Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Nghiên cứu tách chất màu anthocyanin từ rau dền đỏ amaranthus tricolor...

Tài liệu Nghiên cứu tách chất màu anthocyanin từ rau dền đỏ amaranthus tricolor

.PDF
80
426
52

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ----------&----------- TRẦN THỊ VẺ NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT CHẤT MÀU ANTHOCYANIN TỪ RAU DỀN ĐỎ Amaranthus tricolor ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Khánh Hòa, tháng 06 năm 2013 LỜI CẢM ƠN Qua hơn 3 tháng thực tập tại phòng thí nghiệm cho đến nay em đã hoàn thành xong đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu tách chiết chất màu anthocyanin từ rau dền đỏ Amaranthus tricolor”, với sự cố gắng của bản thân, sự ủng hộ của gia đình, bạn bè và hơn cả là sự dìu dắt quý báu của quý thầy cô đã cho em nền tảng kiến thức để hoàn thiện đề tài. Em xin chân thành cảm ơn TS. Vũ Duy Đô đã hướng dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện và động viên em hoàn thành đồ án của mình trong suốt thời thực hiện đề tài. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô, cán bộ phòng thí nghiệm Hóa cơ bản và phòng thí nghiệm Công nghệ chế biến đã nhiệt tình giúp đỡ em. Em vô cùng biết ơn các thầy cô trong Ban giám hiệu trường đại học Nha Trang đã cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại trường để em vững bước vào đời. Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, tháng 06 năm 2013 Sinh viên thực hiện Trần Thị Vẻ -i- MỤC LỤC MỤC LỤC ................................................................................................................... i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT........................................................................ iv DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ............................................................. vi LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN ...........................................................................................2 1.1. Tổng quan về rau dền đỏ ......................................................................................2 1.1.1. Tên gọi .......................................................................................................2 1.1.2. Thành phần hóa học trung bình trong lá rau dền đỏ ..................................3 1.1.3. Đặc điểm hình thái và sinh trƣởng.............................................................4 1.1.4. Công dụng của rau dền đỏ .........................................................................4 1.2. Tổng quan về chất màu thực phẩm ......................................................................5 1.2.1. Tầm quan trọng của chất màu trong chế biến thực phẩm ..........................5 1.2.2. Vai trò chất màu thực phẩm.......................................................................6 1.2.3. Phân loại chất màu thực phẩm ...................................................................6 1.2.4. Nguyên tắc sử dụng chất màu thực phẩm ..................................................9 1.3. Giới thiệu về chất màu anthocyanin .....................................................................10 1.3.1. Khái niệm vế chất màu anthocyanin ........................................................10 1.3.2. Phân loại Anthocyanin .............................................................................11 1.3.3. Cấu trúc hóa học của các anthocyanin.....................................................11 1.3.4. Tính chất vật lý và hóa học của các anthocyanin ....................................15 1.3.5. Chức năng sinh học và ứng dụng của anthocyanin .................................22 1.3.5.1. Chức năng sinh học ...........................................................................22 1.3.5.2. Ứng dụng của anthocyanin ...............................................................24 1.3.6. Tình hình nghiên cứu, khai thác và sử dụng anthocyanin tự nhiên .........25 1.3.6.1. Tình hình trên thế giới.......................................................................25 1.3.6.2. Tình hình trong nƣớc.........................................................................25 - ii - 1.4. Tổng quan về các phƣơng pháp chiết ................................................................26 1.4.1. Các khái niệm cơ bản về quá trình chiết ..................................................26 1.4.2. Các phƣơng pháp chiết ............................................................................27 1.4.3. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình chiết ..................................................28 1.4.4. Vài kỹ thuật chiết hiện đại dùng để chiết xuất chất màu tự nhiên ...........30 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................32 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................................32 2.1.1. Vật liệu nghiên cứu ..................................................................................32 2.1.2. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất nghiên cứu ................................................32 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................................33 2.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu ...............................................................................33 2.2.2. Dự kiến quy trình tách chiết anthocyanin từ rau dền đỏ..........................33 2.2.3. Xác định điều kiện chiết anthocyanin từ rau dền .....................................34 2.2.3.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ Etanol/H2O thích hợp ....................35 2.2.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung môi/nguyên liệu ....................37 2.2.3.3. Bố trí thí nghiệm chọn phƣơng pháp, nhiệt độ chiết .........................38 2.2.3.4. Bố trí thí nghiệm chọn thời gian chiết ..............................................40 2.2.3.5. Bố trí thí nghiệm chọn số lần chiết ...................................................42 2.2.4. Phƣơng pháp phân tích ............................................................................43 2.2.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu .......................................................................44 2.2.6. Khảo sát độ bền màu của dịch chiết anthocyanin từ rau dền đỏ trong các điều kiện bảo quản khác nhau ............................................................................44 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.......................................46 3.1. Thành phần khối lƣợng rau dền đỏ ....................................................................46 3.2.. Một số thành phần hóa học trong rau dền đỏ ....................................................47 3.3. Kết quả xác định các thông số thích hợp cho quá trình chiết tách chất màu anthocyanin từ rau dền đỏ .........................................................................................48 - iii - 3.3.1. Kết quả xác định tỷ lệ Etanol/H2O dùng để chiết chất màu Anthocyanin từ rau dền đỏ ......................................................................................................48 3.3.2. Kết quả xác định tỷ lệ dung môi/nguyên liệu ..........................................49 3.3.3. Kết quả xác định lựa chọn dung môi và nhiệt độ chiết ............................50 3.3.4. Kết quả xác định thời gian chiết ..............................................................52 3.3.4.1. Phƣơng pháp siêu âm ........................................................................52 3.3.4.2. Phƣơng pháp ngâm chiết có gia nhiệt ...............................................53 3.3.5. Xác định số lần chiết ................................................................................54 3.3.5.1. Phƣơng pháp siêu âm ........................................................................54 3.3.5.2. Phƣơng pháp ngâm chiết gia nhiệt ....................................................55 3.4. Kết quả khảo sát khảo sát độ bền màu của dịch chiết anthocyanin trong các điều kiện bảo quản khác nhau ...................................................................................56 3.5. Hoàn thiện quy trình chiết rút chất màu anthocyanin từ r a u d ề n đ ỏ .........57 3.6. Tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm ...................................................................59 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .......................................................................60 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................61 PHẦN PHỤ LỤC ......................................................................................................63 - iv - DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt A Absorbance Độ hấp thụ nm Nanometer Nanomet H2O Water Nƣớc TB Average Trung bình TN Experiment Thí nghiệm TL Weight Trọng lƣợng NL Raw material Nguyên liệu UV-Vis Ultraviolet-Visible Tử ngoại-khả kiến v/v Volume/volume Thể tích/thể tích v/w Volume/weight Thể tích/khối lƣợng w/v Weight/volume Khối lƣợng/thể tích -v- DANH MỤC BẢNG BIỂU STT Tên bảng Trang Bảng 1.1 Thành phần hóa học trong 100 gam lá dền đỏ 3 Bảng 1.2 Liều sử dụng cho phép của một số chất màu hữu cơ tổng hợp 7 Bảng 1.3 Bảng một số chất màu tự nhiên 8 Bảng 1.4 Một số chất màu tự nhiên thông dụng 9 Bảng 1.5 Các nhóm chính trong các anthocyanidin 12 Bảng 2.1 Bố trí thí nghiệm chọn dung môi, nhiệt độ đối với các phƣơng pháp chiết khác nhau 39 Bảng 3.1 Thành phần khối lƣợng của rau dền đỏ 46 Bảng 3.2 Kết quả xác định hàm lƣợng nƣớc của rau dền đỏ 47 Bảng 3.3 Kết quả xác định hàm lƣợng anthocyanin của rau dền đỏ 47 Bảng 3.4 Ƣớc tinh chi phí nguyên vật liệu để chiết anthocyanin từ 1 kg rau dền đỏ 59 - vi - DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ STT Tên hình vẽ và đồ thị Trang Hình 1.1 Rau dền đỏ 2 Hình 1.2 Rau dền đỏ và món canh rau dền 5 Hình 1.3 Cấu trúc của một số Anthocyanidin tƣ nhiên. 12 Hình 1.4 Cấu trúc phân tử của các anthocyanidin thƣờng gặp trong tự 14 nhiên Hình 1.5 Ví dụ về cấu trúc của một anthocyanin phức tạp 14 Hình 1.6 Sự thay đổi cấu trúc phân tử và màu sắc của anthocyanin theo 17 pH Hình 1.7 Ảnh hƣởng của pH lên tốc độ thủy phân của quả dâu đƣợc đun 18 nóng tại 450C trong trƣờng hợp có Oxygen hoặc Nitrogen Hình 1.8 Sự biến tính của Anthocyanin 3,5 – di Glucoside tại pH 3,7 19 Hình 1.9 Sự tổ hợp màu liên phân tử giữa delphinidin 3-glucosid và rutin 22 tạo thành ra 2 dạng phức: phức kẹp (A) và phức song song (B) Hình 1.10 Sự tổ hợp màu nội phân tử của các antyhocyanin acylhóa 22 Hình 1.11 Một số dạng sản phẩm anthocyanin thƣơng mại 25 Hình 1.12 Sơ đồ thiết bị chiết SFE và ASE 31 Hình 2.1 Quy trình dự kiến tách chiết chất màu anthocyanin từ rau dền đỏ 33 và các yếu tố cần khảo sát Hình 2.2 Bố trí thí nghiệm chọn tỷ lệ Etanol/H2O thích hợp 36 Hình 2.3 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung môi/nguyên liệu 37 Hình 2.4 Bố trí thí nghiệm chọn dung môi, nhiệt độ chiết thích hợp 39 - vii - Hình 2.5 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian chiết 41 Hình 2.6 Bố trí thí nghiệm xác định số lần chiết 42 Hình 2.7 Bố trí thí nghiệm khảo sát độ bền màu của chất màu 45 anthocyanin trong một số điều kiện bảo quản khác nhau Hình 3.1 Ảnh hƣởng của tỷ lệ Etanol/nƣớc đến hàm lƣợng anthocyanin 48 Hình 3.2 Ảnh hƣởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến hàm lƣợng 49 anthocyanin Hình 3.3 Ảnh hƣởng của dung môi và nhiệt độ đến hàm lƣợng 51 anthocyanin khi chiết bằng các phƣơng pháp khác nhau Hình 3.4 Màu sắc của dịch chiết anthocyanin sử dụng 2 dung môi chiết 52 khác nhau bằng phƣơng pháp siêu âm Hình 3.5 Ảnh hƣởng của thời gian siêu âm hàm lƣợng anthocyanin 53 Hình 3.6 Ảnh hƣởng của thời gian ngâm chiết đến hàm lƣợng 54 anthocyanin Hình 3.7 Ảnh hƣởng của số lần siêu âm đến hàm lƣợng anthocyanin 54 Hình 3.8 Ảnh hƣởng của số lần chiết bằng phƣơng pháp ngâm chiết gia 55 nhiệt đến hàm lƣợng anthocyanin Hình 3.9 Ảnh hƣởng của thời gian và điều kiện bảo quản đến độ bền màu 57 của dịch chiết anthocyanin từ rau dền đỏ Hình 3.10 Sơ đồ quy trình tách chiết chất màu anthocyanin từ rau dền đỏ 58 -1- LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, việc lạm dụng chất màu tổng hợp trong chế biến thực phẩm dẫn đến nguy cơ ngộ độc thực phẩm đang ngày càng gia tăng, làm ảnh hƣởng xấu tới sức khoẻ ngƣời tiêu dùng. Vì vậy, xu hƣớng phát triển bền vững của thế giới hiện nay là tìm kiếm và chiết tách các chất màu tự nhiên từ thực vật hay động vật để sử dụng trong công nghiệp thực phẩm. Ở Việt Nam, rau dền đỏ (Amaranthus tricolor) từ lâu đã đƣợc dùng để sử dụng nhƣ một món ăn trong bữa cơm hàng ngày . Tuy nhiên, việc chiết tách chất màu rau dền đỏ và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm chƣa đƣợc quan tâm nhiều. Trong khi đó, theo một số tài liệu tham khảo, chất màu trong rau dền đỏ có hàm lƣợng tƣơng đối cao[4]. Chất màu này lại có bản chất là các anthocyanin nên dễ tan trong nƣớc, do đó thuận lợi cho việc tách chiết và ứng dụng trong thực tế. Vì vậy, việc nghiên cứu thu hồi chất màu anthocynin có trong rau dền đỏ nhằm ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm là rất cần thiết. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn trên đây, đƣợc sự đồng ý của khoa Công nghệ thực phẩm, dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Vũ Duy Đô, em đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tách chiết chất màu anthocyanin từ rau dền đỏ - Amaranthus tricolor”. Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm: - Xác định một số thành phần của nguyên liệu. - Xác định các thông số kỹ thuật của quy trình tách chiết anthocyanin từ rau dền đỏ. - Xác định điều kiện bảo quản của anthocyanin tách chiết từ rau dền đỏ. - Tính chi phí nguyên liệu để chiết chất màu từ 1kg nguyên liệu. Từ đó đƣa ra quy trình hoàn thiện tách chiết chất màu anthocyanin tự nhiên từ rau dền đỏ (Amaranthus tricolor) để thay thế chất màu nhân tạo trong chế biến thực phẩm. Do kiến thức, kinh nghiệm còn hạn chế cũng nhƣ khó khăn về thời gian, thiết bị nghiên cứu nên đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận đƣợc sự góp ý của quý thầy cô và các bạn sinh viên để đề tài đƣợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! -2- Chƣơng 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về rau dền đỏ 1.1.1. Tên gọi Rau dền đỏ (hay dền tía) theo cách gọi của ngƣời Việt Nam để chỉ một loại rau ôn đới có tên tiếng anh là Amaranth, tên khoa học là Amaranthus tricolor, thuộc chi dền[13]. Chi dền gồm những loài đều có hoa không tàn, một số mọc hoang dại nhƣng nhiều loài đƣợc sử dụng làm lƣơng thực, rau, cây cảnh ở các vùng khác nhau trên thế giới. Tên tiếng Anh cũng nhƣ tên khoa học của các loài dền đều có nguồn gốc từ tiếng Hy lạp "amarantos" (Αμάρανθος hoặc Αμάραντος) có nghĩa là (hoa) không bao giờ tàn. Chi dền đƣợc cho là có nguồn gốc ở Trung Mỹ và Nam Mỹ nhƣng khoảng 60 loài với khoảng 400 giống của nó hiện diện khắp thế giới, cả vùng có khí hậu ôn đới lẫn nhiệt đới. Ở Việt Nam, rau dền thƣờng thấy là dền đỏ (Amaranthus tricolor), dền cơm (Amaranthus viridis) làm rau ăn, dền gai (Amaranthus spinosus) mọc hoang dại. Hình 1.1. Rau dền đỏ -3- 1.1.2. Thành phần hóa học của lá rau dền đỏ Bảng 1.1. Thành phần hóa học trong 100 gam lá dền đỏ [13] Thành phần Hàm lƣợng Nƣớc 86,9 g Protein 3,5 g Chất béo 0,5 g Tinh bột 6,5 g Chất xơ 1,3 g Phốtpho 67 mg Sắt 3,9 mg Kali 411 mg Vitamin A 6100 i.u Vitamin B2 0,16 mg Niacin 1,4 mg Vitamin C 80 mg Vitamin B1 0,08 mg Canxi 267 mg Khoáng chất 2,6 g Ca lo 36 -4- 1.1.3. Đặc điểm hình thái và sinh trƣởng [13] Dền đỏ là loài cây thân thảo, có bộ rễ khỏe, ăn sâu nên khả năng chịu hạn, chịu nƣớc tốt, sức nảy mầm cao. Dền thƣờng có một thân thẳng, cành vƣơn vừa phải, những loài trồng lấy hạt có hoa tạo thành cụm hình chùy ở đầu cành còn những loại lấy rau có hoa mọc dọc theo cành. Các loài trong chi dền đƣợc thấy ở cả vùng đồng bằng lẫn vùng núi ở độ cao đến 1.500m nhƣ Hymalaya, Andes... Chu kỳ phát triển của nó tƣơng đối ngắn, các giống dền trắng và dền đỏ ở Việt Nam gieo hạt sau 25-30 ngày là có thể đem trồng, sau khi trồng 25-30 ngày đã thu hoạch đƣợc. Các loài dền hạt trồng làm cây lƣơng thực gieo hạt sau 3-4 ngày bắt đầu nảy mầm và ra hoa sau đó khoảng 2 tháng rƣỡi. 1.1.4. Công dụng của rau dền đỏ [14] Rau dền là loại rau mùa hè, có tác dụng mát gan, thanh nhiệt. Một số nghiên cứu mới đây cho thấy: Rau dền có khả năng tăng thải trừ chất phóng xạ, thanh thải chất độc vì có nhiều sterol, các acid béo không no. Bộ phận dùng: Toàn cây và rễ. Theo Đông y dền cơm vị ngọt tính hàn. Dền đỏ vị ngọt mát vào đại tràng. Có tác dụng thanh nhiệt, mát gan, ích khí và khai khiếu. Dùng cho các trƣờng hợp kiết lỵ, táo bón, rối loạn tiết niệu, đau mắt đỏ, sƣng đau họng, côn trùng cắn đốt. Có thể nấu, xào, ép nƣớc. Ngày dùng 100 – 250g. Một số món ăn, bài thuốc có rau dền đỏ: - Cháo rau dền đỏ (tử hiện chúc): Rau dền đỏ 200g. Rửa sạch, nấu lấy nƣớc lấy nƣớc rau nấu cháo với gạo lứt. Ăn khi đói. Dùng cho phụ nữ trƣớc, sau khi sinh con có hội chứng kiết lỵ dùng cho ngƣời cao tuổi viêm ruột, kiết lỵ. - Canh rau dền: Rau dền đỏ 200g rửa sạch nấu canh. Dùng cho các bệnh nhân ung thƣ cổ tử cung, hội chứng lỵ, u tuyến giáp trạng lành tính. - Canh rau dền thịt lợn: Rau dền đỏ 60g, thịt lợn nạc 60g, nấu dạng canh. Dùng cho các bệnh nhân bƣớu giáp trạng lành tính. - Chữa phát ban: Rau dền 10g, rễ hoặc lá lức 10g, ké hoa vàng 8g, rễ sắn dây 8g, cỏ mần trầu 8g, dây chiều 8g, rau má 8g, dây giác tía 8g, kinh giới 6g, cam thảo đất -5- 6g, bạc hà 4g, gừng sống 2 lát, sắc uống. Chữa sốt nóng thời kỳ đầu. Lá dền đỏ 50g rửa sạch thái lát nấu bỏ bã lấy nƣớc thêm gạo nếp nấu thành cháo. Ăn trong ngày. Chữa hậu sản. Theo kinh nghiệm dân gian lấy lá rau dền giã nát uống nƣớc và bã đắp chữa rắn cắn. Rễ dền đỏ và rễ bí ngô với liều lƣợng bằng nhau, sắc uống chữa chảy máu do sảy thai. Hạt dền cơm 20g chữa tiểu tiện không thông. Hình 1.2. Rau dền đỏ và món canh rau dền [15] 1.2. Tổng quan về chất màu thực phẩm [9] 1.2.1. Tầm quan trọng của chất màu trong chế biến thực phẩm Màu sắc là một trong những chỉ tiêu cảm quan quan trọng đầu tiên đối với mỗi sản phẩm thực phẩm. Quan trọng hơn hết là màu sắc ảnh hƣởng tới chất lƣợng, mùi vị, độ ngọt của thực phẩm. Nếu giữa màu sắc và mùi vị không có sự tƣơng ứng, phù hợp lẫn nhau thì ngƣời tiêu dùng sẽ không cảm nhận đƣợc chính xác đƣợc mùi vị và chất lƣợng của thực phẩm. Thực vậy, trong một nghiên cứu của nhà thực phẩm học Johnson với đề tài “Bảo vệ thực phẩm” năm 1983 đã chứng minh rằng vị ngọt của nƣớc giải khát trái dâu sẽ tăng lên 2-12% nếu ta tăng hàm lƣợng của chất màu của loại nƣớc giải khát này. Do vậy, việc sử dụng các chất màu trong chế biến thực phẩm là điều rất cần thiết. -6- 1.2.2. Vai trò chất màu thực phẩm Chất màu thực phẩm mặc dù không có ý nghĩa nhiều về mặt dinh dƣỡng, nhƣng có những chức năng quan trọng sau đây: - Đảm bảo sự đồng nhất về màu sắc thực phẩm từ lô sản phẩm này đến lô sản phẩm khác. - Tăng cƣờng màu sắc tự nhiên vốn có của thực phẩm để thu hút ngƣời tiêu dùng. - Làm cho ngƣời tiêu dùng chú ý đến mùi vị tự nhiên của thực phẩm do giữa màu sắc và mùi vị thƣờng có quan hệ với nhau. - Tạo màu cho một số thực phẩm vốn không màu hay có màu nhạt (nhƣ các loại kẹo, snack, nƣớc giải khát,...) nhằm làm gia tăng giá trị cảm quan của chúng. - Phục hồi lại vẻ bên ngoài của thực phẩm do chất màu bị biến đổi trong quá trình chế biến (Delgado-Vargas và cs., 2000). 1.2.3. Phân loại chất màu thực phẩm [8] Chất màu thực phẩm đƣợc chia làm 3 nhóm chính: chất màu vô cơ, chất màu hữu cơ tổng hợp và chất màu tự nhiên. 1.2.3.1. Chất màu vô cơ Vào trƣớc thế kỷ 20, phần lớn chất tạo màu thực phẩm đều có nguồn gốc từ các loại khoáng vật tự nhiên độc hại. Ví dụ: CuSO4 dùng để tạo màu cho các loại dƣa chua; phèn nhôm để tẩy trắng bánh mì; phẩm màu đỏ chứa Pb hay HgSO4,.... để tạo màu cho phomát. Tuy nhiên, cùng với việc ban hành những quy định về an toàn thực phẩm của Hoa Kỳ năm 1960, ngành công nghiệp thực phẩm dần dần chuyển sang sử dụng các loại chất màu hữu cơ tổng hợp. 1.2.3.2. Chất màu hữu cơ tổng hợp Là các chất màu đƣợc tổng hợp bằng phƣơng pháp hóa học. Các loại chất màu hữu cơ tổng hợp đƣợc chia làm 3 nhóm: -7- Nhóm A: Gồm các chất không mang độc tính nhƣng gây ngộ độc tích lũy Bảng 1.2. Liều sử dụng cho phép của một số chất màu hữu cơ tổng hợp[8] Loại chất màu Liều lƣợng sử dụng (mg/kg trọng lƣợng) Amarant (ký hiệu CI.16185) 0 - 0,15 Vàng mặt trời (ký hiệu CI.15985) 0 - 5,00 Tartrazin (ký hiệu CI.19140) 0 - 7,50 Nhóm B: Gồm 5 loại màu là β-caroten tổng hợp, xanh lơ VRS (ký hiệu CI.42090), erythrozin (ký hiệu CI.45430), indigocarmin (ký hiệu CI.73015), xanh lục sáng FCF. Nhóm C: Bao gồm tất cả các loại màu hữu cơ tổng hợp khác nhau chƣa đƣợc nghiên cứu hoặc nghiên cứu không rõ ràng. Chất màu hữu cơ tổng hợp có ƣu điểm là tạo ra nhiều màu sắc phong phú, rẻ tiền, và tiện lợi trong việc chế biến thực phẩm. Tuy nhiên, hiện nay một số chất màu hữu cơ tổng hợp (đặc biệt là thuốc nhuộm azo) bị hạn chế sử dụng do ngƣời ta nghi ngại về những ảnh hƣởng không tốt của nó đối với sức khỏe con ngƣời. Chẳng hạn, một số nghiên cứu gần đây phát hiện những enzym trong ruột non có khả năng xúc tác cho phản ứng khử các phẩm màu azo để sinh ra các tác nhân gây ung thƣ. Do đó, việc sử dụng chúng cần phải đƣợc tuân thủ những quy định hết sức chặt chẽ và nghiêm ngặt. 1.2.3.3. Chất màu tự nhiên Chất màu tự nhiên chia làm 3 nhóm chính: - Antoxian có màu đỏ và màu xanh lam. - Carotinoit có màu vàng. - Clorofin sắc tố xanh lá cây. Tất cả các sắc tố này là những hợp chất hoá học phức tạp và đƣợc tạo nên trong quá trình sống thích ứng với các loại thực vật. -8- Những chất màu tự nhiên đã đƣợc con ngƣời biết đến và sử dụng từ lâu để tạo màu cho thực phẩm. Ƣu điểm của chất màu tự nhiên là tạo ra màu rất đẹp, đồng thời chúng lại có mùi, vị gần giống nhƣ nguồn tự nhiên của chúng. Tuy nhiên, so với chất màu tổng hợp, chất màu tự nhiên thƣờng kém bền và có giá thành cao do việc thu hồi tách chiết chúng từ nhƣ các nguồn tự nhiên khá tốn kém. Do vậy, việc sử dụng chúng hiện nay còn chƣa rộng rãi lắm. Tuy vậy, nhờ có độ an toàn cao và một số chất màu tự nhiên còn có tác dụng tốt đối với sức khỏe (nhƣ có khả năng chống oxy hóa, tăng cƣờng sức đề kháng của cơ thể,…) nên ngƣời tiêu dùng ngày càng có xu hƣớng ƣa chuộng những loại thực phẩm dùng chất màu tự nhiên. Do đó trong những năm gần đây, ngành công nghiệp sản xuất chất màu tự nhiên trên thế giới đang phát triển nhanh chóng và trở thành một trong những lĩnh vực kinh doanh đầy tiềm năng. Bảng 1.3. Bảng một số chất màu tự nhiên[8] STT Chất màu Màu Liều dùng mg/kg khối lƣợng cơ thể 1 Clorofil Xanh lá cây 15 2 Antoxian Đỏ và xanh lam 0.1 3 Curcumin Vàng da cam 0.1 4 Riboflavin Vàng da cam 0.5 5 Axitcacminic Đỏ tƣơi 2.5 6 Caramel Nâu đen 100 7 Poliphenol đã bị oxy hoá Nâu đậm Không hạn chế -9- Bảng 1.4. Một số chất màu tự nhiên thông dụng[8] Chất màu tự nhiên Nguồn tự nhiên Anthocyanin Vỏ nho, elderberries, rau dền đỏ, rau dền đỏ,… Betalain Củ cải đƣờng, cây rau dền tím, vỏ quả thanh long, ... Carotenoid - Annatto (Bixin) Hạt điều - Canthaxanthin Nấm rơm, loài giáp xác, cá - -.Apocarotenal Cam, rau xanh Chlorophyll Các loại rau xanh Riboflavin Sữa Caramel Đƣờng saccharose Các loại khác - Turmeric Cây nghệ - Crocetin, Crocin Cây nghệ tây, dành dành Một trong những chất màu tự nhiên đƣợc quan tâm nhiều trong công nghệ thực phẩm là các anthocyanin. 1.2.4. Nguyên tắc sử dụng chất màu thực phẩm [7] Về nguyên tắc: Bổ sung chất màu nhằm phục hồi màu vốn có của một số thực phẩm bị tổn thất trong quá trình chế biến. Không đƣợc dùng chất màu để che đậy khuyết điểm của thực phẩm, hoặc để ngƣời tiêu dùng nhầm lẫn về sự có mặt không thực của một vài thành phần chất lƣợng trong thực phẩm. Trƣớc khi quyết định sử dụng chất màu thực phẩm bổ sung vào một sản phẩm thực phẩm nào đó chúng ta cần quan tâm các yếu tố sau: - 10 - Trạng thái của chất màu: Ngƣời tiêu dùng vẫn ƣa dùng chất màu ở dạng lỏng hơn là ở dạng bột. Cách sử dụng: Thƣờng phối trộn nhiều màu với nhau để tạo ra màu mong muốn phù hợp với thực phẩm của mình. Thành phần các chất chứa trong thực phẩm cần bổ sung chất màu: Sự có mặt của protein, nƣớc, tanin hay chất béo sẽ ảnh hƣởng tới độ trong hay vẩn đục của chất màu khi bổ sung vào trong thực phẩm đó. pH: Sự ổn định cũng nhƣ sự chuyển màu của chất màu đều có thể bị ảnh hƣởng bởi độ pH của thực phẩm. Điều kiện chế biến: Đặc biệt là thời gian và nhiệt độ ảnh hƣởng tới chất lƣợng chất màu bổ sung vào. Điều kiện bao gói: Quyết định đến mức độ xâm nhập của không khí và ánh sáng vào thực phẩm, do đó có thể làm biến đổi chất màu. Điều kiện bảo quản và thời gian sử dụng: Chất màu sử dụng chỉ bền dƣới những điều kiện bảo quản thích hợp và trong một thời hạn nhất định. 1.3. Giới thiệu về chất màu anthocyanin 1.3.1. Khái niệm vế chất màu anthocyanin [8] Các Anthocyanin hiện thuộc nhóm các chất màu tự nhiên tan trong nƣớc lớn nhất trong thế giới thực vật. Thuật ngữ anthocyanin bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp, trong đó Anthocyanin là sự kết hợp giữa Anthos – nghĩa là hoa và Kysanesos – nghĩa là màu xanh. Tuy nhiên, không chỉ có màu xanh, anthocyanin còn mang đến cho thực vật nhiều màu sắc rƣc rỡ khác nhƣ hồng, đỏ, cam và các gam màu trung gian. Các anthocyanin khi mất hết nhóm đƣờng đƣợc gọi là anthocyanidin hay aglycon. Mỗi anthocyanidin có thể bị glycosyl hóa acylate bởi các loại đƣờng và các acid khác tại các vị trí khác nhau. Vì thế lƣợng anthocyanin lớn hơn anthocyanidin từ 15-20 lần. Hàm lƣợng anthocyanin trong các loài thực vật là tƣơng đối lớn. Tuỳ vào số lƣợng và tỷ lệ khác nhau trong rau, quả, hoa và các bộ phận khác nhau của thực vật làm cho chúng cho nhiều màu sắc khác nhau. - 11 - Ví dụ: Hàm lƣợng anthocyanin trong blackberry khoảng 1,15 g/kg , còn trong đậu đỏ và đậu đen lên đến 20 g/kg. 1.3.2. Phân loại Anthocyanin [6] Liều dùng: 0.1 mg/kg khối lƣợng cơ thể - Có 4 loại anthocyanin là pelacgonidin, xianidin, denfinidin và apigenidin. - Các chất màu đỏ tự nhiên khác là Anthoxyanin E163, Betain E162, chất nhuộm màu eno E163 ii và Carmin E120.  Anthoxyanin E163 từ các nguyên liệu khác nhau nhƣ: quả phúc bồn tử đen, quả nho, quả cơm cháy, quả thanh lƣơng trà..., sử dụng tốt nhất ở pH <4.  Betanin E 162 hay là nƣớc ép củ cải đỏ cô đặc có khả năng nhuộm màu tốt nhất tại pH 3,5 - 5,0 ứng dụng chủ yếu trong chế biến các sản phẩm sữa và sản xuất đƣờng.  Chất nhuộm màu eno từ nƣớc ép quả nho đỏ và quả cơm cháy, trong môi trƣờng axit tạo ra màu đỏ, còn trong môi trƣờng trung tính và kiềm tạo ra màu xanh.  Carnin E120 đƣợc chiết suất từ một loại côn trùng đặc biệt có tên gọi là Coccus Sactic sống trên cây xƣơng rồng mọc nhiều ở Nam Mỹ và châu Phi, E120 sử dụng rất tốt cho các sản phẩm sữa và thịt, nồng độ tốt nhất là từ 0,005 đến 0,025%. 1.3.3. Cấu trúc hóa học của các anthocyanin [8] Anthocyanin thuộc nhóm các hợp chất flavonoid, có khả năng hòa tan trong nƣớc và chứa trong các không bào. Về bản chất, các anthocyanin là những hợp chất glycoside của các dẫn xuất polyhydroxy và polymethoxy của 2- phenylbenzopyrylium hoặc muối flavylium. Cho đến nay, ngƣời ta đã xác định đƣợc 18 loại aglycon khác nhau, trong đó 6 loại phổ biến nhất là pelargonidin, cyanidin, delphinidin, peonidin, petunidin và maldivin.
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan