Nghiên cứu quy trình trích ly một số hợp chất polyphenol trong vỏ quả măng cụt khô (garcinia mangostana l.) định hướng ứng dụng trong công nghệ thực phẩm
- 77 trang
- file .pdf
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu quy trình trích ly một số hợp
chất Polyphenol trong vỏ quả Măng cụt
khô (Garcinia mangostana L.) định hướng
ứng dụng trong công nghệ thực phẩm
HOÀNG PHƯƠNG THẢO
[email protected]
Ngành Công nghệ Thực phẩm
Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Tú
Viện: Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm
HÀ NỘI, 2022
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu quy trình trích ly một số hợp
chất Polyphenol trong vỏ quả Măng cụt
khô (Garcinia mangostana L.) định hướng
ứng dụng trong công nghệ thực phẩm
HOÀNG PHƯƠNG THẢO
[email protected]
Ngành Công nghệ Thực phẩm
Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Tú
Chữ ký của GVHD
Viện: Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm
HÀ NỘI, 2022
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên tác giả luận văn: Hoàng Phương Thảo
Đề tài luận văn: Nghiên cứu quy trình trích ly một số hợp chất
Polyphenol trong vỏ quả Măng cụt khô (Garcinia mangostana L.) định
hướng ứng dụng trong công nghệ thực phẩm
Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm
Mã số SV: 20202111
Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác
nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày
26/10/2022 với các nội dung sau:
- Phần 1 - Tổng quan:
• Giải thích lại nguyên lí của hỗ trợ sóng siêu âm vào quá trình trích ly
hoạt chất (mục 1.3.6 trang 15)
• Bổ sung định nghĩa về Phụ gia thực phẩm vào mục 1.4 (trang 17).
• Lược bỏ nội dung về anthocyanin
- Phần 2 - Phương pháp:
• Bổ sung công thức tính hiệu suất trích ly vào mục 2.2.3.1 (trang 27)
• Bổ sung “Công thức thành phần hàm lượng (gam) hóa chất có trong vi
hạt” vào mục 2.4.2 (trang 35)
- Phần 3 - Kết quả:
• Xây dựng quy trình trích ly có hỗ trợ bởi enzym (hình 3.7 trang 47) và
quy trình trích ly có hỗ trợ bởi sóng siêu âm (hình 3.8 trang 51) sau khi đã
nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng.
- Phần 4 - Kết luận:
• Thu gọn kết quả đạt được từ “Bước đầu tạo thành công hạt vi nang có
chứa alpha – mangostin và đã thu được một vài kết quả cho thấy tiềm năng to
lớn trong việc ứng dụng vào bảo quản thực phẩm, hỗ trợ sức khỏe” thành “Bước
đầu tạo thành công hạt vi nang có chứa alpha – mangostin trong quy mô phòng
thí nghiệm và đã thu được một vài kết quả cho thấy tiềm năng ứng dụng vào
bảo quản thực phẩm”
- Ngoài ra đã sửa các lỗi từ ngữ văn nói, lỗi diễn đạt và trình bày: không
sử dụng các từ trong văn nói như ủ, ngâm.
- Đã sửa tài liệu tham khảo trích dẫn không đúng: trích dẫn ở bảng 1.6
(trang 21)
- Đã sửa lại tiêu đề các mục cho phù hợp: mục 1.4 chương 1 (trang 17),
mục 1.5 chương 1 (trang 20), mục 2.4 chương 2 (trang 33).
Ngày tháng năm 2022
Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
LỜI CẢM ƠN
Bắt đầu hành trình trong khoảng thời gian những ngày tháng Covid đặc biệt,
vượt qua sự lười biếng và những lạ lẫm ban đầu, cho đến giờ phút này tôi đã phần
nào hoàn thành một cột mốc mới trong con đường của mình.
Em xin trân trọng cảm ơn PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Tú và GS. TS.
Thái Hoàng đã hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài. Nhờ sự
quan tâm sâu sắc và đốc thúc từ PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Tú đã giúp em có
thể hoàn thành đúng thời hạn bảo vệ luận văn. Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc
tới sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tâm từ NCS Nguyễn Thị Hiền. Em vô cùng biết ơn các
thầy cô giáo trong Bộ môn Quản lý Chất lượng đã tạo điều kiện, đưa ra các góp ý
giúp em có thể thực hiện hoàn chỉnh nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Bộ
môn. Ngoài ra, em xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo trong Viện Công nghệ
Sinh học & Công nghệ Thực phẩm – Đại học Bách Khoa Hà Nội đã mang lại cho
em nền tảng kiến thức vững chắc.
Em xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô, anh, chị, bạn ở Viện Kỹ thuật Nhiệt
đới – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện để em
tham gia nghiên cứu, hoàn thành một phần kết quả trong cuốn luận văn này.
Quá trình học tập, làm thí nghiệm phục vụ luận văn đã đem đến vô vàn điều
thú vị mới lạ, cũng là biết bao thử thách mới. Không chỉ được tiếp cận thêm các
kiến thức bao la, bản thân em còn có thêm được những tình bạn đẹp, quen biết
thêm nhiều anh, chị, bạn bè cùng các bạn sinh viên đầy năng lượng, nhiệt huyết.
Mong rằng những kí ức và tình bạn này sẽ còn mãi.
Con cảm ơn bố mẹ đã luôn thúc con học, học nữa. Cảm ơn bố mẹ đã luôn
là nơi mà con có thể dựa dẫm và tìm được sự bình yên. Con mong trong thời gian
tới con có thể phụ giúp cho bố mẹ nhiều thật nhiều hơn nữa !
Với vốn kiến thức ít ỏi, luận văn này không tránh khỏi sai sót, kính mong
nhận được sự góp ý từ thầy, cô để em có thể học hỏi, sửa đổi, rút kinh nghiệm,
nâng cao kiến thức trong lĩnh vực.
Em xin chân thành cảm ơn !
HỌC VIÊN
Hoàng Phương Thảo
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................... IV
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................. V
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT.......................................... VI
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................ 3
1.1. Tổng quan về măng cụt ....................................................................... 3
1.1.1. Giới thiệu chung về măng cụt ........................................................ 3
1.1.2. Phân bố và sản lượng .................................................................... 3
1.1.3. Đặc điểm thực vật ......................................................................... 5
1.1.4. Đặc điểm của vỏ quả măng cụt ...................................................... 6
1.1.5. Ứng dụng của vỏ quả măng cụt ...................................................... 7
1.2. Tổng quan về Polyphenol .................................................................... 8
1.2.1. Nhóm hợp chất Xanthone ............................................................ 10
1.2.2. Nhóm hợp chất Tannin ................................................................ 12
1.3. Tổng quan về các phương pháp trích ly .............................................. 13
1.3.1. Phương pháp trích ly ngâm (ngâm chiết) ...................................... 13
1.3.2. Phương pháp trích ly soxhlet ....................................................... 14
1.3.3. Trích ly sử dụng dung môi siêu tới hạn (SFE: Supercritical Fluid
Extraction) ............................................................................................ 15
1.3.4. Trích ly dưới áp suất cao (PFE: Pressurized Fluid Extraction) hay chiết
dung môi tăng tốc (ASE: Accelerated Solvent) ....................................... 16
1.3.5. Phương pháp trích ly có hỗ trợ bởi enzym phân giải ..................... 16
1.3.6. Phương pháp trích ly có hỗ trợ bởi sóng siêu âm........................... 17
1.3.7. Một vài nghiên cứu trích ly hợp chất áp dụng công nghệ hỗ trợ bằng
enzym và sóng siêu âm .......................................................................... 18
1.4. Nghiên cứu sản xuất vi hạt nhằm ứng dụng vào ngành công nghệ thực
phẩm, dược phẩm ...................................................................................... 19
i
1.5. Một số công trình nghiên cứu về trích ly polyphenol từ vỏ quả măng cụt
tại Việt Nam và trên thế giới ...................................................................... 23
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................26
2.1. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................... 26
2.1.1. Nguyên liệu nghiên cứu ............................................................... 26
2.1.2. Thiết bị - Dụng cụ - Hóa chất ....................................................... 26
2.2. Phương pháp nghiên cứu, phân tích .................................................... 28
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu khảo sát nguyên liệu vỏ quả măng cụt khô .
............................................................................................... 28
2.2.2. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới quá
trình trích ly polyphenol ......................................................................... 28
2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới quá trình trích ly
polyphenol có hỗ trợ xúc tác enzym ....................................................... 29
2.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới quá trình trích polyphenol
có hỗ trợ bởi sóng siêu âm ..................................................................... 32
2.3. Phân tích đánh giá các chiết xuất thu được sau trích ly Polyphenol ...... 33
2.3.1. Xác định hàm lượng polyphenol tổng theo TCVN 9745-1:2013 .... 33
2.3.2. Xác định hàm lượng tannin bằng phương pháp Lowenthal (TCVN458-
2001) ............................................................................................... 34
2.3.3. Xác định hàm lượng alpha-mangostin .......................................... 35
2.4. Nghiên cứu tạo ra vi hạt polyme chứa hợp chất mong muốn nhằm tăng
tiềm năng ứng dụng trong công nghệ dược phẩm, thực phẩm....................... 35
2.4.1. Phân lập hoạt chất alpha – mangostin ........................................... 35
2.4.2. Chế tạo vi hạt tổ hợp giữa polyme tự nhiên với chiết xuất α –
mangostin.............................................................................................. 36
2.4.3. Phương pháp phân tích vi sinh ..................................................... 37
2.4.4. Phương pháp xác định hoạt độ chống oxy hóa .............................. 38
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................39
3.1. Khảo sát hàm lượng polyphenol và một số hợp chất polyphenol trong vỏ
quả măng cụt khô ...................................................................................... 39
ii
3.2. Kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình trích ly polyphenol có hỗ trợ bởi
chế phẩm enzym Viscozym........................................................................ 40
3.2.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi yếu tố tỉ lệ dịch enzym/ nguyên
liệu khô trong quá trình xử lý nguyên liệu với enzym .............................. 40
3.2.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi yếu tố pH dịch đệm enzym ..... 42
3.2.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ đến quá trình xử lý
nguyên liệu với enzym ........................................................................... 44
3.2.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi yếu tố thời gian ủ nguyên liệu với
enzym phân giải .................................................................................... 45
3.2.5. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi yếu tố hàm lượng enzym / nguyên
liệu ............................................................................................... 47
3.3. Kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình trích ly polyphenol có hỗ trợ bởi
sóng siêu âm ............................................................................................. 50
3.3.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi các chế độ và thời gian siêu âm
khác nhau .............................................................................................. 50
3.3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi số lần chiết ............................. 52
3.3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi nhiệt độ đến quá trình trích ly có
hỗ trợ bởi sóng siêu âm .......................................................................... 53
3.4. Kết quả nghiên cứu tạo vi hạt mang hợp chất α – mangostin ............... 55
3.4.1. Tách chiết, phân lập hoạt chất α – mangostin ................................ 55
3.4.2. Kết quả đánh giá vi hạt α – mangostin .......................................... 56
3.4.3. Kết quả đánh giá tiềm năng ứng dụng vi hạt α – mangostin làm phụ
gia thực phẩm ........................................................................................ 58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................. 61
Kết luận ............................................................................................... 61
Kiến nghị ............................................................................................... 61
Tài liệu tham khảo ................................................................................................ 62
iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Cây và quả măng cụt ................................................................................3
Hình 1.2 Vùng phân bố măng cụt chủ yếu tại Việt Nam ........................................4
Hình 1.3 Măng cụt và hình ảnh bổ dọc quả ............................................................5
Hình 1.4 Vi phẫu vỏ quả măng cụt .........................................................................6
Hình 1.5 Một vài nhóm chất Polyphenol điển hình ................................................8
Hình 1.6 Phân bố của Polyphenol trong tế bào thực vật [9] ...................................9
Hình 1.7 Một vài chất thuộc nhóm Xanthone .......................................................10
Hình 1.8 Công thức hóa học và alpha mangostin dạng bột ..................................12
Hình 1.9 Hệ thống chiết soxhlet ...........................................................................15
Hình 2.1 Nguyên liệu nghiên cứu .........................................................................26
Hình 2.2 Một số thiết bị dùng trong thí nghiệm ...................................................27
Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..........................................................................28
Hình 3.1 Hình ảnh mô tả lượng dịch ủ ảnh hưởng đến nguyên liệu .....................40
Hình 3.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ ml dịch ủ enzym / g nguyên liệu đến hiệu suất trích
ly hợp chất .......................................................................................................42
Hình 3.3 Ảnh hưởng của pH dịch ủ đến hiệu suất trích ly hợp chất ....................43
Hình 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ enzym đến hiệu suất trích ly hợp chất.........45
Hình 3.5 Ảnh hưởng của thời gian ủ nguyên liệu với enzym đến hiệu suất trích ly
hợp chất .......................................................................................................47
Hình 3.6 Ảnh hưởng của hàm lượng enzym đến hiệu suất trích ly hợp chất .......48
Hình 3.7 Quy trình trích ly một số hợp chất polyphenol từ vỏ quả măng cụt khô có
hỗ trợ bởi chế phẩm enzym Viscozyme................................................................50
Hình 3.8 Ảnh hưởng của chế độ siêu âm đến hiệu suất trích ly polyphenol ........51
Hình 3.9 Ảnh hưởng của chế độ siêu âm đến hiệu suất trích ly α - mangostin ....51
Hình 3.10 Hiệu suất trích ly hợp chất ảnh hưởng bởi số lần chiết .......................52
Hình 3.11 Quy trình trích ly một số polyphenol từ vỏ quả măng cụt khô có hỗ trợ
bởi sóng siêu âm ...................................................................................................54
Hình 3.12 Hợp chất màu vàng thu được ...............................................................55
Hình 3.13 Công thức hợp chất ..............................................................................56
Hình 3.14 Hình ảnh hạt MGS và vi hạt CCG chụp bởi kính FESEM: MGS (a, b),
CCG0 (c, d), CCG5 (e, f), CCG10 (g, h), CCG15 (i, j), CCG20 (k, l) .................56
IV
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Hàm lượng một số thành phần hóa học trong vỏ khô của quả măng cụt
Garcinia mangostana Linn thu hoạch từ bốn vùng nông sản ở Việt Nam [4] ....... 7
Bảng 1.2 Hàm lượng của một số chất thuộc nhóm xanthone [13] ....................... 11
Bảng 1.3 Một số loại chế phẩm enzym được quan tâm trong phân giải thực vật 17
Bảng 1.4 Một số công trình nghiên cứu tạo vi hạt ............................................... 21
Bảng 1.5 Bản chất của một số loại vi hạt mang hợp chất α-mangostin ............... 22
Bảng 1.6 Một số kết quả nghiên cứu về hiệu suất trích ly polyphenol từ vỏ quả
măng cụt thu nhận từ Cần Thơ, Việt Nam [4] ..................................................... 24
Bảng 2.1 Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ...................................................... 26
Bảng 2.2 Xác định tỉ lệ ml dịch enzym/ g nguyên liệu ........................................ 29
Bảng 2.3 Xác định chỉ số pH tối ưu cho quá trình xử lý enzym .......................... 30
Bảng 2.4 Xác định nhiệt độ phù hợp cho quá trình xử lý enzym ........................ 30
Bảng 2.5 Xác định thời gian phù hợp cho quá trình xử lý enzym ....................... 31
Bảng 2.6 Xác định hàm lượng enzym phù hợp cho quá trình xử lý nguyên liệu với
enzym ...................................................................................................... 32
Bảng 2.7 Công thức thành phần hàm lượng (gam) hóa chất có trong vi hạt ....... 37
Bảng 3.1 Độ ẩm, hàm lượng polyphenol, alpha - mangostin, tannin trong bột vỏ
quả măng cụt khô ................................................................................................. 39
Bảng 3.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ dịch ủ/ lượng nguyên liệu khô ..
...................................................................................................... 41
Bảng 3.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của pH dịch đệm đến hoạt động của
enzym ...................................................................................................... 43
Bảng 3.4 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ủ enzym ......................... 44
Bảng 3.5 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ủ nguyên liệu với enzym ..
...................................................................................................... 46
Bảng 3.6 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly có hỗ
trợ bởi sóng siêu âm ............................................................................................. 53
Bảng 3.7 Kết quả đo kích thước vi hạt tạo thành ................................................. 57
Bảng 3.8 Khả năng quét gốc tự do ....................................................................... 60
V
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT
Ký hiệu, Chú giải
chữ cái viết
tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
MGS Mangostin
STPP Sodium tripolyphosphate
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
CCG Chitosan – Carrageenan
NL Nguyên liệu
%CK Phần trăm theo chất khô
%CT Phần trăm theo chất tươi
1,1-diphenyl-2-
DPPH 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl
picrylhydrazyl
Field Emission Scanning Kính hiển vi điện tử quét phát xạ
FESEM
Electron Microscopy trường
DMSO Dimethyl sulfoxide
Ultrasonic-assisted
UAE Trích ly có sóng siêu âm hỗ trợ
extraction method
Enzyme-assisted
EAE Trích ly có enzym hỗ trợ
extraction method
GAE Gallic acid equivalents
VI
LỜI MỞ ĐẦU
Măng cụt là loại trái cây nhiệt đới vô cùng phổ biến tại các nước Đông Nam
Á, trong đó có cả Việt Nam. Từ xa xưa, măng cụt đã được sử dụng như một loại
thuốc trị các bệnh về da, các bệnh tả, lỵ. Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa
học, măng cụt được nghiên cứu phân tích và chứng minh có chứa lượng lớn các
chất chống oxy hóa mạnh thuộc nhóm Polyphenol: xanthone, flavonoid,
triteroenoid,.... Các hợp chất này cũng đều thể hiện hoạt tính sinh học mạnh như
hoạt tính kháng viêm, kháng khuẩn, chống ung thư,… Tiềm năng ứng dụng của
măng cụt vào ngành công nghiệp dược phẩm, thực phẩm là vô cùng to lớn.
Đặc biệt, các hợp chất này được tìm thấy phân bố chủ yếu ở phần vỏ quả.
Vỏ quả măng cụt chiếm tỉ lệ lớn so với tổng khối lượng quả, khoảng 55 – 65%.
Tuy nhiên, hiện nay phần vỏ này chưa được sử dụng đúng với giá trị của nó,
các nhà sản xuất, người tiêu dùng thông thường sẽ loại bỏ như một dạng phế
thải, phân bón, không có sự thu gom quy mô lớn. Vỏ măng cụt sấy khô giúp
quá trình bảo quản dễ dàng, thuận tiện, kéo dài thời gian lưu trữ. Các nghiên
cứu chứng minh vỏ măng cụt khô vẫn giữ được hàm lượng cũng như chất lượng
của các hợp chất sinh học.
Vì vậy, nghiên cứu này sẽ đi sâu vào ‘‘Nghiên cứu quy trình trích ly một
số hợp chất Polyphenol trong vỏ quả Măng cụt khô (Garcinia mangostana L.)
định hướng ứng dụng trong công nghệ thực phẩm’’. Mục đích của nghiên cứu
nhằm nâng cao hơn nữa giá trị của quả măng cụt, tăng hiệu quả, hàm lượng và chất
lượng của hợp chất sau trích ly. Hướng nghiên cứu cụ thể là ứng dụng các hỗ trợ
của chế phẩm enzym Viscozym (phân giải nhóm hợp chất cellulase) và sóng siêu
âm để thu được hàm lượng hoạt chất lớn nhất trong thời gian thích hợp nhất. Bên
cạnh đó mong muốn tạo ra một loại vi hạt chứa hoạt chất mong muốn có khả năng
ứng dụng dễ dàng thuận tiện hơn trong cuộc sống.
Nội dung nghiên cứu của đề tài:
1. Nghiên cứu ảnh hưởng của enzym tới quá trình trích ly thu nhận một số hợp
chất Polyphenol từ vỏ quả măng cụt khô.
1
2. Nghiên cứu ảnh hưởng của sóng siêu âm tới quá trình trích ly thu nhận một
số hợp chất Polyphenol từ vỏ quả măng cụt khô.
3. Nghiên cứu tạo ra vi hạt polyme chứa hợp chất mong muốn nhằm tăng tiềm
năng ứng dụng trong công nghệ dược phẩm, thực phẩm.
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về măng cụt
1.1.1. Giới thiệu chung về măng cụt
Hình 1.1 Cây và quả măng cụt
Quả Măng cụt (Garcinia mangostana L.) là một loại quả nhiệt đới thuộc họ
Bứa (Clusiaceae), chúng được trồng nhiều ở các nước Đông Nam Á như Thái Lan,
Malaysia, Việt Nam, Indonexia… Thái Lan là quốc gia có sản lượng măng cụt lớn
nhất trên thế giới, sản xuất khoảng 3,8 triệu tấn/ năm. Ở Việt Nam, măng cụt được
trồng chủ yếu tại các tỉnh Đông Nam và châu thổ đồng bằng sông Cửu Long như
Tây Ninh, Trà Vinh, Bến Tre ….
Măng cụt trước kia được tiêu thụ chủ yếu dưới dạng trái cây tươi, tuy nhiên
hiện nay nhiều sản phẩm nước ép, mứt, kẹo măng cụt được sản xuất rộng rãi hơn.
Vỏ quả măng cụt chiếm tỉ lệ lớn (khoảng 65% khối lượng quả) và thường sẽ bị bỏ
đi – như một loại phế thải [1].
1.1.2. Phân bố và sản lượng
Ở Việt Nam, măng cụt được trồng chủ yếu ở các tỉnh thành phía Nam do
khí hậu ở đây nóng ấm giúp cây phát triển tốt. Theo số liệu thống kê năm 2016,
măng cụt được xếp vào loại trái cây đặc sản của quốc gia với diện tích gần 25.000
ha tập trung ở Nam Bộ. Trong đó, Bến Tre được mệnh danh "vương quốc măng
cụt" với diện tích lên tới 4,2 nghìn ha. Theo thống kê của Tổ chức Lương thực và
Nông nghiệp Liên hợp quốc – FAO, tổng sản lượng măng cụt cùng với xoài và ổi
tại Việt Nam năm 2018 là gần 780 nghìn tấn, đem lại nguồn lợi kinh tế to lớn.
Kết quả khảo sát hiện trạng canh tác cây măng cụt ở Đồng Nai năm 2016
cho thấy diện tích trồng măng cụt của tỉnh ước tính khoảng 656 ha. Cũng trong
3
năm này, toàn huyện Trà Ôn, Vĩnh Long có khoảng 560 ha trồng măng cụt. Năm
2016, diện tích trồng măng cụt của riêng thị xã Thuận An, Bình Dương là 680ha.
Hình 1.2 Vùng phân bố măng cụt chủ yếu tại Việt Nam
Nhận thấy tiềm năng to lớn và nguồn lợi kinh tế mà măng cụt đem lại cho
người dân, nhiều tỉnh thành đã đẩy mạnh trồng mới, phát triển các vùng trồng măng
cụt. Đến 2019, toàn tỉnh Bình Dương đã trồng hơn 1000 ha măng cụt. Năm 2021,
thành phố Bảo Lộc, Lâm Đồng có khoảng 250 - 300 ha trồng măng cụt, cả trồng
xen và trồng thuần, là nguồn cung ứng trái dồi dào. Huyện Đạ Huoai – khu vực
trồng cây ăn trái chính của Lâm Đồng có khoảng 330 ha đất trồng. Huyện Cát Tiên
trồng măng cụt với khoảng 80ha đất. Một cây măng cụt cho khoảng 100kg trái/1
vụ mùa. Còn theo khảo sát của Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện
Cầu Kè – Trà Vinh, toàn huyện có gần 500ha măng cụt cho trái ở độ tuổi từ 8 đến
trên 15 năm. Năng suất bình quân măng cụt cho trái đạt 10 - 11 tấn/ha.
Tính đến thời điểm này Tiên Phước – Quảng Nam có 275ha măng cụt (mật
độ trồng bình quân 5 cây/sào, quy ra 100 cây/ha). Trong đó, khoảng 50ha đã cho
quả. Bình quân mỗi vụ, 1 cây dưới 15 năm tuổi thu được 30kg quả, 1 cây từ hơn
15 - 25 năm tuổi đạt năng suất 50kg quả, 1 cây trên 30 năm tuổi cho 100kg quả.
Tính trung bình, mỗi mùa 1ha măng cụt cho sản lượng 5 - 10 tấn. Trên toàn tỉnh
Quảng Nam có 1000 ha trồng măng cụt, trong đó hơn 60% diện tích đã cho quả.
4
Có thể thấy rằng, diện tích và sản lượng măng cụt đang ngày càng tăng lên.
Nguồn nguyên liệu trở nên sẵn có và dồi dào nhưng lại chỉ tập trung ở các tỉnh
thành Nam Trung bộ và Nam Bộ. Do đó, để thuận tiện trong việc vận chuyển, bảo
quản, giữ chất lượng cho vỏ quả, luận văn này hướng đến việc sử dụng nguyên
liệu đã được xử lý khô.
1.1.3. Đặc điểm thực vật
Măng cụt là loại cây thân gỗ, lâu năm, có thể cao tới 10 – 15 m, cây phân
nhiều nhánh, có nhựa mủ màu vàng. Lá đơn, dày, màu lục sẫm, hình bầu dục thuôn
dài. Hoa lưỡng tính, có lá bắc. Quả măng cụt có dạng hình cầu, đường kính quả
khoảng 5 - 7 cm với vỏ quả khi chín có màu đỏ tía. Khối lượng cả quả trung bình
khoảng 60 – 80 gam.
Hình 1.3 Măng cụt và hình ảnh bổ dọc quả
Quả măng cụt được chia làm 2 phần chính là vỏ quả và thịt quả. Vỏ quả bao
gồm vỏ ngoài mỏng, cứng, sẫm màu và vỏ trong dày, mềm hơn. Thịt quả hay ruột
quả có màu trắng ngà, vị ngọt thanh, có mùi thơm nhẹ đặc trưng và được chia thành
6 – 8 múi nhỏ. Các mũi có kích cỡ khác nhau, có thể bao gồm cả hạt cứng hoặc
không.
Cây măng cụt dễ trồng và chăm sóc, có thể sinh trưởng ở nhiều loại đất khác
nhau, nơi có điều kiện thoát nước tốt. Khí hậu nhiệt đới với nhiệt độ, độ ẩm cao và
lượng mưa dồi dào là điều kiện thuận lợi cho cây phát triển mạnh.
Trước đây, mùa măng cụt thường bắt đầu vào khoảng từ tháng 4 đến tháng
6 âm lịch hàng năm. Khi đạt độ chín, quả măng cụt có màu đỏ thẫm, tròn đầy,
chuẩn vị, ngọt thơm. Hiện nay, trên địa bàn các tỉnh thành như Quảng Nam đã xuất
5
hiện các giống cây măng cụt cho sản lượng 2 vụ/ năm. Vụ 1, cây ra hoa từ tháng 3
- 4, người dân có thể thu hoạch từ tháng 7-8; cây ra hoa vụ 2 vào khoảng từ tháng
8 – 9, thời điểm tháng 12 đến tháng 01 năm sau sẽ cho trái chín có thể thu hoạch.
Để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, thời vụ ra hoa, cho quả tập trung nhất là vụ 2. Cây
măng cụt non có thể cho 200 – 300 quả, đến khi cây trưởng thành, lượng quả trung
bình mỗi mùa là 500 quả. Có cây có thể cho đến 3000 quả trong một vụ mùa.
1.1.4. Đặc điểm của vỏ quả măng cụt
Vỏ quả măng cụt chiếm khoảng 50 – 65% khối lượng quả [2]. Hiện nay,
trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có rất nhiều nghiên cứu về lợi ích của loại
quả này đối với sức khỏe con người cũng như trong công nghệ sản xuất thực phẩm
sản xuất thạch, nước ép. Với các phương pháp nghiên cứu hiện đại, nhiều công bố
cho thấy vỏ quả măng cụt chứa nhiều hợp chất polyphenol có tính chống oxy hóa
cao. Đặc biệt, các nghiên cứu đã phát hiện được có khoảng 50 loại xanthone –
nhiều nhất từ trước đến nay – tồn tại ở quả măng cụt, chiếm đa số ở phần vỏ quả.
Hình 1.4 Vi phẫu vỏ quả măng cụt
Vi phẫu từ ngoài vào trong gồm: Biểu bì vỏ là 1 lớp tế bào hình chữ nhật
đứng, kích thước khá đều với lớp cutin dày. Mô mềm đạo 6-7 lớp, tế bào hình đa
giác, kích thước không đều, xếp lộn xộn, chứa nhiều tinh thể calci oxalat hình cầu
gai và túi tiết ly bào. Mô cứng gồm 12-14 lớp, tế bào hình đa giác góc tròn, vách
dày, ống trao đổi rõ, kích thước không đều, xếp thành vòng gần liên tục. Mô mềm
đạo, tế bào hình đa giác, nhiều túi tiết ly bào, mạch gỗ bị cắt dọc trong vùng mô
mềm đạo.
Bột vỏ quả Măng cụt có màu nâu, không mùi, vị hơi chát, gồm các thành
phần sau: Tế bào mô cứng nhiều, riêng lẻ hay dính nhau 2-3 tế bào, hình dạng và
kích thước thay đổi, vách rất dày, ống trao đổi rõ. Sợi vách dày, ống trao đổi rõ,
riêng lẻ hay dính lại thành đám. Mảnh mô mềm gồm các tế bào hình đa giác, có
thể có chứa hạt tinh bột. Hạt tinh bột hình cầu, kích thước 5-10 µm, nằm riêng lẻ
6
hay tụ lại thành đám. Mảnh mạch gồm mạch xoắn, mạch vạch. Tinh thể calci oxalat
hình cầu gai. Khối nhựa có màu vàng, vàng nâu, cam.
Cellulose là phần cấu trúc phổ biến nhất của thành tế bào thực vật, chiếm
khoảng 40–50% hàm lượng [3]. Theo nghiên cứu được thực hiện trên vỏ quả măng
cụt khô, hàm lượng cellulose chiếm khoảng 43% tổng khối lượng vỏ quả. Tổng
hàm lượng Polyphenol trong vỏ quả rơi vào khoảng 20,12% đến 23,34%. Một vài
thông số khác được thể hiện trong bảng dưới:
Bảng 1.1 Hàm lượng một số thành phần hóa học trong vỏ khô của quả măng cụt
Garcinia mangostana Linn thu hoạch từ bốn vùng nông sản ở Việt Nam [4]
Tỉnh thành Vĩnh Long Bình Dương Trà Vinh Cần Thơ
Tổng lượng
Polyphenol 20,12 ± 0,46 20,45 ± 0,56 23,34 ± 0,52 21,91 ± 0,04
(%)
Hàm lượng
13,80 ± 0,23 14,15 ± 0,11 14,50 ± 0,45 13,91 ± 0,44
Tannin (%)
Hàm lượng
41,91 ± 0,28 43,44 ± 0,53 43,34 ± 0,43 41,56 ± 0,41
Cellulose (%)
Hàm lượng
9,23 ± 0,57 8,43 ± 0,50 8,40 ± 0,30 8,86 ± 0,14
tinh bột (%)
Hàm lượng
2,52 ± 0,69 3,07 ± 0,86 2,82 ± 0,63 2,79 ± 0,75
Pectin (%)
Để bảo quản và sử dụng lâu dài, vỏ măng cụt thường được làm khô, nghiền
nhỏ, lưu trữ ở nơi có độ ẩm thấp, tránh ánh sáng. Với điều kiện bảo quản tốt, ổn
định, hàm lượng và chất lượng các chất có trong vỏ quả vẫn giữ được các thông số
tương đương với vỏ quả tươi.
1.1.5. Ứng dụng của vỏ quả măng cụt
Măng cụt là loại quả nhiệt đới dễ ăn, ngọt nhẹ, được chế biến thành nhiều
dạng thực phẩm khác nhau, có thể sử dụng trực tiếp hay dưới dạng nước ép, mứt
sấy, … Đặc biệt, phần vỏ quả măng cụt được coi như một vị thuốc quý từ lâu đời.
Theo Đông y, vỏ quả Măng cụt có vị chát, tính ấm, vào kinh đại tràng. Đây
là vị thuốc chuyên dùng để sát trùng chỉ lỵ, thu liễm săn da. Trong y học cổ truyền
của một số nước như Ấn Độ, Thái Lan, Malaysia, măng cụt được dùng để điều trị
7
tiêu chảy, làm mau lành vết thương cũng như điều trị các bệnh về da, làm giãn phế
quản trong bệnh hen suyễn.
Trong dân gian Việt Nam cũng có truyền lại việc vỏ cây, vỏ quả măng cụt
có thể giúp điều trị các bệnh tiêu chảy, lỵ, chống viêm, giảm thiểu rạn da ở phụ nữ
sau sinh, trị bệnh chàm da (eczema), vảy nến, trị mụn trứng cá, chữa tàn nhang,
nám da, trị hôi miệng, …
Hiện nay bộ Y tế Việt Nam đã cho phép sử dụng hoạt chất xanthone được
chiết từ vỏ quả măng cụt vào sản xuất thuốc chữa bệnh tiêu chảy, bệnh lỵ. Hơn thế
nữa, theo các nghiên cứu của Akao và cộng sự (2008), Shan và cộng sự (2011),
xanthone được tách chiết từ măng cụt cho thấy khả năng phòng ngừa ung thư hiệu
quả [5, 6].
1.2. Tổng quan về Polyphenol
Polyphenol nói chung là hợp chất có nguồn gốc thực vật hoặc bán tổng hợp
có chứa nhân thơm, có khả năng hấp thụ ánh sáng trong vùng tử ngoại – khả kiến
(UV-Vis). Polyphenol được chia làm các nhóm nhỏ bao gồm: flavonoid (chiếm
khoảng 60%), axit phenolic, stilbene, lignan và một vài loại polyphenol khác. Các
nghiên cứu hiện nay cho thấy polyphenol có tác dụng chống lại các gốc tự do hay
chống oxi hóa, chống viêm, ổn định huyết áp, tim mạch, giảm nguy cơ mắc bệnh
tiểu đường type 2, …
Hình 1.5 Một vài nhóm chất Polyphenol điển hình
8
Trong các loại quả như nho, táo, lê trung bình chứa 200 – 300 mg
polyphenol/100g trọng lượng tươi. Polyphenol nổi bật trong các loại thực phẩm
còn có thể kể đến như là resveratrol trong rượu vang đỏ, curcumin trong củ
nghệ,… Hàm lượng polyphenol được tìm thấy trong lớp ngoài thực vật cao hơn
so với lớp bên trong. Đặc biệt, trong vỏ quả măng cụt chứa hàm lượng lớn
polyphenol, khoảng 474,53 mg GAE/100mL [7]. Bên cạnh đó, hàm lượng
phenolic trong lớp vỏ cứng bên ngoài của măng cụt có giá trị tổng phenol là
275,99±1,07 mg GAE/g, flavonoid 115,98±0,84 mg EQ/g và tannin 115,4±4,57
mg EAT/g [8].
Phần lớn lượng hợp chất thuộc nhóm polyphenol phân bố trong không
bào của tế bào thực vật, lượng ít nằm ở thành tế bào (thể hiện trong hình ảnh
dưới đây). Có thể thấy rằng nếu muốn trích ly triệt để, ta cần phá vỡ thành tế
bào cũng như phân giải màng không bào của tế bào thực vật.
Hình 1.6 Phân bố của Polyphenol trong tế bào thực vật [9]
9
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu quy trình trích ly một số hợp
chất Polyphenol trong vỏ quả Măng cụt
khô (Garcinia mangostana L.) định hướng
ứng dụng trong công nghệ thực phẩm
HOÀNG PHƯƠNG THẢO
[email protected]
Ngành Công nghệ Thực phẩm
Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Tú
Viện: Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm
HÀ NỘI, 2022
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu quy trình trích ly một số hợp
chất Polyphenol trong vỏ quả Măng cụt
khô (Garcinia mangostana L.) định hướng
ứng dụng trong công nghệ thực phẩm
HOÀNG PHƯƠNG THẢO
[email protected]
Ngành Công nghệ Thực phẩm
Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Tú
Chữ ký của GVHD
Viện: Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm
HÀ NỘI, 2022
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên tác giả luận văn: Hoàng Phương Thảo
Đề tài luận văn: Nghiên cứu quy trình trích ly một số hợp chất
Polyphenol trong vỏ quả Măng cụt khô (Garcinia mangostana L.) định
hướng ứng dụng trong công nghệ thực phẩm
Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm
Mã số SV: 20202111
Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác
nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày
26/10/2022 với các nội dung sau:
- Phần 1 - Tổng quan:
• Giải thích lại nguyên lí của hỗ trợ sóng siêu âm vào quá trình trích ly
hoạt chất (mục 1.3.6 trang 15)
• Bổ sung định nghĩa về Phụ gia thực phẩm vào mục 1.4 (trang 17).
• Lược bỏ nội dung về anthocyanin
- Phần 2 - Phương pháp:
• Bổ sung công thức tính hiệu suất trích ly vào mục 2.2.3.1 (trang 27)
• Bổ sung “Công thức thành phần hàm lượng (gam) hóa chất có trong vi
hạt” vào mục 2.4.2 (trang 35)
- Phần 3 - Kết quả:
• Xây dựng quy trình trích ly có hỗ trợ bởi enzym (hình 3.7 trang 47) và
quy trình trích ly có hỗ trợ bởi sóng siêu âm (hình 3.8 trang 51) sau khi đã
nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng.
- Phần 4 - Kết luận:
• Thu gọn kết quả đạt được từ “Bước đầu tạo thành công hạt vi nang có
chứa alpha – mangostin và đã thu được một vài kết quả cho thấy tiềm năng to
lớn trong việc ứng dụng vào bảo quản thực phẩm, hỗ trợ sức khỏe” thành “Bước
đầu tạo thành công hạt vi nang có chứa alpha – mangostin trong quy mô phòng
thí nghiệm và đã thu được một vài kết quả cho thấy tiềm năng ứng dụng vào
bảo quản thực phẩm”
- Ngoài ra đã sửa các lỗi từ ngữ văn nói, lỗi diễn đạt và trình bày: không
sử dụng các từ trong văn nói như ủ, ngâm.
- Đã sửa tài liệu tham khảo trích dẫn không đúng: trích dẫn ở bảng 1.6
(trang 21)
- Đã sửa lại tiêu đề các mục cho phù hợp: mục 1.4 chương 1 (trang 17),
mục 1.5 chương 1 (trang 20), mục 2.4 chương 2 (trang 33).
Ngày tháng năm 2022
Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
LỜI CẢM ƠN
Bắt đầu hành trình trong khoảng thời gian những ngày tháng Covid đặc biệt,
vượt qua sự lười biếng và những lạ lẫm ban đầu, cho đến giờ phút này tôi đã phần
nào hoàn thành một cột mốc mới trong con đường của mình.
Em xin trân trọng cảm ơn PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Tú và GS. TS.
Thái Hoàng đã hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài. Nhờ sự
quan tâm sâu sắc và đốc thúc từ PGS. TS. Nguyễn Thị Minh Tú đã giúp em có
thể hoàn thành đúng thời hạn bảo vệ luận văn. Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc
tới sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tâm từ NCS Nguyễn Thị Hiền. Em vô cùng biết ơn các
thầy cô giáo trong Bộ môn Quản lý Chất lượng đã tạo điều kiện, đưa ra các góp ý
giúp em có thể thực hiện hoàn chỉnh nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Bộ
môn. Ngoài ra, em xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo trong Viện Công nghệ
Sinh học & Công nghệ Thực phẩm – Đại học Bách Khoa Hà Nội đã mang lại cho
em nền tảng kiến thức vững chắc.
Em xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô, anh, chị, bạn ở Viện Kỹ thuật Nhiệt
đới – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện để em
tham gia nghiên cứu, hoàn thành một phần kết quả trong cuốn luận văn này.
Quá trình học tập, làm thí nghiệm phục vụ luận văn đã đem đến vô vàn điều
thú vị mới lạ, cũng là biết bao thử thách mới. Không chỉ được tiếp cận thêm các
kiến thức bao la, bản thân em còn có thêm được những tình bạn đẹp, quen biết
thêm nhiều anh, chị, bạn bè cùng các bạn sinh viên đầy năng lượng, nhiệt huyết.
Mong rằng những kí ức và tình bạn này sẽ còn mãi.
Con cảm ơn bố mẹ đã luôn thúc con học, học nữa. Cảm ơn bố mẹ đã luôn
là nơi mà con có thể dựa dẫm và tìm được sự bình yên. Con mong trong thời gian
tới con có thể phụ giúp cho bố mẹ nhiều thật nhiều hơn nữa !
Với vốn kiến thức ít ỏi, luận văn này không tránh khỏi sai sót, kính mong
nhận được sự góp ý từ thầy, cô để em có thể học hỏi, sửa đổi, rút kinh nghiệm,
nâng cao kiến thức trong lĩnh vực.
Em xin chân thành cảm ơn !
HỌC VIÊN
Hoàng Phương Thảo
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................... IV
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................. V
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT.......................................... VI
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................ 3
1.1. Tổng quan về măng cụt ....................................................................... 3
1.1.1. Giới thiệu chung về măng cụt ........................................................ 3
1.1.2. Phân bố và sản lượng .................................................................... 3
1.1.3. Đặc điểm thực vật ......................................................................... 5
1.1.4. Đặc điểm của vỏ quả măng cụt ...................................................... 6
1.1.5. Ứng dụng của vỏ quả măng cụt ...................................................... 7
1.2. Tổng quan về Polyphenol .................................................................... 8
1.2.1. Nhóm hợp chất Xanthone ............................................................ 10
1.2.2. Nhóm hợp chất Tannin ................................................................ 12
1.3. Tổng quan về các phương pháp trích ly .............................................. 13
1.3.1. Phương pháp trích ly ngâm (ngâm chiết) ...................................... 13
1.3.2. Phương pháp trích ly soxhlet ....................................................... 14
1.3.3. Trích ly sử dụng dung môi siêu tới hạn (SFE: Supercritical Fluid
Extraction) ............................................................................................ 15
1.3.4. Trích ly dưới áp suất cao (PFE: Pressurized Fluid Extraction) hay chiết
dung môi tăng tốc (ASE: Accelerated Solvent) ....................................... 16
1.3.5. Phương pháp trích ly có hỗ trợ bởi enzym phân giải ..................... 16
1.3.6. Phương pháp trích ly có hỗ trợ bởi sóng siêu âm........................... 17
1.3.7. Một vài nghiên cứu trích ly hợp chất áp dụng công nghệ hỗ trợ bằng
enzym và sóng siêu âm .......................................................................... 18
1.4. Nghiên cứu sản xuất vi hạt nhằm ứng dụng vào ngành công nghệ thực
phẩm, dược phẩm ...................................................................................... 19
i
1.5. Một số công trình nghiên cứu về trích ly polyphenol từ vỏ quả măng cụt
tại Việt Nam và trên thế giới ...................................................................... 23
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................26
2.1. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................... 26
2.1.1. Nguyên liệu nghiên cứu ............................................................... 26
2.1.2. Thiết bị - Dụng cụ - Hóa chất ....................................................... 26
2.2. Phương pháp nghiên cứu, phân tích .................................................... 28
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu khảo sát nguyên liệu vỏ quả măng cụt khô .
............................................................................................... 28
2.2.2. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới quá
trình trích ly polyphenol ......................................................................... 28
2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới quá trình trích ly
polyphenol có hỗ trợ xúc tác enzym ....................................................... 29
2.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới quá trình trích polyphenol
có hỗ trợ bởi sóng siêu âm ..................................................................... 32
2.3. Phân tích đánh giá các chiết xuất thu được sau trích ly Polyphenol ...... 33
2.3.1. Xác định hàm lượng polyphenol tổng theo TCVN 9745-1:2013 .... 33
2.3.2. Xác định hàm lượng tannin bằng phương pháp Lowenthal (TCVN458-
2001) ............................................................................................... 34
2.3.3. Xác định hàm lượng alpha-mangostin .......................................... 35
2.4. Nghiên cứu tạo ra vi hạt polyme chứa hợp chất mong muốn nhằm tăng
tiềm năng ứng dụng trong công nghệ dược phẩm, thực phẩm....................... 35
2.4.1. Phân lập hoạt chất alpha – mangostin ........................................... 35
2.4.2. Chế tạo vi hạt tổ hợp giữa polyme tự nhiên với chiết xuất α –
mangostin.............................................................................................. 36
2.4.3. Phương pháp phân tích vi sinh ..................................................... 37
2.4.4. Phương pháp xác định hoạt độ chống oxy hóa .............................. 38
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................39
3.1. Khảo sát hàm lượng polyphenol và một số hợp chất polyphenol trong vỏ
quả măng cụt khô ...................................................................................... 39
ii
3.2. Kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình trích ly polyphenol có hỗ trợ bởi
chế phẩm enzym Viscozym........................................................................ 40
3.2.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi yếu tố tỉ lệ dịch enzym/ nguyên
liệu khô trong quá trình xử lý nguyên liệu với enzym .............................. 40
3.2.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi yếu tố pH dịch đệm enzym ..... 42
3.2.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ đến quá trình xử lý
nguyên liệu với enzym ........................................................................... 44
3.2.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi yếu tố thời gian ủ nguyên liệu với
enzym phân giải .................................................................................... 45
3.2.5. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi yếu tố hàm lượng enzym / nguyên
liệu ............................................................................................... 47
3.3. Kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình trích ly polyphenol có hỗ trợ bởi
sóng siêu âm ............................................................................................. 50
3.3.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi các chế độ và thời gian siêu âm
khác nhau .............................................................................................. 50
3.3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi số lần chiết ............................. 52
3.3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng bởi nhiệt độ đến quá trình trích ly có
hỗ trợ bởi sóng siêu âm .......................................................................... 53
3.4. Kết quả nghiên cứu tạo vi hạt mang hợp chất α – mangostin ............... 55
3.4.1. Tách chiết, phân lập hoạt chất α – mangostin ................................ 55
3.4.2. Kết quả đánh giá vi hạt α – mangostin .......................................... 56
3.4.3. Kết quả đánh giá tiềm năng ứng dụng vi hạt α – mangostin làm phụ
gia thực phẩm ........................................................................................ 58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................. 61
Kết luận ............................................................................................... 61
Kiến nghị ............................................................................................... 61
Tài liệu tham khảo ................................................................................................ 62
iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Cây và quả măng cụt ................................................................................3
Hình 1.2 Vùng phân bố măng cụt chủ yếu tại Việt Nam ........................................4
Hình 1.3 Măng cụt và hình ảnh bổ dọc quả ............................................................5
Hình 1.4 Vi phẫu vỏ quả măng cụt .........................................................................6
Hình 1.5 Một vài nhóm chất Polyphenol điển hình ................................................8
Hình 1.6 Phân bố của Polyphenol trong tế bào thực vật [9] ...................................9
Hình 1.7 Một vài chất thuộc nhóm Xanthone .......................................................10
Hình 1.8 Công thức hóa học và alpha mangostin dạng bột ..................................12
Hình 1.9 Hệ thống chiết soxhlet ...........................................................................15
Hình 2.1 Nguyên liệu nghiên cứu .........................................................................26
Hình 2.2 Một số thiết bị dùng trong thí nghiệm ...................................................27
Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..........................................................................28
Hình 3.1 Hình ảnh mô tả lượng dịch ủ ảnh hưởng đến nguyên liệu .....................40
Hình 3.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ ml dịch ủ enzym / g nguyên liệu đến hiệu suất trích
ly hợp chất .......................................................................................................42
Hình 3.3 Ảnh hưởng của pH dịch ủ đến hiệu suất trích ly hợp chất ....................43
Hình 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ enzym đến hiệu suất trích ly hợp chất.........45
Hình 3.5 Ảnh hưởng của thời gian ủ nguyên liệu với enzym đến hiệu suất trích ly
hợp chất .......................................................................................................47
Hình 3.6 Ảnh hưởng của hàm lượng enzym đến hiệu suất trích ly hợp chất .......48
Hình 3.7 Quy trình trích ly một số hợp chất polyphenol từ vỏ quả măng cụt khô có
hỗ trợ bởi chế phẩm enzym Viscozyme................................................................50
Hình 3.8 Ảnh hưởng của chế độ siêu âm đến hiệu suất trích ly polyphenol ........51
Hình 3.9 Ảnh hưởng của chế độ siêu âm đến hiệu suất trích ly α - mangostin ....51
Hình 3.10 Hiệu suất trích ly hợp chất ảnh hưởng bởi số lần chiết .......................52
Hình 3.11 Quy trình trích ly một số polyphenol từ vỏ quả măng cụt khô có hỗ trợ
bởi sóng siêu âm ...................................................................................................54
Hình 3.12 Hợp chất màu vàng thu được ...............................................................55
Hình 3.13 Công thức hợp chất ..............................................................................56
Hình 3.14 Hình ảnh hạt MGS và vi hạt CCG chụp bởi kính FESEM: MGS (a, b),
CCG0 (c, d), CCG5 (e, f), CCG10 (g, h), CCG15 (i, j), CCG20 (k, l) .................56
IV
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Hàm lượng một số thành phần hóa học trong vỏ khô của quả măng cụt
Garcinia mangostana Linn thu hoạch từ bốn vùng nông sản ở Việt Nam [4] ....... 7
Bảng 1.2 Hàm lượng của một số chất thuộc nhóm xanthone [13] ....................... 11
Bảng 1.3 Một số loại chế phẩm enzym được quan tâm trong phân giải thực vật 17
Bảng 1.4 Một số công trình nghiên cứu tạo vi hạt ............................................... 21
Bảng 1.5 Bản chất của một số loại vi hạt mang hợp chất α-mangostin ............... 22
Bảng 1.6 Một số kết quả nghiên cứu về hiệu suất trích ly polyphenol từ vỏ quả
măng cụt thu nhận từ Cần Thơ, Việt Nam [4] ..................................................... 24
Bảng 2.1 Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ...................................................... 26
Bảng 2.2 Xác định tỉ lệ ml dịch enzym/ g nguyên liệu ........................................ 29
Bảng 2.3 Xác định chỉ số pH tối ưu cho quá trình xử lý enzym .......................... 30
Bảng 2.4 Xác định nhiệt độ phù hợp cho quá trình xử lý enzym ........................ 30
Bảng 2.5 Xác định thời gian phù hợp cho quá trình xử lý enzym ....................... 31
Bảng 2.6 Xác định hàm lượng enzym phù hợp cho quá trình xử lý nguyên liệu với
enzym ...................................................................................................... 32
Bảng 2.7 Công thức thành phần hàm lượng (gam) hóa chất có trong vi hạt ....... 37
Bảng 3.1 Độ ẩm, hàm lượng polyphenol, alpha - mangostin, tannin trong bột vỏ
quả măng cụt khô ................................................................................................. 39
Bảng 3.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ dịch ủ/ lượng nguyên liệu khô ..
...................................................................................................... 41
Bảng 3.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của pH dịch đệm đến hoạt động của
enzym ...................................................................................................... 43
Bảng 3.4 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ủ enzym ......................... 44
Bảng 3.5 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ủ nguyên liệu với enzym ..
...................................................................................................... 46
Bảng 3.6 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly có hỗ
trợ bởi sóng siêu âm ............................................................................................. 53
Bảng 3.7 Kết quả đo kích thước vi hạt tạo thành ................................................. 57
Bảng 3.8 Khả năng quét gốc tự do ....................................................................... 60
V
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT
Ký hiệu, Chú giải
chữ cái viết
tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
MGS Mangostin
STPP Sodium tripolyphosphate
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
CCG Chitosan – Carrageenan
NL Nguyên liệu
%CK Phần trăm theo chất khô
%CT Phần trăm theo chất tươi
1,1-diphenyl-2-
DPPH 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl
picrylhydrazyl
Field Emission Scanning Kính hiển vi điện tử quét phát xạ
FESEM
Electron Microscopy trường
DMSO Dimethyl sulfoxide
Ultrasonic-assisted
UAE Trích ly có sóng siêu âm hỗ trợ
extraction method
Enzyme-assisted
EAE Trích ly có enzym hỗ trợ
extraction method
GAE Gallic acid equivalents
VI
LỜI MỞ ĐẦU
Măng cụt là loại trái cây nhiệt đới vô cùng phổ biến tại các nước Đông Nam
Á, trong đó có cả Việt Nam. Từ xa xưa, măng cụt đã được sử dụng như một loại
thuốc trị các bệnh về da, các bệnh tả, lỵ. Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa
học, măng cụt được nghiên cứu phân tích và chứng minh có chứa lượng lớn các
chất chống oxy hóa mạnh thuộc nhóm Polyphenol: xanthone, flavonoid,
triteroenoid,.... Các hợp chất này cũng đều thể hiện hoạt tính sinh học mạnh như
hoạt tính kháng viêm, kháng khuẩn, chống ung thư,… Tiềm năng ứng dụng của
măng cụt vào ngành công nghiệp dược phẩm, thực phẩm là vô cùng to lớn.
Đặc biệt, các hợp chất này được tìm thấy phân bố chủ yếu ở phần vỏ quả.
Vỏ quả măng cụt chiếm tỉ lệ lớn so với tổng khối lượng quả, khoảng 55 – 65%.
Tuy nhiên, hiện nay phần vỏ này chưa được sử dụng đúng với giá trị của nó,
các nhà sản xuất, người tiêu dùng thông thường sẽ loại bỏ như một dạng phế
thải, phân bón, không có sự thu gom quy mô lớn. Vỏ măng cụt sấy khô giúp
quá trình bảo quản dễ dàng, thuận tiện, kéo dài thời gian lưu trữ. Các nghiên
cứu chứng minh vỏ măng cụt khô vẫn giữ được hàm lượng cũng như chất lượng
của các hợp chất sinh học.
Vì vậy, nghiên cứu này sẽ đi sâu vào ‘‘Nghiên cứu quy trình trích ly một
số hợp chất Polyphenol trong vỏ quả Măng cụt khô (Garcinia mangostana L.)
định hướng ứng dụng trong công nghệ thực phẩm’’. Mục đích của nghiên cứu
nhằm nâng cao hơn nữa giá trị của quả măng cụt, tăng hiệu quả, hàm lượng và chất
lượng của hợp chất sau trích ly. Hướng nghiên cứu cụ thể là ứng dụng các hỗ trợ
của chế phẩm enzym Viscozym (phân giải nhóm hợp chất cellulase) và sóng siêu
âm để thu được hàm lượng hoạt chất lớn nhất trong thời gian thích hợp nhất. Bên
cạnh đó mong muốn tạo ra một loại vi hạt chứa hoạt chất mong muốn có khả năng
ứng dụng dễ dàng thuận tiện hơn trong cuộc sống.
Nội dung nghiên cứu của đề tài:
1. Nghiên cứu ảnh hưởng của enzym tới quá trình trích ly thu nhận một số hợp
chất Polyphenol từ vỏ quả măng cụt khô.
1
2. Nghiên cứu ảnh hưởng của sóng siêu âm tới quá trình trích ly thu nhận một
số hợp chất Polyphenol từ vỏ quả măng cụt khô.
3. Nghiên cứu tạo ra vi hạt polyme chứa hợp chất mong muốn nhằm tăng tiềm
năng ứng dụng trong công nghệ dược phẩm, thực phẩm.
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về măng cụt
1.1.1. Giới thiệu chung về măng cụt
Hình 1.1 Cây và quả măng cụt
Quả Măng cụt (Garcinia mangostana L.) là một loại quả nhiệt đới thuộc họ
Bứa (Clusiaceae), chúng được trồng nhiều ở các nước Đông Nam Á như Thái Lan,
Malaysia, Việt Nam, Indonexia… Thái Lan là quốc gia có sản lượng măng cụt lớn
nhất trên thế giới, sản xuất khoảng 3,8 triệu tấn/ năm. Ở Việt Nam, măng cụt được
trồng chủ yếu tại các tỉnh Đông Nam và châu thổ đồng bằng sông Cửu Long như
Tây Ninh, Trà Vinh, Bến Tre ….
Măng cụt trước kia được tiêu thụ chủ yếu dưới dạng trái cây tươi, tuy nhiên
hiện nay nhiều sản phẩm nước ép, mứt, kẹo măng cụt được sản xuất rộng rãi hơn.
Vỏ quả măng cụt chiếm tỉ lệ lớn (khoảng 65% khối lượng quả) và thường sẽ bị bỏ
đi – như một loại phế thải [1].
1.1.2. Phân bố và sản lượng
Ở Việt Nam, măng cụt được trồng chủ yếu ở các tỉnh thành phía Nam do
khí hậu ở đây nóng ấm giúp cây phát triển tốt. Theo số liệu thống kê năm 2016,
măng cụt được xếp vào loại trái cây đặc sản của quốc gia với diện tích gần 25.000
ha tập trung ở Nam Bộ. Trong đó, Bến Tre được mệnh danh "vương quốc măng
cụt" với diện tích lên tới 4,2 nghìn ha. Theo thống kê của Tổ chức Lương thực và
Nông nghiệp Liên hợp quốc – FAO, tổng sản lượng măng cụt cùng với xoài và ổi
tại Việt Nam năm 2018 là gần 780 nghìn tấn, đem lại nguồn lợi kinh tế to lớn.
Kết quả khảo sát hiện trạng canh tác cây măng cụt ở Đồng Nai năm 2016
cho thấy diện tích trồng măng cụt của tỉnh ước tính khoảng 656 ha. Cũng trong
3
năm này, toàn huyện Trà Ôn, Vĩnh Long có khoảng 560 ha trồng măng cụt. Năm
2016, diện tích trồng măng cụt của riêng thị xã Thuận An, Bình Dương là 680ha.
Hình 1.2 Vùng phân bố măng cụt chủ yếu tại Việt Nam
Nhận thấy tiềm năng to lớn và nguồn lợi kinh tế mà măng cụt đem lại cho
người dân, nhiều tỉnh thành đã đẩy mạnh trồng mới, phát triển các vùng trồng măng
cụt. Đến 2019, toàn tỉnh Bình Dương đã trồng hơn 1000 ha măng cụt. Năm 2021,
thành phố Bảo Lộc, Lâm Đồng có khoảng 250 - 300 ha trồng măng cụt, cả trồng
xen và trồng thuần, là nguồn cung ứng trái dồi dào. Huyện Đạ Huoai – khu vực
trồng cây ăn trái chính của Lâm Đồng có khoảng 330 ha đất trồng. Huyện Cát Tiên
trồng măng cụt với khoảng 80ha đất. Một cây măng cụt cho khoảng 100kg trái/1
vụ mùa. Còn theo khảo sát của Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện
Cầu Kè – Trà Vinh, toàn huyện có gần 500ha măng cụt cho trái ở độ tuổi từ 8 đến
trên 15 năm. Năng suất bình quân măng cụt cho trái đạt 10 - 11 tấn/ha.
Tính đến thời điểm này Tiên Phước – Quảng Nam có 275ha măng cụt (mật
độ trồng bình quân 5 cây/sào, quy ra 100 cây/ha). Trong đó, khoảng 50ha đã cho
quả. Bình quân mỗi vụ, 1 cây dưới 15 năm tuổi thu được 30kg quả, 1 cây từ hơn
15 - 25 năm tuổi đạt năng suất 50kg quả, 1 cây trên 30 năm tuổi cho 100kg quả.
Tính trung bình, mỗi mùa 1ha măng cụt cho sản lượng 5 - 10 tấn. Trên toàn tỉnh
Quảng Nam có 1000 ha trồng măng cụt, trong đó hơn 60% diện tích đã cho quả.
4
Có thể thấy rằng, diện tích và sản lượng măng cụt đang ngày càng tăng lên.
Nguồn nguyên liệu trở nên sẵn có và dồi dào nhưng lại chỉ tập trung ở các tỉnh
thành Nam Trung bộ và Nam Bộ. Do đó, để thuận tiện trong việc vận chuyển, bảo
quản, giữ chất lượng cho vỏ quả, luận văn này hướng đến việc sử dụng nguyên
liệu đã được xử lý khô.
1.1.3. Đặc điểm thực vật
Măng cụt là loại cây thân gỗ, lâu năm, có thể cao tới 10 – 15 m, cây phân
nhiều nhánh, có nhựa mủ màu vàng. Lá đơn, dày, màu lục sẫm, hình bầu dục thuôn
dài. Hoa lưỡng tính, có lá bắc. Quả măng cụt có dạng hình cầu, đường kính quả
khoảng 5 - 7 cm với vỏ quả khi chín có màu đỏ tía. Khối lượng cả quả trung bình
khoảng 60 – 80 gam.
Hình 1.3 Măng cụt và hình ảnh bổ dọc quả
Quả măng cụt được chia làm 2 phần chính là vỏ quả và thịt quả. Vỏ quả bao
gồm vỏ ngoài mỏng, cứng, sẫm màu và vỏ trong dày, mềm hơn. Thịt quả hay ruột
quả có màu trắng ngà, vị ngọt thanh, có mùi thơm nhẹ đặc trưng và được chia thành
6 – 8 múi nhỏ. Các mũi có kích cỡ khác nhau, có thể bao gồm cả hạt cứng hoặc
không.
Cây măng cụt dễ trồng và chăm sóc, có thể sinh trưởng ở nhiều loại đất khác
nhau, nơi có điều kiện thoát nước tốt. Khí hậu nhiệt đới với nhiệt độ, độ ẩm cao và
lượng mưa dồi dào là điều kiện thuận lợi cho cây phát triển mạnh.
Trước đây, mùa măng cụt thường bắt đầu vào khoảng từ tháng 4 đến tháng
6 âm lịch hàng năm. Khi đạt độ chín, quả măng cụt có màu đỏ thẫm, tròn đầy,
chuẩn vị, ngọt thơm. Hiện nay, trên địa bàn các tỉnh thành như Quảng Nam đã xuất
5
hiện các giống cây măng cụt cho sản lượng 2 vụ/ năm. Vụ 1, cây ra hoa từ tháng 3
- 4, người dân có thể thu hoạch từ tháng 7-8; cây ra hoa vụ 2 vào khoảng từ tháng
8 – 9, thời điểm tháng 12 đến tháng 01 năm sau sẽ cho trái chín có thể thu hoạch.
Để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, thời vụ ra hoa, cho quả tập trung nhất là vụ 2. Cây
măng cụt non có thể cho 200 – 300 quả, đến khi cây trưởng thành, lượng quả trung
bình mỗi mùa là 500 quả. Có cây có thể cho đến 3000 quả trong một vụ mùa.
1.1.4. Đặc điểm của vỏ quả măng cụt
Vỏ quả măng cụt chiếm khoảng 50 – 65% khối lượng quả [2]. Hiện nay,
trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có rất nhiều nghiên cứu về lợi ích của loại
quả này đối với sức khỏe con người cũng như trong công nghệ sản xuất thực phẩm
sản xuất thạch, nước ép. Với các phương pháp nghiên cứu hiện đại, nhiều công bố
cho thấy vỏ quả măng cụt chứa nhiều hợp chất polyphenol có tính chống oxy hóa
cao. Đặc biệt, các nghiên cứu đã phát hiện được có khoảng 50 loại xanthone –
nhiều nhất từ trước đến nay – tồn tại ở quả măng cụt, chiếm đa số ở phần vỏ quả.
Hình 1.4 Vi phẫu vỏ quả măng cụt
Vi phẫu từ ngoài vào trong gồm: Biểu bì vỏ là 1 lớp tế bào hình chữ nhật
đứng, kích thước khá đều với lớp cutin dày. Mô mềm đạo 6-7 lớp, tế bào hình đa
giác, kích thước không đều, xếp lộn xộn, chứa nhiều tinh thể calci oxalat hình cầu
gai và túi tiết ly bào. Mô cứng gồm 12-14 lớp, tế bào hình đa giác góc tròn, vách
dày, ống trao đổi rõ, kích thước không đều, xếp thành vòng gần liên tục. Mô mềm
đạo, tế bào hình đa giác, nhiều túi tiết ly bào, mạch gỗ bị cắt dọc trong vùng mô
mềm đạo.
Bột vỏ quả Măng cụt có màu nâu, không mùi, vị hơi chát, gồm các thành
phần sau: Tế bào mô cứng nhiều, riêng lẻ hay dính nhau 2-3 tế bào, hình dạng và
kích thước thay đổi, vách rất dày, ống trao đổi rõ. Sợi vách dày, ống trao đổi rõ,
riêng lẻ hay dính lại thành đám. Mảnh mô mềm gồm các tế bào hình đa giác, có
thể có chứa hạt tinh bột. Hạt tinh bột hình cầu, kích thước 5-10 µm, nằm riêng lẻ
6
hay tụ lại thành đám. Mảnh mạch gồm mạch xoắn, mạch vạch. Tinh thể calci oxalat
hình cầu gai. Khối nhựa có màu vàng, vàng nâu, cam.
Cellulose là phần cấu trúc phổ biến nhất của thành tế bào thực vật, chiếm
khoảng 40–50% hàm lượng [3]. Theo nghiên cứu được thực hiện trên vỏ quả măng
cụt khô, hàm lượng cellulose chiếm khoảng 43% tổng khối lượng vỏ quả. Tổng
hàm lượng Polyphenol trong vỏ quả rơi vào khoảng 20,12% đến 23,34%. Một vài
thông số khác được thể hiện trong bảng dưới:
Bảng 1.1 Hàm lượng một số thành phần hóa học trong vỏ khô của quả măng cụt
Garcinia mangostana Linn thu hoạch từ bốn vùng nông sản ở Việt Nam [4]
Tỉnh thành Vĩnh Long Bình Dương Trà Vinh Cần Thơ
Tổng lượng
Polyphenol 20,12 ± 0,46 20,45 ± 0,56 23,34 ± 0,52 21,91 ± 0,04
(%)
Hàm lượng
13,80 ± 0,23 14,15 ± 0,11 14,50 ± 0,45 13,91 ± 0,44
Tannin (%)
Hàm lượng
41,91 ± 0,28 43,44 ± 0,53 43,34 ± 0,43 41,56 ± 0,41
Cellulose (%)
Hàm lượng
9,23 ± 0,57 8,43 ± 0,50 8,40 ± 0,30 8,86 ± 0,14
tinh bột (%)
Hàm lượng
2,52 ± 0,69 3,07 ± 0,86 2,82 ± 0,63 2,79 ± 0,75
Pectin (%)
Để bảo quản và sử dụng lâu dài, vỏ măng cụt thường được làm khô, nghiền
nhỏ, lưu trữ ở nơi có độ ẩm thấp, tránh ánh sáng. Với điều kiện bảo quản tốt, ổn
định, hàm lượng và chất lượng các chất có trong vỏ quả vẫn giữ được các thông số
tương đương với vỏ quả tươi.
1.1.5. Ứng dụng của vỏ quả măng cụt
Măng cụt là loại quả nhiệt đới dễ ăn, ngọt nhẹ, được chế biến thành nhiều
dạng thực phẩm khác nhau, có thể sử dụng trực tiếp hay dưới dạng nước ép, mứt
sấy, … Đặc biệt, phần vỏ quả măng cụt được coi như một vị thuốc quý từ lâu đời.
Theo Đông y, vỏ quả Măng cụt có vị chát, tính ấm, vào kinh đại tràng. Đây
là vị thuốc chuyên dùng để sát trùng chỉ lỵ, thu liễm săn da. Trong y học cổ truyền
của một số nước như Ấn Độ, Thái Lan, Malaysia, măng cụt được dùng để điều trị
7
tiêu chảy, làm mau lành vết thương cũng như điều trị các bệnh về da, làm giãn phế
quản trong bệnh hen suyễn.
Trong dân gian Việt Nam cũng có truyền lại việc vỏ cây, vỏ quả măng cụt
có thể giúp điều trị các bệnh tiêu chảy, lỵ, chống viêm, giảm thiểu rạn da ở phụ nữ
sau sinh, trị bệnh chàm da (eczema), vảy nến, trị mụn trứng cá, chữa tàn nhang,
nám da, trị hôi miệng, …
Hiện nay bộ Y tế Việt Nam đã cho phép sử dụng hoạt chất xanthone được
chiết từ vỏ quả măng cụt vào sản xuất thuốc chữa bệnh tiêu chảy, bệnh lỵ. Hơn thế
nữa, theo các nghiên cứu của Akao và cộng sự (2008), Shan và cộng sự (2011),
xanthone được tách chiết từ măng cụt cho thấy khả năng phòng ngừa ung thư hiệu
quả [5, 6].
1.2. Tổng quan về Polyphenol
Polyphenol nói chung là hợp chất có nguồn gốc thực vật hoặc bán tổng hợp
có chứa nhân thơm, có khả năng hấp thụ ánh sáng trong vùng tử ngoại – khả kiến
(UV-Vis). Polyphenol được chia làm các nhóm nhỏ bao gồm: flavonoid (chiếm
khoảng 60%), axit phenolic, stilbene, lignan và một vài loại polyphenol khác. Các
nghiên cứu hiện nay cho thấy polyphenol có tác dụng chống lại các gốc tự do hay
chống oxi hóa, chống viêm, ổn định huyết áp, tim mạch, giảm nguy cơ mắc bệnh
tiểu đường type 2, …
Hình 1.5 Một vài nhóm chất Polyphenol điển hình
8
Trong các loại quả như nho, táo, lê trung bình chứa 200 – 300 mg
polyphenol/100g trọng lượng tươi. Polyphenol nổi bật trong các loại thực phẩm
còn có thể kể đến như là resveratrol trong rượu vang đỏ, curcumin trong củ
nghệ,… Hàm lượng polyphenol được tìm thấy trong lớp ngoài thực vật cao hơn
so với lớp bên trong. Đặc biệt, trong vỏ quả măng cụt chứa hàm lượng lớn
polyphenol, khoảng 474,53 mg GAE/100mL [7]. Bên cạnh đó, hàm lượng
phenolic trong lớp vỏ cứng bên ngoài của măng cụt có giá trị tổng phenol là
275,99±1,07 mg GAE/g, flavonoid 115,98±0,84 mg EQ/g và tannin 115,4±4,57
mg EAT/g [8].
Phần lớn lượng hợp chất thuộc nhóm polyphenol phân bố trong không
bào của tế bào thực vật, lượng ít nằm ở thành tế bào (thể hiện trong hình ảnh
dưới đây). Có thể thấy rằng nếu muốn trích ly triệt để, ta cần phá vỡ thành tế
bào cũng như phân giải màng không bào của tế bào thực vật.
Hình 1.6 Phân bố của Polyphenol trong tế bào thực vật [9]
9