Luận án Nghiên cứu thu nhận một số nhóm hợp chất có hoạt tính từ vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana Linn) và định hướng ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU THU NHẬN MỘT SỐ NHÓM HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH TỪ VỎ QUẢ MĂNG CỤT (GARCINIA MANGOSTANA LINN) VÀ ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

Ngành:

Công nghệ thực phẩm

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tiến sĩ này tập trung vào nghiên cứu thu nhận và ứng dụng các nhóm hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana Linn) của Việt Nam trong công nghiệp thực phẩm. Vỏ măng cụt được xác định là nguồn nguyên liệu tiềm năng, chứa nhiều hợp chất quý như polyphenol (19,29-23,34% chất khô) và tanin (11,54-14,50% chất khô), sở hữu các hoạt tính sinh học đa dạng như chống oxy hóa, kháng khuẩn, chống ung thư, bảo vệ tim, chống viêm, chống vi rút và điều hòa miễn dịch. Tuy nhiên, các hạn chế về độ hòa tan và độ bền màu cần được khắc phục, và giải pháp được đề xuất là tạo ra các chế phẩm dạng nano.

Nghiên cứu đã khảo sát các phương pháp trích ly (dung môi thông thường, hỗ trợ enzym, hỗ trợ siêu âm) để thu nhận chiết xuất giàu hoạt chất. Kết quả cho thấy phương pháp trích ly hỗ trợ siêu âm là tối ưu nhất, đạt hiệu suất thu nhận polyphenol tổng số trên 90% và bảo tồn hoạt tính chống oxy hóa tốt hơn (IC50 59,84 µg/mL). Từ cặn chiết phân đoạn ethyl acetate, luận án đã phân lập và xác định được 9 thành phần hóa học, trong đó có 2 hoạt chất mới lần đầu tiên được tìm thấy từ vỏ măng cụt Việt Nam là garcinoxanthone V (C24H26O8) và deoxygartanin A (C23H24O6).

Các chiết xuất măng cụt và hoạt chất alpha-mangostin đều thể hiện hoạt tính chống oxy hóa và kháng khuẩn mạnh đối với vi khuẩn Gram dương, đặc biệt là Staphylococcus aureus. Đồng thời, luận án đã thành công trong việc chế tạo các hạt nano tổ hợp carrageenan-chitosan-alpha-mangostin (CCG) với hiệu suất tải alpha-mangostin cao (>90%). Các hạt nano CCG này có khả năng hòa tan tốt hơn và giải phóng alpha-mangostin một cách có kiểm soát trong các dung dịch mô phỏng dịch tiêu hóa, đồng thời thể hiện hoạt tính kháng khuẩn mạnh và ít độc tính với tế bào Vero ở nồng độ thấp.

Bước đầu ứng dụng các chiết xuất và hạt nano CCG vào sản xuất giò và rượu vang cho thấy tiềm năng lớn. Trong giò, chúng giúp ức chế vi sinh vật hiếu khí và cải thiện sắc tố. Trong rượu vang, chúng làm tăng hàm lượng polyphenol (alpha-mangostin), cải thiện màu sắc và tăng khả năng hòa tan của alpha-mangostin, góp phần nâng cao giá trị sản phẩm và tận dụng phế liệu nông nghiệp, bảo vệ môi trường.

Mục lục chi tiết:

• Chương 1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU MĂNG CỤT

  • 1.1. Tổng quan về cây măng cụt
  • 1.2. Một số phương pháp thu nhận các hợp chất có hoạt tính từ vỏ quả măng cụt
  • 1.3. Phương pháp phân lập một số hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ quả măng cụt
  • 1.4. Tình hình nghiên cứu thu nhận và ứng dụng các hợp chất có hoạt tính từ vỏ quả măng cụt
  • 1.5. Giới thiệu về tổ hợp kích thước nano từ các polyme tự nhiên

• Chương 2. NGUYÊN VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • 2.1. Nguyên vật liệu nghiên cứu
    • 2.1.1 Nguyên liệu
    • 2.1.2. Hoá chất và thiết bị
  • 2.2. Nội dung nghiên cứu
  • 2.3. Bố trí thí nghiệm- Phương pháp nghiên cứu
    • 2.3.1. Nghiên cứu phân tích thành phần hoá học của vỏ quả măng cụt Việt Nam
    • 2.3.2. Nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ quả măng cụt Việt Nam
    • 2.3.3. Nghiên cứu phân lập một số hoạt chất
    • 2.3.4. Nghiên cứu chế tạo và các đặc trưng, tính chất của hạt nano tổ hợp carrageenan, chitosan và a-mangostin (CCG)
    • 2.3.5. Nghiên cứu sử dụng chiết xuất măng cụt trong sản xuất một số sản phẩm thực phẩm
  • 2.4. Các phương pháp phân tích

• Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

  • 3.1. Nghiên cứu phân tích thành phần hoá học của vỏ quả măng cụt
  • 3.2. Nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ quả măng cụt Việt Nam
    • 3.2.1. Nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu hoạt chất bằng phương pháp trích ly với dung môi thông thường (Hình 3.1÷3.4)
    • 3.2.2. Nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu hoạt chất bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ xúc tác enzym (Hình 3.5÷3.8)
    • 3.2.3. Nghiên cứu thu nhận chiết xuất giàu hoạt chất bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm (Hình 3.9÷3.11)
    • 3.2.4. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học từ vỏ quả măng cụt Việt Nam
  • 3.3. Phân lập một số hoạt chất từ vỏ quả măng cụt
  • 3.4. Đánh giá hoạt tính sinh học của các chiết xuất măng cụt
  • 3.5. Nghiên cứu chế tạo hạt nano tổ hợp carrageenan-chitosan-a-mangostin
    • 3.5.1. Đánh giá hiệu suất tải a-mangostin
    • 3.5.2. Nghiên cứu cấu trúc hoá học của vật liệu và hạt tổ hợp carrageenan, chitosan và a-mangostin (CCG)
    • 3.5.3. Sự phân bố kích thước của hạt tổ hợp carrageenan, chitosan và a-mangostin (CCG)
    • 3.5.4. Hình thái cấu trúc của hạt tổ hợp carrageenan, chitosan và a-mangostin (CCG)
    • 3.5.5. Đặc tính kỵ nước ưa nước của chiết xuất a-mangostin và các hạt tổ hợp carrageenan, chitosan và a-mangostin (CCG)
    • 3.5.6. Nghiên cứu khả năng hoà tan và động học giải phóng a-mangostin từ của các hạt tổ hợp carrageenan, chitosan với a-mangostin (CCG) trong các dung dịch khác nhau
    • 3.5.7. Nghiên cứu động học giải phóng a-mangostin từ các hạt tổ hợp CCG
    • 3.5.8. Đánh giá hoạt tính của các hạt tổ hợp carrageenan, chitosan, a-mangostin (CCG)
  • 3.6. Nghiên cứu sử dụng chiết xuất măng cụt trong sản xuất một số sản phẩm thực phẩm
    • 3.6.1. Nghiên cứu ứng dụng chiết xuất măng cụt trong sản xuất giò
    • 3.6.2. Nghiên cứu ứng dụng chiết xuất măng cụt trong sản xuất rượu vang nho đỏ và rượu màu

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ