Sử dụng sinh khối và tiềm năng sản xuất sinh khối từ nguồn nguyên liệu thế hệ thứ ba từ tảo biển tại Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

26
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài này nêu lên tiềm năng của việc ứng dụng công nghệ sinh khối ở Việt Nam là khá lớn bởi vì Việt Nam có đến gần 80% dân số đang sống ở nông thôn, nơi mà nguồn năng lượng sinh khối rất dồi dào. Ngoài ra, Việt Nam còn là một nước nông nghiệp nên nguồn nhiên liệu gỗ và chất thải nông nghiệp dư thừa rất phong phú. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sử dụng sinh khối và tiềm năng sản xuất sinh khối từ nguồn nguyên liệu thế hệ thứ ba từ tảo biển tại Việt Nam

Kỷ yếu Hội nghị khoa học SỬ DỤNG SINH KHỐI VÀ TIỀM NĂNG SẢN XUẤT SINH KHỐI TỪ NGUỒN NGUYÊN LIỆU THẾ HỆ THỨ BA TỪ TẢO BIỂN TẠI VIỆT NAM Trần Hữu Phước* Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ TP.HCM *Tác giả liên hệ: tranhuuphuockhtn@gmail.com TÓM TẮT Tiềm năng của việc ứng dụng công nghệ sinh khối ở Việt Nam là khá lớn bởi vì Việt Nam có đến gần 80% dân số đang sống ở nông thôn, nơi mà nguồn năng lượng sinh khối rất dồi dào. Ngoài ra, Việt Nam còn là một nước nông nghiệp nên nguồn nhiên liệu gỗ và chất thải nông nghiệp dư thừa rất phong phú. Tuy nhiên, việc nghiên cứu và phát triển công nghệ sinh khối vẫn còn hạn chế ở quy mô thí điểm. Cho đến nay, vẫn chưa có một quy hoạch tổng thể nào cho việc thực thi và thương mại hóa công nghệ sinh khối. Từ khóa: Sinh khối, nông thôn, chất thải nông nghiệp. USES BIOMASS AND THE POTENTIAL TO PRODUCE BIOMASS FROM THIRD GENERATION MATERIALS FROM SEAWEED IN VIETNAM Tran Huu Phuoc* Ho Chi Minh city Center of science and technology development for Youth *Corresponding Author: tranhuuphuockhtn@gmail.com ABSTRACT The potential of applying biomass technology in Vietnam is quite large because Vietnam accounts for nearly 80% of the population living in rural areas, where biomass energy is plentiful. In addition, Vietnam is an agricultural country so abundant timber and agricultural waste resources. However, research and development of biomass technology is still limited at pilot scale. So far, there is no master plan for the implementation and commercialization of biomass technology. Keywords: Biomass, countryside, agricultural waste. TỔNG QUAN thôn, nơi mà đa số người dân còn khó khăn, khó Công nghệ sinh khối ở Việt Nam hiện nay vẫn chưa tiếp cận công nghệ. phát triển nhiều, quá trình thương mại hóa vẫn còn rất hạn chế. Cho đến nay, sinh khối được sử dụng TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG chủ yếu ở vùng nông thôn với quy mô nhỏ và chưa SINH KHỐI TẠI VIỆT NAM có công nghệ thích hợp. Thêm vào đó, việc ứng Nguồn nguyên liệu sinh khối hiện tại ở Việt dụng công nghệ sinh khối ở quy mô toàn quốc mà Nam không có chính sách quy hoạch đúng đắn sẽ dẫn Việt Nam hiện vẫn là một nước nông nghiệp với đến sự thiếu hụt những hỗ trợ về mặt tài chính và kĩ dân số trên 90 triệu người (trong đó 80% sống ở thuật cho quá trình thương mại hóa. nông thôn), tiềm năng sinh khối hiện tại rất dáng kể Ở Việt Nam, tiềm năng phát triển của năng lượng đáng kể (từ gỗ, rơm rạ, lá cây củi mục và những tái tạo nói chung và sinh khối nói riêng ở quy mô phần dư thừa từ quá trình sản xuất nông nghiệp hay nhỏ là khá cao. Trên thực tế, công nghệ sinh khối chế biến thực phẩm v.v…). Tiềm năng của năng quy mô nhỏ là mô hình thích hợp nhất, đáp ứng nhu lượng sinh khối trong mối tương quan với dạng cầu năng lượng vùng nông thôn Việt Nam. nhiên liệu gỗ từ các nguồn: rừng tự nhiên (khoảng Hiện tại, chính sách phát triển sinh khối vẫn đang 41 triệu tấn/năm), rừng phân tán, cây bụi (khoảng trong giai đoạn chuẩn bị, vẫn còn thiếu sự hợp tác 35 triệu tấn/năm), rừng trồng (khoảng 1-2 triệu giữa các bộ và cơ quan chức năng trong vấn đề này. tấn/năm), những cây rải rác (khoảng 8-10 triệu Thực tế, những chính sách về sinh khối được nhiều tấn/năm). Lượng nhiên liệu gố tổng cộng khoảng bộ khác nhau phác thảo, dẫn đến việc thiếu nhất 75-80 triệu tấn/năm, tương đương với 26-28 triệu quán trong chính sách quốc gia nhằm thúc đẩy việc tấn dầu/năm. Năng lượng sinh khối từ rơm rạ, trấu, sử dụng năng lượng sinh khối về lâu dài. Thêm vào cỏ, lá, mùn cưa và các chất thải nông nghiệp khác đó, chính phủ chưa có chính sách cụ thể trợ giúp khoảng 30 triệu tấn/năm tương đương với 10 triệu cho việc ứng dụng công nghệ sinh khối ở nông tấn dầu/năm. Thêm vào đó, năng lượng sinh khối 135
Kỷ yếu Hội nghị khoa học có nguồn gốc từ chất thải rắn hộ gia đình khoảng dự án các nhà máy khí sinh học ở miền Nam Việt 0,103 triệu tấn/năm. Tiềm năng lý thuyết của năng Nam đã được đại học Cần Thơ tiến hành với sự hỗ lượng sinh khối khoảng 3 triệu tấn/năm. trợ tài chính của Đức và giúp đỡ về mặt kĩ thuật của Năng lượng sinh khối dùng để phát điện và cung Đại học Chiang Mai (Thái Lan). cấp năng lượng sinh hoạt Tiềm năng phát triển xăng sinh học Có nhiều dạng sinh khối từ quá trình chế biến nông Việt Nam là đất nước nông nghiệp và hàng năm phẩm có thể được dùng như nguồn nhiên liệu đầu phải nhập khẩu xăng dầu với sản lượng rất lớn để vào cho phát điện. Tiềm năng của chúng khá cao phục vụ nhu cầu trong nước. Trong điều kiện nhiên và phần lớn gồm các loại trấu, bã mía, rơm rạ, chất liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt, giá nhiên liệu liên thải người và động vật từ các hộ gia đình. Trong tục tăng như hiện nay thì việc nghiên cứu tìm ra cùng thời điểm, hiện tại có ba nhà máy phát điện sử nguồn năng lượng mới, năng lượng tái tạo (NLTT) dụng bã mía làm nguồn nguyên liệu đầu vào. Điện thay thế năng lượng truyền thống là một giải pháp năng tạo ra từ những nhà máy này sẽ được tích hợp hết sức cấp bách. Năng lượng sinh học nói chung, vào lưới điện quốc gia và được thu mua từ Tập hay năng lượng tái tạo, được coi là một trong những đoàn Điện lực Việt Nam (EVN). Đồng thời, hiện nhiên liệu thân thiện với môi trường. Do đó việc cũng có một trạm phát điểm thí điểm vừa phát điện nghiên cứu phát triển nguồn năng lượng sinh học vừa tạo nhiệt năng (cogeneration) với công suất 50 có ý nghĩa hết sức to lớn đối với vấn đề an ninh kW, sử dụng vỏ trấu làm nhiên liệu chính đầu vào. năng lượng thế giới nói chung và VN nói riêng. Ứng dụng của Biogas (khí sinh học) Sau quá trình nghiên cứu quá trình sản xuất biogas PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NĂNG từ nguyên liệu hữu cơ trong phòng thí nghiệm và LƯỢNG SINH KHỐI TỪ CÁC NGUỒN VẬT ứng dụng thực tế, có rất nhiều thiết kế và chế tạo LIỆU MỚI VÀ TẢO BIỂN (THẾ HỆ THỨ những thiết bị ứng dụng dùng khí sinh học như bếp BA) ĐANG ĐƯỢC NGHIÊN CỨU TẠI VIỆT lò, đèn thắp sáng và máy phát điện được hiệu chỉnh NAM dùng khí sinh học làm nhiên liệu. Nghiên cứu thiết Phương pháp sản xuất nhiên liệu sinh học từ tảo kế và chế tạo các hầm biogas với nắp di động và cố Quá trình sản xuất của nhiên liệu diesel sinh học từ định. Thiết kế và lắp đặt khoảng 150 hầm biogas tảo cho hiện tại chưa thực hiện trên quy mô thương nhỏ ở các tỉnh Hà Bắc, Hà Tây, Nam Hà, Vĩnh Phú, mại, nhưng các nghiên cứu khả thi đã được tiến Quảng Nam, Đà Nẵng, Nghĩa Bình, Lai Châu. Một hành để ước tính năng suất thu hoạch. Hình 1. Nhiên liệu sinh học sản xuất thử nghiệm từ tảo biển tại Việt Nam (Bộ KH&CN) Được coi là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho nhiên sản xuất diesel sinh học cao gấp 15-300 lần so với liệu sinh học thế hệ thứ ba và giải quyết được hầu các cây có dầu truyền thống khác trên cùng một hết các tồn tại nói trên, vi tảo nói chung và vi tảo diện tích sử dụng. Cây cọc rào (Jatropha curcas) biển nói riêng đã được các nhà khoa học Việt Nam cho 1.892 lít dầu/ha trong khi vi tảo là 58.700 lít/ha. lựa chọn. Đây là hướng đi có tính khả thi cao. Không giống như thực vật bậc cao, vi tảo có tốc độ Mỗi loài tảo chứa hàm lượng dầu khác nhau, có thể sinh trưởng nhanh, có thể nhân đôi sinh khối trong biến đổi thành diesel sinh học bằng công nghệ phù vòng 24 giờ. Thành phần dầu của tảo có thể lên tới hợp hiện có. Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã 80% khối lượng khô. Tỷ lệ dầu chiếm đến 20-50% chứng minh vi tảo có khả năng tạo ra được dầu cho khối lượng khô là phổ biến ở tảo. Ngoài ra, trong 136
Kỷ yếu Hội nghị khoa học quá trình quang hợp, tảo còn sản xuất ra dầu ngay nhau, chẳng hạn như cám lúa mì, cây vân sam và trong tế bào của chúng. Tảo cũng có thể tăng khả các dạng sinh khối thứ cấp thông qua phân tích năng sản xuất dầu bằng cách bổ sung khí CO2 trong protein của các chủng nấm này. quá trình nuôi trồng hoặc sử dụng các môi trường Sản xuất sinh khối từ tảo biển phục vụ nuôi giàu chất hữu cơ (như nước thải chăn nuôi gia súc, trồng thủy sản và nông nghiệp gia cầm…) để nuôi trồng. Điều này vừa tạo ra nhiên Quá trình nghiên cứu và ứng dụng sinh khối tảo vào liệu sinh học, vừa làm giảm lượng CO2, làm sạch chăn nuôi, trồng trọt tại Việt Nam theo chiều hướng môi trường, đóng góp tích cực cho việc chống biến tăng nhanh và đáp ứng nhu cầu của xã hội trong đổi khí hậu. những năm gần đây. Lưu Thị Tâm và cộng sự tại Nhiên liệu từ tảo còn có ưu điểm như ít tính độc, Viện Công nghệ sinh học Việt Nam đã nghiên cứu khả năng đốt cháy tốt hơn dầu thô, không gây hiệu ứng dụng bước đầu nghiên cứu ứng dụng sinh khối ứng nhà kính, có thể sử dụng trực tiếp cho động cơ tảo Haematococcus pluvialis giàu astaxanthin làm diesel hoặc pha trộn diesel từ vi tảo với diesel có thức ăn bổ sung cho cá hồi vân ở Việt Nam. Kết nguồn gốc dầu mỏ theo các tỷ lệ khác nhau. quả từ nghiên cứu trên cho thấy ngoài việc gia tăng Một kết quả nổi bật khác là thiết kế và sử dụng sự tạo màu của thịt các trong quá trình tăng trưởng thành công hệ thống photobioreactor kín (bể phản thì việc bổ sung thêm sinh khối tảo H. pluvialis vào ứng quang sinh kín) cho việc nhân giống ban đầu thành phần thức ăn của cá đã làm tăng chất lượng có chất lượng và mật độ tế bào cao hơn hẳn so với của thịt cá hồi, đặc biệt là hàm lượng canxi và axít hệ thống bể hở, bảo đảm chủ động nguồn giống cho béo docoxahexaenoic (DHA) trong thịt cá (Lưu nuôi trồng trên quy mô lớn. Điều này cho phép rút Thị Tâm, 2015). ngắn thời gian chuẩn bị giống sơ cấp, giảm tạp nhiễm ban đầu, góp phần giảm đáng kể giá thành KẾT LUẬN sản xuất sinh khối tảo quang tự dưỡng ở Việt Nam. Cho đến nay, vẫn chưa có một quy hoạch tổng thể Sản xuất nhiên liệu sinh học từ vi khuẩn và nấm nào cho việc thực thi và thương mại hóa công nghệ Những phát hiện gần đây cho thấy một biến thể của sinh khối. Những khó khăn trở ngại chủ yếu là: về nấm Gliocladium roseum khi có thể sản xuất một quản lý và định hướng (thiếu quy hoạch chiến lược dạng nhiên liệu gọi là Myco-diesel từ cellulose. cho việc phát triển nguồn sinh khối một cách tổng Sinh vật này gần đây đã được phát hiện trong rừng quát và cụ thể, thiếu sự phối hợp hài hòa giữa các nhiệt đới của miền bắc Patagonia, chúng có khả bộ ngành và các tổ chức nhằm phác thảo chính sách năng độc đáo của chuyển đổi cellulose thành các quốc gia cho vấn đề công nghệ sinh khối và năng hydrocacbon có chiều dài trung bình, thường tìm lượng tái tạo, thiếu hụt ngân sách và hệ thống quản thấy trong nhiên liệu diesel. lý để phát triển ứng dụng công nghệ sinh), về thông Tại Việt Nam, Nguyễn Thanh Thúy và cộng sự tin từ thị trường (nhà cung cấp thiết bị công nghệ (Thuy Nguyen Thanh, 2013) đã tận dụng sự phát sinh khối thiếu thông tin về nhu cầu thị trường tiềm triển nhanh chóng và đa dạng sinh học cao của năng), về người sản xuất và tiêu thụ trực tiếp là vùng nhiệt đới trong quá trình sàng lọc hoạt động nông dân (chưa hiệu quả trong việc sử dụng năng của enzym cellulase và hemicellulases của các lượng sinh khối cũng như công nghệ sinh khối, chủng nấm khác nhau. Kết quả cho thấy có kết quả thiếu mô hình tin cậy để có thể phổ biến ứng dụng tiềm năng khi đánh giá khả năng phân hủy của công nghệ sinh khối rộng rãi). chúng trong lò phản ứng với các nguồn carbon khác TÀI LIỆU THAM KHẢO Lưu Thị Tâm, Lê Thị Thơm, Nguyễn Cẩm Hà, Lê Hà Thu, Đặng Diễm Hồng (2015). “Bước đầu nghiên cứu ứng dụng sinh khối tảo Haematococcus pluvialis giàu astaxanthin làm thức ăn bổ sung cho cá hồi vân ở Việt Nam”, Tạp chí Sinh học 37(4), 470-478. Lưu Thị Tâm, Đinh Đức Hoàng, Đinh Thị Ngọc Mai, Ngô Thị Hoài Thu, Hoàng Thị Lan Anh, Đặng Diễm Hồng (2012). “Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ muối lên sinh trưởng và khả năng tích lũy astaxanthin của vi tảo Haematococcus pluvialis làm cơ sở bước đầu cho qui trình nuôi cấy 2 pha”, Tạp chí Sinh học 34(2), 213-223. Đinh Thị Ngọc Mai, Lê Thị Thơm, Bùi Đình Lãm, Đoàn Lan Phương, Đặng Diễm Hồng (2011). “Sản xuất diesel sinh học từ vi tảo Chloerella sp. bằng phương pháp chuyển vị ester tại chỗ”, Tạp chí Sinh học 33(4), 66-71. 137
Kỷ yếu Hội nghị khoa học SỰ THAY ĐỔI CỦA MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG TÉP TỎI (ALLIUM SATIVUM L.) TRONG QUÁ TRÌNH TỒN TRỮ Nguyễn Ái Thạch* Trường Đại học Cần Thơ *Tác giả liên lạc: nguyenaithach2001@gmail.com TÓM TẮT Tỏi (Allium sativum L.) đã được sử dụng phổ biến trong bữa ăn hàng ngày như gia vị thực phẩm với nhiều công dụng trị bệnh hiệu quả. Tồn trữ tép tỏi là việc quan trọng đối với thị trường tiêu thụ tỏi tươi và chế biến. Các nghiên cứu tiến hành đánh giá ảnh hưởng của quá trình tồn trữ tép tỏi (trồng ở phường Văn Hải, thành phố Phan Rang - Tháp Chàm, tỉnh Ninh Thuận) đến một số thành phần hóa học (pH, độ ẩm và đường khử) và hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học (hàm lượng polyphenol, flavonoid tổng số, hàm lượng thiosulfinate và khả năng chống oxy hóa). Hoạt tính chống oxy hóa được đánh giá bằng cách sử dụng phương pháp loại bỏ gốc tự do DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl). Kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần hóa học và hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học trong tép tỏi đều bị ảnh hưởng đáng kể quá trình tồn trữ (ngoại trừ giá trị pH, hàm lượng flavonoid tổng số và khả năng chống oxy hóa). Hàm lượng đường và độ ẩm giảm ở tuần thứ 6 và 8, tương ứng. Bên cạnh đó, hàm lượng polyphenol đạt cao nhất ở tuần thứ 8, trong khi hàm lượng thiosulfinate có xu hướng tăng đến tuần 12. Từ khóa: DPPH, flavonoids, khả năng chống oxy hóa, polyphenols, tép tỏi, thiosulfinate, tồn trữ. CHANGES OF SOME CHEMICAL CONSTITUENTS AND BIOACTIVE COMPOUNDS OF GARLIC (ALLIUM SATIVUM L.) CLOVE DURING STORAGE Nguyen Ai Thach* Can Tho University *Corresponding Author: nguyenaithach2001@gmail.com ABSTRACT Garlic (Allium sativum L.) has been considered in many cultures to be a food with exceptional therapeutic qualities. Garlic cloves storage is important to provide products for fresh and processing market. Determination of prolonging the storage time of garlic cloves after harvest were carried out the basis on storage duration to the qualities of garlic cloves (growing at Van Hai Ward, Phan Rang - Thap Cham City, Ninh Thuan Province) such as some chemical constituents (pH, moisture and reducing sugars) and bioactive compounds (total polyphenols, total flavonoids and thiosulfinate content and antioxidant capacity). The antioxidant activity was evaluated using DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical scavenging activity. The study results showed that the some chemical compositions and bioactive compounds content in garlic cloves are significantly affected during storage (except for the pH value, total flavonoids content and antioxidant capacity). Reducing sugar and moisture content decreased at 6 and 8 weeks, respectively. Besides that total polyphenols content reached maximum at 8 weeks, while thiosulfinates content tended to increase at 12 weeks. Keywords: Antioxidant capacity, clove garlic, DPPH, flavonoids, polyphenols, storage, thiosulfinate. MỞ ĐẦU có tính chất dược liệu trong tỏi (Ankri and Allium sativum L., thường được gọi là tỏi, có Mirelman, 1999). Thành phần hoạt động chính của nguồn gốc từ Trung Á và chủ yếu ở các vùng Địa tỏi là alliin (Benkeblia and Lanzotti, 2007). Khi Trung Hải cũng như Châu Á, Châu Âu và Châu nghiền, alliin chuyển hóa thành allicin (như chất Phi. Tại Việt Nam có nhiều vùng trồng tỏi nổi tiếng kháng sinh). Tỏi cũng chứa các hợp chất lưu huỳnh như: Lý Sơn, Phan Rang, Vĩnh Phúc, Bắc Giang. khác như ajoene, diallylsulfide, dithiin, S- Cây tỏi có thể phát triển đến chiều cao 30-90 cm. allylcysteine, polyphenol, vitamin B, proteins, chất Củ tỏi dưới mặt đất là thành phần chính của cây và khoáng, saponins, flavonoid và nhiều sản phẩm của chia thành các phần được gọi là tép tỏi. Mùi tỏi xuất phản ứng Maillard (hợp chất không chứa lưu phát từ “thành phần chứa lưu huỳnh” được xem là huỳnh). Những hợp chất chứa lưu huỳnh khó bay 138
Kỷ yếu Hội nghị khoa học hơi như γ-glutamyl-S-allyl-L-cysteines và S-allyl- ráo và vận chuyển đến phòng thí nghiệm trong L-cysteine sulfoxides (alliin) đều rất phong phú ngày. Củ tỏi được xử lý và tách ra thành các tép tỏi trong tỏi còn nguyên vẹn. Các chất sulfoxide này với lớp vỏ lụa bên ngoài vẫn còn nguyên vẹn. Tép sau đó chuyển hóa thành thiosulfinate (như allicin) tỏi được tồn trữ trong tủ mát ở nhiệt độ 20oC với độ thông qua phản ứng do enzyme (Amagase, 2006). ẩm tương đối 42-47% trước khi đem đi phân tích. Thiosulfinate khác và thành phần tan trong dầu như Phương pháp nghiên cứu ajoene, vinyldithiin và nhiều sulphide như diallyl Độ ẩm (%): được xác định bằng phương pháp sấy sulphide (DAS), diallyl disulphide (DADS) và ở 105oC đến khối lượng không đổi. Định lượng diallyl trisulphide (DATS), cũng góp phần tạo nên bằng phương pháp Lane-Eynon (Lane and Eynon, đặc tính mùi và tính chất sinh học của tỏi. Nhiều tài 1923). Giá trị pH được đo bằng pH kế cầm tay liệu nghiên cứu cho thấy những khả năng của tỏi và (HI98107 Hanna, Ý). một số hợp chất allyl lưu huỳnh làm thay đổi các Hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) (mg acid tiến trình trong tế bào liên quan đến việc phòng gallic tương đương (GAE)/g chất khô): hàm lượng chống và điều trị ung thư (Milner and Romagnolo, polyphenol tổng số được xác định bằng phương 2010). pháp Folin-Ciocalteu (Wolfe et al., 2003). Phenol Các hợp chất có hoạt tính sinh học là các thông số phản ứng với acid phosphomolybdic trong thuốc chất lượng quan trọng trong tép tỏi. Chúng sẽ bị ảnh thử Folin-Ciocalteau, xuất hiện phức chất có màu hưởng bởi nhiều yếu tố: nhiệt độ và thời gian tồn xanh trong môi trường kiềm. Đo độ hấp thụ của trữ, giống, độ thuần thục,… (Bloem et al., 2011). mẫu ở 765 nm bằng máy đo quang phổ UV. Căn Bloem et al. (2011) đã chứng minh rằng bón phân cứ vào cường độ màu đo được trên máy quang phổ lưu huỳnh làm tăng đáng kể hàm lượng alliin trong và dựa vào đường chuẩn acid gallic để xác định tép tỏi, trong khi nồng độ nitơ cao ảnh hưởng bất hàm lượng polyphenol tổng số có trong mẫu. Hàm lợi. Hàm lượng và chất lượng alliin cao nhất thu lượng polyphenol tổng của mẫu được thể hiện qua được trong quá trình tồn trữ tỏi khi bón phân lưu mg đương lượng acid gallic trên mỗi gram chất khô huỳnh tối thiểu 30 kg/ha nếu không dùng nitơ. (mg GAE/g). Montano et al. (2011) đã chỉ ra rằng vùng trồng, Hàm lượng flavonoid tổng số (TFC): hàm lượng giống và kiểu sinh thái riêng biệt của tỏi có ảnh tổng flavonoid được xác định thông qua phương hưởng đáng kể đến hàm lượng các hợp chất lưu pháp tạo màu với AlCl3 trong môi trường kiềm - huỳnh hữu cơ. trắc quang (Zhu et al., 2010). Độ hấp thụ của dung Gần đây, Toledano Medina et al. (2016) đã báo cáo dịch phản ứng được đo ở bước sóng 415 nm. Dựa rằng tỏi đen có thể được chế biến từ tép tỏi (thay vì vào đường chuẩn quercetin để xác định hàm lượng cả củ tỏi theo phương pháp truyền thống) với chất flavonoid tổng có trong mẫu. Các kết quả được thể lượng ít có sự khác biệt với củ tỏi đen. Nhìn chung, hiện qua mg đương lượng quercetin (QE) trên mỗi tép tỏi được tồn trữ trong một khoảng thời gian dài g chất khô mẫu phân tích (mg QE/g). trước khi tiêu thụ. Do đó, điều quan trọng đối với Hàm lượng thiosulfinate tổng số ( mol/g): đo độ ngành công nghiệp chế biến và người tiêu dùng hấp thu ở bước sóng 412 nm của 2-nitro-5- phải biết được sự thay đổi thành phần hóa học, các thiobenzoate được tạo ra bằng cách kết hợp các hợp chất sinh học và khả năng chống oxy hóa trong phương pháp của Kinalski and Noreña (2014). suốt quá trình tồn trữ. Tuy nhiên, điều này vẫn chưa Hoạt động chống oxy hóa (%): hoạt động loại bỏ được nghiên cứu và chưa có nhiều dữ liệu khoa gốc tự do được phân tích thông qua thử nghiệm 1,1- học. Trong nghiên cứu này, sự thay đổi của một vài diphenyl-2-picryl-hydrazil (DPPH). Khả năng khử thành phần hóa học và hàm lượng các chất có hoạt gốc tự do DPPH được xác định theo phương pháp tính sinh học trong tép tỏi đã được xác định trong của Blois (1958). Các chất có khả năng oxy hóa sẽ quá trình tồn trữ. trung hòa gốc DPPH bằng cách cho hydrogen, làm giảm độ hấp thu tại bước sóng cực đại và màu của NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP dung dịch phản ứng sẽ nhạt dần, chuyển từ tím sang Nguyên liệu vàng nhạt. Tỏi tươi cổ mềm, giống địa phương được thu hoạch Phân tích thống kê số liệu vào tháng 01 năm 2017 và chọn lựa độ tuổi 130- Các kết quả thực nghiệm được phân tích bằng phần 135 ngày (sau khi gieo) tại phường Văn Hải, thành mềm Statgraphics Centurion XVI. Đồ thị được vẽ phố Phan Rang - Tháp Chàm, tỉnh Ninh Thuận. Tỏi bằng phần mềm Microsoft Excel với độ lệch chuẩn được thu hoạch vào buổi sáng sớm, thời tiết nắng (STD). 139
Kỷ yếu Hội nghị khoa học Mỗi khảo nghiệm được thực hiện ba lần. Phương Một số thành phần hóa học pháp phân tích phương sai (ANOVA) được sử Thành phần của tỏi rất phức tạp, với hơn 200 hợp dụng để xác định sự khác biệt ý nghĩa (p
Kỷ yếu Hội nghị khoa học khả năng chống oxy hóa. quan tâm từ các nhà khoa học do những tác dụng Tỏi rất giàu hợp chất hoạt tính sinh học có hoạt có lợi đối với sức khỏe con người, đặc biệt hoạt động chống oxy hóa cao và đã thu hút được nhiều động chống oxy hóa (Bae et al., 2014). 3.5 0.6 Hàm lượng polyphenol tổng số Hàm lượng flavonoid tổng số 3.0 0.5 2.5 0.4 (mg GAE/g) (mg QE/g) 2.0 0.3 1.5 0.2 1.0 0.5 0.1 0.0 0.0 2 4 6 8 10 12 2 4 6 8 10 12 Thời gian tồn trữ (ngày) Thời gian tồn trữ (ngày) A. B. 12 10 Khả năng chống oxy hóa (%) 10 Hàm lượng thiosulfinate 8 8 (micromol/g) 6 6 4 4 2 2 0 0 2 4 6 8 10 12 2 4 6 8 10 12 Thời gian tồn trữ (ngày) Thời gian tồn trữ (ngày) C. D. Hình 2. Sự thay đổi hàm lượng polyphenol tổng số (A), flavonoid tổng số (B), thiosulfinate (C) và khả năng chống oxy hóa (D) trong tép tỏi ở các khoảng thời gian tồn trữ khác nhau. Hàm lượng polyphenol tổng số trong tép tỏi tăng, alliin tăng trong thời gian tồn trữ (Ichikawa et al., đạt cực đại ở tuần thứ 8 và sau đó giảm nhanh đáng 2006). Alliin bị chuyển đổi thành allicin bởi kể (Hình 2A). Điều này có thể do hoạt động sinh lý enzyme alliinase khi tỏi bị cắt hoặc nghiền tạo nẩy mầm trong củ tỏi đang diễn ra làm tăng hàm thành allicin (thiosulfinate chiếm số lượng nhiều lượng polyphenol (Zakarova et al., 2014). Hàm nhất góp phần tạo nên tính chất dược liệu của tỏi) lượng phenolic tổng số trong tỏi tươi là 722 mg (Amagase et al., 2001). Theo Block et al. (1992), GAE/100 g trọng lượng tươi (mùa vụ năm 2008) tỏi được ghi nhận là nguồn giàu thiosulfinate nhất và 511 mg GAE/100 g trọng lượng tươi (mùa vụ với hàm lượng dao động trong khoảng 15 micro năm 2009) (Põldma et al., 2011). Trong nghiên cứu mol/g (tỏi phát triển ở nhiệt độ thấp, 21oC) đến 53 của Kim et al. (2013) tỏi tươi chứa hàm lượng micro mol/g (tỏi voi). Hàm lượng thiosulfinate của polyphenol tổng số là 105,73 mg GAE/kg. Kết quả các loài hành tây đều nhỏ hơn 0,35 micro mol/g. thể hiện ở Hình 2B cho thấy hàm lượng flavonoid Khả năng chống oxy hóa (khử gốc tự do DPPH) tổng số không có sự khác biệt ý nghĩa (p>0,05) của các tép tỏi trong quá trình tồn trữ thay đổi rất trong thời gian tồn trữ và dao động trong khoảng phức tạp và đạt cao nhất ở tuần thứ 4 và 8, tương 0,43-0,46 mg QE/g . ứng (Hình 2D). Trong nghiên cứu của Somman Block et al. (1992) đã xác định được 8 hợp chất and Napa (2015), hoạt tính loại bỏ gốc tự do DPPH thiosulfinate khác nhau từ 9 loại thực vật họ Allium của củ tỏi là khá cao, đạt 25,53%. Tuy nhiên hoạt bao gồm tỏi và hành tây. Hàm lượng thiosulfinate tính chống oxy hóa của tỏi tươi ở Hàn Quốc được không có sự khác biệt ở 4 tuần đầu tiên và sau đó công bố với giá trị thấp hơn như 6,21% (Bae et al., tăng đều (p
Kỷ yếu Hội nghị khoa học chất lưu huỳnh hữu cơ trong củ tỏi cũng có chức hoạt tính sinh học trong tép tỏi đều bị ảnh hưởng năng tương tự (Gorinstein et al., 2006). Như vậy, đáng kể trong suốt thời gian tồn trữ (ngoại trừ pH, thành phần hóa học và hoạt tính chống oxy hóa của hàm lượng flavonoid tổng số và khả năng chống tỏi phụ thuộc rất lớn vào giống và điều kiện trồng oxy hóa). Hàm lượng đường và độ ẩm giảm ở tuần trọt và khí hậu (Põldma et al., 2011). thứ 6 và 8, tương ứng. Hàm lượng polyphenol đạt cao nhất ở tuần thứ 8, trong khi hàm lượng KẾT LUẬN thiosulfinate có xu hướng tăng đến cuối quá trình Các thông số chất lượng của tỏi tiêu thụ chủ yếu là tồn trữ. Kết quả này có thể hữu ích cho quá trình độ ẩm, chất dinh dưỡng hoặc hoạt tính sinh học, cụ chế biến công nghiệp các sản phẩm từ tỏi trong thể là mùi vị cay nồng. Trong nghiên cứu này, tương lai như tỏi đen, tỏi muối chua. thành phần hóa học và hàm lượng các hợp chất có TÀI LIỆU THAM KHẢO Amagase, H., B.L. Petesch, H. Matsuura, S. Kasuga, and Y. Itakura, 2001. Intake of garlic and its bioactive components. Journal of Nutrition, 131: 955S–962S. Amagase, H., 2006. Clarifying the real bioactive constituents of garlic. J Nutr., 136(3 Suppl.): 716S-725S. Ankri, S. and D. Mirelman, 1999. Antimicrobial properties of allicin from garlic. Microbes and Infection, 2: 125-129. Bae, S.E., S.Y. Cho, Y.D. Won, S.H. Lee, and H.J. Park, 2014. Changes in S-allyl cysteine contents and physicochemical properties of black garlic during heat treatment. LWT - Food Science and Technology, 55(1): 397–402. Benkeblia, N. and V. Lanzotti, 2007. Allium thiosulfinates: chemistry, biological properties and their potential utilization in food preservation. Food, 1(2): 193-201. Block, E., S. Naganathan, D. Putman, and S.H. Zhao, 1992. Allium chemistry: HPLC analysis of thiosulfinates from onion, garlic, wild garlic (Ramsons), leek, scallion, shallot, elephant (great- headed) garlic, chive, and Chinese chive. Uniquely high allyl to methyl ratios in some garlic samples. J Agric Food Chem, 40: 2418-2430. Bloem, E., S. Haneklaus, and E. Schnug, 2011. Storage life of field-grown garlic bulbs (Allium sativum L.) as influenced by nitrogen and sulfur fertilization. J Agric Food Chem, 59(9): 4442-4447. Blois, M.S., 1958. Antioxidant determination by the use of a stable free radical. Nature, 181:1199-1200. Cemeroglu, B. and J. Acar, 1986. Fruit and Vegetable Processing Technology. Turkish Association of Food Technologists, Ankara, Publ. No. 6, p. 508. Choi, I.S., H.S. Cha, and Y.S. Lee, 2014. Physicochemical and Antioxidant Properties of Black Garlic. Molecules, 19: 16811-16823. Fante, L. and C. P. Z. Noreña, 2015. Quality of hot air dried and freeze-dried of garlic (Allium sativum L.). Journal of Food Science and Technology, 52(1): 211-220. Gorinstein, S., H. Leontowicz, M. Leontowicz, J. Drzewiecki, K. Najman, E. Katrich, D. Barasch, K. Yamamoto, and S. Trakhtenberg, 2006. Raw and boiled garlic enhances plasma antioxidant activity and improves plasma lipid metabolism in cholesterol fed-rats. Life Sci., 78: 655-663. Haciseferogullari, H., M. Özcan, F. Demir, and S. Çalisir, 2005. Some nutritional and technological properties of garlic (Allium sativum L.). J Food Eng., 68: 463-469. Ichikawa, M., N. Ide, and K. Ono, 2006. Changes in organosulfur compounds in garlic cloves during storage. J Agric Food Chem, 54(13): 4849-4854. Iglesias-Enriquez, I. And R. Fraga, 1998. Envase y forma de almacenamiento adecuado para la conservacio´n poscosecha del ajo irradiado y sin irradiar. Alimentaria, 295: 91-96. Kim, J.S., O.J. Kang, and O.C. Gweon, 2013. Comparison of phenolic acids and flavonoids in black garlic at different thermal processing steps. Journal of Functional Foods, 5(1): 80–86. Kinalski, T. and C.P.Z. Norena, 2014. Effect of blanching treatments on antioxidant activity and thiosulfinate degradation of garlic (Allium sativum L.). Food and Bioprocess Technology, 7(7): 2152-2157. Lane, J.H. and L. Eynon, 1923. Volumetric determination of reducing sugars by means of Fehling's solution, with methylene blue as internal indicator. IS1 XXV:143-149. 142
Kỷ yếu Hội nghị khoa học Milner, J.A. and D.F. Romagnolo, 2010. Bioactive compounds and cancer. Springer Science+Business Media, LLC, USA. pp 836. Montano, A., V.M. Beato, F. Mansilla, and F. Orgaz, 2011. Effect of genetic characteristics and environmental factors on organosulfur compounds in garlic (Allium sativum L.) grown in Andalusia, Spain. J. Agric. Food Chem., 59(4): 1301-1307. Põldma, P., T. Tõnutare, A. Viitak, A. Luik, and U. Moor, 2011. Effect of selenium treatment on mineral nutrition, bulb size, and antioxidant properties of garlic (Allium sativum L.). J. Agric. Food Chem., 59(10): 5498–5503. Rutherford, P.P. and R. Whittle, 1982. The carbohydrate composition of onions during long term cold storage. J. Hortic. Sci, 57 (3): 349-356. Somman, A. and S. Napa, 2015. Comparison of antioxidant activity and tyrosinase inhibition in fresh and processed white radish, garlic and ginger. Food Measure. Springer Science+Business Media New York. Published online 2015. doi 10.1007/s11694-015-9244-5. Toledano Medina, M.A., J. Pérez-Aparicio, R. Moreno-Rojas, and T. Merinas-Amo, 2016. Evolution of some physicochemical and antioxidant properties of black garlic whole bulbs and peeled cloves. Food Chemistry, 199:135-139. Watson, R.R. and V.R. Preedy, 2010. Bioactive foods in promoting health fruits and vegetables. Elsevier Inc, USA. 725 pp. Wolfe, K., X. Wu, and L.H. Liu, 2003. Antioxidant activity of apple peels. J Agric Food Chem., 51: 609- 614. Xu, X., Y. Miao, J.Y. Chen, Q. Zhang, and J. Wang, 2015. Effective production of S-allyl-L-cysteine through a homogeneous reaction with activated endogenous γ-glutamyltranspeptidase in garlic (Allium Sativum). J Food Sci Technol, 52(3): 1724-1729. Zakarova, A., J.Y. Seo, H.Y. Kim, J.H. Kim, J.H. Shin, K.M. Cho, C.H. Lee, and J.S. Kim, 2014. Garlic sprouting is associated with increased antioxidant activity and concomitant changes in the metabolite profile. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(8): 1875-1880. Zhu, H., Y. Wang, Y. Liu, Y. Xia, and T. Tang, 2010. Analysis of flavonoids in Portulaca oleracea L. by UV–vis spectrophotometry with comparative study on different extraction technologies. Food Analytical Methods, 3(2): 90-97. 143