Luận văn Nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa của các phụ phẩm rau củ quả Việt Nam và ứng dụng bảo quản mỡ heo (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa của các phụ phẩm rau củ quả Việt Nam và ứng dụng bảo quản mỡ heo (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA VÀ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA CÁC PHỤ PHẨM RAU CỦ QUẢ VIỆT NAM VÀ ỨNG DỤNG BẢO QUẢN MỠ HEO GVHD: ThS. PHAN THỊ ANH ĐÀO SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THỦY MSSV: 11116065 S K L 0 0 3 8 7 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015
2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2015-11116065 NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA CÁC PHỤ PHẨM RAU CỦ QUẢ VIỆT NAM VÀ ỨNG DỤNG BẢO QUẢN MỠ HEO GVHD: ThS. PHAN THỊ ANH ĐÀO SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THỦY MSSV: 11116065 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2015
3. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2015-11116065 NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA CÁC PHỤ PHẨM RAU CỦ QUẢ VIỆT NAM VÀ ỨNG DỤNG BẢO QUẢN MỠ HEO GVHD: ThS. PHAN THỊ ANH ĐÀO SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THỦY MSSV: 11116065 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2015 i
4. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Thanh Thủy Ngành: Công nghệ Thực phẩm 1. Tên khóa luận: Nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa của các phụ phẩm rau củ quả Việt Nam và ứng dụng bảo quản mỡ heo. 2. Nhiệm vụ của khóa luận:  Tổng quan cơ sở lý thuyết về gốc tự do, lipid, quá trình oxy hóa chất béo trong thực phẩm.  Sàng lọc hoạt tính kháng oxy hoá của 44 mẫu phụ phẩm ba vùng Tây Nguyên, Ninh Thuận-Bình Thuận và Tây Nam Bộ bằng phương pháp thử hoạt tính ức chế H2O2.  Nghiên cứu và ứng dụng bảo quản mỡ heo bằng các mẫu cao ethanol có hoạt tính mạnh và đồng thời đánh giá các chỉ số acid, peroxide của mỡ heo qua thời gian bảo quản.  Đánh giá kết quả nghiên cứu. 3. Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 20 / 01 /2015 4. Ngày hoàn thành khóa luận: 16 / 07 /2015 5. Họ tên ngƣời hƣớng dẫn: ThS. Phan Thị Anh Đào Phần hƣớng dẫn: toàn bộ đồ án Nội dung và yêu cầu khóa luận tốt nghiệp đã đƣợc thông qua bởi Trƣởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày tháng năm 20 Trƣởng Bộ môn Ngƣời hƣớng dẫn chính (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) ii
5. LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đinh và bạn bè. Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến: Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường ĐH Sư phạm kĩ thuật TpHCM nói chung, các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ hóa học và thực phẩm nói riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức về đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo mọi điều kiên thuận lợi về trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm để em có thể hoàn thành được bài luận này. Cô Phan Thị Anh Đào – Giảng viên Bộ môn Công nghệ Hóa học và Thực phẩm – trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM, cô đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt cho em nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Trong quá trình thực hiện, do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài báo không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy cô. iii
6. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đaon toan bộ nội dung được trình bày trong khoa luận tốt nghiệp là của riêng tôi. Tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khoa luận tốt nghiệp đã được trích dẫn chinh xác và đầy đủ theo qui định. Ngày tháng năm 2015 Ký tên iv
7. TÓM TẮT ĐỒ ÁN SV. Nguyễn Thị Thanh Thủy, Khoa Công nghệ Hoá học và Thực phẩm, trường Đại học Sư phạm và Kỹ thuật TPHCM, tháng 7/2015. Đề tài: Nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa của các phụ phẩm rau củ quả Việt Nam và ứng dụng bảo quản mỡ heo qua thời gian bảo quản. Việt Nam nói chung và các vùng Tây Nguyên, Ninh Thuận-Bình Thuận và Tây Nam Bộ có hệ thực vật đa dạng, phong phú và là nguồn cung cấp rau xanh và trái cây cho cả nước. Hằng năm, khối lượng phụ phẩm từ rau củ và trái cây tạo ra rất lớn, một phần được sử dụng làm phân bón, phần còn lại thải ra môi trường gây ô nhiễm. Bên cạnh đó, chưa có nhiều nghiên cứu về hoạt tính kháng oxy hoá của các loại phụ phẩm này thể hiện qua khả năng ức chế H2O2 cũng như đanh giá khả năng ứng dụng bảo quản mỡ động vật. Qua quá trình tiến hành thực nghiệm, đã thu được kết quả như sau:  44 mẫu cao ethanoltrích ly từ 44 mẫu phụ phẩm rau quả của ba vùng Tây Nguyên, Ninh Thuận-Bình Thuận và Tây Nam Bộđã được nghiên cứu về hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp ức chế gốc H2O2 và gốc tự do DPPH.  Có 5 mẫu cao có hoạt tính ức chế H2O2 và gốc tự do DPPH mạnh: hạt bơ (TN18), thân trà (TN9), vỏ măng cụt (TNB10), hạt nho (NTBT19) và vỏ bơ (TN17).  Nhìn chung, đối với mỡ heo qua chế biến thông thường chưa qua tinh luyện, không thể dùng chỉ số acid để đánh giá mức độ oxy hóa trong mỡ qua thời gian bảo quản ở 55oC.  Qua việc đo chỉ số peroxide của các mẫu mỡ heo, chỉ số peroxide của các mẫu giảm dần theo thứ tự các mẫu cao được bổ sung là: hạt nho > vỏ măng cụt > vỏ bơ > thân trà > hạt bơ.  Các mẫu mỡ heo được bổ sung các mẫu cao ethanol ở các nồng độ 800, 1200 và 1600ppm đầu thể hiện khả năng chống oxy hóa lipid cao hơn mẫu bổ sung BHT ở nồng độ 200ppm.  Ở các nồng độ khảo sát khác nhau: 400, 800, 1200 và 1600 ppm, mỡ heo được bổ sung chất chống oxy hóa hạt bơ và thân trà ở nồng độ 1600 ppm là có độ bền oxy hóa cao hơn cả. xv
8. Như vậy mẫu cao ethanol hạt bơ có thể dùng làm chất chống oxy hóa dùng trong bảo quản dầu mỡ, góp phần hạn chế sự oxy hóa lipid, làm giảm chất lượng cũng như ảnh hưởng tới sức khỏe người dùng. Điểm mới của khóa luận: Việc xác định khả năng chống oxy hóa của các loại thực vật thông qua khả năng chống oxy hóa dầu, mỡ vẫn chưa được tiến hành nghiên cứu nhiều ở nước ta. Nghiên cứu và ứng dụng cao ethanol của các phụ phẩm rau quả trong việc bảo quản mỡ heo, không những giúp tận dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm mà còn tạo ra hướng nghiên cứu mới trong việc sản xuất phụ gia chống oxy hóa tự nhiên dùng bảo quản mỡ heo nói riêng và lipid nói chung. xvi
9. MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ii LỜI CẢM ƠN iii LỜI CAM ĐOAN iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN v MỤC LỤC xvii DANH MỤC HÌNH ẢNH xix DANH MỤC BẢNG BIỂU xx DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xxii LỜI MỞ ĐẦU xxiii CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1.1. Gốc tự do 1 1.1.1. Định nghĩa 1 1.1.2. Phân loại 1 1.1.3. Nguồn phát sinh gốc tự do 3 1.1.4. Vai trò của gốc tự do đối với cơ thể 5 1.2. Lipid 6 1.2.1. Mỡ động vật 6 1.2.1.1. Chất béo sữa 6 1.2.1.2. Mỡ nấu chảy (mỡ thắng) 6 1.2.2. Chất béo thực vật 7 1.2.3. Cơ chế của sự oxy hóa chất béo 7 1.2.4. Cơ chế chống oxy hóa chất béo 10 1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự oxy hóa chất béo 12 1.2.6. Các chỉ số hóa học quan trọng của lipid 15 1.3. Tình hình nghiên cứu trong – ngoài nước và định hướng nghiên cứu 17 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 20 2.1. Sàng lọc hoạt tính kháng oxy hóa của các phụ phẩm rau quả ba vùng Tây Nguyên, Ninh Thuận Bình Thuận và Nam Bộ 20 2.1.1. Hóa chất và thiết bị 20 2.1.2. Nguyên liệu 20 2.1.3. Phương pháp điều chế cao ethanol 26 xvii
10. 2.2. Thử hoạt tính kháng oxy hóa của 44 mẫu cao ethanol bằng phương pháp ức chế gốc H2O2 28 2.2.1. Hóa chất và thiết bị 28 2.2.2. Chuẩn bị mẫu 29 2.2.3. Khảo sát bước sóng hấp thu cực đại của H2O2 29 2.2.4. Quy trình thử hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp ức chế H2O2 30 2.2.5. Xử lý kết quả 30 2.3. Nghiên cứu và ứng dụng bổ sung các mẫu cao ethanol có hoạt tính mạnh vào việc bảo quản mỡ heo theo thời gian bảo quản 31 2.3.1. Phương pháp thu thập mỡ heo 31 2.3.2. Phương pháp bổ sung các mẫu cao vào dịch mỡ 31 2.3.3. Phương pháp xác định chỉ số acid (TCVN 6127-1996) 31 2.3.4. Phương pháp xác định chỉ số peroxide (TCVN 6121-1996) 33 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 35 3.1. Kết quả điều chế cao ethanol từ các phụ phẩm rau quả của ba vùng Tây Nguyên, Ninh Thuận-Bình Thuận và Tây Nam Bộ 35 3.2. Kết quả thử hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp ức chế H2O2 37 3.2.1. Kết quả thử hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp ức chế H2O2 của chất đối chứng dương (acid ascorbic) 38 3.2.2. Kết quả thử hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp ức chế H2O2 của 44 mẫu cao ethanol 38 3.2.2.1. Kết quả phần trăm ức chế gốc tự do theo phương pháp H2O2 của các mẫu cao 38 3.2.2.2. Kết quả giá trị IC50 của 44 mẫu cao ethanol 41 3.3. Kết quả khảo sát độ bền oxy hóa của mỡ heo 46 3.3.1. Sự thay đổi chỉ số acid (AV) của các mẫu theo thời gian bảo quản 46 3.3.2. Sự thay đổi chỉ số peroxide (PoV) của các mẫu theo thời gian bảo quản 51 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 4.1. Kết luận 63 4.2. Kiến nghị 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 70 xviii
11. DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2. 1. Quy trình điều chế mẫu cao ethanol 27 Hình 2.2. Công thức cấu tạo của vitamin C 29 Hình 2.3. Quy trình thử hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp ức chế H2O2 30 Hình 2.4. Cách tiến hành xác định chỉ số acid 33 Hình 2.5. Cách tiến hành thí nghiệm xác định chỉ số peroxide 34 Hình 3.1. Hình ảnh một số mẫu cao ethanol được trích ly 38 Hình 3.2. Biểu đồ thể hiện giá trị IC50 (μg/ml) của 10 mẫu cao và chất đối chứng dương 44 Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi chỉ số PoV của mỡ heo được bổ sung cao ethanol hạt bơ theo thời gian bảo quản 54 Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi chỉ số PoV của mỡ heo được bổ sung cao ethanol vỏ bơ theo thời gian bảo quản 56 Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi chỉ số PoV của mỡ heo được bổ sung cao ethanol vỏ măng cụt theo thời gian bảo quản 58 Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi chỉ số PoV của mỡ heo được bổ sung cao ethanol thân trà theo thời gian bảo quản 60 Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi chỉ số PoV của mỡ heo được bổ sung cao ethanol hạt nho theo thời gian bảo quản 62 Hình 3.8. Đồ thị thễ hiện chỉ số poV qua thời gian bảo quản ở nồng độ 1600ppm của các mẫu cao ethanol 63 xix
12. S K L 0 0 2 1 5 4