Luận án Tiến sĩ Công nghệ thực phẩm: Ứng dụng các kỹ thuật lên men, xử lý nhiệt và nano trong chế biến và nâng cao giá trị các chất có hoạt tính sinh học trong tỏi

Luận án với mục tiêu nâng cao và cải thiện sinh khả dụng của các chất có hoạt tính sinh học trong tỏi thông qua quy trình chế biến sản phẩm tỏi (tỏi đen và tỏi len men lactic) và công nghệ nano.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Công nghệ thực phẩm: Ứng dụng các kỹ thuật lên men, xử lý nhiệt và nano trong chế biến và nâng cao giá trị các chất có hoạt tính sinh học trong tỏi BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN ÁI THẠCH ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT LÊN MEN,XỬ LÝ NHIỆT VÀ NANO TRONG CHẾ BIẾN VÀ NÂNG CAO GIÁ TRỊ CÁC CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG TỎI LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÃ NGÀNH 62540101 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN ÁI THẠCH ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT LÊN MEN,XỬ LÝ NHIỆT VÀ NANO TRONG CHẾ BIẾN VÀ NÂNG CAO GIÁ TRỊ CÁC CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG TỎI LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÃ NGÀNH 62540101 NGƯỜI HƯỚNG DẪN PGs. Ts. NGUYỄN MINH THỦY Ts. HÀ PHƯƠNG THƯ 2020 LỜI CẢM TẠ Tôi xin chân thành cảm ơn PGs. Ts. Nguyễn Minh Thủy và Ts. HàPhương Thư đã hướng dẫn tận tình; truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệmquý báu; động viên và giúp đỡ tôi rất nhiều để tôi hoàn thành luận án tiến sĩ. Tôi xin thể hiện lòng biết ơn đến: Quý Thầy, Cô và các anh, chị, em nghiên cứu viên trong Bộ môn Côngnghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ đã truyền đạtkiến thức và quan tâm, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu. Tập thể cán bộ Phòng Vật liệu Nano Y sinh, Viện Khoa học Vật liệu;Phòng Hóa sinh Ứng dụng, Phòng Hoạt chất Sinh học, Phòng Nghiên cứu cáchợp chất thiên nhiên, Viện Hóa học; Phòng Công nghệ sinh học Enzyme, ViệnCông nghệ Sinh học; Phòng Thiết bị dùng chung, Viện Kỹ thuật Nhiệt đới;Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên – Viện Hàn lâm Khoa học và Côngnghệ Việt Nam đã tạo điều kiện nghiên cứu, giúp đỡ và truyền đạt kiến thứccho tôi. Tập thể cán bộ Phòng nghiên cứu chuyên sâu, Trường Đại học Cần Thơđã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu. Các anh, chị, em và tập thể lớp Cao học Công nghệ sau thu hoạch K21đã hỗ trợ tôi trong quá trình nghiên cứu. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến: Ban giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ; Ban giám hiệu Trường Đại học Tiền Giang; Lãnh đạo Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Ban chủ nhiệm Khoa Nông nghiệp; Lãnh đạo Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học; Ban chủ nhiệm Khoa Sau đại học; Đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và làm luận án. Ngoài ra, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ba Mẹ và người thân đã nuôidạy và giúp đỡ, động viên tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập, nghiêncứu làm luận án. Trân trọng, Nguyễn Ái Thạch TÓM TẮT Các sản phẩm chế biến từ tỏi (Allium sativum L.) có thể mở ra hướng sửdụng tỏi nhiều hơn để đáp ứng nhu cầu sức khỏe và phòng chống bệnh tật chongười sử dụng. Tỏi đen hoặc tỏi lên men thể hiện tác dụng chống oxy hóamạnh mẽ và hương vị dịu hơn so với tỏi tươi. Bên cạnh đó, hội tụ của côngnghệ nano với các công nghệ khác cũng sẽ tác động lớn đến sản xuất, chế biếnvà bảo quản tỏi. Vì vậy, nghiên cứu tác động của kỹ thuật chế biến, bảo quản,xây dựng các mô hình động học biến đổi các hoạt chất quan trọng trong cácsản phẩm từ tỏi với công nghệ nano được ứng dụng nhằm duy trì và nâng caochất lượng sản phẩm cho quá trình sử dụng ở mức độ cao và hiệu quả hơn. Củ tỏi được thu hoạch ở độ tuổi 130-135 ngày sau khi gieo có chất lượngcao nhất và cường độ hô hấp thấp. Nhiệt độ 0 oC cung cấp điều kiện tồn trữ tốtnhất đảm bảo chất lượng của củ tỏi đến 180 ngày tồn trữ trong bao bì vải lưới. Trong chế biến tỏi đen, cả hai biện pháp chần và lạnh đông tỏi nguyên củđều cho hàm lượng các hợp chất sinh học cao hơn so với tỏi tươi. Thực hiệnquá trình đông lạnh tỏi trong thời gian 36 giờ ở nhiệt độ -18 oC là biện pháptiền xử lý hiệu quả cho hàm lượng các hợp chất sinh học và khả năng chốngoxy hóa cao. Nhiệt độ 70oC tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chế biến tỏiđen, cụ thể hàm lượng polyphenol tăng 6,5 lần so với tỏi tươi. Các thông số tốiưu đạt được khi sấy tỏi đen ở nhiệt độ 58,78oC với thời gian 12,25 giờ. Ngoàira, sản phẩm tỏi đen có khả năng tồn trữ tốt ở nhiệt độ mát (5oC) trong bao bìnhôm. Trong điều kiện này, hàm lượng các hợp chất sinh học trong sản phẩmđược duy trì ở mức độ cao nhất. Trong chế biến tỏi lên men lactic, các tép tỏi được chần ở nhiệt độ 80oCtrong 90 giây thể hiện sự tổn thất thấp nhất các hợp chất trên. Trong quá trìnhlên men acid lactic, hàm lượng polyphenol và flavonoid tổng số, hoạt tínhchống oxy hóa của tỏi tăng lên đáng kể. Trong khi đó, hàm lượng thiosulfinategiảm dần sau 6 ngày lên men trong dung dịch có nồng độ muối NaCl 1% vàmật độ vi khuẩn Lactobacillus plantarum 10 6 CFU/mL. Bên cạnh đó, sảnphẩm tỏi lên men lactic vẫn duy trì được các hợp chất sinh học (polyphenol,flavonoid và thiosulfinate) và khả năng chống oxy hóa khi được bảo quản ởđiều kiện nhệt độ 4-6 oC trong dung dịch lên men thanh trùng trong thời gian 2tháng. i Từ các kết quả đạt được (được đề cập phần trên) cho thấy tỏi đen là sảnphẩm chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học hơn tỏi lên men lactic. Hệnano tỏi đen được chế tạo bởi alginate có kích cỡ hạt trong khoảng 60-80 nmđo bằng kính hiển vi điện tử quét và phân bố trong nước với kích thước 109-178 nm. Các hạt nano tỏi đen phân tán khá ổn định với điện thế zeta -11-22,5mV và không có sự hình thành các hợp chất mới trong quá trình chế tạo hạtnano thông qua phổ chuyển đổi hồng ngoại Fourier. Hệ nano tỏi đen đều dương tính và có hoạt tính vượt trội so với tỏi đentrên tế bào ung thư biểu mô biểu bì miệng, tế bào ung thư gan, tế bào ung thưphổi, tế bào ung thư biểu mô thận kh ...