ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------

ĐỖ THỊ HOAN
Tên đề tài:
KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ TRONG
QUÁ TRÌNH LÊN MEN TỎI ĐEN VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ
HOẠT CHẤT TRONG TỎI ĐEN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Công nghệ Sinh học

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa

: 2012 - 2016

THÁI NGUYÊN, NĂM 2016




Giảng viên hƣớng dẫn: ThS. Lƣơng Thị Thu Hƣờng

THÁI NGUYÊN, NĂM 2016


i

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện khóa luận này, tôi luôn
nhận được sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của ThS.Lương Thị Thu Hường,
người trực tiếp hướng dẫn làm khóa luận tốt nghiệp cho tôi. Tôi xin được bày
tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Công nghệ Sinh họcĐại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi
trong thời gian học tập cũng như thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn ThS.Lê Hồng Dũng và các cán bộ, kỹ thuật
viên phòng Hóa Thực phẩm Viện Dinh Dưỡng đã tạo điều kiện giúp đỡ tốt
nhất để tôi có thể hoàn thành đề tài nghiên cứu này.
Cuối cùng tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn
bè đã luôn động viên, khích lệ, chia sẻ khó khăn cùng tôi trong suốt quá trình
học tập và nghiên cứu hoàn thiện khóa luận này
Thái Nguyên, ngày 18 tháng 05 năm 2016
Sinh viên
Đỗ Thị Hoan


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Amino acid

(axit amin)

(axit amin)

GAE

Axit tỏi tương đương

Garlic acid equivalents

HD

Hải Dương

Hải Dương

LS

Lý Sơn

Lý Sơn

MRPS

Phản ứng Millard

NCĐ


PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục đích và yêu cầu nghiên cứu................................................................ 2
1.2.1. Mục đích nghiên cứu ............................................................................... 2
1.2.2. Yêu cầu nghiên cứu ................................................................................. 2
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................... 2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 2
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 3
Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 4
2.1. Tổng quan về cây tỏi .................................................................................. 4
2.1.1. Tên gọi và nguồn gốc .............................................................................. 4
2.1.2. Đặc điểm hình thái và đặc điểm sinh trưởng của cây tỏi ........................ 5
2.1.3. Thành phần dinh dưỡng trong tỏi............................................................ 6
2.1.4. Công dụng của tỏi ................................................................................... 8
2.1.5. Nguồn nguyên liệu tỏi ở Việt Nam ....................................................... 12
2.2. Đặc điểm của Tỏi Đen.............................................................................. 12
2.2.1. Tổng quan về tỏi đen ............................................................................. 12
2.2.2. Thành phần hóa học của tỏi đen............................................................ 13
2.3. Công dụng của tỏi đen.............................................................................. 14
2.4. Tình hình nghiên cứu lên men Tỏi đen và phân tích các hoạt chất ở Việt
Nam và trên Thế giới ...................................................................................... 16


v

2.4.1. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam trong những năm gần đây .............. 16
2.4.2.Tình hình nghiên cứu trên thế giới. ........................................................ 17
Phần 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
......................................................................................................................... 20
3.1. Đối tượng (vật liệu) và phạm vi nghiên cứu ............................................ 20

5.1 Kết luận ..................................................................................................... 38
5.2. Đề nghị ..................................................................................................... 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 40
I. Tài liệu Tiếng Việt. ...................................................................................... 40
II. Tài liệu Tiếng Anh. ...................................................................................... 40


1

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Tỏi (Allium sativum L.), thuộc họ Alliaceae, là một nguyên liệu thường
được sử dụng trong chế biến thực phẩm. Tỏi cũng đã được sử dụng như một
loại thuốc truyền thống do có một loạt các tác dụng sinh học, chẳng hạn như:
tăng sức bền, giúp kích thích tiêu hóa để ngăn ngừa tiêu chảy và nhiễm giun,
điều trị bệnh tim mạch, viêm khớp, và mệt mỏi [12]. Gần đây, nhiều nghiên
cứu đã chỉ ra tỏi có một loạt các chất có hoạt tính sinh học, trong đó có chất
chống oxy hóa, kháng khuẩn, chống ung thư, hạ huyết áp, bảo vệ gan và giải
độc [30]. Mặc dù các thuộc tính sinh học của tỏi có liên quan đến
polyphenolic - chất chống oxy hóa và các hợp chất lưu huỳnh nhưng khi tỏi
được nghiền nát hoặc bị hư hỏng, một số thành phần lưu huỳnh có hoạt tính
sinh học tạo ra một mùi hăng mạnh, nó kết hợp với cơ thể và làm cho hơi thở
người sử dụng có mùi [14].
Tỏi đen (BG - black garlic) gần đây đã được biết đến từ thị trường Hàn
Quốc như là một sản phẩm y tế. Tỏi đen được hình thành bởi qúa trình biến
đổi toàn bộ tỏi ở nhiệt độ và độ ẩm cao, làm tỏi chuyển sang màu đen do các
hợp chất hóa nâu. Hơn nữa, tỏi đen không có mùi hăng mạnh như ở tỏi tươi.
Điều này là do những thay đổi của các hợp chất allicin, liên quan đến sự hình
thành các mùi hăng, chống oxy hóa thành các hợp chất hòa tan trong nước như

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về
ảnh hưởng của thời gian lên men đến khả năng chuyển hóa các hoạt chất có
trong tỏi.


3

- Là dữ liệu khoa học có giá trị tham khảo cho giảng viên và sinh viên
ngành Công nghệ thực phẩm, Công nghệ sinh học quan tâm đến tỏi đen và các
thành phần hóa lý của tỏi đen.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đánh giá khả năng lên men tỏi bằng 2 phương pháp, từ đó tìm ra
phương pháp tối ưu nhất để áp dụng vào sản xuất.
- Lên men giống tỏi tươi Việt Nam trong phòng thí nghiệm, là tiền đề
cho việc sản xuất thương mại hóa.


4

Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về cây tỏi
2.1.1. Tên gọi và nguồn gốc
Tên tiếng Việt là Tỏi, tên tiếng Anh gọi là garlic.
Bảng 2.1: Phân loại khoa học của tỏi
Loài (species)

Tỏi - Alium sativum

nước khác trong đó có Việt Nam. Tỏi đã có từ hàng ngàn năm TCN, các vận
động viên Hy Lạp ăn tỏi để tăng sức bền, tăng khả năng chiến đấu. Trong ngôi
mộ cổ xưa ở Ai Cập, người ta đã tìm thấy đơn thuốc làm từ tỏi. Ở Trung
Quốc, ngay từ năm 2600 TCN đã có những bài thuốc bào chế từ tỏi. Còn ở


5

nước Nga từ thế kỷ 19, người ta đã coi cây tỏi như một loài thảo dược... (Đỗ
Tất Lợi, 2003) [6].
Ngày nay tỏi vừa là cây rau gia vị quan trọng trong chế biến thực phẩm
mang lại giá trị dinh dưỡng cao, vừa là đối tượng nghiên cứu tiềm năng.
2.1.2. Đặc điểm hình thái và đặc điểm sinh trưởng của cây tỏi
2.1.2.1. Đặc điểm hình thái
Tỏi là một loại cây thân thảo, có thân và rễ.

Hình 2.1: Hình ảnh cây tỏi
Cây tỏi có lá dẹp, dài 40-60cm, rộng 1,2cm có rãnh khía, mép lá hơi
ráp, mỗi nách lá có một chồi nhỏ sau này sẽ phát triển thành một tép tỏi. Có
hoa lưỡng tính, thụ phấn nhờ côn trùng hoa tỏi mọc ra trên một cuống hoa dài.
Cuống hoa mọc trực tiếp từ củ tỏi. Hoa tỏi rộng ra hình lán, có củ tán giả trông
giống hình cầu. Hoa tụ thành nhóm, tán ở chót trục dài, màu trắng hay hồng,
hình cầu, có cầu hành ở nách lá hoa, hoa xanh, có đốm đỏ, tiểu nhụy không
thò ra ngoài, hoa nở vào mùa hè. Tỏi có củ nằm phía dưới mặt đất, củ chia
thành nhiều tép nhỏ, từng tép tỏi cũng như cả củ tỏi đều có lớp vỏ mỏng bảo


6

vệ. Củ tỏi màu trắng nhạt, có mùi hăng, vị cay, có tính nóng (Đỗ Tất Lợi,


1,00 g

Chất xơ thực phẩm

2,1 g

Chất béo

0,5 g

Protein

6,39 g

β-caroten

5,0 µ g

Thiamin (Vitamin B1)

0,2 mg

Riboflavin (Vitamin B2 )

0,11 mg

Niacin ( Vitamin B3)

0,7 mg


1,672 mg

Phospho

153 mg

Kali

401 mg

Natri

17 mg

Kẽm

1,16 mg

Selen

14,2 µ g
(Theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ) [36]

Qua bảng thành phần dinh dưỡng của tỏi cho thấy trong thành phần
hóa học của tỏi có chứa nhiều các chất như: khoáng chất, chất béo, đường,


8



rất mạnh đối với các tụ cầu khuẩn, thương hàn, phó thương hàn, nấm độc, một
số loại siêu vi trùng. Nước tỏi pha loãng 125000 mà vẫn có dấu hiệu ức chế
nhiều loại vi trùng gram âm, gram dương như: saphylococus, streptococus,
salmonella, V.cholerae.
Các chất Azooene, dianllil disulfide, diallil - triusulfide và các hoạt
chất chứa lưu huỳnh khác ( được tạo ra khi tỏi tươi giã nát) có khả năng ức
chế 70 loại vi khuẩn gram (-) và gram (+) kể cả vi khuẩn bệnh hủi, bệnh lao.
Thậm chí nó còn kháng được cả những vi khuẩn đã lờn thuốc kháng sinh
thường dùng, khi phối hợp với cloramphenicol hoặc streftomicin, tỏi làm tăng
hiệu lực kháng sinh của chúng vật (Asdaq SM và cs, 2009) [10]..
Kháng vius: tỏi có thể ngăn ngừa được một số bệnh gây ra do virus
gây lở mồm long móng bò, ngựa, trâu. Diệt ký sinh trùng và nguyên sinh động
vật: Nước ép tỏi có tác dụng chữa bệnh đường ruột do nguyên sinh lamblia
intestinalis gây ra. Với lỵ amid do antamocba histolytica gây ra cũng bị diệt
ngay ở dịch ép tỏi ở nồng độ thấp.
Tỏi có tác dụng diệt giun sán như giun đũa, giun kim, giun móc và
trứng của chúng.
Xua muỗi và diệt côn trùng: Nhiều loại côn trùng như gián, muỗi
(aedes truyền bệnh sốt xuất huyết, culex truyền bệnh viêm não Nhật Bản) rất
sợ mùi tỏi. Tỏi còn giất chết được các ấu trùng muỗi (lăng quăng) với liều
lượng rất thấp 25 ppm cho các chất chiết hoặc 2 ppm cho dầu tỏi.
2.1.4.2. Tác dụng với rối loạn tiêu hóa, rối loạn cơ quan
Tỏi đặc biệt tốt để phòng tránh các rối loạn tiêu hóa. Kích thích tiết
dịch vị, tiết mật. Phòng tránh các nhiễm khuẩn dạ dày ruột. Tỏi có tác dụng trị
các chứng rối loạn tiêu hóa do men hoặc do thần kinh gây khó tiêu, đầy hơi,
trướng bụng, bí trung tiện, chống co thắt dạ dày ruột.


10


- Ung thư phổi thì có một nghiên cứu của các chuyên gia độc chất học
trường đại học Tổng hợp Queen ở Canada. Họ đưa chất dễ gây ung thư mô
phổi động vật vào 2 lô chuột: lô A được tiêm chất chiết xuất từ tỏi, còn lô B
dùng làm đối chứng không được tiêm. Kết quả lô A không hề hấn gì, còn lô
chuột B thì ung thư phát triển. Từ năm 1952, các nhà khoa học gia Nga Xô
Viết đã thành công trong việc ngăn chặn sự phát triển của một vài tế bào ung
bướu ở chuột. Thí nghiệm ở Nhật Bản cho hay tỏi có thể làm chậm sự sự tăng
trưởng tế bào ung thư vú ở loài chuột và có chất ôxy hóa rất mạnh để ngăn
chặn sự phá tế bào do các gốc tự do gây ra. Tại viện Ung Thư M.D.Anderson
Houston, các bác sĩ đã cứu một con chuột khỏi bị ung thư ruột già bằng cách
cho uống chất Sulfur trong tỏi. Được biết viện Ung Thư Quốc Gia Hoa Kỳ
đang đặt trọng tâm vào việc nghiên cứu khả năng trị bệnh ung thư của hợp
chất sulfur này.
2.1.4.4. Tác dụng giải độc kim loại nặng
Tỏi có tác dụng bảo vệ cơ thể chống nhiễm độc các kim loại nặng .
Hợp chất sulfur của tỏi là chất giải độc chì mãn tính. Sau khi ăn tỏi hàm lượng
chì trong mô gan và mô cơ, giảm hẳn các triệu chứng nhiễm độc giảm đáng
kể. Do đó có thể phòng chống bệnh nghề nghiệp nhiễm độc chì cho các công
nhân thường xuyên phải tiếp xúc với các sản phẩm chì như công nhân khai
thác và chế biến chì, sản xuất accu chì, súc rửa bồn xăng có pha chì, bằng cách
ăn tỏi hàng ngày. Với các trường hợp nhiễm độc kim loại nặng như thủy ngân,
cadium và các chế phẩm của chúng như methyl mircury, pheny mercury. Tỏi
có tác dụng ngang với các thuốc giải độc kim loại nặng thường dùng như BAL
( Bristish Anti Lewisite ) hoặc DMSA (2,3 dimercapto succinic acid ).


12

2.1.4.5. Tác dụng tăng cường hệ miễn dịch

và cs, 2012) [23].
Trong vòng 20 năm qua, đã có hơn 700 nghiên cứu về tác dụng của
tỏi, đã phát hiện thêm nhiều công dụng của tỏi như có nhiều chất chống oxy
hóa và chất chống dị ứng (Kim, J.H. và cs, 2012) [23], giúp kéo dài tuổi thọ
(Boyd, O.P. và cs, 2011) [12], phòng chống ung thư (Ejaz S, Woong LC, Ejaz
A, 2003) [16]. Ngoài ra tỏi đen còn được chứng minh có nhiều tác dụng có lợi
đối với sức khỏe con người, như: phục hồi các tổn thưởng ở gan do uống rượu
(Kim và cs, 2011) [22], giảm béo phì và tăng mỡ máu (Kim I.J.Y và cs, 2011)
[25], ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh (Nguyễn Thanh Hải và cs,
2013) [4]. Tuy nhiên, nhược điểm của tỏi là mùi khó chịu do các hợp chất
sulfur gây ra. Để khắc phục nhược điểm này, các nhà khoa học Nhật Bản, Hàn
Quốc đã nghiên cứu lên men tự nhiên tỏi tươi để tạo ra tỏi đen. Kết quả lên
men tỏi đen thành công mĩ mãn, vừa khắc phục được mùi khó chịu của tỏi,
vừa làm tăng tác dụng chống oxy hóa của tỏi đen lên rất nhiều lần so với tỏi
tươi, khiến cho tỏi đen có tác dụng như vị thuốc đặc trị chống oxy hóa, chống
lão hóa, phòng chống bệnh ung thư, các bệnh nan y (Nguyễn Đức Vượng,
2015) [8].
Quan trọng nhất là tỏi đen có chứa hàm lượng axit amin, chất chống
oxy hóa cao và nhiều loại hóa chất có lợi cho sức khỏe con người.
2.2.2. Thành phần hóa học của tỏi đen
Các thành phần hóa học có giá trị dinh dưỡng cao trong tỏi đen chủ
yếu là các acid amin, peptide, protein, enzyme, glycosides, vitamin, chất béo,
các chất vô cơ, carbonhydrate và các hợp chất lưu huỳnh và một số thành
phần khác (Choi và cs, 2014) [13].
- Tỏi đen chứa hầu hết các loại acid amin thiết yếu trong cơ thể, nhiều
nhất là : glutamate, arginine, acid aspartic, valine…


14


chứa kẽm tổng hợp hormone, và cải thiện hệ thống miễn dịch của cơ thể
(Purev, U và cs, 2012) [29].
*Tác dụng với rối loạn tiêu hoá, rối loạn cơ quan
BG đặc biệt tốt để phòng tránh các rối loạn men tiêu hóa. Kích thích
tiết dịch vị, tiết mật. Phòng tránh các nhiễm khuẩn dạ dày ruột, các chứng rối
loạn tiêu hóa do men hoặc do thần kinh gây khó tiêu, đầy hơi, trướng bụng, bí
trung tiện – chống co thắt dạ dày ruột (Banerjee, S.K và cs, 2002) [11].
*Tác dụng giải độc nicotin mạn tính
BG là một loại thuốc giải độc nicotin mạn tính cho người nghiện thuốc
lá và công nhân sản xuất thuốc lá rất hữu hiệu, chí ít cũng làm giảm cơn nguy
cấp ở tim, động mạch và các rối loạn chức năng ruột của người bệnh
(Banerjee, S.K và cs, 2002) [10].
*Tác dụng bảo vệ gan
Tỏi đen có tác dụng tăng cường tổng hợp chức năng gan, hiệu quả cao
trong việc ngăn ngừa các loại bệnh, trong đó. Công dụng hiệu quả trong việc
điều trị viêm gan đã được kiểm chứng, tăng cường chức năng chuyển hóa ở
gan, phân hủy bài tiết alcohol giúp giải độc cồn. Giúp giảm nhanh chóng
lượng lipid peroxides và ngăn ngừa sự tích tụ triglycerides trong gan (EL KZ
và cs, 2010) [18].
*Tác dụng chống các bệnh đường hô hấp
BG được dùng làm thuốc trị lao khí quản, hoại thư phổi, ho gà, thuốc
long đàm cho người lao phổi, trị viêm phế quản mãn tính, viêm họng
(Banerjee, S.K và cs, 2002) [10].
*Chữa bệnh tiểu đường
Tỏi đen có tác dụng điều hoa đường huyết nhờ vào S-methyl-Lcysteine sulfoxide và S-Allyl cysteine sulfoxide, sulfide có chứa G-6-P
enzyme NADPH có tác dụng ngăn chặn và ức chế sự phá hủy insullin và tác


16



Theo Vũ Bình Dương và cs khi nghiên cứu tác dụng bảo vệ của dịch
chiết tỏi đen đối với một số cơ quan Lympho trên chuột bị chiếu xạ cho thấy
tỏi đen có tác dụng duy trì quần thể tế bào miễn dịch tại lách, hạch, tuyến ức
và tủy xương (Vũ Bình Dương và cs, 2014) [3]
Một nghiên cứu khác của Vũ Bình Dương và Phạm Xuân Phong
nghiên cứu thành phần hóa học của tỏi đen Lý Sơn đã phát hiện ra trong tỏi
đen có rất nhiều các thành phần có lợi cho sức khỏe con người như: amino
axit, các chất chống oxy hóa, đường, các vitamin A, B1, B2 (Vũ Bình Dương
và Phạm Xuân Phong, 2013) [1].
Theo Vũ Xuân Nghĩa, Vũ Bình Dương và Phạm Xuân Phong đã
nghiên cứu khả năng bảo vệ cơ quan tạo máu của dịch chiết tỏi đen Lý Sơn
trên chuột bị chiếu xạ. Kết quả về hình ảnh mô bệnh học cơ quan tạo máu (tủy
xương, hạch) cho thấy nhóm chuột uống tỏi đen chiếu xạ ít bị tổn thương hơn
so với nhóm chứng chiếu xạ và chuột uống tỏi thường chiếu xạ. Với liều chiếu
xạ duy nhất 7 Gy trong 1 tuần, nhóm uống tỏi đen có số lượng tế bào máu
giảm ít hơn so với nhóm chứng chiếu xạ và chuột uống tỏi thường với p