Bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học nông nghiệp hà nội
đinh hải đăng ơ NG THI BIN I POLYPHENOL V KH NNG
KHNG OXI HểA CA QU SIM TRONG QU TRèNH CHN
luận văn thạc sĩ nông nghiệp Hà Nội - 2012

Bộ giáo dục và đào tạo

Hà Nội - 2012

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………

i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận
văn này là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ học vị nào.
Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ ñể thực hiện luận văn này ñược
cám ơn và các thong tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñã ñược chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác giả luận văn

ðinh Hải ðăng
Học viên
ðinh Hải ðăng
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………

iii
MỤC LỤC
Phần I: MỞ ðẦU 1
1.1 . Đặt vấn đê 1
1.2 . Mục đích yêu cầu 3
1.2.1. Mục đích 3
1.2.2. Yêu cầu 3
Phần II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
2.1.Giới thiệu về polyphenol 4
2.1.1. Định nghĩa và phân loại 4
2.1.1.1. Định nghĩa 4
2.1.1.2 Phân loại 5
2.1.2. Vai trò của polyphenol 12
2.1.2.1. Đối với thực vật 12
2.1.2.2. Đối với sản phẩm thực phẩm 12
2.1.2.3. Đối với sức khỏe con người 13
2.1.3. Sự biến đổi của polyphenol trong quá trình chín 14
2.1.3.1. Sự biến đổi của polyphenol 15
2.1.3.2. Các chất chống oxi hóa 16
2.1.3.3. Các cơ chế chống oxi hóa 18
2.2. Gíới thiệu về cây sim 20
2.2.1. Đặc điểm thực vật học 21
2.2.2. Thành phần hóa học 23

4.1.2. Chỉ số màu sắc của quả sim ở các độ chín 35
4.1.3. Hàm lượng chất khô của quả sim ở các độ chín 35
4.2. Động thái biến đổi các hợp chất phenol và khả năng kháng oxi hoá của quả
sim trong quá trình chín 39
4.2.1 Động thái biến đổi các hợp chất phenol của quả sim ở các độ chín 39
4.2.1.1. Sự biến đổi hàm lượng polyphenol tổng số 39
4.2.1.2. Sự biến đổi hàm lượng anthocyanin tổng số 41
4.2.1.3. Sự biến đổi hàm lượng flavan-3-ol 43
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………

v4.2.1.4. Sự biến đổi hàm lượng flavon và flavonol tống số 44
4.2.1.5. Sự biến đổi hàm lượng proanthocyanidin 45
4.2.2. Khả năng kháng oxy hóa của quả sim trong quá trình chín 47
4.3. Mối tương quan giữa các hợp chất phenol và khả năng kháng oxi hoá của
quả sim trong quá trình chín 50
4.3.1. Mối tương quan giữa khả năng kháng oxi hóa và hàm lượng polyphenol
tổng số 50
4.3.2. Mối tương quan giữa khả năng kháng oxi hóa và hàm lượng
anthocyanin 52
4.3.1. Mối tương quan giữa khả năng kháng oxi hóa và hàm lượng
flavonoid 53
4.3.1. Mối tương quan giữa khả năng kháng oxi hóa và hàm lượng
flavonol 55
4.3.1. Mối tương quan giữa khả năng kháng oxi hóa và hàm lượng
proanthocyanidin 56

Phần V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58


Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………

vii

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Tổng hợp phenylpropanoid
4
Hình 2.2. Phân loại các hợp chất phenol 5
Hình 2.3. Phân nhóm acid hydroxycinamic 6
Hình 2.4. Cấu trúc Catechin 7
Hình 2.5. Cấu trúc Galocatechin 7
Hình 2.6. Cấu trúc phân tử flavan-3-ol 7
Hình 2.7. Cấu trúc đặc trưng của procyanindin 8
Hình 2.8. Cấu trúc của hợp chất flavonol 8
Hình 2.9. Cấu trúc anthocyanin 9
Hình 2.10. Cấu trúc anthocyanidin 9
Hình 2.11. Cấu trúc Denphynidin 10

Hình 4.16. Mối tương quan giữa hàm lượng anthocyanin và khả năng kháng oxi
hóa của mẫu TN 52
Hình 4.17. Mối tương quan giữa hàm lượng anthocyanin và khả năng kháng oxi
hóa của mẫu TN 53
Hình 4.18. Mối tương quan giữa hàm lượng flavanoid và khả năng kháng oxi
hóa của mẫu TN 54
Hình 4.19. Mối tương quan giữa hàm lượng flavanoid và khả năng kháng oxi
hóa của mẫu HD 54
Hình 4.20. Mối tương quan giữa hàm lượng flavanoid và khả năng kháng oxi
hóa của mẫu HB 54
Hình 4.21. Mối tương quan giữa hàm lượng flavanol và khả năng kháng oxi
hóa của mẫu TN 55
Hình 4.22. Mối tương quan giữa hàm lượng flavanol và khả năng kháng oxi
hóa của mẫu HD 55
Hình 4.23. Mối tương quan giữa hàm lượng flavanol và khả năng kháng oxi
hóa của mẫu HB 56 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………

ixHình 4.24. Mối tương quan giữa hàm lượng proanthocyanidin và khả năng
kháng oxi hóa của mẫu TN 56
Hình 4.25. Mối tương quan giữa hàm lượng proanthocyanidin và khả năng
kháng oxi hóa của mẫu HD 57
Hình 4.26. Mối tương quan giữa hàm lượng proanthocyanidin và khả năng
kháng oxi hóa của mẫu HB 57
Phụ lục 1. Đường chuẩn acid gallic 62

DPPH : Diphenylpicrylhdrazyl
QE : Quercetine Equivalent
CE : Catechine Equivalent
CCE : Cyanidin Chlorid Equivalent
HD : Hải Dương
C3G : Cyanidin 3-Glucosid
HB : Hòa Bình
HD : Hải Dương
TN : Thái Nguyên
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………

1

Phần I: MỞ ðẦU

1.1. ðặt vấn ñề
Trong những năm gần đây, giới khoa học nói riêng và xã hội nói chung
giành sự quan tâm đặc biệt cho các “gốc tự do”, “stress oxi hóa” và các “chất
chống oxi hóa”. “Stress oxi hóa” là hiện tượng xuất hiện trong cơ thể sinh vật
khi có sự mất cân bằng giữa việc sản xuất các gốc tự do và hoạt động của các
chất chống oxi hóa. Hiện tượng này là nguyên nhân của rất nhiều bệnh hiểm

của thực vật và sự thấm của thành tế bào đối với nước và khí (Chirinos & cs.,
2007; Al-Saikhan & cs., 1995). Đối với các thực phẩm, các hợp chất phenol là
những chất hoạt động giữ vai trò chủ đạo quyết định hương vị của nhiều loại
sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật. Chúng ảnh hưởng đến màu sắc và vị của
hầu hết các sản phẩm thực phẩm và ở một mức độ nhất định chúng tham gia vào
các quá trình tạo ra các cấu tử thơm mới tạo nên hình thơm đặc biệt cho sản
phẩm (Lê Ngọc Tú, 2003). Về mặt y học, việc sử dụng các thực phẩm giàu các
hợp chất phenol như trà, rượu vang đỏ được chứng minh là có lợi cho sức khoẻ.
Sim (Rhodomyrtus tomentosa (Ait.) Hassk) là cây được sử dụng từ lâu
trong dân gian để chữa bệnh. Quả sim có chứa protein, chất béo, glucid, vitamin
A, thiamin, riboflavin, acid nicotinic, đặc biệt là các hợp chất polyphenol. Các
hợp chất polyphenol chủ yếu bao gồm: anthocyanin, flavan-3ol,
proanthocyanidine, flavon và flavonol. Quả sim khi chín có hàm lượng
anthocyanin cao nên quả có màu tím sẫm.Hiện nay, ở Việt Nam, việc sử dụng sim chưa đúng với giá trị của nó.
Quả sim được dùng để ăn, làm rượu sim (ở đảo Phú Quốc) và dùng để chữa
bệnh trong dân gian. Trong quan niệm của người dân, đây là loại cây dại ít có
giá trị kinh tế, vì vậy việc sử dụng và khai thác sim đến nay vẫn chỉ thực hiện
trên các cây sim hoang dại, mọc tự nhiên trên đất trống, đồi trọc trong rừng và
hải đảo, chưa có nghiên cứu nào tập trung vào nghiên cứu thành phần, kỹ thuật
trồng

, khai thác và sử dụng sim với quy mô lớn. Với hiện trạng như vậy, năm
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………

3

2007 cây sim đã được xếp vào danh sách 240 loại cây chưa khai thác đúng tiềm

Theo Shahidi và Nackz (2004), các hợp chất phenol là các sản phẩm trao đổi
chất của đường hướng shikimat va sự trao đổi phenylpropanoid. Về đặc điểm
cấu tạo, các hợp chất phenol là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có chứa
nhóm hidroyl (-OH) liên kết trực tiếp vói nguyên tử cacbon của vòng benzene.

Hình 2.1. Tổng hợp phenylpropanoid, stilbene, lignan, suberin, cutine, flavonoid và
tanin từ phenylalanine (Shahidi và nackz, 2004, trích Chirinos, 2008)

Phenol là những hợp chất thơm có nhóm hydroxyl đính trực tiếp với nhân
benzen, phân tử có nhiều nhóm hydroxyl đính trực tiếp với vòng benzen thì
được gọi là polyhydroxylphenol (monomer), nhiều monomer gắn với nhau được
gọi là polymer ( Lê Ngọc Tú, 2003) Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………

5

Phân loại
Dựa vào cấu trúc, các hợp chất phenol được phân thành phenol đơn giản, acid
phenolic, flavonoid, stilbene và lignin ( Robards et al., 1999, trích chirinos, 2008)
Hình 2.2. Phân loại các hợp chất phenol

Các hợp chất phenolic có cấu trúc đa dạng, nhưng có cấu tạo chung đặc
thù của vòng thơm hydroxyl hóa. Nhiều hợp chất được tạo ra nhờ sự polymer
hóa các monomer tạo lên các phân tử lớn như proanthocyanidin và ligin. Các
acid phenolic có thể tham gia tạo liên kết ester với các hợp chất phenol đơn giản

trao đổi chất thứ cấp của cây trồng. Chúng có khả năng kháng oxy hóa mạnh.
Bên cạnh đó, một số flavonoid có khả năng chống viêm, chống dị ứng, ngừa
bệnh gan, chống nghẽn mạch và kháng khuẩn ( Middleton et al.,2000, trích
Chrisnos, 2008).
Flavonoid được xây dựng trên khung flavone C
6
-C
3
-C
3
trong đó C
3
nằm
giữa nhóm phenyl thường liên kết với oxi. Một số flavoid có sự khác nhau cơ
bản ở mức độ chưa no và ở mức độ oxy hoá của C
3
. Ngoài ra các lớp rất đa
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………

7

dạng, sự khác nhau có thể dựa trên số thứ tự của nguyên tử C có nhóm đính kèm
với vòng (Robards et al., 1999, trích Chirinos, 2008).

Flavonoid được chia thành nhiều nhóm nhỏ: Flavonol, flavanol, anthocyanin
đều có số lượng lớn trong thực vật (Robards và Antolovic, 1997), tiêu biểu là các
nhóm sau:
Catechine và galocatechine: là cấu tử của hợp chất tanin, có trong một số cây
như bạch dương, thông, liễu, đặc biệt nhiều trong búp chè và trong các loại quả như
táo, lê, mận, nho, ổi


Kaempferol 3, 5, 7, 4’ = OH Quercetin 3, 5, 7, 3’, 4’ =OH
Myricetin 3, 5, 7, 3’, 4’, 5’ = OH Morin 3, 5, 7, 2’, 4’ = OH
Hình 2.8. Cấu trúc của hợp chất flavonol
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………

9

Anthocyanins:
Sau flavanol, flavonol thì anthocyanins cũng là một nhóm phổ biến các
flavonoid hoà tan trong nước. Chúng tạo nên mầu đỏ tươi, xanh, tím của quả và
nhiều bộ phận khác của thực vật. Anthocyanin có nhiều trong quả, rau, hoa, lá
rễ và nhiều bộ phận dự trữ khác của thực vật. Các anthocyanin là hợp chất
glycosit hoá của các nhân anthocyanidin. Có 6 loại anthocyanidin phổ biến và
cùng góp phần tạo lên mầu sắc quả: Cyanidin phổ biến nhất và sau đó đến
delphinidin, peonidin, peonidin, pelargonidin, petunidin và malvidin.
Anthocyanin tồn tại trong phạm vi rộng, chúng khác nhau bởi số gốc
đường liên kết với nhân anthocyanidin, vị trí gắn và số lượng acid aliphatic,
cinamic liên kết với phần đường. Sự có mặt của một số nhóm hydroxyl trong
anthocyanin như một hoặc một số phân tử đường làm cho hợp chất này dễ dàng
hoà tan trong nước, ethanol, methanol (trích Chirinos, 2008).
Hình 2.9. Cấu trúc anthocyanin Hình 2.10. Cấu trúc anthocyanidin
Các anthocyanin đều là các glycoside trong đó phần aglucon là
anthocyanidin. Các anthocyanin hòa tan trong nước còn anthocyanidin thì
không hòa tan trong nước. Có điện tích dương tự do mà anthocyanidin mang
tính chất của cation trong môi trường acid và mang tính chất của anion trong
môi trường kiềm, nghĩa là có khả năng tạo muối với acid và với base. Tùy theo

không tham gia vào quá trình trao đổi chất.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………

11Hình 2.13. Cấu trúc Lignin
Tanin
Là hỗn hợp của C
6
– C
1
và C
6
– C
1
– C
6
là galic acid và digalic acid ở
dàng tự do và dạng kết hợp với glucose. Hợp chất

tanin phổ biến ở thực vật,
được chia thành 2 loại:
- Tanin dễ bị thuỷ phân (gallotanin)

Hình 2.14. Cấu trúc Lignin
- Tanin không bị thuỷ phân
Dưới tác dụng của tanin, protein bị đông vón, dựa vào tính chất này đã sử
dụng tanin để thuộc da. Tanin có rất nhiều trong một số cây: ổi, hồng xiêm,
chuối… Tuy nhiên ở các bộ phận khác nhau của cây thì hàm lượng tanin rất

2.1.2.2 Vai trò của polyphenol ñối với các sản phẩm thực phẩm
Trong công nghệ thực phẩm, polyphenol là những chất hoạt động giữ vai
trò quyết định hương vị, mầu sắc của nhiều loại sản phẩm thực phẩm có nguồn
gốc thực vật (vị chát của chè, của rượu vang; mầu tím đỏ đẹp của rượu vang,
rượu sim; vị chát của sơn trà, ). Ở mức độ nhất định polyphenol tham gia vào
các quá trình tạo những cấu tử thơm mới tạo lên mùi thơm đặc biệt cho sản
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………

13

phẩm. Các dịch chiết polyphenol có khả năng kìm hãm sự phát triển của vi sinh
vật nên có thể ứng dụng để bảo quản thực phẩm. Nghiên cứu của tiến sỹ
Kumudavally trong thí nghiệm với thịt cừu, chiết xuất từ trà xanh cho phép bảo
quản thịt cừu ở nhiệt độ 25
0
C và độ ẩm là 85% cho thấy chiết xuất từ trà xanh
giàu chất polyphenol cho phép loại bỏ vi khuẩn xâm nhập làm hỏng thịt trong
vòng 4 ngày. Hơn nữa
,
việc sử dụng chiết xuất từ trà xanh để bảo quản thịt tươi
sống không làm thay đổi mùi vị của thịt.
Ngoài ra theo tiến sĩ Jonathan Santas trường đại học Barcelona, các hợp
chất chống oxi hóa trong hành tây có thể kìm hãm rất tốt quá trình oxi hóa chất
béo trong một số sản phẩm như mayonnaise, bơ, phomat,…
(http://www.angi.com.vn/diem-tin/khoa-hoc-thuc-pham/1349-chat-bao-quan-tu-
nhien-tu-hanh-tay).
Trong công nghiệp sản xuất bia, giải khát, tanin có tác dụng làm trong bia
và nước giải khát (Đái Duy Ban, 2008).

2.1.2.3. Vai trò của Polyphenol ñối với sức khỏe con người