ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ SINH HỌC

ĐỖ THỊ BÍCH PHƯỢNG

TÌM HIỂU HỆ VI SINH VẬT TRONG Q
TRÌNH LÊN MEN TỎI ĐEN VÀ HOẠT TÍNH
SINH HỌC CHÍNH MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ
TỎI ĐEN

CHUN NGÀNH CƠNG NGHỆ SINH HỌC
MÃ SỐ : 60420201

LUẬN VĂN THẠC SỸ

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐỖ THỊ BÍCH PHƢỢNG
TÌM HIỂU HỆ VI SINH VẬT TRONG Q TRÌNH LÊN MEN
TỎI ĐEN VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CHÍNH MỘT SỐ SẢN
PHẨM TỪ TỎI ĐEN

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Mã số

: 60420201

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH – 08/2015


TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA : KỸ THUẬT HÓA HỌC

TP. HCM, ngày 01 tháng 08 năm 2015

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên :

ĐỖ THỊ BÍCH PHƢỢNG Phái : Nữ

Ngày tháng năm sinh

17/04/1986

Nơi sinh : Đồng Nai

Chuyên ngành :


Công nghệ sinh học

MSHV : 13310310

1. TÊN ĐỀ TÀI : Tìm hiểu hệ vi sinh vật trong q trình lên men tỏi đen và
hoạt tính sinh học chính một số sản phẩm từ tỏi đen.
2. NHIỆM VỤ LUẬN VĂN : Thực hiện mục tiêu theo hƣớng nghiên cứu
 Khảo sát sự biến động hệ vi sinh vật trong quá trình lên men tỏi đen.
 Tìm hiểu hoạt tính sinh học chính một số sản phẩm từ tỏi đen.
3. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : Tháng 1/2015
4. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : Tháng 6/2015
5. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN : PGS.TS Nguyễn Thúy Hƣơng

CÁN BỘ

CN. BỘ MÔN QUẢN

KHOA QUẢN LÝ

HƢỚNG DẪN

LÝ CHUYÊN NGÀNH

CHUYÊN NGÀNH

(Họ tên và chữ ký)

(Họ tên và chữ ký)


(Họ tên và chữ ký)

i


LUẬN VĂN ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI PHỊNG THÍ NGHIỆM CNSH –
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hƣớng dẫn khoa học : PGS.TS. Nguyễn Thúy Hƣơng
Cán bộ chấm nhận xét 1

: PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Cán bộ chấm nhận xét 2

: TS. Nguyễn Hữu Phúc

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại Học Bách Khoa, ĐHQG TP. HCM, ngày 05
tháng 9 năm 2015
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ bao gồm (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị
của Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ)
1. Chủ tịch: PGS.TS. Nguyễn Tiến Thắng
2. Phản biện 1: PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn
3. Phản biện 2: TS. Nguyễn Hữu Phúc
4. Ủy viên

: TS. Võ Đình Lệ Tâm

5. Thƣ ký


: TS. Huỳnh Ngọc Oanh

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trƣởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã đƣợc chỉnh sửa (nếu có)
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƢỞNG KHOA KTHH

ii


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn tồn thể q thầy cơ trong bộ mơn Cơng
Nghệ Sinh Học – Trƣờng Đại Học Bách Khoa TP.HCM đã tận tâm truyền đạt kiến
thức cũng nhƣ tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đề tài này. Đặc biệt, tôi xin
gửi lời cảm ơn chân thành và tri ân sâu sắc đến Cơ PGS.TS Nguyễn Thúy Hƣơng.
Cảm ơn vì cô đã luôn bên em trong những ngày tháng học tập tại trƣờng và suốt
thời gian em thực hiện đề tài.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô và các anh chị, các bạn tại phịng thí
nghiệm 116 và 108 của Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học đã nhiệt tình giúp đỡ và hỗ
trợ tơi trong thời gian thực hiện đề tài.
Cảm ơn toàn thể các bạn lớp CH CNSH 2013, cảm ơn các bạn đã giúp đỡ, động
viên tôi trong suốt thời gian qua.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và tri ân sâu sắc nhất đến gia đình,
tơi vơ cùng biết ơn vì mọi ngƣời đã luôn luôn hỗ trợ tôi về mọi mặt để tơi có thể n
tâm theo học cũng nhƣ thực hiện đam mê nghiên cứu của mình.

iii



TĨM TẮT LUẬN VĂN
Tên đề tài: Tìm hiểu hệ vi sinh vật trong quá trình lên men tỏi đen và hoạt tính
sinh học chính một số sản phẩm từ tỏi đen.
Học viên thực hiện: Đỗ Thị Bích Phƣợng
Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thúy Hƣơng
Thời gian thực hiện: tháng 01/2015 – 06/2015.
Nội dung nghiên cứu
1. Thiết kế quy trình lên men theo từng giai đoạn ở nhiệt độ và độ ẩm thích
hợp, khảo sát biến động hệ vi sinh vật trong các giai đoạn của quá trình lên
men.
2. Khảo sát đặc điểm hình thái, định danh chủng vi sinh vật hiện diện trong các
giai đoạn của quy trình lên men.
3. Khảo sát hoạt tính sinh học chính của tỏi đen và đánh giá chất lƣợng tỏi đen.
4. Bƣớc đầu thăm dị đa dạng hóa sản phẩm từ tỏi đen: củ tỏi đen, rƣợu tỏi đen,
viên nang tỏi đen.
Kết quả đề tài
-

Tạo đƣợc thiết bị lên men tỏi đen hoạt động ổn định để phục vụ cho các mục
đích khảo sát của đề tài.

-

Khảo sát đƣợc biến động hệ vi sinh vật qua các giai đoạn lên men. Định danh
đƣợc một số chủng vi sinh vật điển hình tham gia vào q trình lên men tỏi
đen:

Aspergillus.niger,

Saccharomyces


cerevisiae

và

Bacillus

amyloliquefaciens subsp. plantarum.
-

Bƣớc đầu thăm dị đa dạng hóa sản phẩm từ tỏi đen, đánh giá chất lƣợng và
một số hoạt tính sinh học chính
 Củ tỏi đen.
 Rƣợu tỏi đen.
 Viên nang tỏi đen.

iv


LỜI CAM ĐOAN
Tơi tên Đỗ Thị Bích Phƣợng, học viên cao học khóa 2013, chun ngành
Cơng Nghệ Sinh Học – Khoa Kỹ Thuật Hóa Học, Trƣờng Đại Học Bách Khoa
TP.HCM. Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu này do chính tơi thực hiện dƣới sự
hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS. Nguyễn Thúy Hƣơng. Các số liệu nghiên cứu
trong đề tài là kết quả của quá trình nghiên cứu và chƣa đƣợc công bố ở các nghiên
cứu khác hay trên bất kỳ phƣơng tiện thông tin, truyền thông nào.
Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về kết quả nghiên cứu đề tài tốt nghiệp do
mình thực hiện.
Đỗ Thị Bích Phƣợng


v


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ ........................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ iii
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................. ix
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... x
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. xi
CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu .......................................................................................... 2
1.3. Nội dung nghiên cứu.......................................................................................... 2
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1. Giới thiệu chung .................................................................................................. 3
2.2. Sự thay đổi hàm lƣợng S-allyl-l-cysteine trong quá trình xử lý nhiệt................. 7
2.2.1 Cấu trúc SAC ..................................................................................................... 7
2.2.2. Hàm lƣợng SAC trong q trình xử lý nhiệt .................................................... 7
2.3. Hoạt tính kháng oxy hóa...................................................................................... 8
2.4. Quy trình cơng nghệ lên men tỏi đen ................................................................ 11
2.5. Các dƣợc tính chính của tỏi đen ........................................................................ 14
2.5.1. Ngăn ngừa ung thƣ và làm giảm Cholesterol ................................................. 15
2.5.2. Phòng chống nhiễm trùng ............................................................................... 15
2.5.3. Bảo vệ cơ thể phịng chống bệnh.................................................................... 15
2.5.4. Cải thiện tuần hồn máu và bảo vệ tim mạch................................................. 16
2.5.5. Tăng cƣờng hệ miễn dịch ............................................................................... 16
2.5.6. Các tác dụng khác ........................................................................................... 16
2.6. Tình hình nghiên cứu về tỏi đen trong và ngồi nƣớc...................................... 16
2.6.1. Nghiên cứu trong nƣớc ................................................................................... 16

2.6.2. Nghiên cứu ngoài nƣớc .................................................................................. 18
CHƢƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Thời gian và địa điểm thực hiện ........................................................................ 23
vi


3.2. Sơ đồ nội dung nghiên cứu tổng quát ................................................................ 23
3.3. Dụng cụ, trang thiết bị và môi trƣờng sử dụng ................................................. 24
3.4. Các phƣơng pháp thực hiện ............................................................................... 24
3.4.1. Thiết kế thiết bị và quy trình lên men ............................................................ 24
3.4.1.1. Vật liệu thí nghiệm .............................................................................. 25
3.4.1.2. Xử lý nguyên liệu ................................................................................ 25
3.4.2. Tìm hiểu hệ vi sinh vật trong quá trình lên men ............................................ 26
3.4.2.1. Phƣơng pháp xác định mật độ vi sinh vật ................................................... 26
3.4.2.2. Phƣơng pháp phân lập và quan sát hình thái tế bào vi sinh vật .......... 26
3.4.2.3. Định danh bằng phƣơng pháp sinh học phân tử .................................. 28
3.4.3. Các phƣơng pháp phân tích hóa sinh.............................................................. 28
3.4.3.1. Chuẩn bị mẫu cho các hoạt động phân tích ......................................... 28
3.4.3.2. Định lƣợng SAC .................................................................................. 29
3.4.3.3. Phƣơng pháp thử hoạt tính kháng oxy hóa .......................................... 29
3.4.4. Khảo sát khả năng kháng khuẩn ..................................................................... 31
3.4.5. Phƣơng pháp đánh giá cảm quan .................................................................... 32
3.4.6. Bƣớc đầu thăm dò đa dạng hóa một số sản phẩm từ tỏi đen .......................... 32
3.4.6.1. Rƣợu tỏi đen ........................................................................................ 32
3.4.6.2. Viên nang tỏi đen................................................................................. 33
3.4.7. Phƣơng pháp xử lý số liệu .............................................................................. 34
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
4.1. Thiết kế hệ thống lên men tỏi đen ..................................................................... 35
4.1.1. Giới thiệu chung về thiết bị lên men .............................................................. 35
4.1.2. Mơ hình kỹ thuật của hệ thống lên men ......................................................... 36

4.1.3. Mô tả hoạt động của hệ thống lên men .......................................................... 36
4.2. Biến động hệ vi sinh vật qua các giai đoạn lên men tỏi đen ............................. 38
4.2.1. Biến động vi sinh vật theo nhiệt độ và thời gian lên men .............................. 38
.................................................................................................................................. 43
4.2.2. Định danh một số chủng vi sinh vật điển hình trong quá trình lên men tỏi đen
.................................................................................................................................. 46
4.2.2.1. Quan sát hình thái tế bào ..................................................................... 46
vii


4.2.2.2. Kết quả định danh các chủng vi sinh vật bằng sinh học phân tử ........ 48
4.3. Sản phẩm tỏi đen ............................................................................................... 54
4.3.1. Khảo sát hình thái, cấu trúc tép tỏi qua các giai đoạn .................................... 54
4.3.2. Hoạt tính sinh học của tỏi đen ........................................................................ 58
4.3.2.1. Hàm lƣợng SAC trong sản phẩm tỏi đen ............................................ 58
4.3.2.2. Hoạt tính kháng oxy hóa...................................................................... 59
4.3.2.3. Hoạt tính kháng khuẩn......................................................................... 62
4.4. Bƣớc đầu thăm dị đa dạng hóa một số sản phẩm từ tỏi đen ............................. 65
4.4.1. Rƣợu tỏi đen ................................................................................................... 65
4.4.2. Viên nang tỏi đen............................................................................................ 67
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1. Kết luận.............................................................................................................. 68
5.2. Kiến nghị ........................................................................................................... 69

viii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

HPLC


Sắc ký lỏng hiệu năng cao

SAC

S-allyl-L-cysteine

GSAC

γ-glutamyl-S-allyl-L-cysteine

g-GTP

γ-glutamyltransferase

CAT

Enzyme catalase

SOD

Superoxide dismutase

CEABG

Dịch chiết chloroform từ tỏi đen

NO

Nitric oxide


IFN-y

Interferon-y

IL-2

Interleukin-2

TNF-a

Yếu tố a- yếu tố hoại tử khối u

NK

Natural killer cell

GSH

Glutathione

TGA

Trypton Glucose Agar

YGC

Yeast Glucose Chloramphenicol

DPPH


1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

RSA

Radical scavenging activity - Hoạt tính kháng oxy hóa.

TSVKHK

Tổng số vi khuẩn hiếu khí

TSNMNM

Tổng số nấm men nấm mốc

ix


DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Tỏi đen [84]. .................................................................................................. 3
Hình 2. Cấu trúc S-allyl-L-cysteine [3]. ..................................................................... 7
Hình 3. Sơ đồ tổng quát quá trình lên men tỏi đen................................................... 12
Hình 4. Máy lên men tỏi đen [85] ............................................................................ 13
Hình 5. Dàn phơi tỏi đen [85]................................................................................... 14
Hình 6. Quá trình biến đổi từ tỏi tƣơi thành tỏi đen [84]. ........................................ 14
Hình 7. Sơ đồ nội dung nghiên cứu tổng quát .......................................................... 23
Hình 8. Quy trình thử hoạt tính kháng oxy hóa [37,72] ........................................... 30
Hình 9. Quy trình thực hiện rƣợu tỏi đen. ................................................................ 33
Hình 10. Quy trình thử nghiệm tạo viên nang tỏi đen .............................................. 34
Hình 11. Thiết bị lên men tỏi đen ............................................................................. 35

Hình 12. Mơ hình kỹ thuật hệ thống lên men tỏi đen ............................................... 36
Hình 13. Đồ thị thể hiện biến động vi sinh vật trong lên men (Lần 1) .................... 38
Hình 14. Đồ thị thể hiện biến động vi sinh vật trong lên men (Lần 2) .................... 40
Hình 15. Đồ thị thể hiện biến động vi sinh vật trong lên men (Lần 3) .................... 41
Hình 16. Đồ thị thể hiện biến động vi sinh vật trong lên men tỏi đen ..................... 43
Hình 17. Kết quả so sánh trình tự gen 28S rRNA của chủng N1 với chủng
Aspergillus niger (số đăng ký AM270052.1) ........................................................... 49
Hình 18. Kết quả so sánh trình tự gen 28S rRNA của chủng S1 với chủng
Saccharomyces cerevisiae (số đăng ký NR 132216.1) ............................................ 50
Hình 19. Kết quả so sánh trình tự gen 16S rRNA của chủng V1 với chủng Bacillus
amyloliquefaciens (số đăng ký HG328253.1) .......................................................... 51
Hình 20. Hình thái, cấu trúc tỏi lên men trong giai đoạn I ....................................... 55
Hình 21. Hình thái, cấu trúc tỏi lên men trong giai đoạn II ..................................... 56
Hình 22. Hình thái, cấu trúc tỏi trong giai đoạn III .................................................. 57
Hình 23. Đồ thị thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa trong lên men tỏi đen ................ 60
x


Hình 24. Đồ thị thể hiện kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm tỏi đen ................... 64
Hình 25. Rƣợu tỏi đen .............................................................................................. 66
Hình 26. Viên nang tỏi đen....................................................................................... 67

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Bảng so sánh hàm lƣợng dinh dƣỡng các chất trong tỏi đen và tỏi tƣơi. ..... 5
Bảng 2. Kết quả định lƣợng SAC trong mẫu tỏi đen Lý Sơn..................................... 8
Bảng 3. Dịch chiết tỏi đen ảnh hƣởng đến enzyme CAT và giảm lƣợng chất
maloaldehyde ............................................................................................................ 10
Bảng 4. Chế độ nhiệt độ - thời gian trong quy trình lên men ................................... 25
Bảng 5. Bảng tổng hợp kết quả biến động mật độ vi sinh vật trong chỉ tiêu
TSVKHK .................................................................................................................. 42

Bảng 6. Bảng tổng hợp kết quả biến động mật độ vi sinh vật trong chỉ tiêu
TSNMNM ................................................................................................................. 42
Bảng 7. Quan sát hình thái tế bào một số chủng vi sinh vật điển hình .................... 46
Bảng 8. Kết quả định lƣợng SAC trong sản phẩm tỏi đen ....................................... 58
Bảng 9. Kết quả hoạt tính kháng oxy hóa của tỏi nguyên liệu và tỏi sau các giai
đoạn lên men ............................................................................................................. 59
Bảng 10. Kết quả đƣờng kính vịng trịn kháng khuẩn (mm) của dịch chiết tỏi đen
với các chủng vi khuẩn chỉ thị .................................................................................. 62
Bảng 11. Kết quả kiểm nghiệm vi sinh trong sản phẩm tỏi đen............................... 63
Bảng 12. Kết quả thử hoạt tính kháng oxy hóa của rƣợu tỏi đen ............................. 66
Bảng 13. Kết quả đƣờng kính vịng trịn kháng khuẩn (mm) của rƣợu tỏi đen với các
chủng vi khuẩn chỉ thị .............................................................................................. 66
Bảng 14. Bảng kết quả tổng hợp hoạt tính kháng oxy hóa và hoạt tính kháng khuẩn
của viên nang tỏi đen. ............................................................................................... 67

xi


xii


1.1.

Đặt vấn đề

Tỏi là một vị thuốc có nhiều tác dụng sinh học quý nhƣ tăng cƣờng miễn dịch,
chống cúm, điều hịa mỡ máu, kháng oxy hóa, chống lão hóa, phòng chống ung
thƣ, chống các virus, vi khuẩn…nhƣng nhƣợc điểm của tỏi là gây mùi hăng và khó
bảo quản. Để khắc phục nhƣợc điểm này, các nhà khoa học tại nhiều quốc gia đã
nghiên cứu và xây dựng quy trình lên men tự nhiên tỏi tƣơi ở nhiệt độ và độ ẩm

thích hợp để tạo ra tỏi đen. Sản phẩm này có màu đen, hầu nhƣ khơng cịn mùi khó
chịu, có vị ngọt giống nhƣ các loại trái cây, có thể bảo quản đƣợc trong thời gian
dài. Tỏi sau khi lên men, các hợp chất chứa lƣu huỳnh tăng mạnh nhƣ: S-allyl-Lcysteine, alliin, isoalliin, methiin, cycloalliin, điều này làm cải thiện một số hoạt
tính sinh học của tỏi đen nhƣ khả năng kháng oxy hóa, tăng cƣờng miễn dịch, ức
chế tế bào ung thƣ so với tỏi thƣờng [25].
Với những ƣu điểm vƣợt trội này, tỏi đen đã đƣợc nghiên cứu và sử dụng khá
phổ biến nhƣ một loại thực phẩm chức năng để phòng chống bệnh tật, tuy nhiên
giá khá đắt. Tuy nhiên, tỏi đen là sản phẩm mới trên thị trƣờng Việt Nam, sản
phẩm có giá thành cao và đƣợc lên men trong thời gian dài. Chính vì vậy, cần có
thêm những nghiên cứu sâu và cụ thể hơn về quá trình lên men tỏi đen, nhằm cải
thiện q trình lên men và góp phần đa dạng hóa tạo các sản phẩm có giá trị, để
chăm sóc sức khỏe cộng đồng, mang lại hiệu quả cao, với một giá thành hợp lý.
Quá trình lên men tỏi đen là một q trình lên men hở, nên có sự tham gia của vi
sinh vật, đồng thời là sự biến động hoạt tính sinh học qua các giai đoạn trong q
trình lên men. Để đóng góp cho lĩnh vực nghiên cứu các yếu tố tham gia tác động
và ảnh hƣởng đến q trình lên men tỏi đen cịn rất hạn chế này, trong đó vi sinh
vật – một đối tƣợng khoa học phong phú, hiện diện trong tất cả các quá trình lên
men chƣa đƣợc đề cập. Đồng thời, với vai trị là các nhà cơng nghệ sinh học, chúng
tơi mong muốn có thể đa dạng hóa các dịng sản phẩm khác nhau từ tỏi đen, để có
thể đáp ứng nhu cầu của mọi đối tƣợng sử dụng. Chính vì vậy, tìm hiểu hệ vi sinh
vật trong quá trình lên men và hoạt tính sinh học chính một số sản phẩm từ tỏi đen
là một nhu cầu thiết yếu. Trên cơ sở đó, chúng tơi tiến hành đề tài nghiên cứu “Tìm

1


hiểu hệ vi sinh vật trong quá trình lên men tỏi đen và hoạt tính sinh học chính
một số sản phẩm từ tỏi đen”.
1.2.


Mục tiêu nghiên cứu

Đề tài đƣợc thực hiện nhằm hƣớng đến các mục tiêu chính nhƣ:
-

Tìm hiểu hệ vi sinh vật trong quá trình lên men tỏi đen.

-

Khảo sát hoạt tính sinh học chính của tỏi đen và một số sản phẩm từ tỏi đen.

1.3. Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện đƣợc các mục tiêu nghiên cứu mà đề tài hƣớng đến, chúng tôi thiết
kế các nội dung nghiên cứu nhƣ sau:
-

Phân lập vi sinh vật trong các giai đoạn của quá trình lên men.

-

Khảo sát đặc điểm hình thái, định danh chủng vi sinh vật phân lập.

-

Bƣớc đầu thăm dị đa dạng hóa sản phẩm tử tỏi đen: củ tỏi đen, rƣợu tỏi đen
và viên nang tỏi đen.
 Đánh giá chất lƣợng sản phẩm và khảo sát một số hoạt tính
sinh học chính của sản phẩm tỏi đen.
 Hình thái, cấu trúc củ tỏi.
 Hàm lƣợng SAC.

 Hoạt tính kháng oxy hóa.
 Hoạt tính kháng khuẩn.
 Chất lƣợng vệ sinh an tồn thực phẩm.
 Thăm dị tạo 2 dòng sản phẩm: Rƣợu tỏi đen, viên nang tỏi đen
 Kiểm tra hoạt tính kháng oxy hóa.
 Hoạt tính kháng khuẩn.

2


2.1. Giới thiệu chung
Tỏi (Allium sativum L.), một loài thuộc họ hành Alliaceae, đƣợc sử dụng
rộng rãi nhƣ các loại thực phẩm và gia vị trong nhiều thế kỷ, đồng thời cũng là
thảo dƣợc cổ truyền của nhiều dân tộc, đã đƣợc sử dụng trên toàn thế giới nhƣ một
loại thuốc truyền thống hơn 4000 năm để điều trị một số bệnh nhƣ viêm khớp, tiểu
đƣờng và các bệnh truyền nhiễm nhƣ bệnh cảm, sốt rét, bệnh lao phổi [40]. Trong
củ tỏi có chứa 0,1-0,36% tinh dầu, trong đó hơn 90% chứa các hợp chất lƣu huỳnh.
Thành phần chủ yếu của tỏi là chất allicin có mùi đặc trƣng. Nhƣng trong tỏi tƣơi
khơng có allicin ngay, mà có chất aliin (một loại acid amin) - chất này chịu tác
động của enzyme alinaza cũng có trong củ tỏi và khi giã dập mới cho allicin. Sau
các thử nghiệm chứng minh đƣợc tính chất diệt khuẩn của tỏi, với vai trị nhƣ một
kháng sinh, tỏi đã đƣợc sử dụng để điều trị cho các binh sĩ trong chiến tranh thế
giới thứ 2. Ngồi ra, củ tỏi cịn chứa nhiều vitamin và khống chất..., đặc biệt là
selen. Những năm gần đây, tỏi lại đƣợc các nhà khoa học ở nhiều nƣớc nghiên cứu,
phát hiện thêm những đặc tính quý khác nhƣ: khả năng tăng cƣờng hệ thống miễn
dịch, nâng cao sức khỏe, làm giảm huyết áp, có tác dụng chống tắc nghẽn mạch
máu, làm chậm q trình lão hóa tế bào, chống sự lão hóa, làm giảm sung huyết,
tiêu viêm, phục hồi nhanh thể lực và khả năng kháng khuẩn [10, 45]. Các sản phẩm
thực phẩm chức năng từ tỏi đƣợc đặc biệt quan tâm. Tuy nhiên, nhƣợc điểm của tỏi
với mùi hăng cay đặc trƣng và có thể gây ra các triệu chứng khó chịu cho dạ dày

dẫn đến việc sử dụng tỏi tƣơi bị hạn chế. Gần đây, một sản phẩm mới từ tỏi - tỏi
đen. Tỏi đen là tỏi đƣợc lên men tự nhiên trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích
hợp, khơng bổ sung chất phụ gia trong quá trình lên men [3].

Hình 2.1: Tỏi đen [43]

Hình 1. Tỏi đen [84].

3


Tỏi đen đƣợc xem nhƣ một giải pháp hiệu quả trong việc loại bỏ đƣợc mùi khó chịu
của tỏi tƣơi đồng thời là một sản phẩm có tác dụng hỗ trợ điều trị, ngăn ngừa đƣợc
các chứng bệnh nan y. Một trong các nƣớc tiên phong về nghiên cứu và sản xuất tỏi
đen, phải kể đến là Nhật Bản. Tỏi đen đƣợc sản xuất ở Nhật Bản bằng cách xử lý tỏi
tƣơi thông thƣờng ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, thời gian lên men kéo dài trong
nhiều tuần mà không cần bổ sung bất kỳ một loại phụ gia nào. Trong q trình nhiệt
có các thay đổi hóa lý khác nhau xảy ra, chẳng hạn nhƣ thay đổi trong màu sắc, kết
cấu và hƣơng vị. Hơn nữa, quá trình nhiệt sẽ dẫn đến những thay đổi về hàm lƣợng
các chất dinh dƣỡng của tỏi thông qua phản ứng hóa nâu nhƣ các phản ứng
Maillard, caramen hóa và quá trình oxy hóa của các hợp chất phenol. Nhiều nghiên
cứu đã chứng minh tỏi đen có một loạt các lợi ích cho sức khỏe, nhƣ chống ung thƣ,
kháng oxy hóa, chống dị ứng. Tỏi đen đã đƣợc chứng minh có tác dụng kháng oxy
hóa mạnh hơn so với tỏi tƣơi, đồng thời cải thiện độ nhạy của insulin, cũng nhƣ cải
thiện rối loạn lipid máu trên động vật thí nghiệm [83].
Quá trình nhiệt đƣợc sử dụng trong lên men tỏi đen với mục đích nâng cao
chất lƣợng cảm quan, mở rộng phạm vi màu sắc, cấu trúc và mùi vị thực phẩm
cũng nhƣ gây ra những thay đổi hóa học để tạo các hợp chất sinh học mà những
hợp chất này chƣa có trong nguồn nguyên liệu thực phẩm ban đầu. Chính vì vậy,
tỏi tƣơi qua q trình nhiệt, màu sắc, mùi vị và kết cấu tỏi nguyên liệu thay đổi dần

dần theo thời gian. Hơn nữa, hàm lƣợng các hợp chất có hoạt tính sinh học bao
gồm S-allyl-L-cysteine (SAC), vitamin, acid phenolic và flavonoid thay đổi, tăng
cao trong quá trình nhiệt. Lƣợng SAC – một hợp chất đại diện cho hoạt tính sinh
học của tỏi đen, là một trong những hợp chất acid amin chứa hàm lƣợng lƣu huỳnh
cao, cao hơn 5-6 lần so với tỏi tƣơi. Thêm vào đó, hàm lƣợng polyphenol tăng gấp
bảy lần trong dịch chiết tỏi đen so với dịch chiết tỏi tƣơi, dẫn đến sự gia tăng các
hoạt tính kháng oxy hóa. Hàm lƣợng các vitamin tan trong nƣớc tăng khoảng 1,15
– 1,92 lần trong khi đó hàm lƣợng các vitamin tan trong chất béo giảm đáng kể
theo quá trình. Hơn nữa, phản ứng Maillard đƣợc công nhận là một yếu tố quan
trọng trong sự hình thành màu đen của tỏi, tạo các hợp chất trung gian với các hoạt
động kháng oxy hóa [83].
4


Về thành phần hóa học trong các chất chiết từ tỏi đen, hàm lƣợng đƣờng tổng
đƣợc cho là có liên quan với vị ngọt của tỏi đen, tăng từ 28,7% đến 47% so với tỏi
tƣơi. Các hợp chất khác nhƣ protein và lipid không thay đổi so với tỏi tƣơi. Tuy
nhiên, hàm lƣợng các acid amine nhƣ cysteine, phenylalanine, tyrosine, leucine,
valine, alanine, glycine, acid glutamic và acid aspartic tăng đáng kể sau quá trình
lên men. Đặc biệt, hàm lƣợng SAC, acid amin có thể tan trong nƣớc, tăng gấp 8 lần
so với tỏi nguyên liệu sau 40 ngày lên men, γ-glutamyl-S-allyl-L-cysteine (GSAC),
đƣợc coi là một tiền chất của SAC, giảm 3 lần trong q trình lên men do chuyển
hóa để tạo thành SAC. Việc tạo ra tỏi đen theo cách này không liên quan đến sự lên
men của vi khuẩn nhƣ các q trình lên men thơng thƣờng bởi nhiệt độ của q
trình là 70oC. Thêm vào đó, một trong những hoạt động tiềm năng của tỏi đen chính
là khả năng kháng oxy hóa, tác động hiệu quả cao trong việc tránh các q trình oxy
hóa gây tổn hại đến DNA [76]. Trong thí nghiệm, các tác giả xử lý chất chiết xuất
từ tỏi đen và thu đƣợc kết quả kháng oxy hóa gấp 25 lần so với tỏi tƣơi [74].
Bảng 1. Bảng so sánh hàm lƣợng dinh dƣỡng các chất trong tỏi đen và tỏi tƣơi.


Protein
SAC
Vitamin B
Năng lƣợng
Cholesterol

Magnesium
Iron (Fe)
Zinc (Zn)
*Thiết yếu
Isoleucine
Luecine
Lysine
Histidine
Phenylalanine
Valine

Hàm lƣợng dinh dƣỡng thô
Tỏi đen
Tỏi tƣơi nguyên liệu
14.2 g
6.4 g
58.4 mg
3.2 mg
0.02 mg
0.7 mg
219 kcal
149 kcal
0.0
0.0

Hàm lƣợng chất khoáng (100g)
Tỏi đen
Tỏi tƣơi nguyên liệu
52 mg
25 mg
2.1 mg
1.7 mg
1.4 mg
1.2 mg
Amino acid (100g)
Tỏi đen
Tỏi tƣơi nguyên liệu
371 mg
217 mg
779 mg
308 mg
385 mg
273 mg
287 mg
113 mg
461 mg
183 mg
610 mg
291 mg
5


*Không thiết yếu
Glutamine
Proline

Serine
Tyrosine
Cystine

Tỏi đen
2327 mg
544 mg
458 mg
292 mg
223 mg

Tỏi tƣơi nguyên liệu
805 mg
100 mg
190 mg
81 mg
65 mg
[32]

Trong nghiên cứu về sự thay đổi hàm lƣợng SAC và những tính chất hóa lý
của tỏi đen trong q trình lên men của tác giả Sang Eun Bae và cộng sự ( 2013), độ
ẩm của tỏi thay đổi trong suốt quá trình nhiệt, nhiệt độ càng cao thì độ ẩm của
nguyên liệu sẽ càng thấp. Sự thay đổi về màu sắc và pH ở các nhiệt độ khác nhau,
nói chung màu sắc tỏi thay đổi do phản ứng hóa nâu khơng có sự xúc tác của
enzyme và phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ của quá trình [71]. Màu nâu của tỏi tăng
khi nhiệt độ tăng cao [36]. Màu nâu của mẫu tỏi lên men ở 85°C tăng nhanh trong
giai đoạn đầu của xử lý nhiệt và ổn định sau 15 ngày. Những thay đổi về cƣờng độ
màu nâu của mẫu tỏi trong khoảng nhiệt độ 40-70°C ít hơn so với những mẫu tỏi ở
85°C. Tuy nhiên, hơn 45 ngày, cƣờng độ màu nâu tăng nhanh. Mẫu tỏi ở 70°C,
cƣờng độ màu nâu đạt mức tƣơng đƣơng nhƣ trong mẫu tỏi giai đoạn cuối của quá

trình xử lý nhiệt ở 85°C [56].
Các kết quả trên có thể do ảnh hƣởng của hoạt độ nƣớc (aW), tốc độ của
phản ứng hóa nâu đƣợc cho là đạt tối đa khi aW nằm trong khoảng (0.5-0.7). Điều
kiện aW này đƣợc cho là kích thích sự hình thành phản ứng hóa nâu. Sự hóa nâu
cũng bị ảnh hƣởng bởi ẩm độ của các mẫu tỏi. Ẩm độ có ảnh hƣởng đến năng lƣợng
cần để hoạt hóa các phản ứng hóa nâu khơng enzyme và ẩm độ cao làm giảm ảnh
hƣởng của nhiệt độ đến q trình hóa nâu. Quá trình gia nhiệt làm tăng tốc độ khử
ẩm độ. Do đó, tỏi khi đƣợc gia nhiệt cần có năng lƣợng hoạt hóa cao để hóa nâu vì
ẩm độ thấp.
Độ pH giảm đáng kể và cũng đƣợc theo dõi trong suốt quá trình xử lý nhiệt,
pH của tỏi tƣơi là 6,42 trong khi sau khi xử lý nhiệt các giá trị pH của các mẫu tỏi ở
40oC và 85oC trong 5 ngày tƣơng ứng là 5,94 và 4,09. Sau đó, pH giảm dần theo
thời gian, đạt 5,00 và 3,05 ở 40°C và 85°C, trong khoảng 45 ngày. Những kết quả
này cho thấy sự phụ thuộc của pH vào nhiệt độ trong giai đoạn đầu của quá trình xử
6


lý nhiệt. Sự giảm pH trong mẫu tỏi, một phần do các phản ứng hóa nâu trong tỏi. Sự
hình thành các acid cacboxylic, đƣợc sản xuất bởi quá trình oxy hóa của các nhóm
aldehyde trong aldohexose, các hợp chất có tính acid và giảm trong các acid amin
cơ bản bằng cách kết hợp với đƣờng, làm pH giảm xuống [39]. Độ pH liên quan
chặt chẽ với sự phát triển của vi sinh vật trong thực phẩm. Khi pH thấp hơn 4,2 ức
chế tốt các loài vi sinh vật gây ngộ độc. Tuy nhiên, vi khuẩn sinh acid lactic, nhiều
loài nấm men và nấm mốc phát triển tốt ở mức pH dƣới 4,2. Ngoài ra, các bào tử vi
khuẩn bị tiêu diệt bởi nhiệt nhanh hơn tại các giá trị pH có tính acid hơn ở pH trung
tính [69]. Trong mẫu tỏi lên men ở 85°C, độ pH giảm xuống dƣới 4. Do đó, mẫu tỏi
đen ở nhiệt độ 85°C có hoạt tính sinh học ổn định và khơng có sự xâm nhập của vi
khuẩn.
2.2. Sự thay đổi hàm lƣợng S-allyl-l-cysteine trong quá trình xử lý nhiệt
2.2.1 Cấu trúc SAC

SAC là thành phần tự nhiên có trong tỏi tƣơi, một dẫn xuất của amino acid
cysteine đƣợc tạo ra với hàm lƣợng cao sau quá trình lên men. SAC đƣợc xem là
hoạt chất có hoạt tính sinh học và dƣợc lý cao.

Hình 2. Cấu trúc S-allyl-L-cysteine [3].
2.2.2. Hàm lƣợng SAC trong quá trình xử lý nhiệt
Hàm lƣợng SAC trong tỏi tƣơi thấp hơn so với tỏi sau khi lên men. Sau khi
lên men, hàm lƣợng SAC trong tỏi đen đã cải thiện đáng kể. Hàm lƣợng SAC tăng
theo thời gian lên men và đạt cao nhất ở ngày thứ 35 (129,75 µg/g). Định lƣợng
SAC trong các mẫu tỏi đen Lý Sơn lên men với thời gian khác nhau.

7


Bảng 2. Kết quả định lƣợng SAC trong mẫu tỏi đen Lý Sơn.
STT
1
2
3
4
5
6

Thời gian lên men
(ngày)
0 (tỏi tƣơi)
5
10
20
35

40

Hàm lƣợng SAC (µg/g)
24,22 ± 2,35
56,97 ± 3,85
76,21 ± 4.53
102,88 ± 6,46
129,75 ± 7,18
99,39 ± 6,24
[3]

Hàm lƣợng SAC cao nhất ở 40oC có liên quan đến hoạt tính g-GTP. Nhƣ đã
đề cập, hoạt tính g-GTP bị ảnh hƣởng bởi nhiệt độ xử lý và gắn với sự hình thành
SAC. Nhiệt độ tối ƣu cho hoạt tính g-GTP là 40oC. Kết quả trên cũng phù hợp với
nghiên cứu của Park và cộng sự (2010), trong đó sự hình thành SAC đƣợc cho là bị
ảnh hƣởng bởi nhiệt độ, thời gian, và hàm lƣợng cao nhất ở 40oC.
Tuy nhiên g-GTP đƣợc biết là bị bất hoạt hoàn toàn ở nhiệt độ trên 75oC
trong 30 phút. Qua các nghiên cứu, nhiệt độ cao (85oC) cho thấy sự gia tăng hàm
lƣợng SAC trong giai đoạn đầu của q trình xử lý, điều đó cho thấy sự thay đổi
trong hàm lƣợng SAC có thể do một yếu tố chƣa xác định đƣợc.
2.3. Hoạt tính kháng oxy hóa
Hoạt tính khử các gốc DPPH cho thấy khả năng của hợp chất kháng oxy hóa
có khả năng cho electron hay hydrogen, qua đó chuyển đổi DPPH thành phân tử
bền vững hơn với độ hấp thụ đƣợc giảm xuống. Hoạt tính khử các gốc DPPH ở các
mẫu xử lý bởi nhiệt cao hơn đáng kể so với tỏi thơ. Ngồi ra, hoạt tính này cũng
tăng theo nhiệt độ. Nhìn chung, hoạt tính khử các gốc DPPH đi đôi với năng lƣợng
khử. Năng lƣợng khử tăng theo nhiệt độ và thời gian, trong đó đạt mức cao nhất ở
mức nhiệt độ 85oC.
Các chất có khả năng kháng oxy hóa ở tỏi là các hợp chất phenol, bao gồm
flavonoid và hợp chất sulfur nhƣ diallyl sulfide, trisulfide và SAC. Trong đó, SAC

đƣợc ghi nhận là có khả năng kháng oxy hóa và đƣợc cho là chịu trách nhiệm cho
hoạt tính kháng oxy hóa của các mẫu gia nhiệt do chúng có khả năng ức chế gốc tự
do. Tuy nhiên, hoạt tính khử các gốc DPPH và năng lƣợng khử lại cao hơn ở các

8


mẫu ở nhiệt độ cao. Nhiều thành phần khác có thể đóng góp cho khả năng kháng
oxy hóa của tỏi đƣợc gia nhiệt. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng sự có mặt của
các sản phẩm trong q trình hóa nâu có liên quan đến sự gia tăng khả năng kháng
oxy hóa và các sản phẩm này làm gia tăng hoạt tính kháng oxy hóa nhờ khả năng
cho hydrogen để bẻ gãy các chuỗi tự do.
Trong nghiên cứu, hàm lƣợng màu tăng đều đặn trong quá trình xử lý, điều
này cho thấy rằng hoạt tính khử các gốc DPPH và năng lƣợng khử cũng gia tăng.
Bên cạnh đó, hàm lƣợng tổng polyphenol and flavonoid ở tỏi đen cũng đƣợc ghi
nhận cao hơn so với tỏi thơ. Ngồi ra, tất cả những đặc tính này đều tăng khi tăng
nhiệt độ.
Các kết quả của nghiên cứu cho thấy rằng sự thay đổi hoạt tính kháng oxy
hóa trong q trình sản xuất tỏi đen có liên quan mật thiết đến hoạt tính kháng oxy
hóa của các mẫu tỏi đƣợc gia nhiệt. Ngồi ra, nghiên cứu cũng cho thấy nhiệt độ là
một yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến hoạt tính kháng oxy hóa.
Trong nghiên cứu của Emiko Sato và cộng sự (2006) và Mengmeng Lei
(2014) về hoạt tính kháng oxy hóa của tỏi đen. Tỏi đen sử dụng nghiên cứu là sản
phẩm lên men từ tỏi tƣơi nhiệt độ cao 70-80oC trong 10-15 ngày. Thu dịch chiết tỏi
đen trong dung môi ethanol 80%. Khả năng kháng oxy hóa của tỏi đen lên ion tự do
DPPH và đánh giá tác dụng kháng oxy hóa của tỏi đen trong việc góp phần kéo dài
tuổi thọ ruồi giấm và hạn chế q trình lão hóa trong điều kiện thí nghiệm in vivo.
Tỏi đen có hoạt tính kháng oxy hóa khi ở nồng độ 10mg/ml. Hoạt tính kháng oxy
hóa của tỏi đen xác định bằng phƣơng pháp DPPH, OH tự do và phƣơng pháp
FRAP, theo thời gian lên men. Đối với hợp chất đƣợc trung hòa DPPH tăng mạnh

từ 30–76% trong 3 ngày lên men đầu tiên. Đạt 95% trong 3 ngày lên men tiếp theo
và đạt cực đại tại ngày lên men thứ 6. Hợp chất OH tăng dần đều theo thời gian lên
men. Tỏi đen có hoạt tính này cao gấp 10 lần so với tỏi tƣơi. Nhƣng lƣợng gốc OH
trung hòa tối đa là 30.8% ít hơn so với gốc tự do DPPH. Nhƣ vậy tỏi đen có khả
năng trung hịa điện tử DPPH tốt hơn OH.
Theo phƣơng pháp FRAP, đối với tỏi tƣơi thu đƣợc 0.08 mmol/L và tỏi đen là
0.21 mmol/L FRAP sau 10 ngày lên men. Theo nghiên cứu của Danan Wang (2010)
Cả ba phƣơng pháp đều chứng tỏ tỏi đen có tính oxy hóa cao hơn tỏi tƣơi thơng
9


thƣờng. Tính oxy hóa của tỏi đen do các hợp chất phenolic acid, flavonoid, hợp chất
hữu cơ lƣu huỳnh. Đồng thời, theo nghiên cứu của của Suleria và cộng sự (2012)
trong tỏi đen chứa phenolic acid khá nhiều đã làm tăng hoạt tính kháng oxy hóa ở
tỏi đen. Song khả năng trung hịa nhiều gốc tự do là tính linh động và ổn định của
SAC và các hợp chất hữu cơ lƣu huỳnh. Một nhận định khác từ nghiên cứu của
Hwang và cộng sự (2011) cùng nghiên cứu của Zhuang và Sun (2011) các phản ứng
tạo màu không enzyme tạo hợp chất có vịng thơm nhƣ 5-hydroxymethylfurfural có
hoạt tính kháng oxy hóa khá mạnh.
Về đánh giá tác dụng của tỏi đen trên cơ thể ruồi giấm Drosophila
melanogaster. Dịch chiết tỏi đen hoạt hóa một số enzyme kháng oxy hóa nhƣ
catalase (CAT), đây là enzyme của hệ phòng thủ tế bào kháng các gốc tự do sinh ra
từ cơ thể hay từ mơi trƣờng bên ngồi, các gốc tự do nhƣ H2O2 và O2.
Malonaldehyde là sản phẩm đi kèm với sự oxy hóa lipid màng, hợp chất này càng
giảm, hoạt động màng tế bào càng tốt. Khi ruồi giấm tiếp xúc với dịch chiết tỏi đen,
enzyme kháng oxy hóa catalase hoạt tính tăng và hạn chế sự xơ cứng màng tế bào
bởi các ion tự do vì lƣợng maloaldehyde giảm nhanh so với lƣợng maloaldehyde có
trong hoạt động bình thƣờng của tế bào ruồi giấm.
Bảng 3. Dịch chiết tỏi đen ảnh hƣởng đến enzyme CAT và giảm lƣợng chất
maloaldehyde


Ruồi giấm bình thƣờng
Ruồi giấm thí nghiệm

Dịch chiết tỏi
đen sử dụng
(mg/mL)
0
18.75
37.50
75

Enzyme CAT
(U/mg protein)
28.5
30.28
31.75
32.03

Hàm lƣợng MDA
(mmol/mg
protein)
2.43
2.24
2.15
2.08
[25]

Lƣợng maloaldehyde giảm nhanh do enzyme kháng oxy hóa của cơ thể đƣợc
dịch chiết tỏi đen hoạt hóa hỗ trợ. Enzyme kháng oxy hóa của cơ thể đƣợc dịch

chiết tỏi đen hoạt hóa hỗ trợ. Enzyme kháng oxy hóa SOD có hoạt tính tăng, đặc
biệt là khả năng trung hòa các ion kim loại của enzyme CuZN-SOD và enzyme MnSOD, vì những gốc tự do là nguyên nhân gây ra q trình oxy hóa lipid màng tế
bào.
10


Một cách nhìn về mối liên hệ của nhiều chất kháng oxy hóa với nhau. Hợp
chất glutathione gồm nhiều đơn vị cysteine vốn có trong tỏi đen. Phân tử này khơng
thể thiếu trong các phản ứng kháng oxy hóa của tế bào. Cơ chế hoạt động của
glutathione tƣơng tự nhƣ các nhóm phân tử SAC của tỏi đen tham gia phản ứng hay
phối hợp với các tác nhân kháng oxy hóa tự nhiên khác.
Sự phối hợp giữa các tác nhân oxy hóa với enzyme kháng oxy hóa của tế bào,
ở đây ta vẫn nhận thấy vai trị khơng thể thiếu của glutathione để tạo mới một số
enzyme kháng oxy hóa của tế bào. Trong tỏi đen chứa một lƣợng lớn các hợp chất
SAC tan trong nƣớc. Chính hợp chất này góp phần đƣa một lƣợng lƣu huỳnh và
cystein vào cơ thể. Cysteine là một bộ phận không thể thiếu của glutathione. Không
chỉ tham gia cấu tạo của glutathione mà bản thân cystein có thể tham gia kháng oxy
hóa khi có các cation tự do, bổ sung phần năng lƣợng trung hòa các anion tự do.
Dựa vào những nền tảng trên, nhiều nghiên cứu hƣớng đến tìm hiểu mối liên hệ
giữa SAC khá đặc trƣng trong tỏi đen với glutathione- phân tử không thể thiếu trong
hoạt động sống của tế bào và khả năng kháng oxy hóa trong chuỗi chuỗi phản ứng
của cơ thể. Mối liên hệ này mở rộng thêm vai trị và vị trí của tỏi đen trong các loại
thực phẩm kháng oxy hóa đã đƣợc phát hiện trƣớc đó, cũng nhƣ tính ứng dụng của
tỏi đen khi phối hợp với các loại thực phẩm khác [61].
2.4. Quy trình công nghệ lên men tỏi đen
Tỏi đen là một sản phẩm lên men hồn tồn tự nhiên, khơng bổ sung bất kỳ
một chất phụ gia nào trong quá trình lên men. Theo quan điểm thƣờng gặp, tỏi đen
là tỏi thƣờng đƣợc lên men và lên men ở đây là quá trình lên men sinh hóa, sản
phẩm đƣợc tạo thành sau quá trình xử lý nhiệt trong thiết bị đƣợc điều chỉnh nhiệt
độ và độ ẩm chuẩn xác trong khoảng thời gian hơn 2 tháng.

Khi tiếp cận các nghiên cứu về tỏi đen, phần lớn các nghiên cứu chủ yếu
hƣớng đến các nghiên cứu lâm sàng và thử nghiệm để chứng minh tác dụng của các
chất có hoạt tính sinh học trong tỏi đen. Theo Danan Wang và cộng sự (2009) trong
nghiên cứu đánh giá tác dụng tăng cƣờng hệ thống miễn dịch, tỏi đen sử dụng trong
nghiên cứu đƣợc tạo ra từ tỏi tƣơi bằng cách xử lý nhiệt ở 65-80oC, độ ẩm 70-80%.
Nghiên cứu định lƣợng SAC trong tỏi đen Lý Sơn bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao
của tác giả Vũ Bình Dƣơng (2012) và nghiên cứu về sự biến đổi hàm lƣợng SAC
11