nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất cao chiết hành đen từ hành tím allium ascalonicum l giàu hoạt tính sinh học

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (36.29 MB, 122 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022

luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Công trình được hồn thành tại Trường Đại học Cơng nghiệp TP. Hồ Chí Minh. Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS. Trần Đình Thắng

2. TS. Đỗ Hữu Nghị

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày 28 tháng 08 năm 2022

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1. GS. TS. Lê Văn Tán ... - Chủ tịch Hội đồng 2. TS. Nguyễn Bá Thanh ... - Phản biện 1

3. PGS. TS Phạm Văn Hùng ... - Phản biện 2 4. PGS. TS Lại Quốc Đạt ... - Ủy viên 5. TS. Nguyễn Đức Vượng ... - Thư ký

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: BÙI THỊ TRANG ... MSHV: 19630371 Ngày, tháng, năm sinh: 23/10/1997 ... Nơi sinh: Quảng Ngãi

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm ... Mã chuyên ngành: 8540101

I. TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất cao chiết hành đen từ hành tím (Allium ascalonicum L.) giàu hoạt tính sinh học.

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

 Xác định thành phần hóa học có trong hành tím đen.

 Xác định khả năng chống oxi hóa của dịch chiết hành tím đen.

 Xác định khả năng kháng ung thư của dịch chiết hành tím đen.

 Phân lập các hợp chất có trong dịch chiết hành tím đen.

 Xây dựng quy trình sản xuất cao chiết hành tím đen giàu hoạt tính sinh học.

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: theo Quyết định số 1345/QĐ-ĐHCN về việc giao đề

tài và cử người hướng dẫn luận văn thạc sĩ của Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghiệp Tp. Hồ Chí Minh ngày 20/10/2021.

III. NGÀY HỒN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/04/2022

IV. NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. GS.TS. Trần Đình Thắng

2. TS. Đỗ Hữu Nghị

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2022

VIỆN TRƯỞNG VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian hai năm học tập và nghiên cứu tại Viện công nghệ Sinh học và Thực phẩm với sự hướng dẫn nhiệt tình cùng những bài học quý báu của quý thầy cô ở Viện, tơi đã hồn thành luận văn tốt nghiệp của mình. Tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:

Đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới GS. TS. Trần Đình Thắng và TS. Đỗ Hữu Nghị đã tận tình trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp này.

Tiếp đến, tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô của Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm đã truyền đạt kiến thức và những kinh nghiệm quý báu trong thời gian tôi học tập và nghiên cứu tại trường. Tôi cũng muốn gửi lời cảm ơn đến q thầy cơ phịng thí nghiệm đã tạo điều kiện giúp đỡ, cung cấp các cơ sở vật chất cần thiết trong suốt thời gian tôi thực hiện nghiên cứu này.

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo nhà trường đã tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành được luận văn này.

Một lần nữa xin trân trọng cảm ơn!

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hành tím đen là mợt sản phẩm xử lý nhiệt từ hành tím (Allium ascalonicum L.) nhờ q trình ủ già trong mơi trường có đợ ẩm và nhiệt đợ được kiểm sốt. Mục đích của nghiên cứu này là xác định thành phần hóa học và hoạt tính sinh học cũng như đưa ra các thơng số kỹ thuật để xây dựng quy trình sản xuất cao chiết hành tím đen. Qua khảo sát các chế đợ lão hóa nhiệt dựa vào khảo sát sự thay đổi pH, độ màu, độ ẩm, axit tổng, đường khử. Quy trình sản x́t hành tím đen được chọn với điều kiện 70°C, độ ẩm 70%, thời gian xử lý 18 ngày. Các thành phần hóa học của dịch chiết hành tím đen được xác định thơng qua phân tích LC-ESI-MS, GC-MS, tổng hàm lượng phenolic, flavonoid được đánh giá bằng phương pháp so màu và hoạt tính chống oxy hóa của chiết xuất được đánh giá bằng khả năng thu gom gốc tự do DPPH và ABTS. Hoạt tính kháng ung thư của hành tím đen đối với các dịng tế bào ung thư biểu mơ cổ tử cung ở người (Hela) và ung thư biểu mô tế bào gan ở người (HepG2) đã được đánh giá bằng phương pháp MTT. Q trình tối ưu hóa quy trình sản xuất được đưa ra dựa trên phương pháp đáp ứng bề mặt RSM và tiến hành đối chiếu với thực nghiệm. Nghiên cứu đã xác định sự hiện diện của 13 hợp chất bay hơi, 24 hợp chất khơng bay hơi, phân lập được 2 hợp chất có hoạt tính sinh học gồm quercetin và quercitrin có trong chiết xuất hành tím đen. Tổng hàm lượng phenolic, flavonoid và hoạt tính chống oxi hóa của hành tím đen cao hơn hành tím tươi (tương ứng 20,493±0,76mgGAE/g so với 4,603±0,91mgGAE/g, 7,512±0,22mgQE/g so với 1,171±0,13mgQE/g, ABTS: 3,7202±0,002mg/ml so với 4,7737±0,011mg/ml, DPPH: 2,8224±0,010mg/ml so với 3,2196±0,019mg/ml). Hoạt động chống ung thư của hành tím đen đối với tế bào Hela và HepG2 (tương ứng 18,58±0,45% và 19,94±0,58% cao hơn so với hành tím tươi (lần lượt là 13,65±0,42% và 14,85±0,49%). Kết quả cũng chỉ ra rằng nhiệt độ, thời gian, nồng đợ ethanol và mức cơng śt siêu âm có tác động đến TPC, TFC và DPPH. Các điều kiện chiết xuất tối ưu từ RSM: nhiệt độ chiết 53°C, thời gian chiết 72 phút, nồng độ ethanol 48% và mức công suất siêu âm là 84%. Giá trị thực nghiệm của TPC, TFC và DPPH là 17,28±0,12mgGAE/g, 5,42±0,08mgQE/g và 75,35±0,15%.

123docz.net - File bi loi xin lienhe:

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

iii

ABSTRACT

Black shallot is a heat-treated product from fresh shallot (Allium ascalonicum L.) by

aging in a controlled temperature and humidity environment. The purpose of this study is to determine the chemical composition and biological activity as well as provide technical parameters to develop a production process for black shallot extract. Through surveying thermal aging modes based on a survey of changes in pH, color, moisture, total acid, and reducing sugar. The production process of black shallot was selected with the condition of 70°C, 70% humidity, and 18 days of processing time. The chemical compositions of black shallot extract were determined through LC-ESI-MS, GC-MS analysis, total phenolic and flavonoid content was evaluated by colorimetric method, and antioxidant activity of the extract was evaluated by DPPH and ABTS free radical scavenging capacity. The antitumor activity of black shallot against human cervical carcinoma (Hela) and human hepatocellular carcinoma (HepG2) cell lines was evaluated by the MTT method. The process of optimizing the production process is proposed based on the RSM response surface method and compared with the experiment. The study identified the presence of 13 volatile compounds and 24 non-volatile compounds and isolated 2 biologically active compounds including quercetin and quercitrin in black shallot extract. TPC, TFC, antioxidant activity of black shallot was higher than that of fresh shallot (20,493±0,76 mgGAE/g vs 4,603±0,91mgGAE/g, 7,512±0,22mgQE/g vs 1,171±0,13mgQE/g, ABTS: 3,7202±0,002mg/ml vs 4,7737±0,011mg/ml, DPPH: 2,8224±0,010mg/ml vs 3,2196±0,019mg/ml, respectively). The anti-cancer activity of black shallot against Hela and HepG2 cells (18,58±0,45% and 19,94±0,58% respectively) was higher than that of fresh shallot (13,65±0,42% and 14,85±0,49% respectively). The results also show that temperature, time, ethanol concentration, and ultrasonic power level have an impact on TPC, TFC, and DPPH. Optimal extraction from RSM: extraction temperature 53°C, extraction time 72 minutes, ethanol concentration 48%, and ultrasonic power level 84%. The experimental values of TPC, TFC and DPPH are 17,28±0,12mgGAE/g, 5,42±0,08mgQE/g and 75,35±0,15%.

123docz.net - File bi loi xin lienhe:

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan báo cáo luận văn tốt nghiệp đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình

sản xuất cao chiết hành đen từ hành tím (Allium ascalonicum L.) giàu hoạt tính sinh

học” là cơng trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của GS. TS. Trần Đình Thắng và TS. Đỗ Hữu Nghị. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ mợt nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Đồng thời việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Nếu như sai chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm và chịu tất cả các kỷ luật của bộ môn cũng như nhà trường đề ra.

Học viên

Bùi Thị Trang

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

2. Mục tiêu nghiên cứu ... 2

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ... 3

4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ... 3

5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ... 3

1.2 Tổng quan q trình lão hóa ... 10

1.2.1 Cơ chế của q trình lão hóa bằng phương pháp xử lý nhiệt ... 10

1.2.2 Các biến đổi nhờ q trình lão hóa ... 12

1.3 Tổng quan về hành tím đen ... 15

1.4 Định hướng ứng dụng ... 16

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 17

2.1 Vật liệu nghiên cứu ... 17

2.2 Phương pháp khảo sát điều kiện tạo hành tím đen ... 18

2.2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất hành tím đen từ hành tím tươi ... 18

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

2.2.10 Hoạt tính chống oxi hóa ... 24

2.3 Phương pháp nghiên cứu thành phần hóa học của hành tím đen ... 25

2.3.1 Xác định tổng hàm lượng phenolic ... 25

2.3.2 Xác định tổng hàm lượng flavonoid ... 25

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu các hợp chất bay hơi ... 25

2.3.4 Phương pháp nghiên cứu các hợp chất không bay hơi ... 26

2.4 Phương pháp thử nghiệm hoạt tính sinh học ... 29

2.4.1 Thử hoạt tính chống oxi hóa ... 29

2.4.2 Thử hoạt tính kháng ung thư ... 30

2.5 Tối ưu hóa cao chiết giàu hoạt tính sinh học ... 31

2.6 Phương pháp xử lý số liệu ... 32

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ... 33

3.1 Khảo sát điều kiện tạo hành tím đen ... 33

3.1.1 Ảnh hưởng của điều kiện ủ đến độ ẩm ... 33

3.1.2 Ảnh hưởng của điều kiện ủ đến pH ... 34

3.1.3 Ảnh hưởng của điều kiện ủ đến axit ... 35

3.1.4 Ảnh hưởng của điều kiện ủ đến độ màu ... 35

3.1.5 Ảnh hưởng của điều kiện ủ đến hàm lượng đường khử ... 37

3.1.6 Ảnh hưởng của điều kiện ủ đến hàm lượng phenolic ... 39

3.1.7 Ảnh hưởng của điều kiện ủ đến hàm lượng flavonoid ... 40

3.1.8 Ảnh hưởng của điều kiện ủ đến khả năng bắt gốc tự do DPPH ... 41

3.2 Khảo sát thành phần hóa học của hành tím đen ... 43

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

vii

3.2.1 Tổng hàm lượng phenolic ... 43

3.2.2 Tổng hàm lượng flavonoid ... 44

3.2.3 Thành phần các hợp chất bay hơi của hành tím đen ... 44

3.2.4 Thành phần các hợp chất không bay hơi của hành tím đen ... 46

3.3 Khảo sát hoạt tính sinh học ... 50

3.3.1 Khả năng chống oxi hóa ... 50

3.3.2 Khả năng kháng ung thư ... 53

3.4 Tối ưu hóa cao chiết giàu hoạt tính sinh học ... 54

3.4.1 Sự phù hợp của mơ hình ... 54

3.4.2 Phân tích đáp ứng bề mặt ... 58

3.4.3 Tối ưu hóa và xác minh mơ hình ... 61

3.5 Quy trình sản x́t cao chiết giàu hoạt tính sinh học từ hành tím đen ... 62

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ... 64

DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA HỌC VIÊN ... 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 67

PHỤ LỤC ... 79

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN ... 109

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Hình 1.5 Sơ đồ chuyển hóa alliin thành allicin. ... 13

Hình 1.6 Hình thành các hợp chất chứa lưu huỳnh trong quá trình trao đổi chất của tỏi đã qua chế biến. ... 14

Hình 2.1 Quy trình tạo sản phẩm hành tím đen. ... 17

Hình 2.2 Quy trình nghiên cứu sản xuất hành tím đen từ hành tím tươi. ... 18

Hình 2.3 Phản ứng bắt gốc tự do DPPH của các chất chống oxy hóa. ... 25

Hình 2.4 Phân lập các hợp chất từ hành tím đen. ... 28

Hình 2.5 Phản ứng trung hịa gốc tự do ABTS•+ của các chất chống oxy hóa. ... 29

Hình 3.6 Sơ đồ sản xuất cao chiết hành tím đen ... 63

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Chương trình pha đợng trên cợt C18 ... 26

Bảng 3.1 Đợ ẩm của hành tím đen ở điều kiện nhiệt 60°C, 70°C và 80°C ... 33

Bảng 3.2 pH hành tím đen ở các điều kiện nhiệt 60°C, 70°C và 80°C... 34

Bảng 3.3 Axit tổng của hành tím đen ở các điều kiện nhiệt 60°C; 70°C; 80°C ... 35

Bảng 3.4 Độ màu của hành tím đen ở điều kiện nhiệt 600C, 700C và 800C ... 36

Bảng 3.5 Giá trị đường khử của hành tím đen ở điều kiện nhiệt 60°C, 70°C, 80°C 38Bảng 3.6 Giá trị phenolic của hành tím đen ở điều kiện nhiệt 60°C, 70°C, 80°C .... 40

Bảng 3.7 Giá trị flavonoid của hành tím đen ở điều kiện nhiệt 60°C, 70°C, 80°C. . 41

Bảng 3.8 Giá trị DPPH của hành tím đen ở điều kiện nhiệt 60°C, 70°C và 80°C .... 42

Bảng 3.9 Giá trị DPPH ngày thứ 18 của hành tím đen ở điều kiện nhiệt 60°C, 70°C và 80°C ... 42

Bảng 3.10 Thành phần các hợp chất bay hơi của hành tím đen ... 45

Bảng 3.11 Thành phần các hợp chất không bay hơi của hành tím đen ... 47

Bảng 3.12 Khả năng trung hịa 50% gốc tự do ABTS•+ ... 51

Bảng 3.13 Khả năng trung hòa 50% gốc tự do DPPH ... 52

Bảng 3.14 Tác dụng chống ung thư của chiết xuất hành tím đen ... 53

Bảng 3.15 Mức đợ mã hóa của các biến độc lập được sử dụng trong thiết kế RSM 54Bảng 3.16 Thiết kế thử nghiệm và các giá trị đáp ứng ... 55

Bảng 3.17 Mơ hình thực nghiệm đa thức bậc hai của TPC, TFC và DPPH ... 56

Bảng 3.18 Hệ số hồi quy của các mơ hình đa thức bậc hai dự đoán tổng hàm lượng phenol, tổng hàm lượng flavonoid và DPPH. ... 57Bảng 3.19 Giá trị dự đoán và thực nghiệm của các đáp ứng trong điều kiện tối ưu . 61

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ABTS Axit 2,20 -azino-bis-3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic

13C-NMR Cacbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy

DNS Axit 3,5-dinitrosalicylic

ESI-MS Electron spray ionization mass spectra

ICP Inductively coupled plasma

MTT 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]- 2,5-Diphenyltetrazolium bromide

NMR Nuclear magnetic resonance

ORS Octopole Reaction System

RSM Response Surface Methodology

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

thành phần hóa học chủ yếu được tìm thấy trong hành tím (Allium ascalonicum L.) là

flavonoid glycoside, các hợp chất chứa lưu huỳnh và saponin. Flavonol glucoside bao gồm quercetin và isorhamnetin mono- và di-glucosides được tìm thấy trong hành tím

trồng ở châu Âu [1]. Các nghiên cứu trước đây cho thấy cây tḥc chi Allium (trừ A. sativum và A. cepa) đóng vai trò quan trọng trong thành phần của các chất tạo hương,

chất chống oxy hóa, hương thơm và trị liệu [2]. Củ của các lồi tḥc chi Allium được

sử dụng rộng rãi làm hương liệu thực phẩm được đánh giá cao khơng chỉ vì hương vị và mùi đặc trưng mà còn là nguồn cung cấp đáng kể các hợp chất có hoạt tính sinh học như allicin và các dẫn xuất của chúng [3-5] hoặc flavonoid glycoside [6-8].

Hoạt tính chống oxy hóa của các lồi Allium có nguồn gốc từ các hợp chất chứa lưu

huỳnh và tiền chất của chúng. Bên cạnh đó, các hợp chất khác như polyphenol, chất xơ và các nguyên tố vi lượng cũng góp phần biểu hiện các hoạt tính tương tự [9]. Polyphenol là hợp chất được phân bố rộng rãi trong các sản phẩm tự nhiên. Chúng đã được cơng bố là có nhiều đặc tính sinh học, chẳng hạn như các hoạt tính chống oxy hóa, kháng biểu mô, kháng khuẩn, kháng vi rút và chống viêm [10, 11]. Các cây thuốc giàu polyphenol có thể làm chậm q trình oxy hóa phân hủy lipid và cải thiện chất lượng cũng như giá trị dinh dưỡng của thực phẩm [12]. Ngoài việc là nguồn cung cấp chất chống oxy hóa cao, hành tím cịn có những lợi ích quan trọng như cải thiện sức khỏe tim mạch, ngăn ngừa ung thư, tiểu đường, chống viêm, kháng khuẩn, có thể giúp chống béo phì và giúp ngăn ngừa hoặc điều trị dị ứng [13].

Hành tím chứa những chất chuyển hóa thứ cấp như flavonoid, đặc biệt là các flavonol, anthocyanin, sterol thực vật và saponin [13]. Các sterol thực vật phổ biến nhất trong

các sản phẩm tự nhiên là β-sitosterol, stigmasterol và campesterol. Sterol có thể làm

giảm nguy cơ xơ vữa đợng mạch và bảo vệ chống lại các bệnh tim mạch [14]. Chúng

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

cịn có khả năng làm giảm nguy cơ ung thư vú, tuyến tiền liệt và ruột kết [15, 16]. Hơn nữa, sterol thực vật có đặc tính kháng viêm và điều hịa miễn dịch [17]. Tất cả sterol thực vật trong cơ thể con người được cung cấp từ chế đợ ăn, vì chúng không thể được tổng hợp bởi con người. Hơn 95% tổng lượng sterol thực vật trong khẩu

phần ăn được đại diện bởi β-sitosterol, stigmasterol và campesterol [14]. Chi Allium

bao gồm hơn 500 loài phổ biến trên khắp thế giới. Đặc tính kháng khuẩn và kháng

nấm của Allium đã được chứng minh từ các loài A. sativum, A. Porrum [18], A. cepa [19], A. ascalonicum [20], A. fistulosum [21].

Hành tím (Allium ascalonicum L.) mang lại nhiều lợi ích về sức khỏe nhưng vẫn bị

hạn chế bởi mùi hăng và vị cay của chúng. Tuy nhiên, mùi và vị khó chịu của hành tím có thể bị loại bỏ thơng qua q trình xử lý nhiệt do các hợp chất kém bền và có mùi khó chịu sẽ được chuyển hóa thành hợp chất bền và không mùi [22]. Dựa trên cơ sở này, tiến hành xử lý và tạo sản phẩm hành tím đen nhờ vào q trình lão hóa được kiểm sốt trong mơi trường nhiệt đợ và đợ ẩm thích hợp nhằm cải thiện mùi vị và chất lượng của hành tím. Ngồi ra, nghiên cứu của Yang và Park [22] thì thành phẩm hành tây đen từ hành tây – một nguyên liệu cùng chi của hành tím sẽ có vị ngọt, chua, thay thế cho các mùi khó chịu và vị hăng nồng ở hành tươi. Đặc biệt có thể tạo ra sản phẩm với nhiều đặc tính chức năng mới.

Thành phần hóa học của hành tím đen (Allium Ascalonicum) ở Việt Nam chưa được

nghiên cứu nhiều, mục đích của nghiên cứu này là mang lại dữ liệu mới về các hợp chất hóa học và hoạt tính sinh học có trong sản phẩm hành tím đen, đồng thời xây dựng quy trình sản x́t cao chiết hành tím đen giàu hoạt tính sinh học.

2. Mục tiêu nghiên cứu

 Xác định thành phần hóa học có trong hành tím đen.

 Xác định khả năng chống oxi hóa của dịch chiết hành tím đen.

 Xác định khả năng kháng ung thư của dịch chiết hành tím đen.

 Phân lập các hợp chất có trong dịch chiết hành tím đen.

 Xây dựng quy trình sản xuất cao chiết hành tím đen giàu hoạt tính sinh học.

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

 Hành tím được ủ già hóa trong mơi trường đợ ẩm và thời gian thích hợp tạo sản phẩm hành tím đen.

4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện đề tài này, chúng tôi sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại. Áp dụng GC-MS, LC-MS, kỹ thuật hóa học phân tích kết hợp khả năng phân tách vật lý của sắc ký lỏng (hoặc HPLC) với khả năng phân tích khối lượng của khối phổ (MS) để xác định các thành phần hóa học của đối tượng nghiên cứu. Ngồi ra, mợt số phương pháp phân tích khác cũng được áp dụng như:

 Xác định hoạt tính chống oxi hóa bằng phương pháp DPPH và ABTS.

 Xác định hoạt tính kháng ung thư bằng phương pháp so màu MTT.

 Phân lập các chất bằng phương pháp sắc ký.

 Tối ưu hóa bằng phương pháp đáp ứng bề mặt RSM.

5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

 Nghiên cứu cung cấp thông tin về các thành phần hóa học có trong hành tím đen.

 Đề tài bước đầu cung cấp những thông tin về hoạt tính sinh học của hành tím đen: khả năng chống oxi hóa, khả năng kháng ung từ đó biết được tác dụng đối với sức khỏe con người.

 Cung cấp thơng số về quy trình sản x́t cao chiết hành tím đen giàu hoạt tính sinh học.

 Là tiền đề để phát triển sản phẩm hành tím đen nâng cao giá trị kinh tế.

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

1.1 Tổng quan về hành tím

1.1.1 Giới thiệu

Hành tím có tên khoa học là Allium ascalonicum, một loại cây thân thảo, mọc ở nhiều

nơi trên thế giới. Tuy nhiên, nguồn gốc của chúng là ở châu Á. Vào thời điểm hiện

tại, chi Allium có hơn 500 lồi, mỗi lồi khác nhau về hình dáng, màu sắc và mùi vị, nhưng giống nhau về đặc điểm sinh hóa, hóa thực vật và dược thực phẩm. Allium

được biết đến là có hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm, đồng thời chứa lưu huỳnh và nhiều hợp chất phenolic khác, điều này thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học [23, 24]. Hành tím lần đầu tiên được người châu Âu biết đến vào thế kỷ 12. Những người lính thập tự chinh đã mang chúng về nhà như một "kho báu quý giá" từ

thành phố cổ Ascalon của người Palestine. Tên Allium được biết đến bắt nguồn từ từ “all” (hăng) của người Celt, trong khi tên ascalonicum có thể bắt nguồn từ địa điểm

trồng trọt [25]. Giới : Thực vật

Ngành : Magnoliophyta Lớp : Liliopsida Bộ : Asparagales Họ : Alliaceae

Chi : Allium

Lồi : A. ascalonicum

Hành tím cao từ 15 - 50cm, củ hành to từ 2 - 3cm, có cạnh, vảy mỏng như giấy và có màu đỏ. Lá có hình trụ nhọn, rỗng, trịn và màu xanh mốc. Cụm hoa dạng tán ở đầu một cán cao từ 20 - 50cm, rợng, tán hoa hình cầu được bao chung hình bẹ màu trắng, hoa có 6 phiến hoa rời, cuống hoa từ 1 - 1,5cm [26].

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Hành tím được coi là thành viên của họ hành, nhưng nhỏ hơn hành tây và trông giống tỏi hơn (Hình 1.1). Hành tím có mùi hăng, vị hơi cay được sử dụng rộng rãi cùng với

các Allium khác để tạo hương vị cho thực phẩm đặc biệt là thịt và nước sốt. Hành tím

được con người sử dụng làm gia vị hàng ngày, nguyên liệu cơng nghiệp thực phẩm mà cịn được dùng như một cây thuốc [27, 28]. Loại hành này khác với giống thông

thường (Allium cepa L.) ở đặc điểm củ nhỏ hơn, có hình dạng giống như những nhánh

tỏi lớn, và có hương vị nhẹ hơn. Người Pháp sử dụng loài này làm nguyên liệu nấu ăn hoặc chế biến nước sốt bằng cách băm nhỏ củ đun sôi trong rượu trắng [29]. Ở các nước Đông Nam Á, hành tím được sử dụng phổ biến và quan trọng hơn hành tây và được trồng nhiều nhất là loại có củ màu đỏ [30]. Mặc dù được tiêu thụ rộng rãi nhưng

các công bố liên quan đến tác dụng sinh học của hành tím rất ít so với các loài Allium

khác như tỏi và hành tây.

1.1.2 Thành phần hóa học

Các nhà khoa học đã phân tích trong thành phần hóa học của A. ascalonicum có sự

hiện diện của thành phần hữu ích như lectin liên kết với mannose [31]. Ngồi việc Hình 1.1 Đặc điểm hình thái cây hành tím.

A. Củ hành tím; B. Cây hành tím; C. Hoa hành tím.

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

được sử dụng như thuốc thử trong các lĩnh vực nghiên cứu, lectin cịn có tiềm năng trong các liệu pháp chữa bệnh ung thư và kháng virus nhờ tính đặc hiệu khi liên kết với các cấu trúc carbohydrate khác nhau trên lớp vỏ vi khuẩn, virus hay trên bề mặt tế bào ung thư [32].

Hành tím là mợt nguồn quan trọng cung cấp carbohydrate, vitamin A, B và C. Hợp chất phenolic trong hành tím bao gồm axit gallic, apigenin, eriodictyol, quercetin, isoquercetin, rutin, kaempferol, catechin và axit tannic [33]. Ngoài ra, hai saponin furostanol mới (ascalonicoside A1/A2 và B) cũng được phân lập từ củ hành tím [7].

Các loài Allium là nguồn giàu flavonol. A. ascalonicum (hành tím) là mợt nguồn dồi

dào của các hợp chất lưu huỳnh, flavonoid và phenolic. Sự hiện diện của các hợp chất này có vai trị trong việc loại bỏ gốc tự do và đặc tính chống oxy hóa [9, 34, 35]. Có báo cáo cho thấy chiết xuất hành tím có chứa mợt số polyphenol như apigenin, axit gallic, catechin, quercetin, kaempferol và axit tannic là những hợp chất nổi bật có hoạt tính kháng nấm [36]. Trong đó, hợp chất quercetin được biết đến với khả năng chống oxy hóa và loại bỏ gốc tự do cũng như khả năng bảo vệ chống lại bệnh tim mạch, chúng cịn có tác dụng rõ rệt trong điều trị dị ứng, hen suyễn, viêm khớp, ung thư, biến chứng tiểu đường, rối loạn thối hóa thần kinh và bệnh lỗng xương [37-40].

Phân tích GC-MS của tinh dầu hành tím đã xác định được 42 hợp chất chiếm hơn 70,29% tổng số tinh dầu. Các thành phần chính là dipropyl disulfide (15,17%), dipropyl trisulfide (11,14%), methyl propyl trisulfide (9,20%), 1-propenyl propyl disulfide (4,57%) và methyl propyl disulfide (3,26%) [41].

Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi của hành tây và hành tím được xác định thơng qua HS-SPME-GC-MS. Các thành phần chính là dipropyldisulphide và allylpropyldisulphide. Thiopropanal S-oxit chỉ được phát hiện trong chất bay hơi của hành tây. Điều thú vị là trong hành tím có sự hiện diện của 2-metyl-2-pentenal, mợt hợp chất có mùi thơm trái cây, có thể đây là đặc trưng cho mùi thơm khác nhau giữa

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

sử dụng cột mao quản có đường kính (0,53mm) với tiêm chất làm lạnh (0°C) trên cột và điều kiện nhiệt độ cột ban đầu, tốc độ gia nhiệt (2-5°C / phút) và nhiệt độ GC-MS từ 80-100°C. Các mẫu của các thành phần nghi ngờ được sử dụng để định danh và định lượng, rượu benzyl làm chất chuẩn nội. Trong các điều kiện này, thiosulfinat MeS(O)SMe, PrS(O)SPr, MESS(O)Pr, MeS(O)SPr, (Z)- và (E)-MeS(O)SCH=CHMe, (E)-MeSS(O)CH=CHMe và (Z)- và (E)-PrS(O)SCH=CHMe và 2,3-dimethyl-5,6 dithiabicyclo [2.1.1] hexane 5-oxit (cis- và trans zwiebelanes) đều được xác định trong hành tây, tỏi tây, hành lá, hành tím và củ nén trong khi MeS(O)SMe và (E, Z)-MeS(O)SCH=CHMe được xác định trong lá hẹ Trung Quốc. Mặt khác, nghiên cứu không thể thu được các pic cho các đồng phân MeCH=CHS(O)SPr hoặc bất kỳ thiosulfinat nào có chứa nhóm 2-propenyl (allyl), được xác định bởi HPLC [43].

Selen và lưu huỳnh đồng thời được xác định có trong hành tím (Allium ascalonicum)

thực hiện bằng kỹ thuật ghép nối, HPLC được kết hợp với quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần, kết nối khối phổ (HPLC – ICP-MS) được trang bị hệ thống phản ứng octopole (ORS). Hợp chất seleno phổ biến được xác định trong hành tím là γ-glutamylmethylselenocysteine được ion hóa bằng phương pháp phun mù electron, ghép nối khối phổ (ESI-MS / MS). Hơn nữa, hành tím cịn cho thấy tác dụng ngăn ngừa chống lại các tế bào bệnh bạch cầu ở người [44].

1.1.3 Hoạt tính sinh học

Hành tím có nhiều hợp chất hoạt tính sinh học. Mợt số nghiên cứu cho thấy hành tím có các đặc tính kháng khuẩn, kháng nấm [45], chống oxi hóa,kháng biểu mơ, kháng khuẩn, kháng vi rút và chống viêm [10, 11, 46], chẳng những thế chúng còn có tiềm

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

năng điều trị chống lại vi khuẩn Hp (Helicobacter pylori) có trong dạ dày [47]. Có

báo cáo chỉ ra rằng hành tím là nguyên liệu sản xuất thực phẩm chức năng hỗ trợ sức khỏe với hàm lượng selen và chất chống oxy hóa cao [48]. Năm 2011, Chen cùng cợng sự đã cho thấy tiềm năng của hành tím sử dụng trong điều trị các hoạt động lây nhiễm của vi-rút adeno [49]. Khả năng chống oxy hóa của hành tím cao hơn khi so sánh với các chất chiết xuất từ tỏi, đối với dịch chiết hexane của hành tím có thể bảo vệ q trình tán huyết hồng cầu khỏi các gốc như hydrogen peroxide. Nghiên cứu cũng đã chứng minh dịch chiết từ củ hành tím có tác dụng bảo vệ đối với q trình peroxy hóa lipid từ AAPH và giữ cho glutathione trong hồng cầu không bị oxi hóa [50]. Thêm vào đó, hành tím cịn được xem như mợt loại thảo mợc hữu ích với tiềm năng điều trị hoặc phòng ngừa chống lại các rối loạn liên quan đến mạch máu [51]. Đồng thời, chất chiết x́t từ hành tím có thể được sử dụng như chất bảo quản tự nhiên để kéo dài thời hạn sử dụng của các sản phẩm cá cũng đã được chứng minh [52].

Kết quả nghiên cứu cho thấy hành tím có hoạt tính chống oxi hóa mạnh hơn tỏi tây, tỏi, hẹ Trung Quốc, hành tây. Qua đó, hành tím có thể có tiềm năng mang lại giá trị trong ngành công nghiệp thực phẩm như những chất thay thế chất chống oxy hóa tổng hợp. Đặc tính kháng khuẩn của tinh dầu hành tím cũng được thử nghiệm và đánh giá

trên năm mầm bệnh truyền qua thực phẩm: Gram (+) Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes và ba vi khuẩn Gram (-) Salmonella Typhimurium, Escherichia coli và Campylobacter jejuni [41].

Năm 2019, Asemani và công sự đã phát hiện phân tích hóa thực vật của các lồi tḥc

chi Allium khác nhau cho thấy 16 lồi đã chứng minh được đặc tính chống ung thư

tiềm năng do sự tích tụ của các hợp chất hữu cơ và lưu huỳnh khác nhau như S-allyl mercaptocysterin, quercetin, flavonoid và ajoene [53]. Nghiên cứu trong nhiều năm

đã chỉ ra rằng tác dụng chống ung thư của Allium là do các hợp chất có nguồn gốc từ

lưu huỳnh (OSCs), được giải phóng ra khi chế biến (băm, nhai, cắt...). Các

γ-glutamyl-S-alk (en) yl-L-cysteine là các hợp chất lưu huỳnh chính trong Allium

nguyên vẹn, được thủy phân và oxy hóa để tạo ra S-alkyl (en) yl-L-cysteine sulfoxide

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

(alliin). Alliin tích tụ tự nhiên trong q trình bảo quản Allium và là tiền chất không

mùi của OSCs. Các OSCs được tạo ra khi chuyển đổi alliin thành allicin và các alkyl alkane-thiosulfinat khác thông qua alliinase, được giải phóng từ khơng bào khi cắt,

nghiền hoặc nhai Allium. Allicin và các thiosulfinat thường không ổn định và bị phân

hủy ngay lập tức để tạo ra các hợp chất lưu huỳnh khác nhau bao gồm các OSCs hòa tan trong dầu như diallyl sulfide (DAS), diallyl disulfide (DADS), diallyl trisulfide (DATS), dithin và ajoene (4,5,9-trithiadodeca-1,6,11-triene-9-oxit). Đồng thời, γ-glutamyl cysteine cũng được chuyển đổi thành các OSCs hòa tan trong nước bao gồm S-allyl cysteine (SAC) và S-allyl mercaptocysteine (SAMC) [54, 55]. Kết quả của

một nghiên cứu cho thấy SAC và OSCs ở A. ascalonicum có khả năng chống ung thư

và kháng sinh [56]. Chúng cũng được chứng minh là có hoạt tính chống ung thư và gây đợc tế bào với dịng HepG2 (ung thư gan) [57]. Ngoài ra, chiết xuất trong nước

của A. ascalonicum có hoạt tính chống tăng trưởng trên các dịng tế bào ung thư;

Jurkat (ung thư bạch cầu cấp tế bào T ở người) và K562 (ung thư bạch cầu nguyên bào), Wehi164 (tế bào fibrosarcoma – ung thư mô mềm của chuột). Chiết xuất cũng cho thấy độc tính tế bào ít hơn nhiều so với dịng tế bào bình thường (HUVEC) và hoạt đợng chống viêm đáng kể trên cơ thể sống [56]. Do đó, có thể kết luận rằng hành tím là mợt lựa chọn chống ung thư mạnh để điều trị ung thư [57].

Nhìn chung, hành tím có nhiều chất chống oxy hóa, khống chất và vitamin hơn hành tây. Chúng là một nguồn giàu chất chống oxy hóa flavonoid như quercetin, kaempferol...Hành tím chứa các hợp chất chống oxy hóa lưu huỳnh như diallyl disulfide, diallyl trisulfide và allyl propyl disulfide, chuyển đổi thành allicin thông qua tác động của enzyme sau khi bề mặt tế bào bị phá vỡ trong khi nghiền nát và cắt nhỏ. Allicin làm giảm sản xuất cholesterol bằng cách ức chế enzyme HMG-CoA reductase trong tế bào gan [13].

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

1.2 Tổng quan q trình lão hóa

1.2.1 Cơ chế của q trình lão hóa bằng phương pháp xử lý nhiệt

Xử lý nhiệt là một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi để loại bỏ mùi

khó chịu ở lồi Allium. Bất kể ở nhiệt độ nào, màu của mẫu sẽ tăng dần theo thời gian

từ vàng nhạt đến nâu sẫm. Nhiệt đợ càng cao khả năng hóa nâu sẽ càng nhanh, nếu nhiệt đợ chậm khả năng hóa nâu sẽ chậm hơn. Khả năng hóa nâu của thực phẩm xử lý nhiệt (như tỏi đen) liên quan đến phản ứng Maillard, phản ứng hóa nâu không enzyme, xảy ra giữa các amin thường là axit amin và các hợp chất carbonyl thường là đường khử [58].

Trong 150 năm qua, xử lý nhiệt đã trở thành một thực tế phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm. Các phương pháp xử lý như khử trùng hoặc nướng cải thiện các đặc tính cảm quan và sức khỏe của thực phẩm đã qua xử lý nhiệt. Nhiều phản ứng hóa học khác nhau diễn ra trong quá trình nhiệt và bảo quản thực phẩm, tạo các hợp chất mới ảnh hưởng đến các đặc tính cuối cùng của thực phẩm và khả năng chấp nhận của người tiêu dùng. Một số biến đổi này bao gồm một loạt các phản ứng phức tạp được gọi là phản ứng hóa nâu khơng do enzyme, dẫn đến sự hình thành màu nâu mà khơng có sự can thiệp của enzyme. Trong số đó, phản ứng Maillard là phổ biến nhất do khả năng phát triển trong một phạm vi nhiệt đợ lớn, hoạt đợng của nước, có hoặc khơng có oxy...Do đó, sự hình thành phản ứng maillard là điều mong muốn trong thực phẩm như cà phê hoặc bánh mì…, trong đó màu sắc và mùi thơm đặc trưng được hình thành. Ngược lại, trong thực phẩm như sữa hoặc nước trái cây, phản ứng maillard bị tránh do hình thành màu sắc và mùi thơm lạ cũng như giảm dinh dưỡng.

Năm 1953, Hodge lần đầu mô tả các bước liên quan đến quá trình hình thành các sản phẩm trong phản ứng Maillard. Tồn bợ q trình hình thành phản ứng Maillard có thể được chia thành ba giai đoạn chính tùy tḥc vào sự hình thành màu sắc. Ở giai đoạn đầu, đường và axit amin ngưng tụ, và sau khi ngưng tụ, sự sắp xếp lại Amadori và tạo thành 1-amino-1deoxy-2 ketose. Trong giai đoạn thứ hai, sự mất nước và phân mảnh xảy ra trong các phân tử đường. Các axit amin cũng bị phân huỷ trong giai đoạn

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

này. Các sản phẩm phân hạch hydroxymethylfurfural (HMF) như pyruvaldehyde và diacetyl được hình thành. Giai đoạn này có thể có màu vàng nhẹ hoặc không màu. Trong giai đoạn cuối cùng, sự ngưng tụ aldol xảy ra và cuối cùng hình thành các hợp chất nitơ dị vịng, melanoidin, có màu đậm [59].

Giai đoạn đầu: sản phẩm không màu và không hấp thụ tia cực tím.

 Phản ứng khử nước của đường.

 Phản ứng phân hủy đường và các hợp chất amin.

Hình 1.3 Quá trình khử nước và khử amin để tạo ra dicarbonyl. Giai đoạn cuối: sản phẩm màu sẫm, có mùi thơm.

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

Hình 1.4 Phản ứng trùng hợp tạo aldol.

 Phản ứng ngưng tụ aldol tạo thành các polyme màu nâu khơng chứa nitơ.

 Phản ứng trùng hợp hóa aldehitamin tạo thành các hợp chất nitơ dị vịng.

Cường đợ hóa nâu của thực phẩm cũng phụ tḥc vào bản chất của amino axit có trong thực phẩm. Do đó, người ta đã thiết lập được sự phân loại các amino axit theo mức đợ hóa nâu mà chúng tạo ra:

 Các amino axit tạo ra màu nâu ở mức cao: lysine, glycine, tryptophan và tyrosine.

 Các amino axit tạo ra màu nâu ở mức độ trung bình: proline, leucine, isoleucine, alanin, hydroxyproline, phenylalanin, methionine, valine, axit glutamic và asparagin.

 Các amino axit tạo ra một mức đợ hóa nâu thấp: histidine, threonine, axit aspartic, arginine, axit glutamic và cysteine.

Phản ứng Maillard có tác đợng lớn khơng chỉ đến các đặc tính cảm quan của thực phẩm mà còn đến thành phần cuối cùng của chúng, do làm giảm các chất dinh dưỡng có liên quan (chẳng hạn như các axit amin thiết yếu), ức chế các enzyme cần thiết khác nhau cho quá trình tiêu hóa thức ăn, và phát triển các hợp chất mới có cả đặc tính có lợi (hoạt đợng chống oxy hóa) và có hại (acrylamide, amin dị vịng,...) [60].

1.2.2 Các biến đổi nhờ q trình lão hóa

Mợt ví dụ điển hình cho sản phẩm được tạo ra nhờ q trình ủ lão hóa của lồi Allium là tỏi đen. Tỏi đen chỉ đơn giản là tỏi tươi (Allium sativum L.) đã được xử lý ủ lão

hóa trong môi trường với nhiệt độ (khoảng 70-80°C) và độ ẩm (khoảng 400–500 g/kg) được kiểm sốt [61, 62]. Q trình này sẽ làm cho tép tỏi có màu sẫm, tạo cho chúng có vị ngọt và thay đổi đợ đặc thành dai. Tỏi đen khơng cịn mùi vị khó chịu như tỏi tươi do hàm lượng allicin giảm và chuyển đổi thành các hợp chất chống oxi

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

hóa S-allyl cysteine (SAC), các alkaloid (các dẫn suất Tetrahydro-β-carboline) có

hoạt tính sinh học và các hợp chất flavonoid trong q trình lão hóa [63, 64]. Điều này cũng làm cho tỏi đen có nhiều SAC hơn tỏi tươi. Trong nghiên cứu của Emiko Sato và cộng sự [65] đã báo cáo rằng chiết xuất tỏi đen có hoạt tính chống lại superoxide và hydrogen peroxide và hàm lượng polyphenol trong chiết xuất tỏi đen đã tăng lên so với tỏi đối chứng. Những thay đổi về đặc tính hóa lý là nguyên nhân chính làm tăng hoạt tính sinh học của tỏi đen so với tỏi tươi. Một số nghiên cứu đã báo cáo dịch chiết của tỏi đen thể hiện mợt số chức năng như chống oxy hóa, chống dị ứng, chống tiểu đường, chống viêm và có tác dụng chống ung thư [66-70]. Trong q trình nhiệt, mợt số hợp chất hóa học từ tỏi tươi được chuyển hóa thành hợp chất Amadori / Heyns, là những hợp chất trung gian chủ chốt của phản ứng Maillard [71]. Bên cạnh đó, tỏi đen cịn chứa mợt thành phần có hoạt tính chống oxy hóa quan trọng là 5- hydroxymethylfurfural (5-HMF), cũng là một sản phẩm được tạo ra bởi phản ứng Maillard [61].

Hình 1.5 Sơ đồ chuyển hóa alliin thành allicin.

Hàm lượng các hợp chất hóa học có trong tỏi đen phụ tḥc vào điều kiện trong q trình xử lý nhiệt. Mợt số nhà nghiên cứu báo cáo rằng trong tỏi đen có nhiều thành phần có giá trị đặc biệt như polyphenol, flavonoid và mợt số chất trung gian của phản ứng Maillard được biết đến như là chất chống oxy hóa [58, 72]. Hoạt tính sinh học

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

nhận thấy rằng hàm lượng cysteine chứa lưu huỳnh giảm đáng kể trong q trình lão hóa, điều này minh chứng cho việc mùi vị của tỏi đen cũng giảm theo. Bên cạnh đó, hàm lượng axit amin thơm như phenylalanine lại tăng lên so với tỏi tươi [58]. Ngồi ra, theo nghiên cứu của Rojas và cợng sự [73] về hành tây đen được xử lý bằng nhiệt, các chất như quercetin tự do được tìm thấy với số lượng cao hơn đáng kể trong hành tây đen so với hành tươi.

1.3 Tổng quan về hành tím đen

Trên thế giới, việc nghiên cứu về ngun liệu hành tím đen cịn hạn chế, chưa được nghiên cứu nhiều vì là sản phẩm mới, chỉ có mợt nghiên cứu “Thành phần hóa học và tác dụng chống oxi hóa, kháng viêm và kháng ung của chiết xuất etanol hành tím đen” được thực hiện bởi Trần Gia Bửu và cợng sự [74]. Hành tím đen là sản phẩm

mới của cây hành tím (Allium ascalonicum), mợt trong những loại gia vị và bài thuốc

nổi tiếng được sử dụng trong ẩm thực Việt Nam và trong y học dân gian, qua quá trình ủ già trong mơi trường nhiệt đợ và đợ ẩm được kiểm sốt. Tuy nhiên, các hoạt tính sinh học của chiết xuất ethanol từ hành tím đen vẫn chưa được nghiên cứu. Mục đích của nghiên cứu này là xác định thành phần hóa học và tác dụng chống oxy hóa, chống ung thư, chống viêm của chiết xuất hành tím đen. Các thành phần hóa học của chiết x́t hành tím đen được xác định thơng qua phân tích ESIMS / MS và hoạt tính chống oxy hóa của chiết xuất được đánh giá bằng xét nghiệm thu dọn gốc 1,1-diphenyl-2picrylhydrazil (DPPH). Hoạt tính chống ung thư của hành tím đen chống lại ung thư biểu mơ cổ tử cung ở người (Hela) và các dịng tế bào ung thư biểu mô tế bào gan (HepG2) ở người đã được kiểm tra thông qua xét nghiệm MTT. Tác dụng chống viêm của chiết xuất được đo thông qua định lượng sản xuất oxit nitrit bằng phản ứng Griess. Đã xác định được sự hiện diện của 7 hợp chất hoạt tính sinh học trong chiết xuất hành tím đen, bao gồm quercetin 3,4’-diglucoside, isorhamnetin 3,4’-diglucoside, quercetin 3-glucoside, quercetin 4’-glucoside, isorhamnetin 4’-glucoside, quercetin aglycone, isrohamnetin. Hơn nữa, chiết xuất hành tím đen thể hiện hoạt tính chống oxy hóa mạnh hơn chiết xuất hành tím tươi (25,67 ± 0,65% so với 18,21 ± 0,35%, tương ứng). Tác dụng chống ung thư và chống viêm của hành tím

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

đen cũng cao hơn hành tím tươi. Các dữ liệu cho thấy hành tím đen là mợt trong những thực phẩm chức năng đầy hứa hẹn để điều trị các bệnh liên quan đến viêm và ung thư.

1.4 Định hướng ứng dụng

Hành tím đen là sản phẩm được tạo từ hành tím tươi qua q trình xử lý nhiệt thời gian dài trong điều kiện nhiệt đợ và đợ ẩm được kiểm sốt chặt chẽ. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng so với nguyên liệu ban đầu thì sản phẩm sau quá trình xử lý nhiệt có nhiều đặc tính sinh học vượt trợi hơn như khả năng kháng oxi hóa, kháng viêm, kháng ung, chống dị ứng, chống tiểu đường [58, 65-70, 72-74]. Dựa vào các dữ liệu đã được nghiên cứu cho thấy hành tím đen là sản phẩm đầy hứa hẹn để hỗ trợ điều trị ngăn ngừa ung thư, các bệnh liên quan đến viêm, điều chỉnh lượng đường trong máu, tăng cường sức đề kháng và hệ miễn dịch. Đồng thời, hành tím đen với khả năng chống oxi hóa mạnh mẽ cũng là một nguồn thực phẩm hữu hiệu hỗ trợ điều trị các bệnh lý liên quan đến việc sản sinh các gốc tự do.

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Chỉ dẫn địa lý “Vĩnh Châu” cho sản phẩm hành tím của tỉnh Sóc Trăng được Cục Sở hữu trí tuệ cấp giấy chứng nhận đăng ký chỉ dẫn địa lý tại Quyết định số 2665/QĐ-SHTT, ngày 28-5-2019, với khu vực địa lý gồm: Phường 1, Phường 2, phường Vĩnh Phước, xã Vĩnh Hải, Vĩnh Tân, Lạc Hòa và Lai Hịa. Hành tím tươi được thu mua từ phường Vĩnh Phước, thị xã Vĩnh Châu, tỉnh Sóc Trăng. Sau khi thu mua, tiến hành phân loại và chọn lựa các củ hành ngun vẹn, trịn chắc, khơng sâu mọt, khơng hư hỏng vật lý. Ngồi ra, các củ hành được lựa chọn có màu sắc và kích thước đồng đều (đường kính khoảng 20 – 30mm) [26]. Nguyên liệu sau khi lựa chọn được rửa sạch đất cát, cắt bỏ phần cuống và rễ, bóc vỏ khơ bên ngồi. Sau khi xử lý sơ bợ, hành tím được bọc trong giấy bạc (có các lỗ nhỏ đường kính 1.5 - 2mm để thoát hơi nước) và đem ủ ở điều kiện có thể điều chỉnh nhiệt đợ và độ ẩm (70°C, 70% RH) trong 18 ngày. Sản phẩm của quy trình xử lý nhiệt có màu nâu đen, khơ, kết cấu dẻo, có vị ngọt nhẹ.

Hình 2.1 Quy trình tạo sản phẩm hành tím đen.

Hành tím đen được ngâm với dung dịch ethanol thực phẩm tỉ lệ 1:5 (nguyên liệu:dung môi) trong 1 tuần và lặp lại 2 lần để thu được hàm lượng tối đa. Tiếp theo, dịch chiết

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

hành tím đen được lọc và cơ đặc bằng máy cơ quay chân không ở 60°C thu được cao chiết. Sau đó, cao chiết tiếp tục được loại bỏ nước bằng phương pháp sấy thăng hoa, mẫu cao hành tím đen sau cùng được bảo quản ở 4°C cho đến khi sử dụng tiếp.

2.2 Phương pháp khảo sát điều kiện tạo hành tím đen

2.2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất hành tím đen từ hành tím tươi

Hình 2.2 Quy trình nghiên cứu sản x́t hành tím đen từ hành tím tươi. Lấy mẫu và kiểm tra ở thời điểm ngày thứ: 0; 3; 6; 9; 12; 15; 18; 21

Khảo sát sự thay đổi pH, độ màu, độ ẩm, axit tổng, đường khử

Điều kiện ủ ĐK60:

+ Nhiệt độ: 60 oC + Độ ẩm: 70%

+ Thời gian: 21 ngày

Điều kiện ủ ĐK80:

+ Nhiệt độ: 80 oC + Độ ẩm: 70%

+ Thời gian: 21 ngày

Khảo sát hàm lượng Phenolic tổng và

Flavonoid tổng

Khảo sát khả năng bắt gốc tự do DPPH

HÀNH TÍM ĐEN

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

2.2.2 Thuyết minh quy trình

Nguyên liệu hành tím tươi: thu nhận từ thị xã Vĩnh Châu, tỉnh Sóc Trăng. u cầu củ hành cịn ngun vẹn, khơng dập nát, sâu mọt, kích thước đạt đồng đều.

Xử lý sơ bợ: hành tím được xử lý làm sạch đất cát bên ngoài, cắt bỏ phần rễ, cuống và bóc vỏ khơ bên ngồi.

Khảo sát các điều kiện xử lý nhiệt: sau khi tiến hành xử lý làm sạch, hành tím được bọc trong giấy bạc và thực hiện q trình lão hóa nhiệt với thiết bị buồng ủ lão hóa. Hành tím đen được tạo thành khi được ủ hành tím tươi ở 03 điều kiện được ký hiệu ĐK60, ĐK70 và ĐK80 tương ứng với nhiệt độ lần lượt là: 60oC; 70oC; 80oC với độ ẩm 70%, thời gian ủ 21 ngày. Thực hiện lấy mẫu kiểm tra với tần suất 01 mẫu/03 ngày tại một giờ nhất định (lúc 10 giờ sáng) và khảo sát các thơng số hóa lý:

 Khảo sát sự thay đổi pH, độ màu, độ ẩm, axit tổng, đường khử.

 Khảo sát tổng hàm lượng phenolic và flavonoid.

 Khảo sát khả năng bắt gốc tự do DPPH.

Do đặc điểm của củ hành có hàm lượng ẩm cao, vì vậy khi gói giấy bạc đem ủ cần tạo mợt số lỗ nhỏ ở bốn góc giấy bạc nhằm tạo mơi trường thơng thống để hơi ẩm có thể thốt ra bên ngồi, tránh đợng nước ở trong q trình ủ.

Hành tím đen: sản phẩm thu được sau q trình lão hóa nhiệt ở quy trình được lựa chọn thông qua việc đánh giá các chỉ tiêu hóa lý như pH, đợ ẩm, đợ màu, axit tổng, đường khử và các hoạt chất có hoạt tính chống oxi hóa như phenolic, flavonoid.

Cơng thức tính hàm lượng độ ẩm W1(%):

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

20 W1(%) = m−(m1−m0 )

2.2.4 Xác định pH

Xác định pH theo TCVN 7806:2007 (ISO 1842:1991) - Sản phẩm rau, quả - Xác định độ pH. Sử dụng máy đo pH hiệu Hana HI8424 - Mỹ với điện cực thủy tinh, máy có khả năng bù nhiệt.

Nguyên tắc: xác định sự chênh lệch điện giữa hai điện cực được nhúng vào dung dịch thử. pH là phép đo hoạt động của ion H+, xác định bằng cách đo sự khác nhau về điện thế giữa điện cực thủy tinh và điện cực tham chiếu. Máy đo pH được chuẩn hóa bằng cách sử dụng bộ đệm pH tiêu chuẩn (pH = 4; 7 và 10) trước khi tiến hành đo.

Cách tiến hành:

Trộn 50g mẫu thử với 50ml nước cất và nghiền ở máy xay. Nhúng điện cực vào phần mẫu thử và tiến hành đo giá trị pH của mẫu thử với quy trình vận hành của máy. Sau một thời gian, pH đạt được giá trị ổn định, thực hiện đọc giá trị pH trực tiếp từ màn hình đo của thiết bị.

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

2.2.5 Xác định độ axit

Nguyên tắc: xác định độ axit theo TCVN 5483:2007 (ISO 750:1998) Sản phẩm rau, quả - Xác định độ axit chuẩn độ được. Chuẩn đợ với dung dịch thể tích chuẩn natri hydroxit dùng phenolphtalein làm chất chỉ thị màu.

Chuẩn bị mẫu thử:

Cắt mẫu thành những mẩu nhỏ, đưa vào máy xay để đồng nhất mẫu. Cân 25g mẫu cho vào bình nón, thêm 50ml nước nóng, trợn đều cho đến khi đồng nhất mẫu. Lắp bộ ngưng đối lưu vào bình nón và đun cách thủy bình trong 30 phút. Để ng̣i, chuyển tồn bợ lượng chứa trong bình nón vào bình định mức và định mức 100ml bằng nước. Lắc kỹ và lọc.

Cách tiến hành:

Lấy 50ml dung dịch chiết và thêm từ 0,4ml dung dịch phenolphtalein, chuẩn độ bằng dung dịch natri hydroxit 0,1M cho đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 30 giây. Cơng thức tổng qt tính hàm lượng axit tổng là:

2.2.6 Xác định độ màu

Phương pháp đo màu củ hành bằng máy đo màu Konica Minolta CR-410 (Konica Minolta, Hà Lan) với hệ màu Lab. Giá trị L* cho biết độ sáng khác nhau, từ màu đen (L*= 0) đến màu trắng (L*= 100). Giá trị a* cho biết màu đỏ khác nhau, từ xanh lục (a*= - 60) đến màu đỏ (a*= 60) và giá trị b* dao động từ xanh dương (b*= - 60) đến màu vàng (b*= 60). Dụng cụ được hiệu chuẩn với tiêu chuẩn chuẩn màu đen và trắng.

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Tổng sai số màu ∆E được tính tốn từ các tham số L*, a* và b* được tính toán liên quan đến mẫu đối chứng (hành tươi) theo Saricoban và cộng sự [75]:

∆E = √(𝐿(𝑡) − 𝐿0)2+ (𝑎(𝑡) − 𝑎0)2+ (𝑏(𝑡) − 𝑏0)2 (2-4) Trong đó: L*0; a*0; b*0 giá trị đợ màu của hành tím tươi (tại ngày 0); L*(t), a*(t), b*(t) giá trị đợ màu của hành tím đen (tương ứng tại các ngày 3; 6; 9; 12; 15; 18; 21). Cách tiến hành:

Mẫu nghiên cứu được đặt trong một dụng cụ chun dụng hình trụ và được đậy kín bằng nắp (bộ dụng cụ chuyên dụng đi kèm với máy Minolta) để đo chỉ số màu sắc, mỗi mẫu được đo ở 03 vị trí khác nhau xoay quanh trên bề mặt mẫu. Ghi nhận giá trị.

2.2.7 Xác định hàm lượng đường khử

Hàm lượng đường khử được xác định theo phương pháp DNS [76].

Nguyên tắc: dựa trên cơ sở phản ứng tạo màu giữa đường khử với axit dinitrosalicylic (DNS), từ màu vàng của axit DNS trong dung dịch kiềm sẽ bị khử thành 3-amino-5 nitrosalicylic có màu đỏ cam. Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ đường khử.

3,5-Pha dung dịch thuốc thử DNS: cân 1g DNS pha trong 20ml NaOH 2N, thêm vào 50ml nước cất và 30g muối Sodium potassium tartrate, đun cách thủy cho tan rồi định

mức 100ml.

Pha dung dịch chuẩn: dung dịch glucose mẫu (500µg/ml) bằng cách cân 0,5g

D-glucose pha trong nước cất thành 1 lít. Chuẩn bị mẫu thử:

Cân 5g mẫu, tiến hành trích ly bằng 50ml ethanol 90% bằng cách cho vào thiết bị đun cách thủy cho sôi khoảng 10 phút. Thực hiện lọc và đưa về pH = 7 bằng NaOH, định mức lên 100ml.

Cách tiến hành:

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

Hút 0,5ml dịch mẫu thử và 1,5ml DNS, đun sôi 5 phút. Sau khi đun sôi, để nguội, định mức 10ml bằng nước và mang đi đo độ hấp thu tại bước sóng cực đại 575nm. Kết quả được tính theo mg/kg của ngun liệu khơ (mg/kg DW).

Cơng thức tính hàm lượng đường khử:

2.2.8 Xác định hàm lượng phenolic

Nguyên tắc: dùng thuốc thử Folin-Ciocalteu, thuốc thử này chứa chất oxi hóa là axit phospho-vonframic, trong q trình khử, các nhóm hydroxyl phenol dễ bị oxi hóa, chất oxi hóa này sinh ra màu xanh có đợ hấp thụ cực đại ở bước sóng 765nm. Phản ứng do sự hình thành màu xanh của vonfarm và molypden. Các thuốc thử Folin-Ciocalteu phản ứng với nhiều hợp chất polyphenol và mặc dù có thể có đáp ứng khác nhau với các hợp chất đơn lẻ, thì việc lựa chọn axit gallic làm chất chuẩn hiệu chuẩn cũng giúp ích cho việc thu được dữ liệu phenolic tổng số.

Tổng hàm lượng phenolic được xác định theo Li Fu và cộng sự [77] với mợt số thay đổi. Tiến hành pha lỗng dung dịch với nồng độ phù hợp (dịch thu được ở phần chiết mẫu). Lấy 1ml mẫu đã pha loãng thêm vào 5ml thuốc thử Folin– Ciocalteu pha loãng 1:10. Sau 3 phút, 4ml dung dịch natri cacbonat 7,5% (khoảng 75g/L) được thêm vào. Ủ 1 giờ ở nhiệt đợ phịng và đo độ hấp thụ của hỗn hợp ở bước sóng 765nm. Axit gallic được sử dụng như mợt chất chuẩn đối chiếu và kết quả được biểu thị bằng đương lượng miligam axit gallic (mg GAE/g cao chiết). Hàm lượng phenolic tổng được tính theo cơng thức:

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

Trong đó: P là hàm lượng phenolic tổng (mg axit gallic /g cao chiết); a là giá trị x từ đường chuẩn với axit gallic (g/ml); V là thể tích dung dịch cao chiết (ml); m là khối lượng cao chiết có trong thể tích V (g).

2.2.9 Xác định hàm lượng flavonoid

Nguyên tắc: dựa vào đặc tính tạo phức màu rất mạnh của flavonoid với kim loại. Kim

loại Al3+ thường được sử dụng vì nó là kim loại tạo phức màu mạnh và an tồn. Đo đợ hấp thu cực đại ở bước sóng 415nm.

Tổng hàm lượng flavonoid được xác định theo Chang và cộng sự [78] với một số thay đổi. Lần lượt cho 0,5ml dung dịch mẫu vào 1,5ml ethanol 75%. Sau đó, thêm tiếp 0,1ml AlCl3 10% và để phản ứng trong 6 phút. Cuối cùng, hỗn hợp được thêm vào 0,1ml CH3COOK 0.1M và 2,8ml nước cất, lắc đều rồi để ổn định ở nhiệt đợ phịng trong 30 phút. Sau đó, tiến hành xác định độ hấp thụ bằng máy đo quang phổ ở bước sóng 415nm. Tiến hành pha chuẩn quercetin tương tự với mẫu đo (thay thế mẫu bằng quercetin). Hàm lượng flavonoid tổng được tính theo cơng thức:

Trong đó: F là hàm lượng flavonoid tổng (mg quercetin/g cao chiết); c là giá trị x từ đường chuẩn với quercetin (mg/ml); V là thể tích dịch chiết (ml); m là khối lượng cao chiết có trong thể tích V (g).

2.2.10 Hoạt tính chống oxi hóa

Ngun tắc: DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) là mợt gốc tự do bền có màu tím

đậm. Sản phẩm khử của DPPH là 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazine (DPPH-H) có màu vàng nhạt. Các chất có khả năng chống oxy hóa sẽ trung hịa gốc tự do DPPH• bằng cách cho hydro và dừng quá trình oxy hóa bằng cách chuyển các gốc tự do sang trạng thái ổn định hơn, làm giảm độ hấp thu tại bước sóng cực đại và màu của dung dịch sẽ nhạt dần, chuyển từ tím sang vàng nhạt [79].

Hoạt tính chống oxi hóa của hành tím đen được xác định dựa trên việc bắt gốc DPPH (1,1-diphenyl-2picryl-hydrazil) theo phương pháp được mô tả bởi Luciana L. Mensor và cộng sự [80] với một số thay đổi. Cho 3ml dung dịch ethanol DPPH 0,05mM vào

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

1ml dung dịch mẫu có nồng đợ khác nhau. Hỗn hợp được lắc mạnh và đặt ở nhiệt đợ phịng trong 30 phút và đo đợ hấp thụ của mẫu ở bước sóng 517nm. Hoạt đợng thu dọn gốc DPPH được tính theo cơng thức sau:

Hoạt đợng bắt gốc tự do của DPPH (%) =𝐴0−𝐴1

Hình 2.3 Phản ứng bắt gốc tự do DPPH của các chất chống oxy hóa.

2.3 Phương pháp nghiên cứu thành phần hóa học của hành tím đen

2.3.1 Xác định tổng hàm lượng phenolic

Thực hiện theo phương pháp được nêu tại mục 2.2.8

2.3.2 Xác định tổng hàm lượng flavonoid

Thực hiện theo phương pháp được nêu tại mục 2.2.9

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu các hợp chất bay hơi

Các hợp chất bay hơi được phân tích bằng thiết bị sắc ký khí ghép khối phổ GC-MS của Agilent, GC 7890A - MS 5975C. Cột HP5 (30m; 0,25mm; 0,25pm), sử dụng khí

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

mang là He. Nhiệt độ buồng bơm mẫu là 250°C, nhiệt đợ đầu dị 280°C. Tỉ lệ chia dịng 1:20, mẫu được pha lỗng trong n-hexan, thế tích tiêm 1µl. Chương trình nhiệt: nhiệt đợ đầu 90°C, tăng 8°C/phút đến 280°C, giữ 5 phút, sử dụng thư viện phổ NIST 2011 của máy để định danh các cấu tử trong mẫu hành tím đen.

2.3.4 Phương pháp nghiên cứu các hợp chất không bay hơi

Các hợp chất khơng bay hơi được phân tích bằng thiết bị sắc ký lỏng ghép khối phổ LC-MS Agilent 1200 (USA). Hệ thống khối phổ MS/MS phân giải cao micrOTOF-QII Bruker Daltonic (Germany). Các dữ liệu được xử lý trên phần mềm Data Analysis (Bruker, Germany).

 Pha tĩnh: cột ACE3- C18 (4,6 ì150mm; 3,5àm), c n nhit 40C.

Pha đợng: chương trình pha đợng được thực hiện theo bảng 2.1 tại tốc đợ dịng 0,3 ml/phút. Trong đó, pha A là dung dịch nước khử ion chứa 0,1% axit formic và pha B là acetonitril chứa 0,1% axit formic.

Bảng 2.1 Chương trình pha đợng trên cợt C18

2.3.4.1 Chiết xuất, phân lập

Sử dụng phương pháp ngâm chiết với dung môi methanol để chiết xuất cao methanol thô.

Các cao phân đoạn được điều chế bằng phương pháp trích pha rắn cao methanol ban đầu với các dung mơi có đợ phân cực tăng dần: etyl acetate, nước.

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

Sử dụng sắc ký cột silica gel (CC), sắc ký điều chế (PC), sắc ký bản mỏng (TLC), các phương pháp kết tinh để phân lập các chất tinh khiết từ cao etyl acetate.

Kiểm tra độ tinh khiết các chất phân lập được bằng sắc ký bản mỏng.

2.3.4.2 Xác định cấu trúc các hợp chất hóa học của hành tím đen

Cấu trúc hóa học của các hợp chất được khảo sát nhờ sự kết hợp các phương pháp vật lý hiện đại như: phổ khối lượng phun mù electron (ESI - MS) (HR – ESI – MS), phổ tử ngoại (UV), phổ hồng ngoại (IR), phổ công hưởng từ hạt nhân một chiều (1D NMR) và hai chiều (2D NMR) với các kỹ thuật khác như 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, H1-H1 COSY, HSQC và HMBC đã được sử dụng.

Hành tím đen (A. ascalonicum) (4,0 kg) được sấy khơ, nghiền nhỏ, ngâm chiết 3 lần

bằng dung môi methanol (10L x 3) ở nhiệt đợ phịng thu được dịch chiết, sau đó cơ đặc bằng thiết bị cơ quay chân không thu được cao methanol (240g). Cao methanol được hịa tan trong nước và chiết lỏng-lỏng với dung mơi etyl acetate, chưng cất chân không thu được hai phần: cao etyl acetate (110g) và dịch chiết nước.

Cao etyl acetate được tiến hành sắc ký cột silica gel với hệ dung môi hexan-axeton (100:0, 25:1, 15:1, 10:1, 7:1, 5:1) và hệ dung môi CHCl3:CH3OH (100:0, 6:1, 3:1,

2:1, 1:1) thu được 6 phân đoạn chính (kí hiệu từ F1 đến F6) (Hình 2.3).

Phân đoạn F1 (7,6 g) được tiến hành sắc ký cột silica gel (200 gam, 60 x 5 cm) rửa

giải bằng hệ dung môi hexan:axeton (100:0, 25:1, 15:1, 10:1, 4:1), mỗi hệ dung môi

sử dụng 250ml, thu được 7 phân đoạn (kí hiệu từ F1.1 đến F1.7). Phân đoạn F1.6

(3g) được tiến hành sắc ký cột với hệ dung môi rửa giải hexan:axeton (100:0, 25:1,

15:1, 10:1, 4:1) thu được hợp chất AA1(130mg).

Phân đoạn F5 (15,5g) được phân lập bằng sắc ký cột silica gel (200 gam, 60 x 3cm)

được rửa giải bằng hệ dung môi CHCl3:CH3OH (9:1, 6:1, mỗi hệ dung môi sử dụng

200ml) thu được hợp chất AA2(6,7mg).

</div>

nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất cao chiết hành đen từ hành tím allium ascalonicum l giàu hoạt tính sinh học

<b>LUẬN VĂN THẠC SĨ </b>

<b>NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ </b>

<b>LỜI CẢM ƠN </b>

<b>TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ </b>

<b>ABSTRACT </b>

<b>LỜI CAM ĐOAN </b>

<b>DANH MỤC BẢNG BIỂU </b>

<b>DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT </b>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về