BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG PHAN THỊ DIỄM LÀI
NGHIÊN CỨU CHIẾT RÚT CHẤT CHỐNG
OXI HÓA TỪ MĂNG TÂY KHÔ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
1: ThS. Nguyễn Thị Mỹ Trang
2: ThS. Đỗ Thị Thanh Thủy
KHÁNH HÒA - 2014
I

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Đồ án này
Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu trường đại học nha trang, Ban Chủ
nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm, Phòng đào tạo niềm kính trọng, sự tự hào
được học tại trường trong những năm qua.
Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy TS. Vũ Ngọc Bội –
Trưởng khoa công nghệ Thực phẩm – Trường Đại học Nha Trang đã tài trợ kinh
phí, tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong quá trình thực hiện đồ án này.
Xin cảm ơn ThS. Nguyễn Thị Mỹ Trang và ThS. Đỗ Thị Thanh Thủy đã
cho tôi những lời khuyên quý báu, tận tình giúp đỡ tôi để công trình nghiên cứu
hoàn thành có chất lượng.
Đặc biệt, xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của: các thầy cô giáo bộ
môn Công nghệ Thực phẩm và tập thể cán bộ trong các Phòng Thí nghiệm –
Trung tâm Thực hành Thí nghiệm – Trường Đại học Nha Trang đã giúp đỡ nhiệt
tình và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian tôi thực hiện đồ án này.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và các bạn bè đã tạo điều
kiện, động viên khích lệ để tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập
vừa qua.
II

MỤC LỤC

1.6. PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN 27
1.7. GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP BỀ MẶT ĐÁP ỨNG (rSM) 30
1.7.1. Nguyên tắc [3, 4, 11] 30
1.7.2. Công dụng của RSM 31
1.7.3. Ưu nhược điểm của RSM 31
CHƯƠNG II: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 33
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU 33
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33
2.2.1. Phương pháp phân tích hóa học 33
2.2.2. Bố trí thí nghiệm 34
Quy trình chiết chất chống oxy hóa từ măng tây 35
 Xác định điều kiện thích hợp cho việc chiết chất chống oxy hóa từ măng
tây khô 37
 Bố trí thí nghiệm xác định loại dung môi chiết 38
 Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ dung môi 40
 Bố trí thí nghiệm xác định loại kích thước nguyên liệu thích hợp 41
 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu thích hợp 43
 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian chiết thích hợp 45
 Bố trí thí nghiệm tối ưu hóa quá trình chiết chất chống oxy hóa từ măng
tây theo mô hình 2 mức (Level Factorial Design) 46
2.3. HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ 51
2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 51
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 53
IV

3.1. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH
CHIẾT 53
3.1.1. Xác định dung môi chiết 53
3.1.2. Xác định nồng độ dung môi chiết 55
3.1.3. Xác định kích thước nguyên liệu 56

Phụ lục 1: Thí nghiệm xác định dung môi chiết chất chống oxy hóa từ măng tây
khô A
Phụ lục 2: thí nghiệm xác định nồng độ dung môi chiết chất chống oxy hóa từ
măng tây khô B
Phụ lục 3: Thí nghiệm xác định kích thước nguyên liệu để chiết chất chống oxy
hóa từ măng tây khô C
Phụ lục 4: Thí nghiệm xác định tỷ lệ dung môi/nguyên liệu chiết chất chống oxy
hóa từ măng tây khô C
Phụ lục 5: Thí nghiệm xác định thời gian chiết chất chống oxy hóa từ măng tây
khô D
Phụ lục 6: Bố trí thí nghiệm tối ưu hóa D
Phụ lục 7: Tối ưu hóa theo đường dốc nhất E

VI

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Cây măng tây 2
Hình 1.2. Ba loại măng tây 4
Hình 1.3. Măng tây xanh 5
Hình 1.4. Măng tây trắng 6
Hình 1.5. Măng tây tím 7
Hình 1.6. Cấu trúc của vitamin A 18
Hình 1.7. Cấu trúc của vitamin C 19
Hình 1.8. Cấu trúc của vitamin E 19
Hình 1.9. Cấu trúc của flavonoid 20
Hình 1.10. Cấu trúc của isoflavone 20
Hình 1.11. Cấu trúc của BHT 21
Hình 1.12. Cấu trúc của BHA 22
Hình 1.13. Cấu trúc của TBHQ 23
LỜI MỞ ĐẦU

Những năm gần đây, thế giới đang có xu hướng quay về với hợp chất tự
nhiên, ưu tiên sử dụng các hợp chất tự nhiên trong việc bảo vệ và chăm sóc sức
khỏe con người. Hiện nay, các bệnh 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 càng cao.
Măng tây là một loại thực phẩm quý giá, có nguồn gốc từ châu Âu, măng
tây chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể. Hiện măng tây đã được
trồng tại Việt Nam và đang dần trở thành loại thực phẩm phổ biến hơn với người
tiêu dùng.
Ở châu Âu, măng tây được coi là thứ rau "hoàng đế" bởi vì nhiều người
cho rằng ăn măng tây và uống rượu vang là một thứ "thuốc tự nhiên".
Theo Viện Ung thư Quốc gia Mỹ, măng tây chứa nhiều glutathione, một
chất chống oxy hóa có khả năng phòng và điều trị bệnh ung thư rất hiệu quả.
Các nhà nghiên cứu đã tiến hành chữa trị cho nhiều trường hợp và thu lại kết
quả rất khả quan.
Về dinh dưỡng, măng tây có hàm lượng dinh dưỡng cao. Ngoài chất xơ,
đạm, glucid, các vitammin K, C, A, pyridoxine (B6), riboflavin (B2), thiamin
(B1), acid folid, gần ¼ khối lượng trong 100g măng tây là các chất khoáng cần
thiết cho cơ thể con người như: kali, magnê, canxi, sắt, kẽm Với lượng khoáng
chất: kali, canxi, magne …dồi dào, măng tây là liều thuốc giải độc tốt cho cơ
thể, đồng thời giúp ngăn ngừa những bệnh liên quan đến tiêu hóa như: đau dạ
dày, sỏi thận, ung thư bàng quang, đau ruột kết.
IX Xuất phát từ điều kiện thực tế trên cùng với sự hướng dẫn của TS.Vũ Ngọc

Măng tây thuộc loại cỏ lưu niên, có thân rễ sống dai, thân đứng mọc cao
đến 1-2m, phần mọc dưới đất sinh ra nhiều chồi hình trụ (đây là phần được gọi
là măng), màu trắng, trên ngọn màu xanh lục mang nhiều lá vảy hình tam giác,
mặt dưới của chồi có nhiều rễ nhỏ, dài.
Mầm mọc cao thành các cành nhỏ cứng. Thân của cây màu lục mang nhiều
cành nhỏ biến đổi thành lá hình kim.
Lá giảm thiểu rất nhiều (gọi là tiết thể) chỉ lớn từ 6-32mm, dễ rụng để lại
những vết thẹo.
2 Hoa nhỏ, khoảng 6mm, màu vàng-xanh nhạt, hình chuông, mọc thành
nhóm 4-6 hoa ở nách lá. Cây trổ hoa trong các tháng 7-8. Thông thường có
khoảng 50% số cây cho hoa đực, 50% số cây cho hoa cái.
Quả nhỏ, tròn, khi chín có màu đỏ, có mang 2-6 hạt màu đen. Vỏ hạt rất
cứng. Trọng lượng 1000 hạt khoảng 20g.

Hình 1.1. Cây măng tây
1.1.2. Đặc điểm sinh trưởng phát triển [1]
Măng tây là loại cây trồng lâu năm, được trồng trong các vùng có nhiệt độ
trung bình khoảng 25
0
C. Tuy nhiên, ngày nay do tiến bộ trong việc chọn giống
nên đã tạo được những dòng măng tây xanh, sinh trưởng và phát triển tốt trong
những vùng nhiệt đới có nhiệt độ trung bình trong năm cao.
Bộ phận thu hoạch của măng tây là măng. Trước khi nhú khỏi mặt đất,
măng có màu trắng, mềm, khi mọc cao lên chúng biến thành màu xanh và phát
sinh cành, cây có thể cao từ 1,5-2m.
Măng tây là cây ưa sáng, chúng rất mẫn cảm với đất trồng. đất trồng măng
tây phải có độ phì cao, tơi xốp, giàu mùn và độ pH từ 6-7 là tốt nhất. Để có
Hình 1.2. Ba loại măng tây
 Phân loại khi thu hoạch gồm có loại 1, loại 2, loại 3
 Chủng loại [1]
 Măng tây xanh (Green Asparagus):
Cây Măng tây xanh là một loại cây trồng với mục đích thu hoạch lấy chồi
non làm rau thực phẩm dinh dưỡng cao, được du nhập vào nước ta từ những
năm 1960. Đến thập niên 1970, nhiều vùng trong nước đã trồng được cây Măng
tây xanh để lấy măng như Đông Anh (Hà Nội), Kiến An (Hải Phòng), Đức
Trọng (Lâm Đồng), …
Ở nước ngoài, Măng tây xanh là một loại thực phẩm giàu dinh dưỡng được
người tiêu dùng sử dụng phổ biến như rau xanh trong bữa ăn hàng ngày, họ còn
đóng hộp xuất khẩu đi khắp nơi trên thế giới. Thị trường nhập khẩu Măng tây
xanh của thế giới hiện nay đã lên đên hàng tram ngàn tấn/năm, và vẫn còn tăng
cao thêm mỗi năm, chủ yếu là thị trường các nước châu Âu, Nhật Bản, Thái
Lan, Singapore, Australia, Đài Loan, Hàn Quốc,…
Ở các nước láng giềng, tính đến năm 2007 người Thái Lan đã trồng được
khoảng 2.000 ha và ở Trung Quốc (các tỉnh Sơn Đông, Sơn Tây, Phúc Kiến,
Giang Tô,…) nông dân đã trồng được khoảng 65.000 ha cây Măng tây xanh với
sản lượng trên 500.000 tấn măng tươi/năm. Để tiếp tục duy trì và phát tiển thêm
5 sản lượng đang cung cấp cho thị trường xuất khẩu trên thế giới, hiện nay các
nước có trồng măng tây xanh vẫn còn đang tiếp tục mở rộng thêm diện tích
trồng cây trên đất mới mỗi năm để luân phiên trẻ hóa, thay thế dần dần từng
phần các diện tích đát cũ đã trồng cây.
Năm 1988, một Việt kiều ở Đức đã mang 600gr giống Măng tây xanh của
Hoa Kỳ về trồng ở đất Đà Lạt. Nhưng khi cây Măng tây xanh vừa được 2-3


 Măng tây tím (Purple Asparagus):
7 Măng tây tím là một dạng khác của Măng tây xanh và Măng tây trắng. màu
tím của nó xuất phát từ mức độ cao của anthocyanin (chất chống oxy hóa mạnh)
trong các đọt. Nó có hàm lượng chất xơ thấp hơn so với Măng tây trắng và
Măng tây xanh, làm cho nó mềm hơn và toàn bộ đọt có thể ăn từ gốc cho đến
ngọn. Măng tây tím ngọt ngào, đột dày hơn so với Măng tây xanh và Măng tây
trắng. Măng tây tím thường có ở Úc vào tháng 10 và giữa tháng 12.

Hình 1.5. Măng tây tím
 Phân loại sau thu hoạch [2]
Đầu bông non ốp sát dính liền thân măng, đường kính thân măng và độ dài
chồi măng là các tiêu chuẩn cơ bản phân loại măng tây:
 Măng tây loại 1: đường kính bình quân giữa thân măng >9-12mm, dài
19-21-23cm, không có chân trắng ở gốc măng, cọng măng non mềm và tươi
dòn, không có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, không có tạp chất và bùn đất,
thân măng thẳng không bị dị dạng cong vẹo, lá đài non (đầu bông) còn ôm sát
dính liền thân măng, không trổ tay kéo xơ già hóa, đạt tiêu chuẩn rau sạch an
toàn Viet-GAP & Global-GAP.
 Măng tây loại 2: đường kính bình quân giữa thân măng >6-9mm, dài 19-
21-23cm, không có chân trắng ở gốc măng, cọng măng non mềm và tươi dòn,
không có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, không có tạp chất và bùn đất, thân
8 măng thẳng không bị dị dạng cong vẹo, lá đài non (đầu bông) còn ôm sát dính
liền thân măng, không trổ tay kéo xơ già hóa, đạt tiêu chuẩn rau sạch an toàn

 Các hợp chất khác như asparagine, arginine, tyrosine, sarsapo genin, β-
sitosterol. Acid succinic và đường.
 Hạt chứa:
 Một số lượng polysaccharides tan trong sodium-hydroxide gồm những
chuỗi thẳng β-glucose và β-mannose theo tỷ lệ 1:1, nối kết với α-galactose ở
vị trí 1-4.
 Proteins ức chế 3-ribosome, phân tử lượng khoảng 30.000.
 Thành phần dinh dưỡng [15]
 Protein: hàm lượng protein trong măng tây khoảng 2,2% góp phần cung
cấp đạm thực vật cho cơ thể.
 Sinh tố và khoáng chất: trong măng tây, hàm lượng sinh tố C, B1, B2 rất
ít, thành phần khoáng tồn tại dưới dạng tro khoáng 0.6% và canxi 21%.
 Đường và xenlulose trong măng tây là 1.2% và 2.3%. xenlulose sau khi
nấu chín đi vào cơ thể có tác dụng nhuận trường, dễ tiêu hóa cho cơ thể.
 Măng tây có hàm lượng dinh dưỡng cao, ngoài chất xơ, đạm, gluxid, các
vitamin K, C, A, pyridoxine (B6), vidoflavin (B2), thianin (B1), axit folic, gần
¼ khối lượng trong 100g măng tây là các chất khoáng cần thiết cho cơ thể con
người như: kali, magie, sắt, kẽm,
 Ứng dụng của măng tây [16]
10  Phòng và chữa bệnh tim mạch: Do rất giàu potassium (kali) nên giúp
điều hòa huyết áp, do có chứa nhiều folate nên giúp tim khỏe mạnh. Măng tây
chứa rất nhiều chất xơ nên có thể giải tán đám cholesterol gây phiền nhiễu trong
máu. Hơn nữa, măng tây có chứa nhiều saponin mà saponin lại có khả năng gắn
kết với cholesterol ở đường tiêu hóa ngăn cản cholesterol vào trong máu.
 Tốt cho đường ruột: Măng tây chứa một loại carbohydrate có tên inulin,
chất này rất quan trọng trong việc tạo điều kiện cho hệ thống ruột hoàn thành tốt
chức năng. Inulin cũng giúp cho sự tăng trưởng của những vi khuẩn có lợi cho

tây.
Ngoài ra, măng tây có tác dụng thông tiểu, lợi tiểu, điều hòa kinh nguyệt,
giảm đau khi phụ nữ đang có kinh.
 Tình dục: Măng tây được xem là loại thần dược dành cho nam giới. Đây
là loại rau chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, được xem như một
loại thuốc kích dục tự nhiên quý giá.
 Tuy nhiên, với những người mắc bệnh gout, đây là loại thực phẩm có
purin cao nên có thể làm người bệnh đau khớp khi dùng. Măng tây, súp lơ, rau
bina, và nấm có chứa purin hơn so với các loại rau khác.
1.1.5. Các nghiên cứu khoa học về măng tây [17]
 Măng tây và nước tiểu:
Một số người sau khi ăn măng tây khoảng vài giờ, nước tiểu có mùi khai
nồng khá đặc biệt (British Journal of Clinical Pharmacology Số 27-1989).
Theo một nghiên cứu công bố trên tập san Xenobiotica Số 17-1987 thì mùi
nồng này do sự phối hợp của các hợp chất loại alkyl có chứa 6-sulfur như
Methanethiol, dimethyl sulfide, bis-(methylthio)methane, dimethyl sulfoxide và
12 dimethyl sulfone. Trong măng tây các chất này là do từ các tiền chất
(precursors) S-methylmethionine và Asparagusic acid. Tuy nhiên theo các nhà
nghiên cứu khác (Science Số 189-1975) thì mùi nồng này do S-
methylthioacrylate và S-methyl 3-(methyl thio) thiopropionate.
Trong một nghiên cứu nơi 800 người tình nguyện, có hiện tượng nước tiểu
khai nồng sau khi ăn măng, lý do gây ra hiện tượng này được giải thích là do
một yếu tố di truyền có tính chủ (Experientia Số 43-1987). Một nghiên cứu khác
tại Do Thái nơi 307 người cũng tình nguyện cho thấy khoảng 10 % có khả năng
'ngửi' được mùi khai-nồng từ nước tiểu đã pha thật loãng của những người ăn
măng tây, sự kiện này cũng được giải thích là có thể do một yếu tố từ di thể.
(British Medical Journal Số 28-1980). Đồng thời trong một nghiên cứu khác nơi

nhuận phế, trấn khái, khử đàm và sát trùng.
 Măng tây và ung thư:
Có một số nghiên cứu khoa học về hoạt tính trị ung thư của các cây
Asparagus bao gồm măng tây (Asparagus officinalis), và nhất là Thiên môn
đông (Asparagus cochinsinensis) và Thiên môn chùm (Asparagus racemosus)
Nghiên cứu tại ĐH Dược Khoa Nam Kinh ghi nhận các hoạt chất ly trích từ
rễ (gồm Sarsasapogenins O và các hợp chất loại steroid khác) có hoạt tính diệt
bào (cytotoxic) khi thử trên các tế bào ung thư của người thuộc các dòng A2780,
HO-8910, Eca-109, MGC-803, CNE, LTEP-a-2, KB và trên tế bào ung thư
L1210 nơi chuột. (PubMed 187342, trích ngày 5-11-2010)
Một nghiên cứu khác, cũng tại ĐH Nam Kinh ghi nhận Asparanin A, một
saponin loại steroid, trích từ rễ măng tây có hoạt tính diệt bào khá mạnh. Cơ chế
của hoạt tính này được giải thích là Asparanin A gây ngừng chu kỳ sinh trưởng
14 của tế bào, và khởi động tiến trình tự hủy của tế bào (apoptosis) khi thử nghiệm
trên tế bào ung thư gan loại HepG2 nơi người.
Nghiên cứu tại Trường Dược, ĐH Illinois, Chicago ghi nhận trong phần
chiết từ methanol đọt măng có một số hoạt chất có những hoạt tính ức chế sự
hoạt động của các men cyclooxygenase-1 và 2. Hoạt tính mạnh nhất là do
linoleic acid (Journal of Agricultural Food Chemistry Sô 21-2004).
Gần đây (tháng 4 /2010) có một bài được phổ biến trên các trang mạng cho
rằng ăn măng tây hầm chín có thể trị được ung thư. Những nghiên cứu khoa học
chưa xác định được kết quả của các sự kiện này. Tuy nhiên cần lưu ý là các hoạt
chất có khả năng diệt tế bào ung thư của măng lại ở trong rễ và các hoạt tính này
mới được thử nghiệm trong ống nghiệm. Một bài viết trên Tạp chí Science
(1990) của Tiến sĩ Bruce Ames, ĐH California ghi rằng 3 hoạt chất trong thực
phẩm có thể giúp cơ thể ngừa sự độc hại gây ung thư của các hóa chất trong môi
sinh là các vitamine A, C và Selenium. Ông cho biết trong măng tây có cả ba