HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
------------------------------------------------------

THÁI THỊ MAI ANH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ SẤY ĐẾN CHẤT LƯỢNG
RAU CỦ QUẢ

Hà Nội – 2021


HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
------------------------------------------------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ SẤY ĐẾN CHẤT LƯỢNG
RAU CỦ QUẢ
Người thực hiện

: THÁI THỊ MAI ANH

MSV

: 620951

Khóa

: 62

Ngành

: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Giáo viên hướng dẫn : TS. LẠI THỊ NGỌC HÀ
Địa điểm thực tập

: KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Hà Nội - 2021


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là hồn tồn
trung thực.
Tơi xin cam đoan rằng các thơng tin được trích dẫn trong khóa luận đã được ghi rõ
nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng năm 2021
Sinh viên

THÁI THỊ MAI ANH

i


LỜI CẢM ƠN

Để hồn thành được khóa luận này, bên cạnh sự nỗ lực của bản thân, tơi cịn
nhận được nhiều sự động viên và giúp đỡ tận tình của thầy cô, bạn bè và người thân.
Đầu tiên tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn – TS. Lại
Thị Ngọc Hà, trưởng bộ môn Hóa sinh – Cơng nghệ sinh học thực phẩm, Khoa Công
nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã ln quan tâm, tận tình hướng
dẫn, giúp đỡ khơng mệt mỏi để tơi hồn thành khóa luận này.
Tơi xin chân thành cảm ơn Th.S Trần Thị Hoài – giảng viên Khoa Công nghệ
thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ, hỗ trợ, giúp tôi những thao
tác kỹ thuật trong q trình làm khóa luận này.
Tơi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Xuân Bắc, kỹ thuật viên Bộ mơn Hóa
sinh – Cơng nghệ sinh học thực phẩm, Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông
nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện để tôi sử dụng thiết bị thí nghiệm một cách tốt nhất.
Tơi xin chân thành cảm ơn Phịng thí nghiệm trung tâm – Khoa học và Công
nghệ thực phẩm, anh chị kỹ thuật viên đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi sử dụng thiết
bị và dụng cụ thí nghiệm.
Cuối cùng, tơi muốn cảm ơn bố mẹ, gia đình đã ln động viên và tạo điều kiện
thuận lợi nhất để tơi thực hiện và hồn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Tơi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2021
Sinh viên

THÁI THỊ MAI ANH

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii

MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH....................................................................................................... vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ........................................................... viii
Phần 1. MỞ ĐẦU ............................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................................1
1.2. Mục đích và yêu cầu .................................................................................................2
1.2.1. Mục đích ................................................................................................................2
1.2.2. Yêu cầu: .................................................................................................................2
Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................................3
2.1. Giới thiệu về phương pháp sấy đối lưu ....................................................................3
2.1.1. Nguyên lý ..............................................................................................................3
2.2. Các hoạt chất tự nhiên trong rau, củ, quả .................................................................7
2.2.1. Polyphenol .............................................................................................................7
2.2.2. Carotenoid ...........................................................................................................16
2.2.3. Chlorophyll ..........................................................................................................18
2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến các hoạt chất sinh học ..............................................22
2.4. Một số nguyên liệu rau, củ, quả trong nghiên cứu .................................................23
2.4.1. Rau chân vịt .........................................................................................................23
2.4.2. Cà rốt ...................................................................................................................25
2.4.3. Bí ngơ ..................................................................................................................28
2.4.4. Lá nếp ..................................................................................................................31
Phần 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................34
3.1. Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu.............................................................34
3.1.1.Vật liệu .................................................................................................................34
3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu........................................................................34
3.1.3 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất ................................................................................34
3.2.Nội dung nghiên cứu ...............................................................................................35

iii



3.2.1. Xác định đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy cho các loại rau quả nhiệt
độ sấy khác nhau............................................................................................................35
3.2.2. Xác định ảnh hưởng của chế độ sấy đến hàm lượng một số loại hoạt chất sinh
học..................................................................................................................................35
3.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................36
3.3.1. Phương pháp xác định độ ẩm ..............................................................................36
3.3.2. Phương pháp xác định polyphenol tổng số .........................................................36
3.3.3. Phương pháp xác định khả năng kháng oxi hóa ..................................................38
3.3.4. Phương pháp xác định hàm lượng carotenoid và chlorophyll .............................40
3.3.5. Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................................41
Phần 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..........................................................................42
4.1. Động học của quá trình mất nước của nguyên liệu rau, củ, quả ở các chế độ sấy
khác nhau .......................................................................................................................42
4.2. Ảnh hưởng của chế độ sấy đến hàm lượng chất khô tổng số và hàm lượng một số
loại hoạt chất sinh học ...................................................................................................47
4.2.1. Ảnh hưởng của chế độ sấy đến hàm lượng polyphenol tổng số ..........................47
4.2.2. Ảnh hưởng của chế độ sấy đến hàm lượng carotenoid tổng số ...........................48
4.2.3. Ảnh hưởng của chế độ sấy đến hàm lượng chlorophyll ......................................49
4.2.4. Ảnh hưởng của chế độ sấy khả năng kháng oxi hóa ...........................................51
Phần 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................................53
5.1. Kết luận...................................................................................................................53
5.2. Kiến nghị ................................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................54
PHỤ LỤC ......................................................................................................................59

iv



DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Thành phần hóa học trong 100g cà rốt ...........................................................26
Bảng 2.2 Thành phần hóa học trong 100g bí đỏ............................................................29
Bảng 3.1 Thiết bị dùng trong q trình thí nghiệm .......................................................34
Bảng 3.2 Các hóa chất dùng trong nghiên cứu ..............................................................35

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Đường cong sấy ................................................................................................4
Hình 2.2 Đường cong tốc độ sấy ....................................................................................4
Hình 2.3 Cấu trúc của các hợp chất polyphenol đơn giản ...............................................8
Hình 2.4 Cấu trúc khung tổng quát của hợp chất flavonoid ............................................8
Hình 2.5 Cấu trúc của hợp chất flavone ..........................................................................9
Hình 2.6 Cấu trúc của hợp chất flavonol .........................................................................9
Hình 2.7 Cấu trúc của hợp chất flavanone ....................................................................10
Hình 2.8 Cấu trúc của hợp chất dihydroflavonol ..........................................................10
Hình 2.9 Cấu trúc của hợp chất flavanol .......................................................................11
Hình 2.10 Cấu trúc của hợp chất chalcone ....................................................................11
Hình 2.11 Cấu trúc của hợp chất isoflavone .................................................................12
Hình 2.12 Cấu trúc của hợp chất anthocyanidin ..........................................................12
Hình 2.13 Cấu trúc cơ bản của carotenoid ....................................................................17
Hình 2.14 Cấu tạo 1 số loại carotenoid .........................................................................18
Hình 2.15 Cấu tạo các loại chlorophyll .........................................................................21
Hình 2.16 Nguyên liệu rau chân vịt ...............................................................................24
Hình 2.17 Ngun liệu cà rốt.........................................................................................26
Hình 2.18 Ngun liệu bí ngơ .......................................................................................28
Hình 2.19 Ngun liệu lá nếp ........................................................................................31
Hình 3.1 Đừơng chuẩn gallic acid .................................................................................38

Hình 3.2 Đường chuẩn Trolox.......................................................................................39
Hình 4.1 Đường cong sấy của cà rốt .............................................................................42
Hình 4.2 Đường cong tốc độ sấy của cà rốt ..................................................................43
Hình 4.3 Đường cong sấy của lá nếp .............................................................................43
Hình 4.4 Đường cong tốc độ sấy của lá nếp ..................................................................44
Hình 4.5 Đường cong sấy rau chân vịt ..........................................................................44
Hình 4.6 Đường cong tốc độ sấy rau chân vịt ...............................................................45
Hình 4.7 Đường cong sấy bí ngơ ...................................................................................45
Hình 4.8 Đường cong tốc độ sấy bí ngơ ........................................................................46
Hình 4.9 Đồ thị hàm lượng polyphenol của bí ngơ và rau chân vịt ..............................47
vi


Hình 4.10 Hàm lượng carotenoid của bí ngơ ................................................................49
Hình 4.11 Hàm lượng chlorophyll rau chân vịt ............................................................50
Hình 4.12 . Khả năng kháng oxi hóa của bí ngơ và rau chân vịt ...................................51

vii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

Kí hiệu

Tên viết tắt

GAE

Gallic Acid Equivalent - Đương lượng gallic acid


CK

Chất khô

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

viii


Phần 1. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Như chúng ta đã biết, rau, củ, quả là một trong những loại thực phẩm không thể
thiếu trong thực đơn dinh dưỡng của con người bởi chúng hàm chứa rất nhiều thành
phần dinh dưỡng quý giá như: vitamin, protein, khoáng chất quan trọng, chất xơ và các
chất có hoạt tính sinh học… Chính vì vậy việc bổ sung rau củ quả cho cơ thể là điều
vô cùng cần thiết để đảm bảo sức khỏe cho con người trong tất cả mọi hoạt động, là
loại thực phẩm cần thiết và không thể thay thế trong đời sống hằng ngày của con người
trên khắp hành tinh. Nên dùng nhiều trái cây, rau quả tươi, ngũ cốc để cung cấp nhiều
chất xơ giúp tiêu hóa dễ dàng, phòng ngừa ung thư ruột già và giải độc các gốc tự do
gây lão hóa tế bào được tạo ra trong cơ thể. Cuộc sống càng văn minh, hiện đại thì rau
quả tươi càng đóng vai trị quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe, giúp hạn chế các sai
lầm mất cân đối trong khẩu phần ăn hằng ngày. Thêm vào đó, cuộc sống con người
ngày càng phát triển ý nghĩa về cái đẹp ngày càng tăng. Rau, củ, quả là loại thực phẩm
phù hợp được ưu tiên nhất cho một chế độ ăn uống lành mạnh (Nguyễn Công khẩn và
cộng sự, 2007).
Thông thường chúng ta thường muốn sử dụng khi cịn tươi, ít khi dùng rau, củ,
quả khơ. Tuy nhiên, nông sản tươi thường hạn chế trong bảo quản, vận chuyển và sử
dụng. Rau, củ, quả sấy khô thường có chất dinh dưỡng gần giống với rau, củ, quả tươi

tùy thuộc vào chế độ sấy và được cô đọng trong thể tích nhỏ hơn. Lợi thế của rau củ
quả sấy khô là dễ bảo quản, tiện lợi khi sử dụng, nhất là trong trường hợp xa nhà,
những chuyến đi dài ngày khơng có tủ lạnh để bảo quản. Tính theo trọng lượng, rau củ
quả sấy khơ có chứa tới 3,5 lần chất xơ, vitamin và khoáng chất so với rau củ quả tươi.
Chúng ta biết rằng rau củ là một loại thực phẩm có tuổi thọ bảo quản ngắn nhưng nếu
được sấy khơ đúng cách thì vẫn có thể giữ nguyên được chất dinh dưỡng và tăng tuổi
thọ bảo quản của sản phẩm. Chính vì vậy sử dụng rau củ quả sấy khô chất lượng cao là
một xu hướng mới hiện nay.
Trong rau củ quả, chứa một hàm lượng các hợp chất sinh học bao gồm:
polyphenol, chlorophyll, carotenoid và có khả năng kháng oxi hóa.Hiện nay, các hợp
chất tự nhiên có hoạt tính sinh học như: polyphenol, anthocyanin đang được nhiều nhà

1


khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu. Polyphenol và anthocyanin có
nhiều tác dụng tích cực đối với sức khỏe con người như: chống oxi hóa mạnh, chống
suy nhược thần kinh, kháng khuẩn, điều hòa lượng cholesterol trong máu, phòng và
chữa bệnh tiểu đường (Lê Ngọc Tú và cộng sự, 2002). Xuất phát từ nhu cầu sử dụng
rau, củ, quả một cách thuận tiện, để nâng cao chất lượng và đa dạng hóa sản phẩm rau,
củ, quả đến với người tiêu dùng chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu: “Ảnh hưởng
của nhiệt độ sấy đến chất lượng rau, củ, quả” phát triển bột uống liền từ rau, củ, quả có
ứng dụng làm detox, giảm cân, kháng oxi hóa và tốt cho sức khỏe.
1.2. Mục đích và u cầu
1.2.1. Mục đích
Xác định chế độ sấy của rau, củ, quả bao gồm: cà rốt, lá nếp, rau chân vịt, bí ngơ.
1.2.2. u cầu:
- Xây dựng đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy của cà rốt, bí ngơ, lá nếp,
rau chân vịt, khi sấy đối lưu ở 60℃, 70℃, 80 ℃.
- Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng một số hoạt chất sinh học

bao gồm chlorophyll, carotenoid, polyphenol và khả năng kháng oxi hóa của cà rốt, bí
ngơ, rau chân vịt, lá nếp.

2


Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu về phương pháp sấy đối lưu
2.1.1. Nguyên lý
Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để làm bốc hơi ẩm ra khỏi vật liệu rắn hoặc
lỏng, với mục đích giảm bớt khối lượng vật liệu, tăng độ bền vật liệu và bảo quản
trong thời gian dài nhất là đối với lương thực thực phẩm (Nguyễn Bin, 2008).
Bản chất của quá trình sấy là quá trình khuếch tán do sự chênh lệch độ ẩm ở bề
mặt và trong vất liệu nói cách khác do chênh lệch áp suất hơi riêng phần của ẩm ở bề
mặt vật liệu và môi trường xung quanh. Sấy là q trình khơng ổn định, độ ẩm của vật
liệu thây đổi theo không gian và thời gian sấy (Trần Thị Định, 2020).
Sấy đối lưu là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cấp nhiệt cho ẩm
bay hơi.Trong đó cả 2 q trình truyền nhiệt và truyền ẩm đều được thực hiện bằng
phương pháp đối lưu. Sấy đối lưu là phương pháp cho tiếp xúc trực tiếp với vật liệu
sấy với tác nhân sấy là khơng khí nóng, khói lị,… (Nguyễn Bin, 2008).
Q trình sấy diễn ra rất phức tạp, đặc trưng cho tính khơng ổn định và khơng
thuận nghịch gồm 4 q trình diễn ra đồng thời dẫn nhiệt cho vật liệu, dẫn ẩm trong
lòng vật liệu, chuyển pha và tách ẩm vào môi trường xung quanh.
Các giai đoạn của quá trình sấy: Trên đường cong sấy và đường cong tốc độ
sấy, quá trình sấy diễn ra theo 3 giai đoạn: giai đoạn đốt nóng, giai đoạn đẳng tốc và
giai đoạn giảm tốc. Tuy nhiên, vì giai đoạn đốt nóng xảy ra khá nhanh và khơng có sự
biến thiên nhiều về độ ẩm nên chỉ khảo sát giai đoạn đẳng tốc và giảm tốc.

3



Hình 2.1 Đường cong sấy (Trường đại học cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh, 2009)

Hình 2.2 Đường cong tốc độ sấy (Trường đại học công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh,
2009)

Giai đoạn đốt nóng vật liệu: Tùy thuộc vào trạng thái ban đầu của vật, nhiệt độ
của vật liệu và tốc độ sấy hoặc giảm cho đến khi đạt giá trị không đổi. Tại điểm B:
Nhiệt độ trên bề mặt vật = Tbầu ướt. Nhiệt độ bên trong vật có khuynh hướng cân bằng
với Tbầu ướt. Vật liệu sấy đạt cực đại (Trần Thị Định, 2020).
Giai đoạn sấy đẳng tốc: Giai đoạn này, nhiệt lượng cung cấp trong giai đoạn
này dùng để hóa hơi nước trên bề mặt vật. Bề mặt vật bão hịa với ẩm bởi vì ẩm di
chuyển từ trong ra bề mặt cân bằng với lượng ẩm hóa hơi trên bề mặt và đi vào mơi
trường. Do ∆T= constant, tốc độ bay hơi ẩm giảm nhanh và tuyến tính với thời gian.
Tvật= Tbầu ướt vì tốc độ truyền khối từ vật vào khơng khí được đền bù bằng quá trình

4


truyền nhiệt từ khơng khí đến vật. Ẩm tách ra ở giai đoạn này là ẩm tự do (Trần Thị
Định, 2020).
Giai đoạn sấy giảm tốc: Ẩm tự do bay hơi hết, trong vật liệu chỉ tồn tại ẩm liên
kết. Từ C, tốc độ chuyển ẩm từ trong ra ngoài của vật bị chậm lại do các yếu tố bên
trong (lực hấp phụ). Hàm ẩm tại điểm C được gọi là độ ẩm tới hạn. Từ điểm C, u giảm
dần. Tại D, u= 0. Từ điểm c nhiệt độ bề mặt vật tăng lên. Tại điểm D thì Tvật=Tbầu khơ,
x=xcân bằng (Phơi nước vật=Pkhơng khí ẩm). Giai đoạn sấy tốc độ giảm dần lâu hơn giai đoạn sấy
tốc độ không đổi mặc dù lượng ẩm tách ra ít hơn (Trần Thị Định, 2020).
2.1.2.Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sấy
Ảnh hưởng của nhiệt độ khơng khí: Trong các điều kiện khác nhau như độ ẩm
khơng khí, tốc độ gió,... việc nâng cao nhiệt độ sẽ làm tăng nhanh tốc độ làm khô do

lượng nước trong nguyên liệu giảm xuống càng nhiều. Nhưng tăng nhiệt độ cũng phải
ở giới hạn cho phép, nhiệt độ làm khô cao sẽ ảnh hưởng lớn chất lượng sản phẩm, dễ
làm cho nguyên liệu bị chín và gây nên sự tạo màng cứng ở lớp bề ngoài cản trở tới sự
chuyển động của nước từ lớp bên trong ra bên ngoài. Nhưng với nhiệt độ làm khơ q
thấp, dưới giới hạn cho phép thì q trình làm khô sẽ chậm lại dẫn đến sự thối rữa, hủy
hoại nguyên liệu. Nhiệt độ sấy thích hợp được xác định phụ thuộc vào độ dày bán
thành phẩm, kết cấu tổ chức của thịt quả và đối với các nhân tố khác. Khi sấy ở những
nhiệt độ khác nhau thì ngun liệu có biến đổi khác nhau ví dụ: nhiệt độ quá trình sấy
cao hơn 60℃ thì protein bị biến tính, nếu trên 90℃ thì fructose bắt đầu caramen hóa
các phản tạo melanoidin tạo polyme cao phân tử có chứa N và khơng chứa N có màu
và mùi thơm xảy ra mạnh mẽ. Nếu nhiệt độ cao hơn nữa thì nguyên liệu có thể bị cháy
làm mất giá trị dinh dưỡng và mất giá trị cảm quan của sản phẩm. Q trình làm khơ
tiến triển, sự cân bằng của khếch tán nội và khuếch tán ngoại bị phá vỡ, tốc độ khuếch
tán ngoại lớn hơn tốc độ khếch tán nội thì dừng lại dẫn đến hiện tượng tạo vỏ cứng ảnh
hưởng đến q trình làm khơ (Vũ Thị Thanh Đào,2019).
Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động khơng khí: Tốc độ chuyển động của khơng
khí có ảnh hưởng lớn đến q trình sấy, tốc độ gió q lớn hoặc q nhỏ đều khơng có
lợi cho q trình sấy. Vì tốc độ chuyển động của khơng khí q lớn khó giữ được nhiệt
lượng trên nguyên liệu để cân bằng quá trình sấy, còn tốc độ sấy quá nhỏ sẽ làm cho

5


q trình sấy chậm lại. Vì vậy cần phải có một tốc độ gió thích hợp, nhất là giai đoạn
đầu của q trình làm khơ.
Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của khơng khí: Độ ẩm tương đối của khơng khí
cũng là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến quá trình làm khơ, độ ẩm của khơng khí
càng lớn q trình làm khơ sẽ chậm lại. Độ ẩm tương đối của khơng khí lớn hơn 65%
thì q trình sấy sẽ chậm lại rõ rệt, còn độ ẩm tương đối của khơng khí khoảng 80%
trở lên thì q trình làm khơ sẽ dừng lại và xảy ra hiện tượng ngược lại, tức là nguyên

liệu sẽ hút ẩm trở lại.
Để cân bằng ẩm, khuếch tán nội phù hợp với khuếch tán ngoại và tránh hiện
tượng tạo màng cứng, người ta áp dụng phương pháp làm khô gián đoạn tức là vừa sấy
vừa ủ. Làm khơ trong điều kiện tự nhiên khó đạt được độ ẩm tương đối của khơng khí
50% - 60 % do nước ta khí hậu nhiệt đới thường có độ ẩm cao. Do đó, một trong
những phương pháp để làm giảm độ ẩm của khơng khí có thể tiến hành làm lạnh để
cho hơi nước ngưng tụ lại. Khi hạ thấp nhiệt độ của khơng khí dưới điểm sương hơi
nước sẽ ngưng tụ, đồng thời hàm ẩm tuyệt đối của khơng khí cũng được hạ thấp. Như
vậy để làm khơ khơng khí người ta áp dụng phương pháp làm lạnh.
Ảnh hưởng của quá trình ủ ẩm: Quá trình ủ ẩm nhằm mục đích là làm cho tốc độ
khuếch tán nội và khuếch tán ngoại phù hợp nhau để làm tăng nhanh q trình làm
khơ. Trong khi làm khơ q trình ủ ẩm gọi là làm khơ gián đoạn.
Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu: Tùy vào bản thân nguyên liệu mà người ta
chọn chế độ làm khô cho phù hợp, cần phải xét đến thành hóa học của nguyên liệu
như: nước, lipit, protein, chất khoáng, vitamin, kết cấu tổ chức thịt quả chắc hay lỏng
lẻo,...
Kích thước nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy. Nguyên liệu càng bé,
càng mỏng thì tốc độ sấy càng nhanh, nhưng nếu kích thước quá bé hoặc quá mỏng
làm cho nguyên liệu dễ bị cong, dễ gãy vỡ.

6


2.2. Các hoạt chất tự nhiên trong rau, củ, quả
2.2.1. Polyphenol
2.2.1.1. Định nghĩa
Polyphenol là các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên và tồn tại trong thực vật được
chứng minh là có khả năng chống oxy hóa vơ cùng hiệu quả. Polyphenol có thể bảo vệ
cơ thể, giúp cơ thể chống lại nhiều loại bệnh khác nhau do gốc tự do gây ra. Đặc điểm
chung của chúng là trong phân tử có vịng thơm (vịng benzen) chứa một hay hai, ba...

hoặc nhiều nhóm hydroxyl (OH) gắn trực tiếp vào vịng benzen. Tùy thuộc vào số
lượng và vị trí tương hỗ của các nhóm OH với bộ khung hóa học mà các tính chất lý
hố học hoặc hoạt tính sinh học thay đổi (Nguyễn Minh Thông, 2016).
Polyphenol là những hợp chất thơm có nhóm hydroxyl đính trực tiếp với nhân
benzene(Lê Ngọc Tú, 2005). Tùy thuộc vào số lượng và vị trí tương hỗ của các nhóm
hydroxyl (OH) với bộ khung hóa học mà các tính chất lý hố học hoặc hoạt tính sinh
học thay đổi (Nguyễn Minh Thơng, 2016).
2.2.1.2. Phân loại
Có hàng ngàn phân tử có cấu trúc của polyphenol đã được tìm thấy ở các lồi
thực vật. Những phân tử này là chất chuyển hóa thứ cấp của các lồi thực vật này, và
chúng cũng có liên quan đến việc bảo vệ cây khỏi tác động của tia cực tím và sự xâm
nhập của mầm bệnh. Những hợp chất này có thể được chia thành những nhóm khác
nhau dựa trên số vòng phenol trong cấu trúc và những thành phần liên kết các vòng
phenol lại với nhau. Điều này đã tạo ra một số nhóm polyphenol cơ bản(TresserraRimbau & cs., 2018).
Những hợp chất polyphenol đơn giản: Chỉ có một số ít hợp chất phenolic đơn
giản (hợp chất chỉ chứa 1 vòng benzen) tồn tại trong tự nhiên. Chẳng hạn, resorcinol
(1,3-dihydroxybenzen) và phloroglucinol (1,3,5-trihydroxybenzen) là những hợp chất
được hình thành từ nhựa cây và vỏ cây ăn trái (Nguyễn Minh Thông, 2016).

7


Hình 2.3 Cấu trúc của các hợp chất polyphenol đơn giản(Nguyễn Minh Thơng, 2016)
Acid phenolic là những hợp chất có đặc điểm của nhóm chức caboxylic (ví dụ:
acid gallic, acid vanillic. Các cinnamic acid phổ biến là cinnamic acid, p-coumaric
acid, caffeic acid, ferulic acid, 5-hydroxyferulic acid và sinapic acid.
Flavonoid là những hợp chất thuộc họ flavonoid có số lượng rất lớn và được
nghiên cứu nhiều nhất trong các hợp chất polyphenol. Cho đến nay đã có hơn 8000
hợp chất thuộc họ flavonoid đã được phát hiện. Chúng có bộ khung hóa học
C6−C3−C6’.


Hình 2.4 Cấu trúc khung tổng qt của hợp chất flavonoid (Nguyễn Minh Thông,
2016)

Dựa vào bản chất của cấu trúc cơ bản, flavonoid được phân chia thành nhiều
phân lớp khác nhau, ví dụ: (i) Dị vịng (đóng và mở), (ii) sự có hoặc khơng có liên kết
đơi C2=C3 và nhóm carbonyl ở C4 và (iii) vị trí của vịng B (ở vị trí C2 hoặc C3). Hầu
hết các flavonoid đều có nhóm thế OH ở vị trí C5 và C7 cịn vịng B thường có nhóm
thế ở vị trí C3’ và C4’.

8


Flavone: Đặc điểm của flavone là có nhóm keton ở C4 và một liên kết đơi ở C2,
C3 (ví dụ: apigenin và luteolin ở Hình 2.5). Vịng A là thành phần quan trọng của
flavone xuất phát từ phloroglucinol và vòng B có thể có các nhóm thế ở các vị trí C3’,
C4’và C5’.

Hình 2.5 Cấu trúc của hợp chất flavone (Nguyễn Minh Thông, 2016)
Flavonol: Hợp chất flavonol là những hợp chất flavone có một nhóm OH ở C3.
Flavonol có rất nhiều trong các loài thực vật và phổ biến là: quercetin, kaempferol và
myricetin.

Hình 2.6 Cấu trúc của hợp chất flavonol (Nguyễn Minh Thơng, 2016)
Flavanone: Đặc điểm của flavanone là có một nhóm keton ở C4 và khơng có
liên kết đơi ở C2, C3 (2-phenyl-2,3-dihydropyran-4-one). Flavanone là đồng phân của
chalcone và chúng được tổng hợp bằng phản ứng nhân tạo và phản ứng sinh hóa.
Flavanone có một trung tâm bất đối ở C2 tạo nên hai đồng phân quang học rất quan
trọng có một số hoạt tính sinh học. Một số flavanone phổ biến là naringenin,
eriodictyol và hespertin.


9


Hình 2.7 Cấu trúc của hợp chất flavanone (Nguyễn Minh Thơng, 2016)
Dihydroflavonol: Hợp chất dihydroflavonol là flavanone được gắn nhóm thế
OH ở C3 (2- phenyl-3-hydroxy-2,3-dihydropyran-4-ones). Chúng có hai carbon bất
đối 8 C2 và C3 nên tạo ra hai cặp đôi đồng phân quang học. Những hợp chất
dihydroflavonol phổ biến nhất là: aromanderin, taxifolin và ampelopsin.

Hình 2.8 Cấu trúc của hợp chất dihydroflavonol (Nguyễn Minh Thông, 2016)
Flavanol: Đặc điểm của hợp chất flavanol là khơng có nhóm keton ở C4 và liên
kết đơi ở C2, C3 (Hình 2.8). Chúng được chia làm hai dạng: (i) flavan-3,4-diols và (ii)
flavan3-ol. Catechin và epicatechin là những hợp chất flavan-3-ol được phân bố rất
rộng rãi và có trong thành phần của trà xanh. Chúng có thể kết hợp với gallic acid để
tạo ra epigallocatechin gallate hoặc epicatechin gallate (Nguyễn Minh Thông, 2016).

10


Hình 2.9 Cấu trúc của hợp chất flavanol (Nguyễn Minh Thông, 2016)
Chalcone và dihydrochalcone: Chalcone (1,3-diaryl-2-propen-1-one) là những
hợp chất flavonoid mạch hở trong đó có hai vịng thơm được liên kết với nhau bằng
nhóm carbonyl và liên kết đơi Cα=Cβ. Và cần lưu ý rằng, cách đánh số thứ tự trong
chalcone bị đảo ngược so với cách đánh số thứ tự trong flavonoid (ví dụ: vịng A có số
thứ tự 1’-6’, vịng B có số thứ tự 1-6. Sự có mặt của liên kết chưa bão hịa α, β và
khơng có vịng C trung tâm là hai đặc điểm khác biệt của chalcone, nên nó tạo ra
những hợp chất có tính chất hóa học khác nhau từ hợp chất flavonoid (Nguyễn Minh
Thơng, 2016).


Hình 2.10 Cấu trúc của hợp chất chalcone (Nguyễn Minh Thông, 2016)
Chalcone được tổng hợp nhờ vào xúc tác enzym chalcone. Đây là hợp chất
trung gian rất quan trọng có trong thực vật, vì nó là tiền chất để tạo ra hầu hết các hợp
chất flavonoid. Quá trình chuyển hóa từ chalcone thành flavone là nhờ vào chất xúc
tác là enzym đồng phân của chalcone (Nguyễn Minh Thông, 2016).
Isoflavone: Trong isoflavone thì vịng B được thế vào C3 thay vì C2 như trong
hợp chất flavonoid (ví dụ: genistein và daidzein ở Hình 2.11) (Nguyễn Minh Thơng,
2016).

11


Hình 2.11 Cấu trúc của hợp chất isoflavone (Nguyễn Minh Thơng, 2016)
Anthocyanidin có bộ khung hóa học dựa trên ion pyrylium. Đặc điểm nổi bật của
hợp chất này là một ion mang điện tích dương. Hầu hết các hợp chất của
anthocyanidin là nhân tố chủ yếu tạo ra những màu sắc khác nhau ở thực vật và 10
hoa. Hai hợp chất anthocyanidin phổ biến là cyanidin, pelargonidin được trình bày ở
Hình 2.12 (Nguyễn Minh Thơng, 2016).

Hình 2.12 Cấu trúc của hợp chất anthocyanidin (Nguyễn Minh Thông, 2016)
2.2.1.3. Giá trị sinh học
Tác dụng của polyphenol trong công nghệ thực phẩm:
Trong công nghệ thực phẩm, polyphenol là những chất hoạt động giữ vai trò quyết
định hương vị, màu sắc của nhiều loại sản phẩm thực phẩm có nguồn gốc thực vật (vị
chát của chè, của rượu vang; màu tím đỏ đẹp của rượu vang, Ở mức độ nhất định
polyphenol tham gia vào quá trình tạo những cấu tử thơm mới tạo lên mùi thơm đặc
biệt cho sản phẩm. Các dịch chiết polyphenol có khả năng kìm hãm sự phát triển của
vi sinh vật nên có thể ứng dụng để bảo quản thực phẩm.
Trong thí nghiệm với thịt cừu, chiết xuất từ trà xanh cho phép bảo quản thịt cừu
ở nhiệt độ 25℃ và độ ẩm là 85% cho thấy chiết xuất từ trà xanh giàu chất polyphenol

cho phép loại bỏ vi khuẩn xâm nhập làm hỏng thịt trong vòng 4 ngày. Hơn nữa, việc

12


sử dụng chiết xuất từ trà xanh để bảo quản thịt tươi sống không làm thay đổi mùi vị
của thịt. Các hợp chất chống oxi hóa trong hành tây có thể kìm hãm rất tốt q trình
oxi hóa chất béo trong một số sản phẩm như mayonnaise, bơ, phomat,… Trong cơng
nghiệp sản xuất bia, giải khát, tanin có tác dụng làm trong bia và nước giải khát (Đái
Duy Ban, 2008).
Nhiều nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng polyphenol ức chế q trình
peroxid hóa lipid trong thịt và các sản phẩm thịt, và chúng cũng bảo quản màu thịt tốt
hơn các chất chống oxy hóa tổng hợp. Thịt gà được xử lý bằng chiết xuất từ cây hương
thảo và đinh hương giàu polyphenol (tổng hàm lượng phenol: 34,18 mg GAE/g) có sự
đổi màu thịt thấp hơn so với thịt hoặc thịt chưa được xử lý bằng butylhydroxytoluene
(Zhang & cs., 2016). Chiết xuất giàu polyphenol thu được từ bã cà phê cho thấy hoạt
động chống oxy hóa mạnh mẽ trong thịt sống và chín trong 12 giờ bảo quản ở 37°C và
5 ngày bảo quản ở 4°C (Kim & cs., 2016). Polyphenol được chiết xuất từ các loại rau
lá xanh được tiêu thụ ở Đông Á đã được báo cáo để cải thiện màu sắc và khả năng
chống oxy hóa trong các miếng thịt bò xay được làm lạnh ở 4°C trong 12 ngày (Kim
& cs., 2013).
Polyphenol tự nhiên từ hạt nho, lá trà già, vỏ các loại trái cây, phụ phẩm từ
q trình chế biến rau quả có thể dùng để hạn chế phản ứng oxi hóa chất béo, tăng
thời hạn sử dụng của thực phẩm như chất bảo quản thực phẩm (Moure & cs., 2001).
Một số nhà khoa học lại nghiên cứu khả năng chống oxi hóa, giúp ổn định chất
lượng và màu sắc của polyphenol trong nước giải khát (Chery Chung & cs., 2016)
nhận thấy polyphenol từ chiết xuất trà xanh có thể giúp ổn định màu sắc của
anthocyanin trong nước giải khát có chứa citric acid (pH 3).
Tác dụng của polyphenol đối với sức khỏe con người:
Khả năng kháng oxy hóa: Polyphenol là các hợp chất được tìm thấy nhiều trong

các nguồn thực vật và có đặc tính chống oxy hóa. Các chất chống oxy hóa có tác dụng
bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do. Gốc tự do không ổn định, hoạt động mạnh
và ln có xu hướng tạo ra hàng loạt gốc tự do mới. Sự tấn công của các gốc tự do gây
ra rất nhiều bệnh khác nhau. Bên cạnh khả năng tự chống oxy hóa của cơ thể, từ lâu
con người đã biết và sử dụng bổ sung các vitamin A, C, E và đặc biệt là các

13


polyphenol tự nhiên như những chất chống oxy hóa hữu hiệu. Polyphenol ức chế q
trình oxy hóa bằng cách làm cản trở các chuỗi phản ứng oxy hóa trong cơ thể, ức chế
sự oxy hóa của lipid. Nên việc tiêu thụ các loại thực phẩm chứa nhiều polyphenol sẽ
giúp quá trình oxy hóa diễn ra chậm hơn, cơ thể khỏe mạnh, tươi tắn (Quí Nguyễn,
2015).
Khả năng kháng khuẩn: polyphenol được biết đến là có khả năng ức chế sự hình
thành và phát triển của vi khuẩn với nhiều nghiên cứu đã chứng minh điều đó.
Polyphenol chè có khả năng kháng cả 3 loài vi khuẩn Bacillus subtilis, Bacillus cereus
và Proteus sp. Trong đó, Bacillus cereus thể hiện tính mẫn cảm nhất với polyphenol
chè. Mặt khác, tồn tại mối tương quan chặt giữa hàm lượng polyphenol trong nguyên
liệu với hoạt tính kháng khuẩn (Giang Trung Khoa & cs., 2011). Polyphenol có khả
năng kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật giúp cho tuổi thọ của sản phẩm được kéo
dài hơn. Vì vậy có thể ứng dụng các dịch chiết polyphenol trong công nghệ bảo quản
thực phẩm mà không gây độc hại cho sức khỏe con người.
Khả năng kháng viêm: tác dụng điều biến miễn dịch của polyphenol được hỗ trợ
bởi các nghiên cứu khác nhau: một số polyphenol tác động lên quần thể tế bào miễn
dịch, điều chỉnh sản xuất cytokine và biểu hiện gen tiền viêm. Một ví dụ khác là chất
curcumin là 1 polyphenol thành phần được tìm thấy trong cây nghệ và mù tạt.
Curcumin đã được chứng minh là làm giảm sự biểu hiện của các cytokine gây viêm:
TNF và IL-1, các phân tử kết dính như ICAM-1 (phân tử kết dính gian bào-1) và
VCAM-1 (phân tử kết dính tế bào mạch-1) trong tế bào nội mơ tĩnh mạch rốn của con

người và viêm chất trung gian như prostaglandin và leukotriens (Yahfoufi & cs.,
2018).
Polyphenol trong viêm khớp do tinh thể gây ra dường như có một vai trò kép.
Chúng hoạt động trên nồng độ uric acid bằng cách giảm hoạt động của xantine oxidase
và song song đó, có tác dụng chống viêm nói chung. Loại thứ hai liên quan đến việc
ức chế, trước hết, con đường tín hiệu NF-κB dẫn đến phiên mã IL-1 và thứ hai là hoạt
hóa hệ thống viêm cho phép giải phóng IL-1 vào không gian ngoại bào (Oliviero &
cs., 2018).
Khả năng kháng ung thư: Các hợp chất polyphenol có khả năng ức chế sự gia
tăng của các loại ung thư như ung thư tuyến tiền liệt, bàng quang, phổi, đường tiêu
14


hóa, ung thư vú và buồng trứng (Hadi & cs., 2000). Ví dụ, quercetin, resveratrol,
polyphenol trong trà xanh, epigallocatechin-3-gallate và curcumin đã chứng minh hiệu
quả như các hợp chất chống ung thư (Yahfoufi & cs., 2018). Thành phần flavonoid
được tìm ra ở hai loài táo gai được xác định là có khả năng gây ức chế hoặt động gây
độc và khả năng tăng sinh của tế bào MCF-7 (tế bào ung thư biểu mô tuyến vú ở
người) (Mraihi & cs., 2015).
Sự acetyl hóa protein cũng có liên quan đến lão hóa và một loạt các bệnh mãn
tính và đóng một vai trò quan trọng trong việc điều hòa biểu hiện gen. Polyphenol sửa
đổi hoạt động của histone acetyltransferase và histone deacetylases, cũng như
methyltransferase có thể khơi phục sự biểu hiện của chất ức chế khối u và các gen bảo
vệ tế bào tế bào ung thư (Tresserra-Rimbau & cs., 2018).
Để nhấn mạnh về tác dụng có lợi cho sức khỏe của polyphenol, các loại thuốc
khác nhau có chứa polyphenol được Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ
(Food and Drug Administration – FDA) chấp thuận là dược phẩm. Polyphenon E, một
chế phẩm polyphenol trong trà xanh được tiêu chuẩn hóa, là một loại thuốc được FDA
chấp thuận để điều trị mụn cóc sinh dục. Một sự kiện quan trọng khác trong việc sử
dụng polyphenol làm dược phẩm là sự chấp thuận của FDA đối với crofelemer (một

loại thuốc giàu proanthocyanidin oligomeric) để kiểm sốt bệnh tiêu chảy khơng lây
nhiễm liên quan đến HIV.
Tác dụng của polyphenol với cây: polyphenol tạo màu sắc (tạo màu đỏ ở dâu
tây, màu tím của quả sim,…) chống oxi hóa bảo vệ thực vật trước sự xâm hại của vi
sinh vật gây hại ( vi khuẩn và nấm gây thối ở khoai tây). Các hợp chất phenol tham gia
vào các phản ứng oxi hóa khử như ubiquinon vận chuyển H+, e- trong chuỗi enzym hơ
hấp, plastoquinon vận chuyển e- trong q trình phosphorin hóa.
Điều hịa sinh trường của thực vật: kìm hãm sự nảy mầm của hạt. Ví dụ: phenic acid
hoặc các dẫn xuất của chúng đều kìm hãm enzym oxidase của indolacetic acid. P-cumaric
acid lại kích thích sự sinh trưởng của cây. Flavonoid giữ vai trị là chất bảo vệ, chống
oxi hóa, bảo tồn ascorbic acid trong tế bào, ngăn cản một số tác nhân gây hại cho cây
(vi khuẩn, virus, côn trùng…) một số cịn có tác dụng điều hịa sinh trưởng của cây

15