Xác định điều kiện lên men và hoạt tính kháng oxy hóa của nước lên men trái trâm (Syzygium cumini L.)

- XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN LÊN MEN VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA CỦA NƯỚC LÊN MEN TRÁI TRÂM (Syzygium cumini L.).
- Saccharomyces cerevisiae, trái trâm.
- Nghiên cứu xác định các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men dịch trái trâm (Syzygium cumini L.) sử dụng dòng nấm men Saccharomyces cerevisiae TN4.
- Sử dụng phần mềm Design Expert 7.0 để xác định các thông số tối ưu bao gồm pH, độ Brix và mật số nấm men ban đầu.
- Ở thời điểm lên men 3 ngày, sản phẩm sau lên men đã đạt độ cồn 5,20% v/v, phù hợp với sản phẩm nước lên men trái trâm.
- Xác định được 11 hợp chất thực vật từ dịch và sản phẩm nước lên men trái trâm thông qua phương pháp quang phổ bao gồm steroid, triterpenoid, phenol, tannin, flavonoid, quinone, saponin, antocyanin, glucose, carotenoid và alkaloid.
- Hàm lượng polyphenol tổng của dịch trái trâm cao hơn của nước lên men trái trâm, cụ thể là là 57,0 mg GAE/L và 55,0 mg GAE/L.
- Sau quá trình lên men, khả năng khử gốc peroxide của nước lên men đạt giá trị IC 50 là 8,56 μL/mL, tăng so với dịch trâm ban đầu với giá trị IC 50 là 12,23 μL/mL, cho thấy sản phẩm nước lên men trái trâm có khả năng kháng oxy hóa tốt hơn dịch trái trâm ban đầu..
- Xác định điều kiện lên men và hoạt tính kháng oxy hóa của nước lên men trái trâm (Syzygium cumini L.
- Trái trâm (Syzygium cumini L.) thuộc chi Syzygium, là một trong những chi của họ Myrtaceae, phát triển tự nhiên trên đất sét nâu ở các vùng nhiệt đới cũng như các vùng cận nhiệt đới.
- Trái trâm chứa nhiều anthocyanin, glucoside, ellagic acid, isoquercetin, kaemferol và myrecetin.
- Người dân sử dụng trái trâm để ăn hoặc dùng lá trâm như một loại thuốc dân gian.
- Với mong muốn làm tăng giá trị kinh tế cho cây trâm, và có những bước đầu nghiên cứu về cây trâm tại Việt Nam, đề tài tiến hành lên men dịch trâm tạo ra sản phẩm nước lên men ở độ cồn khoảng 5% (tương tự như các sản phẩm nước lên men trên thị trường như Strongbow, Hoshi Sparkling nước mơ.
- có độ cồn chỉ khoảng 4,5-5,0%) và tìm ra những điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men.
- hoạt tính kháng oxy hóa có trong dịch trái trâm và sản phẩm sau lên men sẽ tạo tiền đề cho những nghiên cứu tiếp theo để khai thác giá trị kinh tế và giá trị y học của loài thực vật này..
- Vật liệu: Mẫu trái trâm được thu tại ba tỉnh: An Giang (huyện Thoại Sơn), Đồng Tháp (huyện Lai Vung, Thành phố Sa Đéc) và Vĩnh Long (huyện Bình Tân).
- Nguồn giống nấm men: Dòng nấm men Saccharomyces cerevisiae TN4 (Huỳnh Ngọc Thanh Tâm và ctv., 2019) được phân lập từ trái trâm (Syzygium cumini L.) thu tại quận Thốt Nốt, Thành phố Cần Thơ, được lưu trữ Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ..
- Dòng nấm men S.
- 2.2 Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men dịch trái trâm.
- 2.2.1 Sự ảnh hưởng của độ Brix, pH và mật số nấm men ban đầu đến quá trình lên men dịch trái trâm.
- Nghiên cứu nhằm mục tiêu xác định sự ảnh hưởng của các nhân tố độ Brix, pH và mật số nấm men (MSNM) của dịch quả ban đầu đến quá trình lên men dịch trái trâm.
- Từ đó chọn ra giá trị tối ưu của từng thông số để quá trình lên men đạt hiệu quả và chất lượng cao.
- thức pH o Brix Mật số nấm men (tế bào/mL).
- Trái trâm được ép để lấy nước và thanh trùng bằng NaHSO 3 (140 mg/L) trong 2 giờ để tiêu diệt vi sinh vật có trong dịch trái.
- Sau đó, cho 1 mL dịch nấm men ở các mật số khác nhau vào 99 mL mỗi dịch phối chế đã chuẩn bị sẵn trong bình tam giác, lắc đều bình tam giác để tế bào nấm men phân bố đều trong dịch trái trâm.
- Các bình lên men được gắn waterblock và.
- 2.2.2 Sự ảnh hưởng của thời gian lên men đến quá trình lên men dịch trái trâm.
- Thí nghiệm được tiến hành để xác định được thời gian lên men dịch trái trâm sao cho độ cồn thu hồi đạt khoảng 5% v/v.
- Thí nghiệm 1 nhân tố được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên ở các thời gian lên men khác nhau (3 ngày, 4 ngày, 5 ngày, 6 ngày) và được thực hiện với 3 lần lặp lại.
- Dịch trái trâm được thu và thanh trùng bằng NaHSO 3 (140 mg/L trong 2 giờ) và điều chỉnh các yếu tố pH, độ Brix và mật số nấm men theo kết quả tối ưu.
- Cho 99 mL dịch trái trâm và 1 mL dịch nấm men vào bình tam giác.
- Xác định thời gian thích hợp để sản phẩm cho độ cồn khoảng 5% v/v..
- 2.3 Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trái trâm và sản phẩm sau lên men.
- Tất cả các thí nghiệm trong mục 2.3 đều được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, một nhân tố với 2 nghiệm thức là dịch trái trâm ban đầu và sản phẩm nước trái trâm lên men..
- Mục tiêu nhằm xác định sự hiện diện của 11 hợp chất thực vật là steroid, triterpenoid, quinone, phenol, tannin, flavonoid, glucose, carotenoid, anthocyanin, saponin, alkaloid trong dịch trái trâm ban đầu và sản phẩm nước trái trâm lên men..
- 2.3.2 Khảo sát hàm lượng polyphenol tổng Mục tiêu nhằm xác định hàm lượng polyphenol tổng có trong dịch trái và nước lên men trái trâm..
- 2.3.3 Khảo sát khả năng kháng sự oxy hóa Mục tiêu nhằm xác định khả năng khử gốc peroxide của dịch trái và nước lên men trái trâm..
- Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, tiến hành đánh giá khả năng kháng oxy hóa của dịch trái trâm và nước lên men trái trâm thông qua khả năng ức chế gốc peroxide (H 2 O 2.
- Sử dụng giá trị IC 50 để so sánh khả năng ức chế gốc H 2 O 2 của dịch trái và nước lên men trái trâm.
- 3.1 Các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men dịch trái trâm.
- 3.1.1 Sự ảnh hưởng của độ Brix, pH và mật số nấm men ban đầu.
- Kết quả khảo sát các nhân tố độ Brix, pH và mật số nấm men ban đầu đến quá trình lên men dịch trái trâm được thể hiện ở Bảng 2..
- Bảng 2: Giá trị pH, Độ Brix và độ cồn trung bình sau lên men.
- Nghiệm thức pH- o Brix- MSNM pH sau lên men o Brix sau lên men Độ cồn 20 o C.
- Để xác định điều kiện lên men tối ưu từ các thông số pH, o Brix và mật số nấm men, độ cồn sau lên men được phân tích bằng chương trình Design.
- Trong đó A, B, C lần lượt là giá trị pH, độ Brix và mật số nấm men..
- Tuy nhiên, việc lựa chọn điều kiện lên men phù hợp với dòng nấm men S.
- Lựa chọn ra 3 nghiệm thức cho nồng độ cồn cao nhất trong 30 nghiệm thức, tiến hành lên men thực tế để so sánh với độ cồn lý thuyết mà phần mềm đưa ra (Bảng 3)..
- Nghiệm thức pH-Brix-MSNM pH o Brix Độ cồn.
- v/v) Độ cồn lý thuyết.
- 24,41 và mật số nấm men 6 x 10 6 tế bào/mL được lựa chọn là nghiệm thức tối ưu vì cho độ cồn thực tế cao nhất và đạt giá trị pH sau lên men thấp có thể giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
- Theo Jackisch (1985), khả năng cho hàm lượng rượu khác nhau từ quá trình lên men có thể thay đổi theo nguồn nguyên liệu lên men, dòng nấm men và môi trường lên men.
- Do đó điều kiện tối ưu cho lên men rượu trái trâm bởi giống nấm men S.
- (2018) trên dịch trái cà na (pH 3,88.
- 24,01 o Brix và mật số nấm men là 1x10 7 tb/mL).
- 3.1.2 Sự ảnh hưởng của thời gian lên men Sử dụng kết quả các điều kiện tối ưu của mục 3.1.1, tiến hành khảo sát thời gian lên men thích hợp để sản phẩm lên men dịch trái trâm đạt độ cồn thu hồi ở khoảng 5% v/v.
- Thực hiện lên men với điều kiện pH=4,22, độ Brix = 24,41 và MSNM = 6 x 10 6 tế bào/mL..
- Kết quả xác định độ cồn thu hồi của dịch trái trâm lên men ở thời gian 3 ngày, 4 ngày, 5 ngày, 6 ngày được ghi nhận tại Bảng 4 cho thấy độ cồn thu hồi tăng dần theo thời gian, độ Brix và pH đều giảm do nấm men đã sử dụng lượng đường có trong dịch quả và lượng đường bổ sung để chuyển hóa thành rượu, đồng thời sinh ra một số acid hữu cơ làm giảm pH của môi trường.
- Độ cồn ở ngày lên men thứ 3 đã đạt 5,20 % v/v như mong muốn của sản phẩm dịch trái trâm lên men.
- Nếu tiếp tục để lên men ở những ngày tiếp theo, độ cồn sẽ tiếp tục tăng và đạt độ cồn thu hồi 8,06% v/v ở ngày lên men thứ 6, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%..
- Theo Huỳnh Phan Phương Trang (2016), ở giai đoạn này, lượng oxy có trong bình lên men đã được sử dụng hết làm môi trường trở nên yếm khí tạo điều kiện thuận lợi thúc đẩy mạnh quá trình chuyển hóa đường thành rượu.
- (2018) trong lên men cà na ở ngày thứ 6 độ cồn là 6,05% v/v, ngày thứ 8 là 7,09% v/v.
- Theo nghiên cứu của Jackisch (1985), khả năng đạt được hàm lượng rượu khác nhau từ quá trình lên men có thể thay đổi theo nguồn nguyên liệu lên men, dòng nấm men và môi trường lên men..
- Thời gian lên men được chọn là 3 ngày, cho độ cồn 5,2% v/v, là thời gian lên men cho sản phẩm nước lên men trái trâm mốc..
- Bảng 4: Giá trị pH, độ Brix và độ cồn trung bình qua các mốc thời gian lên men khác nhau Thời gian.
- (ngày) pH o Brix Độ cồn ở 20 o C.
- 3.2 Hoạt tính kháng oxy hóa của dịch trái trâm và sản phẩm sau lên men.
- Kết quả định tính các hợp chất thực vật có trong dịch trái trâm và nước lên men trái trâm được thể hiện qua Bảng 5..
- Bảng 5: Giá trị đo OD của dịch trái trâm và nước lên men trái trâm.
- STT Bước sóng (nm) Hợp chất tự nhiên Dịch trái trâm Nước lên men.
- Bảng 5 cho thấy, có sự hiện diện của 11 hợp chất thực vật trong dịch trái và nước lên men trái trâm, kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Gevariya et al.
- (2015) đã định tính sơ bộ và chỉ ra sự hiện diện của alkaloids, các acid amin, flavanoid, glycosides, phenol, saponin, steroid, tannin, triterpenoid có trong dịch trái trâm.
- Mặt khác, carotenoid, anthocyanin, saponin, alkaloid có giá trị OD tăng sau quá trình lên men 3 ngày, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
- Hợp chất carotenoid tăng lên làm cho nước lên men trái trâm có màu sắc đỏ tươi..
- Kết quả thu được hàm lượng polyphenol tổng của 2 nghiệm thức dịch trái và nước lên men trái trâm khác biệt có ý nghĩa thống kê.
- Trong đó, nghiệm thức dịch trái có hàm lượng polyphenol tổng cao hơn nước lên men trái trâm với giá trị lần lượt là mg GAE/mL và mg GAE/mL.
- Điều này cho thấy hàm lượng polyphenol tổng của dịch trái đã giảm 2 mg GAE/mL sau 3 ngày lên men, vì trong quá trình lên men, nấm men đã sử dụng một lượng nhỏ các hợp chất này cho quá trình sinh trưởng và phát triển.
- (2009), trái trâm mốc (Syzygium cumini L.) rất giàu tannin, flavonoid, tinh dầu, anthocyanin và các thành phần polyphenol khác.
- Từ kết quả trên cho thấy, hàm lượng polyphenol tổng có trong dịch trái và nước lên men trái trâm cao hơn hàm lượng polyphenol tổng có trong vỏ cây trâm trong nghiên cứu của Santos et al..
- Hàm lượng polyphenol tổng có trong dịch trái và nước lên men trái trâm thấp hơn trong lá trâm trong nghiên cứu của Ruan et al..
- Kết quả giá trị IC 50 của dịch trái trâm và nước lên men trái trâm được thể hiện qua Bảng 6..
- Bảng 6: Giá trị IC 50 của vitamin C, dịch và nước lên men trái trâm.
- Nghiệm thức Giá trị IC 50 (μL/mL).
- Dịch trái trâm C.
- Nước lên men trái trâm B Ghi chú: Giá trị IC 50 là giá trị trung bình của ba lần lặp lại.
- Giá trị IC 50 của vitamin C cao hơn 10 lần giá trị IC 50 của dịch trái trâm và cao gấp 14 lần giá trị IC 50.
- của nước lên men trái trâm.
- Điều này cho thấy nước lên men trái trâm và dịch trâm có khả năng kháng oxy hóa tốt hơn vitamin C, đặc biệt sản phẩm sau lên men có khả năng khử gốc peroxide cao hơn dịch trái ban đầu gần 1,5 lần, số liệu khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%.
- Sau 3 ngày lên men, nước lên men trái trâm có khả năng kháng oxy hóa yếu hơn dịch trái, điều này cũng phù hợp với kết quả trong nghiên cứu của Chowdhury and Ray (2007), sau 6 ngày lên men dịch trâm, hàm lượng anthocyanin giảm từ 0,85-0,60 mg/mL, và hàm lượng tannin giảm từ 1,70-1,40 mg/100 mL..
- Kết quả này nói lên sự ảnh hưởng của nhiều hợp chất thực vật đến khả năng kháng oxy hóa của dịch trái và nước lên men trái trâm.
- Tuy nhiên, khả năng kháng oxy hóa của dịch trái và nước lên men trái trâm thấp hơn dịch cà nà và rượu vang cà na (IC50 lần lượt là 4,47 và 6,24 μL/mL) trong nghiên cứu của Nguyễn Quốc Hảo.
- Với các điều kiện ban đầu là pH 4,2, 24°Brix và mật số nấm men 6 x 10 6 tế bào/mL, dịch lên men trái trâm sẽ đạt độ cồn thu hồi cao nhất .
- v/v sau 10 ngày lên men.
- Sản phẩm nước lên men trái trâm được lên men với các điều kiện thích hợp trong 3 ngày, độ cồn thu hồi đạt 5,20% v/v.
- Có 11 hợp chất thực vật được xác định trong dịch trái trâm trước và sau lên men bao gồm steroid, triterpenoid, phenol, tannin, flavonoid, quinone, saponin, antocyanin, glucose, carotenoid và alkaloid.
- Hàm lượng polyphenol tổng không thay đổi nhiều trong quá trình lên men, đạt giá trị 57,0 mg GAE/L của dịch trái trâm và 55,0 mg GAE/L của sản phẩm sau lên men.
- Trong thí nghiệm xác định khả năng khử gốc peroxide H 2 O 2 , giá trị IC 50 của dịch trái trâm và nước lên men trái trâm lần lượt là 12,23μL/mL và 8,56 μL/mL, chứng tỏ nước lên men trái trâm có khả năng kháng oxy hóa tốt hơn dịch trái trâm..
- rượu vang trái trâm (Syzygium cumini).
- Phân lập, tuyển chọn nấm men và xác định điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu cà na (Canarium album).
- Nghiên cứu quá trình lên men rượu trái cây chanh dây và dâu tằm sử dụng tế bào nấm men cố định trên bã mía