58
x 3.4.2. Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi ...........................................59 3.4.3. Khảo sát ảnh hưởng thời gian trích ly .............................................................60 3.4.4. Khảo sát ảnh hưởng công suất trích ly ............................................................61 3.4.5. Tối ưu hóa trích ly TPC, TEAC từ vỏ mãng cầu ta có hỗ trợ vi sóng ............62 3.5. Tính chất hóa lý bột sấy phun vỏ mãng cầu ta với chất mang khác nhau.......... 68 3.5.1 Độ ẩm, TPC, TEAC của bột sấy phun với gum arabic và maltodextrin ..........68 3.5.2 Độ màu, hiệu suất thu hồi bột sấy phun từ vỏ mãng cầu ta .............................70 3.5.3. Tỷ trọng, độ hút ẩm, độ hòa tan và góc nghỉ của bột sấy phun dịch chiết vỏ mãng cầu ta................................................................................................................71 3.5.4. Đặc điểm hình dạng và kích thước phân bố hạt của bột sấy phun ..................73 3.6. Xây dựng mô hình dự đoán thời gian bảo quản (shelf-life) dịch chiết và bột sấy phun dịch chiết vỏ quả mãng cầu ta .......................................................................... 76 3.6.1. Xây dựng mô hình dự đoán thời gian bảo quản dịch chiết vỏ mãng cầu ta ....76 3.6.2. Xây dựng mô hình shelf – life (mô hình dự đoán thời gian bảo quản) cho bột sấy phun GA 10% .....................................................................................................80 3.7. Định tính các hợp chất có hoạt tính sinh học, đánh giá khả năng kháng khuẩn cao chiết và bột sấy phun dịch chiết vỏ mãng cầu ta ....................................................... 83 3.7.1. Định tính các hợp chất có hoạt tính sinh học ..................................................83 3.7.2. Đánh giá khả năng kháng khuẩn và nồng độ ức chế tối thiểu của cao chiết và bột sấy phun vỏ mãng cầu ta .....................................................................................85 3.8. Ứng dụng dịch chiết trong bảo quản tôm thẻ chân trắng ở điều kiện lạnh ........ 91 3.8.1. Ảnh hưởng nồng độ polyphenol dịch chiết đến khối lượng tôm ....................91 3.8.2. Ảnh hưởng của nồng độ polyphenol dịch chiết đến giá trị pH .......................92 3.8.3. Ảnh hưởng của nồng độ polyphenol dịch chiết đến chỉ số PV .......................93
xi 3.8.4. Ảnh hưởng của nồng độ polyphenol dịch chiết đến chỉ số TVB–N ...............95 3.7.5. Ảnh hưởng của nồng độ polyphenol dịch chiết đến chỉ số TBARs ................96 3.7.6. Ảnh hưởng của nồng độ polyphenol dịch chiết đến giá trị màu sắc ...............97 3.7.7. Ảnh hưởng của nồng độ polyphenol dịch chiết đến cấu trúc theo thời gian bảo quản .........................................................................................................................101 3.9. Đánh giá tính an toàn dịch chiết vỏ mãng cầu ta và ứng dụng dịch chiết vỏ mãng cầu ta trong điều trị viêm khớp dạng thấp ở chuột.................................................. 103 3.9.1. Đánh giá tính an toàn dịch chiết vỏ mãng cầu ta ..........................................103 3.9.2. Ứng dụng dịch chiết vỏ mãng cầu ta trong điều trị viêm khớp dạng thấp ở chuột ........................................................................................................................110 CHƯƠNG 4 ............................................................................................................ 120 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .................................................................................... 120 4.1. Kết luận ............................................................................................................ 120 4.2. Đề xuất ............................................................................................................. 121 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ .................................... 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 123 PHỤ LỤC ................................................................................................................ 151
xii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ABTS 2,2-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) BDE Bond dissociation enthalpy COX Cyclooxygenase cPLA2 Cytosolic Response phospholipase A2 DPPH 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl FCA Folin-ciocalteu GA Gum arabic GAE Gallic acid equivalent TPC Hàm lượng polyphenol tổng TE Trolox equivalent TEAC Trolox equivalent antioxidant capacity GRA Bạch cầu hạt HGB Hemoglobin HLA Human leucocyte antigen LYM Bạch cầu lympho MAE Microwvave assisted extraction MB Mezoneuronbenthamianum baill MD Maltodextrin MDA Malondialdehyde MONO Monocyte NF-κB Nuclear Factor-kappa B PG Prostaglandin PLA2 Enzyme phospholipase PLT Tiểu cầu PV Chỉ số oxy hóa lipid – peroxide RBC Hồng cầu ROW Khối lượng cơ quan tương đối RSM Response surface modelling
xiii TBARs Các chất phản ứng acid thiobarbituric TCA Acid tricloacetic TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TPA Texture profile analysis TVB-N Tổng hàm lượng nitơ bay hơi TNF Tumor necrosis factor nk: natural killer cell WBC White Blood Cell NEU
xiv MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1 Một số hợp chất polyphenol và khả năng kháng khuẩn, kháng mốc...........4 Bảng 1.2 Bậc phân loại của mãng cầu ta ....................................................................5 Bảng 3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ enzyme pectinase/cellulase đến TPC và TEAC .............44 Bảng 3.2 Ảnh hưởng tỷ lệ NL/DM đến TPC và TEAC ............................................47 Bảng 3.3 Ảnh hưởng thời gian trích ly đến TPC và TEAC ......................................48 Bảng 3.4 Ảnh hưởng pH đến TPC và TEAC ............................................................50 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến TPC và TEAC .................................51 Bảng 3.6 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến TPC và TEAC ................................54 Bảng 3.7 Kế hoạch thực nghiệm RSM tối ưu hóa TPC, TEAC theo DPPH, ABTS 63 Bảng 3.8 Hệ số của phương trình hồi quy của 3 hàm mục tiêu Y1, Y2, Y3 ..............66 Bảng 3.9 Độ ẩm, TPC, TEAC của dịch chiết và bột sấy phun .................................70 Bảng 3.10 Độ màu và hiệu suất thu hồi bột sấy phun từ vỏ mãng cầu ta ................71 Bảng 3.11 Tỷ trọng, độ hút ẩm, độ hòa tan, góc nghỉ của chất mang và bột sấy phun ...................................................................................................................................72 Bảng 3.12 Phương trình hồi quy và thời gian bảo quản TPC, TEAC của dịch chiết giảm còn 85% so với ban đầu ...................................................................................77 Bảng 3.13 Đánh giá độ tin cậy của mô hình shelf – life của dịch chiết ....................79 Bảng 3.14 Phương trình hồi quy và thời gian bảo quản TPC, TEAC của bột sấy phun suy giảm còn 85% ............................................................................................82 Bảng 3.15 Đánh giá độ tin cậy của mô hình shelf – life bột sấy phun GA 10% ......83 Bảng 3.16 Các hợp chất có hoạt tính sinh học có trong dịch chiết và bột sấy phun.84 Bảng 3.17 Đường kính vòng kháng khuẩn của cao chiết vỏ quả mãng cầu ta .........86 Bảng 3.18 Đường kính vòng kháng khuẩn của bột sấy phun MD 12% ...................87 Bảng 3.19 Đường kính vòng kháng khuẩn của bột sấy phun GA 10% ....................88 Bảng 3.20 Ảnh hưởng của dịch chiết mãng cầu đến lượng thức ăn, nước uống tiêu thụ và khối lượng cơ thể chuột ................................................................................104 Bảng 3.21 Ảnh hưởng của dịch chiết đến thành phần huyết học máu ngoại vi chuột .................................................................................................................................106
xv Bảng 3.22 Ảnh hưởng của dịch chiết mãng cầu đến thành phần sinh hóa máu ngoại vi chuột ....................................................................................................................107 Bảng 3.23 Ảnh hưởng của dịch chiết mãng cầu đến khối lượng cơ quan chuột ....108 Bảng 3.24 Ảnh hưởng dịch chiết mãng cầu đến thành phần nước tiểu chuột ........109 Bảng 3.25 Thay đổi lượng bạch cầu trong máu ngoại vi của chuột bình thường ...113 Bảng 3.26 Thay đổi lượng bạch cầu máu ngoại vi của chuột bình thường và viêm khớp dạng thấp ........................................................................................................113 Bảng 3.27 Ảnh hưởng của chiết xuất vỏ mãng cầu ta trên tổng số bạch cầu ngoại vi ở chuột viêm khớp dạng thấp ..................................................................................114 Bảng 3.28 Ảnh hưởng của dịch chiết xuất lên các loại bạch cầu ngoại biên ở chuột viêm khớp dạng thấp ...............................................................................................114 Bảng 3.29 Nhiệt độ khớp cổ chân của chuột bình thường và viêm khớp dạng thấp .................................................................................................................................115 Bảng 3.30 Nhiệt độ khớp cổ chân ở chuột viêm khớp dạng thấp ...........................116
xvi MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1 Quả mãng cầu ta ..........................................................................................6 Hình 2. 1 Nguyên liệu vỏ mãng cầu..........................................................................18 Hình 2.2 Sơ đồ nghiên cứu........................................................................................21 Hình 2.3 Sơ đồ kháng khuẩn .....................................................................................28 Hình 3.1 Độ ẩm nguyên liệu theo thời gian sấy ở những nhiệt độ khác nhau ..........42 Hình 3.2 TPC và TEAC của vỏ mãng cầu theo nhiệt độ sấy ....................................43 Hình 3.3 Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến TPC và TEAC ................................55 Hình 3.4 Ảnh hưởng của nồng độ ethanol ................................................................56 Hình 3.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM .....................................................................57 Hình 3.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ .............................................................................58 Hình 3.7 Ảnh hưởng của nồng độ ethanol ................................................................59 Hình 3.8 Ảnh hưởng tỷ lệ NL/DM ............................................................................60 Hình 3.9 Ảnh hưởng của thời gian trích ly ...............................................................61 Hình 3.10 Ảnh hưởng của công suất .........................................................................61 Hình 3.11 Ảnh hưởng của công suất .........................................................................67 Hình 3.12 Mô hình dự đoán về việc tối ưu hóa chiết xuất polyphenol .....................68 Hình 3.13 Gum arabic 10% .......................................................................................74 Hình 3.14 Maltodextrin 12%.....................................................................................74 Hình 3.15 Đường cong phân bố kích thước hạt của GA (a) và GA 10% (b) ...........75 Hình 3.16 Đường cong phân bố kích thước hạt của MD (a) và MD 12% (b) ..........75 Hình 3.17 Sự giảm TPC của dịch chiết theo nhiệt độ ...............................................77 Hình 3.18 Sự giảm DPPH của dịch chiết theo nhiệt độ ............................................77 Hình 3.19 Sự giảm ABTS của dịch chiết theo nhiệt độ ............................................77 Hình 3.20 Sự giảm TPC của GA 10% theo nhiệt độ ................................................81 Hình 3.21 Sự giảm DPPH của GA 10% theo nhiệt độ .............................................81 Hình 3.22 Sự giảm DPPH của GA 10% theo nhiệt độ .............................................81 Hình 3.23 Đường kính vòng kháng khuẩn dịch chiết vỏ mãng cầu ..........................86 Hình 3.24 Đường kính vòng kháng khuẩn của bột sấy phun MD 12% ...................88
xvii Hình 3.25 Đường kính vòng kháng khuẩn của bột sấy phun GA 10% ....................89 Hình 3.26 Sự thay đổi khối lượng của các mẫu theo thời gian bảo quản .................91 Hình 3.27 Sự thay đổi giá trị pH của các mẫu theo thời gian bảo quản ...................93 Hình 3.28 Sự thay đổi chỉ số PV của các mẫu theo thời gian bảo quản ...................94 Hình 3.29 Chỉ số TVB-N của các mẫu theo thời gian bảo quản...............................95 Hình 3.30 Sự thay đổi chỉ số TBARs của các mẫu theo thời gian bảo quản ............97 Hình 3.31 Sự thay đổi giá trị L* của các mẫu theo thời gian bảo quản ....................98 Hình 3.32 Sự thay đổi giá trị a* của các mẫu theo thời gian bảo quản ....................99 Hình 3.33 Sự thay đổi giá trị b* của các mẫu theo thời gian bảo quản ....................99 Hình 3.34 Sự thay đổi giá trị E* của các mẫu theo thời gian bảo quản ..............100 Hình 3.35 Độ chắc các mẫu theo thời gian bảo quản..............................................101 Hình 3.36 Độ đàn hồi của các mẫu theo thời gian bảo quản ..................................102 Hình 3.37 Hình thái ngoài tim, gan, thận và dạ dày của chuột thí nghiệm .............110 Hình 3.38 Trọng lượng cơ thể ở chuột đối chứng và chuột tiêm CFA trong 12 ngày .................................................................................................................................112 Hình 3.39 Ảnh hưởng dịch chiết đến trọng lượng chuột .......................................112 Hình 3.40 Đường kính mắt cá chân của chuột viêm khớp dạng thấp (FCA) và chuột bình thường .............................................................................................................116 Hình 3.41 Đường kính mắt cá chân của chuột viêm khớp dạng thấp (FCA) và chuột bình thường .............................................................................................................117 Hình 3.42 Hình thái ngoài khớp cổ chân chuột bị viêm khớp dạng thấp do FCA sau 2 tuần .......................................................................................................................119 Hình 3.43 Hình thái ngoài khớp cổ chân chuột bị viêm khớp dạng thấp với tác dụng của AS sau 10 tuần ..................................................................................................119
xviii MỞ ĐẦU Việc ứng dụng dịch chiết thô từ thực vật có nhiều thành phần có hoạt tính sinh học trong chế biến thực phẩm hiện đang là một xu hướng trong nghiên cứu ứng dụng tại Việt Nam và Thế giới. Và nhiều nghiên cứu cho thấy, dịch chiết chứa polyphenol có tác dụng chống oxy hóa, ôi hóa trong bảo quản các sản phẩm thịt cá nhằm kéo dài thời gian bảo quản (Maqsood và ctv, 2015). Trong công nghệ bảo quản rau quả, polyphenol kết hợp với màng bao ăn được như alginate, carragenan, gum arabic... làm giảm mất nước, thay đổi cấu trúc, giảm hóa nâu trái cây khi cắt lát và tăng thời gian tồn trữ rau quả (Azarakhsh và ctv, 2012). Đặc biệt hơn nữa, một số polyphenol có tác dụng kháng khuẩn, kháng mốc cao như flavonoids, tannin, phenolic acid, saponin, coumarin, stilbenes (Daglia, 2012). Tuy nhiên, hiệu quả bảo quản các hợp chất polyphenol phụ thuộc vào sự ổn định và tính khả dụng của các thành phần hóa học này. Trong thực tế, nồng độ polyphenol sau trích ly khá cao và có hương vị cảm quan thấp. Do đó, polyphenol thường đề xuất sử dụng ở dạng bột sấy phun nâng cao tính tiện dụng sản phẩm và hạn chế được nhược điểm trên (Ersus và Yurdagel, 2007). Mãng cầu ta trong y học cổ truyền Việt Nam đã được sử dụng làm thuốc chống viêm, chữa lành vết thương, thuốc chống sốt rét, điều trị tiêu chảy và kiết lỵ. Dầu từ lá mãng cầu có khả năng chống muỗi (Saxena và ctv, 2009), cao từ lá mãng cầu có khả năng chống nấm mốc (Kalidindi và ctv, 2015). Dịch chiết từ vỏ cây mãng cầu có khả năng kháng khuẩn tốt đối với các vi khuẩn gây bệnh thông thường như Bacillus coagulans, Escherichia coli (Vyas và ctv, 2012). Việc trích ly polyphenol ngoài yêu cầu hàm lượng cao còn phải có hoạt tính sinh học cao, quá trình này phụ thuộc nhiều vào phương pháp trích ly. Hiện nay, quả mãng cầu ta được tiêu thụ dưới dạng quả tươi ở thị trường trong nước hoặc chế biến dưới dạng rượu vang hay nước ép trái cây lên men. Vỏ mãng cầu được xem là phụ phẩm của ngành công nghiệp sản xuất thực phẩm rượu vang, nước ép lên men, thịt quả đóng hộp. Thành phần chính của vỏ mãng cầu ta gồm carbohydrate, protein, amino acid, glycosidice, alkaloid, flavonoid, phenolic, steroid, saponin, các chất béo và chất béo no (Linn và ctv, 2013). Nên tận dụng nguồn phụ phẩm vỏ mãng cầu để trích ly các hợp chất có giá trị ứng dụng trong công nghiệp