TÓM TẮT:
Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của thời gian chần và nhiệt độ chần lên hàm lượng anthocyanin, hàm lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích từ bắp cải tím. Tại thời gian chần 60s, hàm lượng anthocyanin, hàm lượng polyphenol tổng và hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích bắp cải tím đều đạt cực đại ở các giá trị tương ứng là 5.95 mgGAE/l, 25.73 mg/l và 1.12 mgTE/l. Khi chần bắp cải ở nhiệt độ cao hơn 70oC, trong khi hàm lượng polyphenol có xu hướng giảm nhẹ thì hàm lượng anthocyanin lại thay đổi không đáng kể. Ngoài ra, hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích có xu hướng thay đổi tương tự hàm lượng polyphenol.
Từ khóa: Anthocyanin, bắp cải tím, thời gian chần, nhiệt độ chần.
1. Đặt vấn đề
Anthocyanin là những hợp chất glycoside hòa tan trong nước có mặt phổ biến trong tự nhiên. Ở thực vật, chúng giúp chống lại các tia cực tím có hại, thu hút côn trùng để phân tán hạt và thụ phấn. Anthocyanin đã được sử dụng như là thành phần trong chế độ ăn uống của con người trong suốt lịch sử và đã nhận được sự quan tâm đáng kể do các lợi ích sức khỏe mà chúng đem lại. Anthocyanin là hợp chất chống oxy hóa tốt do tính ức chế các gốc tự do hiệu quả [1]. Hầu hết các lợi ích về sức khỏe được đề cập của anthocyanin ít nhiều liên quan đến cơ chế chống oxy hóa của chúng [2]. Các nghiên cứu in vitro của anthocyanin đã chỉ ra rằng các hợp chất này có thể có tác dụng bảo vệ chống lại bệnh mãn tính như bệnh tim mạch, ung thư và nhiễm virus, kháng viêm. Ngoài ra, anthocyanin cũng có khả năng ngăn ngừa bệnh béo phì và kiểm soát bệnh tiểu đường [3].
Bắp cải tím là một nguồn giàu anthocyanin. Anthocyanin của bắp cải tím được xác định bao gồm cyanidin-3,5-diglucoside. Bắp cải tím là nguồn anthocyanin đầy hứa hẹn ứng dụng làm phụ gia tạo màu sắc cho thực phẩm, vì chúng có sự thay đổi màu trong khoảng pH rộng hơn so với các loại rau chứa anthocyanin khác [4].
Chần là quá trình xử lý nguyên liệu ở nhiệt độ cao, sử dụng nước nóng hoặc hơi nước. Quá trình chần được chia thành ba giai đoạn: gia nhiệt nguyên liệu đến giá trị nhiệt độ chần, giữ nguyên liệu ở nhiệt độ chần trong một khoảng thời gian xác định và làm nguội nhanh nguyên liệu hoặc chuyển nhanh sang công đoạn chế biến tiếp theo. Mục đích của quá trình chần nhằm để vô hoạt enzyme, ức chế vi sinh vật, giúp ổn định cấu trúc, màu sắc, hương vị và giá trị dinh dưỡng. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chần; trong đó, hai thông số công nghệ quan trọng của quá trình chần là thời gian chần và nhiệt độ chần. Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của thời gian chần và nhiệt độ chần lên hàm lượng polyphenol tổng, hàm lượng anthocyanin và hoạt tính chống oxi hóa của dịch trích từ bắp cải tím được khảo sát nhằm thu được điều kiện chần tốt nhất lưu giữ hàm lượng các hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa của bắp cải tím trong quá trình chế biến.
2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Nguyên liệu sử dụng: Bắp cải tím được trồng tại các nông trại tại Đà Lạt. Lá bắp cải nguyên liệu có màu tím sẫm, giòn và cứng. Tránh mua những cây bắp cải có lá vàng, mùi ôi hay lõi bị nứt.
2.2. Thu nhận dịch trích từ bắp cải tím
Bắp cải tím → rửa → chần → xay → trích ly → lọc dịch trích
2.3. Khảo sát ảnh hưởng của quá trình chần
Trong quá trình chần, hai yếu tố được khảo sát là thời gian chần và nhiệt độ chần. Tỷ lệ nguyên liệu và nước chần được cố định 1:20. Thời gian chần được thay đổi ở các giá trị 30, 60, 90, 120 và 150s. Thời gian chần tốt nhất được cố định cho thí nghiệm khảo sát nhiệt độ chần ở các giá trị 50, 60, 70, 80 và 90oC.
2.4. Phương pháp phân tích
Hàm lượng anthocyanin được đo bằng phương pháp pH vi sai [5]. Phương pháp này dựa trên sự thay đổi màu sắc của chất màu anthocyanin theo pH. Tại pH = 1 các anthocyanin tồn tại ở dạng oxonium hoặc flavylium, còn ở pH = 4.5 thì chúng lại ở dạng carbinol không màu.
Hàm lượng polyphenol tổng được xác định bằng phương pháp Folin-Ciocalteu [6]. Phương pháp này dựa trên phản ứng oxy hóa của các polyphenol với thuốc thử Folin-Ciocalteu, tạo ra sản phẩm có màu xanh lam được xác định ở bước sóng 765nm. Hàm lượng polyphenol được tính toán theo đường chuẩn acid gallic và được biểu thị bằng mg tương đương lượng acid gallic trên một đơn vị thể tích (mgGAE/l).
Hoạt tính chống oxi hóa được xác định bằng phương pháp bắt gốc tự do DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) [5]. Các chất chống oxy hóa theo cơ chế dập tắt gốc tự do sẽ làm giảm màu tím của dung dịch DPPH được đo độ hấp thu ở bước sóng 515 nm. Hoạt tính chống oxy hóa theo phương pháp DPPH được tính toán theo đường chuẩn Trolox và được biểu thị dưới dạng mg đương lượng Trolox trên một đơn vị thể tích (mgTE/l).
2.5. Phương pháp xử lý số liệu
Dữ liệu thực nghiệm được phân tích bằng phần mềm SPSS 15 (SPSS Inc. Chicago, U.S.A) sử dụng những kỹ thuật thống kê cơ bản. Phân tích phương sai một nhân tố (one-way ANOVA) được áp dụng để xác định sự khác nhau giữa các chế độ xử lý mẫu và Tukeys Multiple Range test được áp dụng để xác định sự khác biệt có ý nghĩa giữa các giá trị trung bình ở mức ý nghĩa 5%. Tất cả thí nghiệm và những chỉ tiêu phân tích được lặp lại 3 lần.
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Ảnh hưởng của thời gian chần
Kết quả ảnh hưởng của thời gian chần lên hàm lượng polyphenol tổng, hàm lượng anthocyanin và hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích từ bắp cải tím được trình bày dưới đây.
Kết quả trên biểu đồ Hình 1 cho thấy hàm lượng polyphenol có xu hướng giảm dần sau khi đạt cực đạt tại thời gian chần là 60s (5.95 mgGAE/l). Mẫu 120s và 150s không có sự thay đổi khác biệt về hàm lượng polyphenol tổng. Điều này được giải thích do thời gian chần quá lâu làm phá vỡ, chia tách tế bào giải phóng một số enzyme polyphenol oxidase nên làm giảm hàm lượng polyphenol tổng. Đồng thời, thời gian chần dài cũng tăng sự tiếp xúc trực tiếp của nguyên liệu với các tác nhân gây oxy hóa dẫn đến giảm hàm lượng polyphenol [6].
Hình 2 cho thấy khi tăng thời gian chần, hàm lượng anthocyanin có xu hướng tăng và giảm dần sau khi đại cực đại tại thời gian chần 60s (25.73 mg/l). Enzyme polyphenol oxidase cũng có khả năng oxy hóa làm giảm hàm lượng anthocyanin. Ngoài ra, so với các hợp chất polyphenol, anthocyanin kém bền hơn trong điều kiện xử lý nhiệt.
Kết quả thu được trong Hình 3 cho thấy tại thời gian chần 60s, hoạt tính chống oxi hóa cao nhất (1.12 mgTE/l). Khi tăng thời gian chần cao hơn 60s, hoạt tính chống oxi hóa có xu hướng giảm đáng kể. Tuy nhiên, khi kéo dài thời gian lên 120s và 150s thì hoạt tính chống oxi hóa thay đổi không đáng kể.
Có mối liên hệ giữa hàm lượng polyphenol tổng và hàm lượng anthocyanin với hoạt tính chống oxi hóa của dịch trích từ bắp cải tím. Có thể kết luận rằng, các hợp chất polyphenol và anthocyanin trong dịch trích bắp cải tím chống oxy hóa theo cơ chế dập tắt gốc tự do.
3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ chần
Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ chần lên hàm lượng polyphenol tổng, hàm lượng anthocyanin và hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích từ bắp cải tím được trình bày dưới dây.
Hình 4 cho thấy tại nhiệt độ 70oC, hàm lượng polyphenol tổng đạt cực đạt (5.57 mgGAE/l) và sau đó có xu hướng giảm nhẹ tại các nhiệt độ cao hơn. Chần với mục tiêu chính hạn chế quá trình oxy hóa của enzyme polyphenol oxidase [7]. Tuy nhiên, việc chần ở nhiệt độ cao hơn 70oC có thể phá hủy một phần hàm lượng polyphenol trong nguyên liệu.
Hình 5 cho thấy tại nhiệt độ 70oC, hàm
lượng anthocyanin đạt cực đại (39.19 mg/l) và thay đổi không đáng kể ở các
nhiệt độ chần cao hơn. Việc chần nguyên liệu ở nhiệt độ thích hợp giúp lưu giữ
hàm lượng anthocyanin so với mẫu không chần hay chần ở nhiệt độ không thích
hợp. Điều này là kết quả của sự giảm quá trình phân hủy anthocyanin xúc tác bởi
enzyme polyphenol oxidase. Ngoài ra, nhiệt độ còn giúp giải phóng các
anthocyanin trong tế bào do sự thay đổi tính thấm của lớp biểu bì [5].
Kết quả phân tích ở Hình 6 cho thấy nhiệt độ chần ảnh hưởng đáng kể lên hoạt tính chống oxi hoá của bắp cải tím. Ở nhiệt độ chần 60oC và 70oC, hoạt tính chống oxi hóa đạt cực đại và giảm đáng kể ở các nhiệt độ cao hơn. Điều này có thể được giải thích do sự đóng góp của thành phần polyphenol vào hoạt tính bắt gốc tự do cao hơn hợp chất anthocyanin. Tại những nhiệt độ cao, trong khi hàm lượng anthocyanin không thay đổi thì hàm lượng polyphenol lại giảm đáng kể dẫn đến giảm hoạt tính chống oxy hóa của dịch bắp cải tím.
4. Kết luận
Nhiệt độ chần và thời gian chần ảnh hưởng đáng kể lên hàm lượng polyphenol, hàm lượng anthocyanin và hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích từ bắp cải tím. Khi tăng thời gian chần, hàm lượng polyphenol, carotenoid và hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích đều tăng và đạt cực đại ở 60s. Tuy nhiên, khi kéo dài thời gian chần, các giá trị trên đều giảm đáng kể. Ở những nhiệt độ chần thấp (50 - 70oC), hàm lượng polyphenol, carotenoid và hoạt tính chống oxy hóa đều tăng khi tăng nhiệt độ chần. Tuy nhiên, ở nhiệt độ chần cao hơn 70oC, trong khi hàm lượng anthocyanin thay đổi không đáng kể thì hàm lượng polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa lại có xu hướng giảm. Có sự tương quan rõ rệt giữa hàm lượng polyphenol và hoạt tính bắt gốc tự do DPPH của dịch trích từ bắp cải tím ■
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1. R. E. Wrolstad, “Anthocyanin pigments - Bioactivity and coloring properties,” J. Food Sci., vol. 69, no. 5, pp. C419 - C425, 2004.
2. J.-M. Kong, L.-S. Chia, N.-K. Goh, T.-F. Chia, and R. Brouillard, “Analysis and biological activities of anthocyanins,” Phytochemistry, vol. 64, no. 5, pp. 923 - 933, 2003.
3. P. Bridle and C. F. Timberlake, “Anthocyanins as natural food colours-selected aspects,” Food Chem., vol. 58, no. 1 - 2, pp. 103 - 109, 1997.
4. H. Mohr and P. Schopfer, “Biosynthetic metabolism,” in Plant Physiology, Springer, 1995, pp. 275 - 284.
5. M. Rossi, E. Giussani, R. Morelli, R. Lo Scalzo, R. C. Nani, and D. Torreggiani, “Effect of fruit blanching on phenolics and radical scavenging activity of highbush blueberry juice,” Food Res. Int., vol. 36, no. 9 - 10, pp. 999 - 1005, 2003.
6. V. Dewanto, X. Wu, K. K. Adom, and R. H. Liu, “Thermal processing enhances the nutritional value of tomatoes by increasing total antioxidant activity,” J. Agric. Food Chem., vol. 50, no. 10, pp. 3010 - 3014, 2002.
7. A. Patras, N. P. Brunton, C. ODonnell, and B. K. Tiwari, “Effect of thermal processing on anthocyanin stability in foods; mechanisms and kinetics of degradation,” Trends Food Sci. Technol., vol. 21, no. 1, pp. 3 - 11, 2010.
EFFECTS OF THE BLANCHING ON ANTHOCYANIN CONTENT,
TOTAL PHENOLICS CONTENT AND ANTIOXIDANT ACTIVITY
OF RED CABBAGE EXTRACTS
● MSc. DANG THANH THUY
● MSc. NGUYEN QUOC DUY
● BUI THI THU
Faculty of Chemical and Food Technology, Nguyen Tat Thanh University
ABSTRACT:
This study is to analyze the effect of blanching time and temperature on the anthocyanin content, total polyphenol content and antioxidant activity of the red cabbage. With the blanching time of 60 seconds, the anthocyanin content, total polyphenol content and antioxidant activity of the red cabbage extracts were highest at 5.95 mgGAE/l, 25.73 mg/l and 1.12 mgTE/l, respectively. With the blanching temperature of over 70oC, while the polyphenol content decreased slightly, the anthocyanin content varied negligibly. In addition, the antioxidant activity of the extracts tends to follow the same trend as the polyphenol content.
Keywords: Anthocyanin, red cabbage, blanching time, blanching temperature.
