LỜI CÁM ƠN

Sau hơn 3 tháng nghiên cứu làm đề tài: “Nghiên cứu tách chiết và khảo sát
hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long” đến nay đã được
hoàn thành. Để đạt được kết quả nghiên cứu như ngày hôm nay em đã nhận được sự
giúp đỡ của quý thầy, cô gia đình và bạn bè.
Lời đầu tiên em xin gửi tới Ban Giám hiệu và các phòng ban trường Đại học
Nha Trang, các cán bộ giảng viên đang công tác trong trường lời chúc sức khỏe và
niềm tự hào được sống và học tập trong ngôi trường này.
Đặc biệt em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc nhất tới T.S Huỳnh Nguyễn
Duy Bảo đã tận tình hướng dẫn, đôn đốc, chỉ bảo tạo điều kiện cho em hoàn thành đề
tài này.
Em xin chân thành cám ơn quý thầy, cô trong khoa Công nghệ Thực phẩm đã
truyền đạt cho em những kiến thức quý báu và tận tình giải đáp những thắc mắc khó
khăn của em trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Xin cám ơn các cán bộ các phòng thí nghiệm: Công nghệ Thực phẩm, Công
nghệ Chế biến, phòng Hóa sinh – Vi sinh, Viện Công nghệ Sinh học và môi trường đã
tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề tài.
Cuối cùng em xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè và các anh chị khóa trước
đã động viên và góp ý kiến giúp em hoàn thành đề tài này.
Nha Trang, ngày 11 tháng 07 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Mỹ Nương
- i - MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN
MỤC LỤC i


2.2.1.4. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung
môi/nguyên liệu đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả
thanh long (TN3) 23
2.2.1.5. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết
đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long (TN4) 24
2.2.1.6. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm chiết
đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long (TN5) 26
2.2.1.7. Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng chống
oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long (TN6) 27
2.2.2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 29
2.2.2.1. Xác định thành phần khối lượng của quả thanh long 29
2.2.2.2. Xác định một số thành phần hóa học của vỏ quả thanh long 29
2.2.2.3. Phân tích khả năng khử gốc tự do 1,1-diphenyl-2pycrylhydrazyl
(DPPH) 30
2.2.2.4. Phân tích tổng năng lực khử 30
2.2.2.5. Xác định độ ẩm của nguyên liệu 30
2.3.PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 30
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31
3.1.Thành phần khối lượng của quả thanh long 31
3.2.Hàm lượng nước, betacyanin và Vitamin C trong vỏ quả thanh long 32
3.3.Ảnh hưởng của dung môi chiết đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết
từ vỏ quả thanh long 32
3.4. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến khả năng chống oxy hóa của dịch
chiết từ vỏ quả thanh long 35
3.5.Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến hoạt tính chống oxy hóa
của dịch chiết từ vỏ quả thanh long. 37
3.6. Ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết đến khả năng chống oxy hóa của dịch
chiết từ vỏ quả thanh long 40
3.7.Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm chiết đến hoạt tính chống oxy hóa của dịch

Bảng 1.1. Thành phần sinh hóa của quả thanh long trong 100g phần ăn được 4
Bảng 3.1. Thành phần khối lượng của quả thanh long 31
Bảng 3.2. Hàm lượng nước, betacyanin và Vitamin C trong vỏ quả thanh long
trình bày ở bảng 3.2. 32
Bảng 3.3. Kết quả xác định hàm lượng betacyanin trong 2 lần chiết của dịch chiết
từ vỏ quả thanh long. 50

- vi -
DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Hình ảnh cây thanh long 5
Hình 1.2. Hình ảnh các loại quả thanh long 6
Hình 1.3. Nguồn chứa nhiều betaxanthin 10
Hình 1.4. Nguồn chứa nhiều betacyanin 10
Hình 1.5. Cấu trúc phân tử acid betalamic và vài betacyanin thường gặp 11
Hình 1.6. Thực phẩm chứa Vitamin E và công thức cấu tạo của Vitamin E 14
Hình 1.7. Công thức cấu tạo của vitamin C 15
Hình 2.1. Hình ảnh của nguyên liệu vỏ quả thanh long sau khi xử lý 17
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình dự kiến tách chiết chất chống oxy hóa từ vỏ quả 18
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi chiết đến
khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long. 20
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ dung môi chiết chất có khả
năng chống oxy hóa cao nhất 22
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung
môi/nguyên liệu đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long 23
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết
đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ vỏ quả thanh long 25

dịch chiết từ vỏ quả thanh long 43
Hình 3.15. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến tổng năng lực khử của dịch chiết từ
vỏ quả thanh long. 44
Hình 3.16. Dịch chiết của vỏ quả thanh long với các lần chiết khác nhau 45
Hình 3.17. Ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH của
dịch chiết từ vỏ quả thanh long 46
Hình 3.18. Ảnh hưởng của số lần chiết đến tổng năng lực khử của dịch chiết từ
vỏ quả thanh long 46
Hình 3.19. Sơ đồ quy trình tách chiết chất chống oxy hóa từ vỏ quả thanh long 48
Hình 3.20. Sản phẩm dịch chiết chất chống oxy hóa thu được từ vỏ quả 49
- 1 -
MỞ ĐẦU
1. Lý do thực hiện đề tài.
Ngày nay khi xã hội đang tiến dần vào hội nhập nền kinh tế thị trường, đời sống
con người ngày càng tăng cao kéo theo những yêu cầu cao hơn lúc trước. Cụ thể là
trong yêu cầu sử dụng thực phẩm, ngày nay thực phẩm không chỉ đơn thuần đáp ứng
nhu cầu ăn uống hằng ngày mà còn phải có khả năng chữa bệnh, làm đẹp hoặc một số
chức năng khác… Đặc biệt là các hợp chất chiết xuất từ tự nhiên do nó có những ưu
điểm nhất định đáp ứng được yêu cầu của con người. Hiện nay, các bệnh như ung thư,
tim mạch, đau khớp, sự lão hóa sớm, đục thủy tinh thể… xuất hiện ngày càng nhiều.
Vì vậy, nhu cầu sử dụng các hợp chất có hoạt tính sinh học từ tự nhiên như các loại
vitamin C, vitamin E, lycopene, betacyanin, betacarotene… ngày càng cao.
Trong những năm gần đây, bên cạnh các loại đặc sản được người tiêu dùng
trong và ngoài nước biết đến từ lâu như cà phê Đaklak, bưởi Phúc Trạch, nước mắm
Phú Quốc, vải thiều Lục Ngạn, thì quả thanh long Bình Thuận cũng đã trở thành một
trong những mặt hàng được nhà nước bảo hộ nhãn hiệu độc quyền trên phạm vi cả
nước và trên thế giới.

Trong quá trình thực hiện đề tài này mặc dù đã cố gắng hết mình, tìm hiểu kỹ
song do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học và do kiến thức còn hạn
chế, cũng như khó khăn về điều kiện thực nghiệm nên đề tài không tránh khỏi những
thiếu sót kính mong sự chỉ bảo của quý thầy cô cũng như sự góp ý kiến của các bạn
sinh viên để đề tài có thể được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô và các bạn!
- 3 -
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ THANH LONG
1.1.1. Tên gọi
Tên Việt Nam: Thanh long
Họ: Xương rồng (Cactaceae)
Tên tiếng Anh: Pitaya (hay Pitahaya, Dragon fruit)
Tên khoa học: Hylocereus spp.
1.1.2. Đặc điểm hình thái - sinh trưởng
Đặc điểm hình thái:
- Thanh long thuộc loại thân leo trườn, dài đến 10m, phân nhánh nhiều, bám vào
các giá thể nhờ rễ phụ rất phát triển.

hợp về nhiệt độ, độ ẩm và phòng trừ nấm bệnh sau thu hoạch tốt, thanh long có thể bảo
quản trong 40 ngày. Ngoài ra, thanh long thuộc nhóm trái không có đỉnh hô hấp khi
chín. Vì vậy, khác với các loại trái cây khác như chuối, xoài có thể hái trái khi còn
xanh và sau đó ủ chín thì thanh long phải thu hoạch đúng lúc trái chín; khi đó sẽ cho
chất lượng trái tốt hơn.
Độ chua của trái giảm rất nhanh từ ngày thứ 22 đến ngày 28 sau khi nở hoa và
tiếp tục giảm nhưng không đáng kể (từ 1,5% xuống 0,04% ). Độ Brix tăng từ ngày thứ
25 (12%) sau khi hoa nở và cao nhất ở ngày ở ngày thứ 28 và ngày thứ 43 (14% ). Để
tiêu thụ thị trường trong nước, nông dân thích để trái trên cây lâu hơn vì người tiêu
dùng thích trái có vị ngọt hơn.
Bảng 1.1. Thành phần sinh hóa của quả thanh long trong 100g phần ăn được

Thành phần Hàm lượng
Hàm lượng chất khô (g) 13
Đường khử (g) 6,1
Đường tổng số (g) 11,5
Acid hữu cơ (g) 0,13
Protein (g) 0,53
K (mg) 212,2
P
2
O
5
(mg) 8,3
Ca (mg) 134,5
Mg (mg) 60,4
Vitamin C (mg) 9,4
Xơ (g) 0,71

- 5 -
Thanh long ruột hồng vỏ hồng Thanh long ruột trắng vỏ vàng
Hình 1.2. Hình ảnh các loại quả thanh long

1.1.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ thanh long ở Việt Nam và trên thế giới
Việt Nam được đánh giá là một trong bốn quốc gia có trái thanh long nhiều nhất
thế giới. Hiện nay ở nước ta có hai vùng trồng thanh long xuất khẩu chính của cả nước
là Chợ Gạo (Tiền Giang) và Bình Thuận, trong đó Bình Thuận là tỉnh đứng đầu cả
nước về trái thanh long cả về sản lượng, diện tích, năng suất và chất lượng. Tổng diện
tích trồng thanh long của hai vùng này là 14 nghìn hecta, chiếm trên 90% tổng diện
tích cả nước.
- 7 - Toàn tỉnh có trên 228 cơ sở thu mua, tiêu thụ và xuất khẩu thanh long, trong đó
có 11 doanh nghiệp xuất khẩu. Có 4 đơn vị được cấp chứng chỉ sản xuất thanh long
theo tiêu chuẩn EurepGAP.
Hiện nay, có 6 cơ sở đạt tiêu chuẩn xuất khẩu sang Mỹ:
- Hợp tác xã thanh long Hàm Minh.
- Công ty TNHH thanh long Hoàng Hậu.
- Công ty TNHH Bảo Thanh.
- Công ty SADACO.
- Công ty TNHH Phương Giảng.
- Công ty TNHH Phúc Duyên
Trước đây được trồng chủ yếu ở Bình Thuận (Phan Thiết), Ninh Thuận, Buôn
Ma Thuột, Long An. Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế
nước nhà, đời sống của nhân dân được nâng cao, thị trường tiêu thụ trong và ngoài
nước được mở rộng, thanh long trở thành loại trái cây mới, có giá trị và có hiệu quả
kinh tế và kim ngạch xuất khẩu ổn định. Thanh long là một trong 40 mặt hàng xuất

Thuận đang xây dựng một dự án sản xuất thanh long đóng hộp xuất khẩu với công suất
khoảng 7.000 tấn/năm. Khi dây chuyền đi vào hoạt động sẽ thải ra một khối lượng
đáng kể vỏ quả thanh long (trên 2.000 tấn/năm), đồng nghĩa với việc thải bỏ một
nguồn lớn chất chống oxy hóa từ vỏ quả thanh long. Vì vậy, song song với việc phát
triển các sản phẩm chế biến từ thanh long, thì vấn đề nghiên cứu tách chiết chất chống
oxy hóa có trong vỏ quả thanh long là nhằm giải quyết lượng phế thải và đem ứng
dụng trong công nghiệp thực phẩm là rất cần thiết và thiết thực với hiện nay.
1.2. TỔNG QUAN VỀ CHẤT CHỐNG OXY HÓA TRONG RAU QUẢ
1.2.1. Giới thiệu chất chống oxy hóa
Chất oxy hoá còn gọi là các gốc tự do sinh ra từ quá trình chuyển hóa trong cơ
thể và gây hại cho các tế bào.
Chất chống oxy hóa là một loại hóa chất giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá
trình oxy hóa các chất khác. Chất chống oxy hóa ngăn quá trình phá hủy này bằng
cách khử đi gốc tự do, kìm hãm sự oxy hóa bằng cách oxy hóa chính chúng.
Chất chống oxy hoá là chất ngăn cản sự oxy hóa do oxy nguyên tử. Đó là phản
ứng của hợp chất hữu cơ với oxy trong điều kiện bình thường ở hệ tiêu hóa.
Các chất hữu cơ thông thường có trong thực phẩm như acid béo không bão hòa,
các loại rượu, các hợp chất phenol, amin. Các chất đó vào trong hệ tiêu hóa sẽ diễn ra
quá trình oxy hóa để thành những chất có thể hấp thụ được. Trong đó sự oxy hóa các
chất béo không bão hòa là được chú ý nhất. Vì khi chất béo không bão hòa gặp oxy
xảy ra phản ứng chuỗi dẫn đến tạo ra các gốc tự do và các sản phẩm bị oxy hóa không
ổn định dưới tác dụng của enzyme và nhiệt độ cao.
- 9 - Thông thường, hệ thống các chất chống oxy hóa có sẵn trong cơ thể sẽ trung
hòa, vô hiệu hóa các gốc tự do này, giúp “thanh lọc” cơ thể. Đó là betacyanin (có
nhiều trong củ cải đường, vỏ quả thanh long, các loại hoa có màu đỏ…), betacarotene,
các vitamin C, E, kẽm, selen… Tuy nhiên, khi các gốc tự do sinh ra quá nhiều và hệ
thống chất chống oxy hóa bị suy yếu thì cơ thể bị nguy hại. Trong trường hợp này, cơ

củ của nhiều loại thực vật khác nhau (hoa xương rồng, vỏ quả thanh long, hoa giấy,
rau và củ dền…).
Betalain bao gồm 2 nhóm sắc tố chính:
 Betaxanthin: là nhóm sắc tố betalain có màu vàng – cam. Có nhiều trong
các loại hoa, quả có màu vàng hoặc vỏ quả màu vàng, màu cam như: thanh long vỏ
vàng, hoa màu vàng (Hình 1.4)

Hình 1.3. Nguồn chứa nhiều betaxanthin

 Betacyanin: Là nhóm sắc tố betalain có màu đỏ - đỏ tím. Có nhiều trong
các loại hoa, quả, củ, vỏ quả có màu đỏ, tím, đỏ tím…(Hình 1.5)

Hình 1.4. Nguồn chứa nhiều betacyanin

Tùy thuộc tỷ lệ giữa 2 nhóm sắc tố này mà các bộ phận thực vật sẽ có màu vàng
chanh, vàng cam, cam, đỏ, đỏ tím hay tím đỏ đặc trưng.
- 11 - Các betalain có thể xem là dẫn xuất của acid betalamic, trong đó đầu
dihydropyridin được gắn với một nhóm chức chứa Nitơ thông qua nhóm chức vinyl
(Miller và cộng sự., 1968) (Hình 1.5).

Hình 1.5. Cấu trúc phân tử acid betalamic và vài betacyanin thường gặp
Betacyanin đơn giản nhất là betanidin được cấu tạo từ một đơn vị phân tử acid
betalamic liên kết với một phân tử cyclo-DOPA (Wyler và Dreiding, 1961) (Hình 1.5)
Đa số các betacyanin khác được tạo thành do phản ứng glucosyl hóa một trong
hai nhóm chức – OH tự do của vòng cyclo-DOPA của betanidin, trong đó thường gặp
nhất là sự glucosyl hóa ở vị trí 5. Dẫn xuất betacyanin quan trọng và thường gặp nhất
trong tự nhiên là betacyanin (tức betanidin-5-O-β-glycosidase, có công thức phân tử

acid ascorbic và việc bao gói các sản phẩm có chứa betacyanin một cách thích hợp có
thể làm chậm quá trình này lại. Tuy nhiên, betacyanin không bị biến đổi khi thanh
trùng sản phẩm có chứa hàm lượng đường cao.
Chức năng sinh học và ứng dụng:
 Tác dụng tạo màu:
Như đã biết, các betalain/betacyanin mang lại sự đa dạng, phong phú về màu
sắc cho hoa của nhiều loài thực vật. Nhờ vậy, tạo nên sức hấp dẫn đối với các loại côn
trùng, giúp cho quá trình thụ phấn và phát tán hạt của thực vật được dễ dàng (Clement
và Mabry., 1996).
Nhờ có màu rất đẹp, các betalain được dùng làm chất màu trong công nghiệp
thực phẩm. Ở vùng Trung và Nam Mỹ người dân địa phương từ lâu đã sử dụng dịch
chiết từ quả thanh long màu đỏ tím (Hylocereus polyrhizus) làm chất tạo màu cho
thương phẩm (Stintzing và ctv., 2002). Đặc biệt, betacyanin (chất màu có mã số
(E162) được ứng để tạo màu cho nhiều loại thực phẩm khác như thịt, xúc xích, thịt
muối, kem lạnh, yaourt, các loại nước giải khát, các loại mứt, kẹo, các sản phẩm từ cà
chua…
Trong quá trình bảo quản, thành phần betalain/betacyanin trong các dịch chiết
sẽ dần dần bị phân hủy do ảnh hưởng của pH, nhiệt độ và hoạt độ nước. Betacyanin bị
phân hủy khá chậm khi bảo quản lạnh (≤ 4
o
C). Nên chỉ sử dụng betacyanin để tạo màu
cho các thực phẩm bảo quản lạnh (kem, bơ, phomat, sữa chua, các đồ uống lạnh… Với
các thực phẩm chứa chất màu betalain dần dần bị phai màu hay mất màu tùy theo điều
kiện bảo quản. Nhờ vào đó, các betalain/betacyanin có thể được thêm vào thực phẩm
hay dược phẩm để làm chỉ thị màu cho biết độ tươi hay độ mới của các sản phẩm này.
Khi màu của betalain bị chuyển thành màu nâu hay mất màu có nghĩa là các sản phẩm
trên được bảo quản không đúng cách và chất lượng đã bị biến đổi.

- 13 -


trẻ hóa da, giảm tử vong do bệnh tim mạch…
 Vitamin E: là chất chống oxy hóa được sử dụng phổ biến hiện nay. Có rất
nhiều công trình nghiên cứu tập trung vào vitamin E. Các thực phẩm nguồn gốc giàu
vitamin E như đậu xanh (4 – 6 mg%), xà lách (3mg%), cà rốt, các loại dầu thực vật,
hạt hướng dương, hạt dẻ, hạt điều, ngũ cốc, mầm lúa mỳ, đậu tương, giá đỗ, vừng…
- 14 - Vitamin E có vai trò chính là chất chống oxy hóa thông qua việc loại trừ sự oxy hóa
các lipid và sự xuất hiện các gốc tự do làm phân hủy các acid béo chưa bão hòa. Ngoài
ra vitamin E còn có tác dụng rõ rệt trong phòng ngừa tim mạch, giảm sự mệt mỏi, suy
nhược.
Hình 1.6. Thực phẩm chứa Vitamin E và công thức cấu tạo của Vitamin E
 Vitamin C: xuất hiện khá phổ biến trong thực phẩm có nguồn gốc thực vật: rau
ngót, cà chua, cà rốt, chanh, rau cải, rau mùi, rau bina… Ở các thực phẩm nguồn động
vật, gan và thận được xem là có nguồn vitamin C đáng kể. Đây là chất chống oxy hóa
căn bản trong huyết tương, nó tiêu hóa gốc tự do và ngăn không cho gốc này xâm nhập
các phân tủ cholesterol LDH. Nó tăng cường sự bền bỉ của mao mạch. Ngăn không
cho gốc tự do xâm nhập qua màng tế bào, kìm hãm sự lão hóa của tế bào, ngăn ngừa
ung thư, tăng cường chống sự nhiễm khuẩn, đẩy mạnh mau lành vết thương, kích thích
sản xuất sắc tố, kháng thể, kích thích sự bảo vệ các mô, dọn sạch cơ thể, ngăn chặn tác
dụng của oxygen.
Vitamin C hòa tan trong nước và bài tiết khỏi cơ thể dễ dàng qua thận khi
không cần thiết do đó ta không bị ngộ độc khi uống liều lượng cao.

- 15 -


chống oxy hóa càng đạt hiệu quả cao nhất. Một chế độ ăn đầy đủ chất, một chế độ bổ
sung các chất dinh dưỡng đúng và đều đặn sẽ đóng góp vai trò quan trọng giúp cơ thể
chống lại các tác nhân oxy hóa có hại cho cơ thể - nguyên nhân gây ra nhiều bệnh mạn
tính nguy hiểm.
- 17 - Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ HÓA CHẤT
2.1.1. Nguyên liệu
Trong nghiên cứu này, nguyên liệu dùng để chiết tách chất chống oxy hóa là vỏ
quả thanh long loại ruột trắng vỏ hồng có tên khoa học là Hylocereus undatus. Quả