Luận Văn Nghiên cứu tách chiết và khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long

Đồ án tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Nghiên cứu tách chiết và khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long


MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN
MỤC LỤC i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC CÁC BẢNG v
DANH MỤC CÁC HÌNH . vi
MỞ ĐẦU . 1
1. Lý do thực hiện đề tài. . 1
2. Mục đích và ý nghĩa của đề tài . 2
Chương 1. TỔNG QUAN 3
1.1.TỔNG QUAN VỀ THANH LONG 3
1.1.1. Tên gọi 3
1.1.2. Đặc điểm hình thái -sinh trưởng . 3
1.1.3. Phân loại thanh long 5
1.1.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ thanh long ở Việt Nam và trên thế giới . 6
1.2.TỔNG QUAN VỀ CHẤT CHỐNG OXY HÓA TRONG RAU QUẢ 8
1.2.1. Giới thiệu chất chống oxy hóa . 8
1.2.2. Một số chất chống oxy hóa điển hình . 10
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP . 17
2.1.NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ HÓA CHẤT 17
2.1.1. Nguyên liệu . 17
2.1.2. Hóa chất 17
2.2.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 18
2.2.1. Bố trí thí nghiệm tách chiết chất chống oxy hóa từ vỏ quả thanh long . 18
2.2.1.1. Quy trình dự kiến chiết tách chất chống oxy hóa từ vỏ quả thanh
long . 18
2.2.1.2. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi chiết đến
khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long (TN1) 19
2.2.1.3. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung môi
chiết đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long
(TN2) . 21
- ii -2.2.1.4. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung
môi/nguyên liệu đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả
thanh long (TN3) 23
2.2.1.5. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết
đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long (TN4) . 24
2.2.1.6. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm chiết
đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long (TN5) . 26
2.2.1.7. Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng chống
oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long (TN6) . 27
2.2.2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH . 29
2.2.2.1. Xác định thành phần khối lượng của quả thanh long . 29
2.2.2.2. Xác định một số thành phần hóa học của vỏ quả thanh long 29
2.2.2.3. Phân tích khả năng khử gốc tự do 1,1-diphenyl-2pycrylhydrazyl
(DPPH) . 30
2.2.2.4. Phân tích tổng năng lực khử 30
2.2.2.5. Xác định độ ẩm của nguyên liệu . 30
2.3.PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU . 30
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . 31
3.1.Thành phần khối lượng của quả thanh long 31
3.2.Hàm lượng nước, betacyanin và Vitamin C trong vỏ quả thanh long 32
3.3.Ảnh hưởng của dung môi chiết đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết
từ vỏ quả thanh long . 32
3.4. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến khả năng chống oxy hóa của dịch
chiết từ vỏ quả thanh long 35
3.5.Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến hoạt tính chống oxy hóa
của dịch chiết từ vỏ quả thanh long. . 37
3.6. Ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết đến khả năng chống oxy hóa của dịch
chiết từ vỏ quả thanh long 40
3.7.Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm chiết đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch
chiết từ vỏ quả thanh long 42
3.8.Ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ
vỏ quả thanh long . 45
- iii -3.9.Đề xuất quy trình tách chiết chất chống oxy hóa từ vỏ quả thanh long 47
KẾT LUẬN . 51
ĐỀ XUẤT Ý KIẾN . 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO 53
PHẦN PHỤ LỤC
- iv -DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
MĐC: Mẫu đối chứng
UV –Vis (Ultraviolet –Visite): Tử ngoại-khả kiến
v/v (Volume/volume): thể tích/thể tích
v/w (Volume/weight): thể tích/khối lượng
TN: Thí nghiệm
DMôi: Dung môi
N.Liệu: Nguyên liệu
- v -DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần sinh hóa của quả thanh long trong 100g phần ăn được 4
Bảng 3.1. Thành phần khối lượng của quả thanh long 31
Bảng 3.2. Hàm lượng nước, betacyanin và Vitamin C trong vỏ quả thanh long
trình bày ở bảng 3.2. 32
Bảng 3.3. Kết quả xác định hàm lượng betacyanin trong 2lần chiết của dịch chiết
từ vỏ quả thanh long. . 50
- vi -DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Hình ảnh cây thanh long 5
Hình 1.2. Hình ảnh các loại quả thanh long 6
Hình 1.3. Nguồn chứa nhiều betaxanthin . 10
Hình 1.4. Nguồn chứa nhiều betacyanin . 10
Hình 1.5. Cấu trúc phân tử acid betalamic và vài betacyanin thường gặp . 11
Hình 1.6. Thực phẩm chứa Vitamin E và côngthức cấu tạo của Vitamin E . 14
Hình 1.7. Công thức cấu tạo của vitamin C 15
Hình 2.1. Hình ảnh của nguyên liệu vỏ quả thanh long sau khi xử lý 17
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình dự kiến tách chiết chất chống oxy hóa từ vỏ quả . 18
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi chiết đến
khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long. 20
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ dung môi chiết chất có khả
năng chống oxy hóa cao nhất . 22
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung
môi/nguyên liệu đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long 23
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết
đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long 25
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến
khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long . 26
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định số lần chiết chất cho dịch chiết còn
hoạt tính chống oxy hóa từ vỏ quả thanh long 28
Hình 3.1. Dịch chiết từ vỏ quả thanh long bằng ethanol, methanol, nước cất. 33
Hình 3.2. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH của
các dịch chiết từ vỏ quả thanh long 34
Hình 3.3. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến tổngnăng lực khử của các dịch
chiết từ vỏ quả thanh long 34
Hình 3.4. Dịch chiết từ vỏ quả thanh long với các nồng độ dung môi khác nhau 36
Hình 3.5. Ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến khả năng khử gốc tự do DPPH của
dịch chiết từ vỏ quả thanh long. . 36
- vii -Hình 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến tổng năng lực khử của dịch chiết
từ vỏ quả thanh long 37
Hình 3.7. Dịch chiết từ vỏ quả thanh long với các tỷ lệ dung môi/nguyên liệu
(v/w) khác nhau . 38
Hình 3.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến khả năng khử gốc tự do
DPPH của dịch chiết từ vỏ quả thanh long . 38
Hình 3.9. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu (v/w) đến tổng năng lực
khử của dịch chiết từ vỏ quả thanh long . 39
Hình 3.10. Dịch chiết từ vỏ quả thanh long với các thời gian ngâm chiết . 40
Hình 3.11. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH của
dịch chiết từ vỏ quả thanh long 41
Hình 3.12. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến tổng năng lực khử của dịch chiết
từ vỏ quảthanh long 41
Hình 3.13. Dịch chiết từ vỏ quả thanh long ở các nhiệt độ khác nhau 43
Hình 3.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH của
dịch chiết từ vỏ quả thanh long 43
Hình 3.15. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến tổng năng lực khử của dịch chiết từ
vỏ quả thanh long. . 44
Hình 3.16. Dịch chiết của vỏ quả thanh long với các lần chiết khác nhau . 45
Hình 3.17. Ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH của
dịch chiết từ vỏ quả thanh long 46
Hình 3.18. Ảnh hưởng của số lần chiết đến tổng năng lực khử của dịch chiết từ
vỏ quả thanh long 46
Hình 3.19. Sơ đồ quy trình tách chiết chất chống oxy hóa từ vỏ quả thanh long . 48
Hình 3.20. Sản phẩm dịch chiết chất chống oxy hóa thu được từ vỏ quả 49
- 1 -MỞ ĐẦU
1. Lý do thực hiện đề tài.
Ngày nay khi xã hội đang tiến dần vào hội nhập nền kinh tế thị trường, đời sống
con người ngày càng tăng cao kéo theo những yêu cầu cao hơn lúc trước. Cụ thể là
trong yêu cầu sử dụng thực phẩm, ngày nay thực phẩm không chỉ đơn thuần đáp ứng
nhu cầu ăn uống hằng ngày mà còn phải có khả năng chữa bệnh,làm đẹp hoặcmột số
chức năng khác Đặc biệt là các hợp chất chiết xuất từ tự nhiên do nó có những ưu
điểm nhất định đáp ứng được yêu cầu của con người. Hiện nay, các bệnh như ung thư,
tim mạch, đau khớp, sự lão hóa sớm, đục thủy tinh thể xuất hiện ngày càng nhiều.
Vì vậy,nhu cầu sử dụng các hợp chất có hoạt tính sinh họctừ tựnhiên như các loại
vitaminC,vitamin E,lycopene, betacyanin, betacarotene ngày càng cao.
Trong những năm gần đây, bên cạnh các loại đặcsản được người tiêu dùng
trong và ngoài nước biết đến từ lâu như cà phê Đaklak, bưởi Phúc Trạch,nước mắm
Phú Quốc, vải thiều Lục Ngạn,thì quả thanh long Bình Thuận cũng đã trở thành một
trong những mặt hàng được nhà nước bảo hộ nhãn hiệu độc quyền trên phạm vi cả
nước và trên thế giới.
Hiện nay, Việt Nam là một trong bốn quốc gia có sản lượng thanh long nhiều
nhất thế giới. Mà phần lớn là ở Bình Thuận, tổngsản lượng thanh long đạt trên 300
nghìn tấn/năm với diện tích trồng thanh long lên đến gần 13.400 hecta. Lượng thanh
long phần lớn được xuất khẩu để cung ứng cho các thị trường châu Á, châu Âu.
Ngoài việc xuất khẩu quả thanh long tươi, thanh long cấp đông (Nhật), hiện nay
tỉnh Bình Thuận đang xây dựng một dự án sản xuất thanh long đóng hộp xuất khẩu với
công suất khoảng 7000 tấn/năm. Khi dây chuyền đi vào hoạt động sẽ thải ra mộtkhối
lượng lớn vỏ quả thanh long (trên 2000 tấn/năm). Nếu không được xử lý hay tận dụng,
lượng phế thải này không chỉ gây ô nhiễm môi trườngmà còn là một sự lãng phí rất
lớn vì vỏ quả thanh long chính là một nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên quý giá, đặc
biệt là chứa hàm lượng betacyanin cao có thể ứng dụng trong công nghiệpmàuthực
phẩm nói chung và trong bảo quản thực phẩm nói riêng.
Xuất phát từ điều kiện thực tế trên cùng với sự hướng dẫn của T.SHuỳnh
Nguyễn Duy Bảo em đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu tách chiết và khảo sát hoạt
- 2 -tính chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long”nhằm tìm ra điều kiện
chiết chất chống oxy hóa từ vỏquảthanh long hiệu quả nhất, từ đó mở ra hướng đi
mới sau này trongviệc ứng dụng đểbảo quản thực phẩm.
2. Mục đíchvà ý nghĩacủa đềtài
 Mục đíchđề tài:
- Nghiên cứu các điều kiện (dung môi, thời gian, nhiệt độ ) ảnh hưởng đến khả
năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long.
- Đề xuất quy trình tách chiết chất chống oxy hóa từ vỏ quả thanh long.
 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn:
- Là cơ sở cho việc áp dụng vào việc nghiên cứu tách chiết các chất chống oxy
hóatừ các phế liệu nông sản.
- Thành công của đề tài sẽ tạo rachất chống oxy hóa đem ứng dụng trong ngành
công nghiệp thực phẩm.


Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ THANH LONG
1.1.1. Tên gọi
Tên Việt Nam: Thanh long
Họ: Xương rồng (Cactaceae)
Tên tiếng Anh: Pitaya (hay Pitahaya, Dragon fruit)
Tên khoa học: Hylocereus spp.
1.1.2. Đặc điểm hình thái -sinh trưởng
Đặc điểm hình thái:
- Thanh long thuộc loại thân leotrườn, dài đến 10m, phân nhánh nhiều, bám vào
các giá thể nhờ rễ phụ rất phát triển.
- Thân và cành đều màu xanh lục, có 3 cạnh dẹp, mép có gai nhỏ, ngắn(2 –4 gai
ở mỗi mắt thân).
- Hoa rất to, mọc đơn độc trên cành, đường kính có thể đến 30cm, màu trắng
hay trắng ngà. Hoa có nhiều lá đìa và cánh, dính với nhau tạo thành ống. Hoa có rất
nhiều nhị.
- Trái màu đỏ tươi, hồng hay vàng vàng, mọng nước, có nhiều gai mềm do những
lá hoa còn lại, đường kính khoảng 10cm. Vỏ trái rất dễ bóc. Phần thịt màu trắng hồng
chứa nhiều hạt nhỏ li ti màu đen.
Đặc điểm sinh trưởng:
Thanh long là loại cây thuộc họ xương rồng, chịu nắng hạn, dễ trồng. Một số
địa phương trong nước cũng trồng loại cây này nhưng xem ra thanh long phù hợp hơn
cả với vùng đất Bình Thuận.
Vào độ cuốitháng 3 Âm lịch hằng năm, thanh long ra hoa, đến tháng 5, những
cây ra hoa sớm đã có quảchín và kéo dài đến cuối tháng 8.
Thanh long ra hoa đồngloạt theo từng lứa, sau khi thụphấn sẽ hình thành trái.
Trong vòng 10 ngày đầu, trái phát triển chậm sau đó tăng rất nhanh về kích thước và
trọng lượng. Trong 2 giai đoạn 16 ư 18 ngày và 28 ư 34 ngày sau khihoanở, sự gia
tăng trọng lượng và đường kính của trái rất nhanh và đặc biệt là giai đoạn sau nên
nông dân có tập quán giữ trái trên cây để trái có trọng lượng cao hơn. Nếu trong giai
đoạn này tưới nước nhiều quá hoặc gặp trời mưa lớn sẽ gây hiện tượng nứt quả. Trong
- 4 -khi chín độ cứng của trái giảm hẳn. Đặc biêt giảm rất nhanh từ ngày thứ 16 đến ngày
thứ 25 sau khi hoa nở và sau đó độ cứng tiếp tục giảm nhưng chậm hơn.
Theo sự phân nhóm trái cây theo cường độ hô hấp thì thanhlong là loại trái cây
có cường độ hô hấp thấp khi chín (70 ư 100 mg CO
2
/kg/giờ). Cường độ hô hấp của trái
cao khi còn xanh và giảm dần khi chín. Với đặc điểm như vậy thì trong điều kiện thích
hợp về nhiệt độ, độ ẩm và phòng trừ nấm bệnh sau thu hoạch tốt, thanh long có thể bảo
quản trong 40 ngày. Ngoài ra, thanh long thuộc nhóm trái không có đỉnh hô hấp khi
chín. Vì vậy, khác với các loại trái cây khác như chuối, xoài có thể hái trái khi còn
xanh và sau đó ủ chín thì thanh long phải thu hoạch đúng lúc trái chín; khi đó sẽ cho
chất lượng trái tốt hơn.
Độ chua của trái giảm rất nhanh từ ngày thứ 22 đến ngày 28 sau khi nở hoa và
tiếp tục giảm nhưng không đáng kể(từ1,5% xuống 0,04% ). Độ Brix tăng từ ngày thứ
25 (12%) sau khi hoa nở và cao nhất ở ngày ở ngày thứ 28 và ngày thứ 43 (14% ). Để
tiêu thụ thị trường trong nước, nông dân thích để trái trên cây lâu hơn vì người tiêu
dùng thích trái có vị ngọt hơn.
Bảng 1.1. Thành phần sinh hóa của quả thanh long trong 100g phần ăn được


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng việt
1. Hoàng Minh Châu (2003), Cơ sở hóa học phân tích, nhà xuất bản KHKT
2. Nguyễn Thị Dâu (2010), Nghiên cứu chiết xuất chất màu betacyanin từvỏ
thanh long (Hylocereus spp), luận văn tốt nghiệp trường Đại Học Nha Trang
3. Nguyễn Thị Phương Thảo (2011), Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của hỗn
hợp nước cà rốt –nấm rơm và thử nghiệm sản xuất đồ hộp nước cà rốt –nấm
rơm, luận văn tốt nghiệp trườngĐại Học Nha Trang
4. Vũ Đăng Đô (1998), Cơ sở lý thuyết các quá trình hóa học, nhà xuất bản giáo
dục
Tiếng Anh
5. Fu, H.,Shieh, D.,Ho, C.,2002. Antioxydant and free radical scavenging
activitives of edible mushroom. J. Foof Lipids 9, 35-46.
6.
1
Nurliyana, R.,
2
Syed Zahir, I.,
3
Mustapha Suleiman, K.,
3’
Aisyah, M.R. and
1,4
Kamarul Rahim, K. Antioxidant study of pulps and peels of dragon fruits: a
comparative study. International Food Research Journal 17: 367-375 (2010).
7. Harivandaran, K.V., Rebecca, O.P.S; Chandran, S. (2008), Study of optimal
temperature, pH and stability of dragon fruit (Hylocereus polyrhizus) peel for
use as potential natural colorant, Pakistan J. Bio. Sci., 11 (18), 2259 –2263.
8. Vaillant F, Perez A, Davila I, Dornier M, Reynes M (2005). Colorant and
antioxidant properties of red pitahaya (Hylocereus sp.). Fruits, 60: 1-7.
Website
9. www.rauquavietnam.vn
10. www.suckhoe&doisong.vn
11. www.soconhthuong.binhthuan.gov.vn/Detail_project.asp?ProId=3
12. www.wikipedia.org
13. www.tin247.com/nhung_dieu_can_biet_ve_chat_chong_oxy_hoa-10-21417439.html
14. www.tin247.com/dung_chat_chong_oxy_hoa_co_the_ngua_ung_thu-10-21696885.html