ĐỒ án CÔNG NGHỆ đề tài tìm HIỂU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT CHẤT màu LUTEIN từ HOA cúc vạn THỌ (TAGETES ARECTA l )

ĐỒ ÁN
CƠNG NGHỆ
ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT CHẤT MÀU LUTEIN
TỪ HOA CÚC VẠN THỌ (TAGETES ARECTA L.)

Sinh viên thực hiện: Thân Thị Minh Ánh
MSSV: 17L1031005
Lớp: Công nghệ thực phẩm 51A

Giáo viên hướng dẫn: KS. Võ Thị Thu Hằng

Huế, 2020

TIEU LUAN MOI download :


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
HUẾ

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM

KHOA CƠ KHÍ CƠNG NGHỆ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc



-----------*-----------

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Họ và tên sinh viên: Thân Thị Minh Ánh
Lớp: Công nghệ thực phẩm 51A
Ngành học: Công nghệ thực phẩm
1. Tên đề tài:
“Tìm hiểu quy trình chiết xuất lutêin trong hoa cúc vạn thọ.”
2.

Nội dung đồ án
Đặt vấn đề
Chương 1: Tổng quan về chất màu
Chương 2: Nguyên liệu hoa vạn thọ
Chương 3: Quy trình tách chiết lutein từ hoa cúc vạn thọ (Tagetes arecta
L.)
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo

3.

Giáo viên hướng dẫn:
Họ và tên giáo viên: KS. Võ Thị Thu Hằng
4. Ngày giao nhiệm vụ:
5. Ngày hoàn thành:

TIEU LUAN MOI download :


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ.......................................................................................................1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU.....................................................2

1.1. Giới thiệu về chất màu................................................................................... 2
1.1.1. Định nghĩa chất màu................................................................................... 2
1.1.2. Vai trò của chất màu trong thực phẩm........................................................ 2
1.1.3. Phân loại chất màu...................................................................................... 2
1.1.4. Các chú ý và yêu cầu sử dụng chất màu trong thực phẩm........................10
1.2. Giới thiệu về chất màu lutein.......................................................................11
1.2.1. Cấu tạo phân tử......................................................................................... 11
1.2.2. Tính chất lý – hóa của lutein.....................................................................12
1.2.3. Ứng dụng của lutein..................................................................................14
1.2.4. Tình hình thị trường lutein trên thế giới và trong nước............................ 14
CHƯƠNG II: NGUYÊN LIỆU HOA CÚC VẠN THỌ.....................................17
2.1. Tên gọi và phân loại.................................................................................................................. 17
2.1.1. Tên gọi.......................................................................................................................................... 17
2.1.2. Phân loại...................................................................................................................................... 17
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................18

TIEU LUAN MOI download :


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Cấu tạo của Chlorophylle a và b (a: X là CH3, b: X là CHO)...............5
Hình 1.2. Cấu trúc cơ bản của aglucon của Antoxian...........................................6
Hình 1.3. Một số cấu trúc của Carotenoids...........................................................7
Hình 1.4. Cấu trúc phân tử của lutein dạng all - trans........................................ 12
Hình 1.5. Một số dạng đồng phân cis thường gặp của lutein..............................12

TIEU LUAN MOI download :


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Liều lượng các chất màu trong thực phẩm...........................................3
Bảng 1.2. Một số chất màu tự nhiên.....................................................................4
Bảng 1.3. Các chất màu tổng hợp thường dùng trong thực phẩm........................9
Bảng 1.4. Các chất màu vô cơ cho phép sử dụng trong thực phẩm...................10
Bảng 1.5. Độ tan của lutein tự do trong một số dung môi..................................13

TIEU LUAN MOI download :


THF:
MTBE:
DMF:
DMSO:
EtOH:
AcOEt:
FAO:
Nations

DANH MỤC VIẾT TẮT
Tetrahydrofuran
Methyl tert-butyl ether
Dimethyl Formamide
Dimethyl Sulfoxide
Rthanol
Etyl Axetat
Food and Agriculture Organization of the United

TIEU LUAN MOI download :

ĐẶT VẤN ĐỀ
Màu sắc là một trong những chỉ tiêu quan trọng đối với mỗi sản phẩm thực
phẩm. Sử dụng chất màu trong thực phẩm mặc dù khơng có nhiều ý nghĩa về
dinh dưỡng nhưng có vai trị quan trọng như: đảm bảo sự đồng nhất về màu sắc,
tăng cường màu sắc tự nhiên vốn có của thực phẩm, tạo màu cho một số thực
phẩm vốn khơng màu hay có màu nhạt nhằm tăng giá trị cảm quan của chúng.
Hiện nay, hầu hết các sản phẩm thực phẩm sản xuất, kinh doanh trong nước
thường sử dụng các chất màu hữu cơ tổng hợp và được sử dụng phổ biến trong
chế biến thực phẩm do rẻ tiền, màu đẹp và bền. Tuy nhiên, việc lạm dụng chất
màu tổng hợp không đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, bởi nhiều chất màu
tổng hợp có độc tính, có khả năng gây ung thư, ảnh hưởng đến sức khỏe con
người. Vì thế, xu hướng hiện nay là sử dụng chất màu tự nhiên tách chiết từ thực
vật hoặc động vật ngày càng được quan tâm. Ngồi vai trị là chất tạo màu
khơng độc hại, chất màu tự nhiên còn được coi là chất màu sinh học, dược phẩm
và ứng dụng rộng rãi cho nhiều ngành công nghiệp.
Trong thực phẩm việc sử dụng phẩm màu vàng Tartrazine (mã số E102)
hay chất màu Sudan có khả năng gây ung thư nhằm tạo ra màu vàng - vàng cam
trong một số loài thực phẩm đang tạo ra mối lo ngại cho người tiêu dùng. Do
vậy, yêu cầu đặt ra trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm nước ta là tạo ra sản
phẩm chất màu tự nhiên có màu vàng - vàng cam thay thế cho các chất màu tổng
hợp nói trên. Một trong những chất màu tự nhiên có màu vàng - vàng cam đã
được FDA cơng nhận là an tồn có thể sử dụng trong công nghiệp thực phẩm là
Lutein. Nguồn nguyên liệu giàu Lutein hiện nay phải nói đến là hoa cúc vạn thọ
(Tagetes arecta L.): hàm lượng Carotenoid tổng số đến 1,0 - 1.6% (tính theo
lượng khơ) trong đó 90% lượng Carotenoid này là Lutein và 5% là Zeaxanthin.
Đây là loài hoa rất phổ biến và dễ trồng trong điều kiện khí hậu các nước nhiệt
đới như Việt Nam. Vì vậy, ở đồ án lần này em thực hiện đề tài “Tìm hiểu quy
trình tách chiết chất màu Lutein từ hoa cúc vạn thọ (Tagetes arecta L.)”

7

TIEU LUAN MOI download :


CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU
1.1. Giới thiệu về chất màu
Màu sắc sản phẩm là một trong những yếu tố quan trọng làm tăng giá trị
cảm quan của thực phẩm (kẹo, nước giải khát,…) từ màu sắc có thể ước lượng
được phẩm chất của thực phẩm. Màu sắc là một trong những chỉ tiêu cảm quan
được sử dụng để đánh giá chất lượng sản phẩm. Một sản phẩm có màu sắc đẹp
sẽ góp phần thu hút sự chú ý của khách hàng. Vì vậy, việc sử dụng chất màu để
bổ sung vào trong sản xuất thực phẩm là một điều cần thiết. Trong chế biến thực
phẩm cần phải có những biện pháp kỹ thuật hợp lý nhằm duy trì màu sắc tự
nhiên của nguyên liệu hay bổ sung chất màu cần thiết để có được sản phẩm theo
yêu cầu.
1.1.1. Định nghĩa chất màu
Phụ gia tạo màu là một loại thuốc màu hoặc chất nhuộm có nguồn gốc từ
động vật, thực vật hoặc các chất khoáng hoặc các nguồn khác, mà khi bổ sung
vào thực phẩm, dược phẩm hay mỹ phẩm thì có khả năng tác động tạo ra màu
[3].
1.1.2. Vai trị của chất màu trong thực phẩm
Chất màu khơng có ý nghĩa nhiều về mặt dinh dưỡng nhưng chất màu có ý
nghĩa rất lớn ở các mặt sau:
-

Gia tăng màu sắc đặc hiệu của thực phẩm có cường độ màu kém.

-

Làm đồng nhất màu sắc của thực phẩm (với nguyên liệu khác nhau màu

sắc sản phẩm sau khi chế biến có thể khác nhau).
-

Khơi phục sự mất và biến màu của các sản phẩm do tác động của các q

trình chế biến.
-

Tạo thực phẩm có màu sắc hấp dẫn hơn.

Thực phẩm càng hấp dẫn đối với người tiêu dùng nếu có các biện pháp giữ
màu cũng như nhuộm màu thích hợp [1], [2].
1.1.3. Phân loại chất màu
Màu sắc có nhiều nguồn gốc khác nhau, việc phân loại màu sắc có tác dụng
rất lớn trong cơng nghiệp chế biến thực phẩm. Hợp chất màu thường phân thành
các nhóm sau:
- Chất màu tự nhiên
8

TIEU LUAN MOI download :


-

Chất màu nhân tạo

-

Chất màu vô cơ.

Bảng 1.1. Liều lượng các chất màu trong thực phẩm [2].

Loại thực phẩm
Kẹo
Nước giải khát
Bột
Ngũ cốc
Thực phẩm gia súc
Bánh
Cream
Sausage
Snack
Mì, nui
1.1.3.1. Chất màu tự nhiên
Chất màu tự nhiên là những chất màu có sẵn trong thực vật hoặc động vật.
Ví dụ: màu đỏ của gấc, cà chua chín, ớt chín, rệp đỏ, màu xanh lục của tre non,
lá gừng, màu vàng từ củ nghệ, hoa hòe, màu nâu đen của kẹo đắng làm từ đường
cháy,…[1], [2].
Ưu điểm
Hầu như tất cả các chất màu tự nhiên khơng có tính độc hại. Vì trong lịch
sử lồi người bằng kinh nghiệm sống, con người đã biết loại trừ các chất màu từ
các loại ngun liệu có tính độc hại. Người ta chỉ khai thác những chất màu tự
nhiên từ nguồn nguyên liệu an toàn [1].
Nhược điểm
Chất màu tự nhiên thường không bền dưới tác động của môi trường xung
quanh như ánh sáng, oxy khơng khí,… vì thế sản phẩm được nhuộm bằng chất
màu tự nhiên thường bị biến màu sau thời gian ngắn làm giảm chất lượng sản
phẩm. Thêm vào đó, chất màu được khai thác từ tự nhiên thường khơng đủ
nhiều để có thể thỏa mãn nhu cầu ngày càng lớn về sản lượng thực phẩm và về
tính đa dạng màu sắc của các sản phẩm [1].

9

TIEU LUAN MOI download :


Bảng 1.2. Một số chất màu tự nhiên [3].
Chất màu
Anthocyanin

Betalain

Caramel
Carotenoid:
-

Annato
Canthaxanthin
β – apocarotenal

Chlorophylle
Riboflavin
Chất màu tự nhiên phổ biến được sử dụng trong chế biến thực phẩm là các
nhóm hợp chất sau: Antoxian, Carotenoids, Chlorophylle.
a) Chlorophylle [1], [2], [5].
Chlorophylle là chất có màu xanh trong thực vật, nó che mờ các màu sắc
khác trong thực vật. Phân tán trong nguyên sinh chất gọi là lục lạp hoặc hạt diệp
lục, chiếm khoảng 1% hàm lượng chất khô của cây xanh.
-

Cấu tạo: Chlorophylle tồn tại trong thực vật ở 2 dạng (Chlorophylle a và

Chlorophylle b), theo tỷ lệ 3:1.
+

Chlorophylle a: có màu xanh đậm sáng, cơng thức hóa học

C55H72O5N4Mg.
+

Chlorophylle b: có màu xanh vàng, cơng thức hóa học C55H70O6N4Mg.

10


TIEU LUAN MOI download :


Hình 1.1. Cấu tạo của Chlorophylle a và b (a: X là CH3, b: X là CHO) [5].
-

Đặc tính:

Chlorophylle là chất ở dạng sáp rắn, có màu xanh ơ liu đến xanh lục
sẫm, không tan trong nước những dễ tan trong một số dung môi hữu cơ như:
Etanon, dietylete, cloroankan, hydrocacbon và tan trong dầu.
+

+

Dưới tác dụng của nhiệt độ và axit dịch bào thì màu xanh bị mất đi làm

cho chlorophylle dễ tham gia phản ứng tạo nên pheophytin có màu xanh oliu:
Chlorophylle + 2HX
+

Pheophytin + MgX2

Khi tác dụng với kiềm nhẹ thì trung hịa axit và muối axit của dịch bào

tạo nên môi trường kiềm.
Dưới tác dụng của Fe, Sn, Cu, Al thì Mg trong Chlorophylle sẽ bị thay
thế cho các màu sắc khác nhau như: Fe sẽ cho màu nâu, Cu cho màu xanh sáng,
Al với Sn là màu xám.
+

b)

Antoxian

Antoxian là chất có nhiều trong thực vật (đặc biệt các loại rau quả có màu
từ đỏ đến tím) như: nho, dâu, bắp cải tím, lá tía tơ, đậu đen, quả cà tím, gạo nếp
than, gạo đỏ,… Tùy vào số lượng và tỷ lệ khác nhau trong rau quả, hoa hay các
bộ phận khác nhau của thực vật làm cho antoxian có nhiều màu sắc khác nhau,
từ màu đỏ đến màu xanh lam.
Cấu tạo: Antoxian là mono hay diglucozit của gốc đường glucose hay
galactose kết hợp với gốc aglucon có màu (antoxianidin) tạo màu xanh, đỏ, tím
và các màu trung gian. Các gốc đường có thể được gắn vào vị trí 3,5,7 thường
-

11

TIEU LUAN MOI download :


được gắn vào vị trí 3 và 5 cịn vị trí 7 rất ít. Phân tử antoxianidin gắn đường vào
vị trí 3 gọi là monoglycozit, ở vị trí 3 và 5 gọi là diglycozit.

Hình 1.2. Cấu trúc cơ bản của aglucon của Antoxian
-

Đặc tính:
+

Hầu hết các loại antoxian hịa tan tốt trong nước.

Màu sắc antoxian thay đổi theo loại hợp chất và hàm lượng. Khi tăng số
lượng nhóm OH trong vịng benzene màu càng xanh đậm, tăng mức độ methyl
hóa các nhóm OH thì màu càng đỏ, số lượng các gốc đường liên kết cũng làm
đổi màu.
+

Carotenoids [1], [2], [5].

c)

Carotenoids là nhóm chất màu hịa tan trong chất béo làm cho rau, quả có
màu vàng, màu da cam và màu đỏ. Một số trong chúng cịn có giá trị dinh
dưỡng vì có hoạt tính tiền vitamin A.
Nhóm này gồm từ 65 đến 70 chất màu tự nhiên tiêu biểu là caroten (màu da
cam của cà rốt, mơ), licopen (cà chua), capaxanthin (màu đỏ của ớt),

cryptoxanthin (màu da cam của vỏ qt), astaxanthin và tunaxanthin (có trong
tơm, cá).
-

Cấu tạo:
+

Các carotenoids được cấu tạo bằng 8 đơn vị isoprene liên tiếp nhau ở

trung tâm của phân tử tạo nên cấu trúc đối xứng.
+

Có vài carotenoids mạch thẳng (lycopen), nhưng đa số là những hợp

chất có vịng 6 cạnh hoặc vịng 5 cạnh ở một đầu hay hai đầu phân tử.

12

TIEU LUAN MOI download :


Hình 1.3. Một số cấu trúc của Carotenoids [5].
-

Đặc tính:

Carotenoids kết tinh ở dạng tinh thể. Tinh thể carotenoids có nhiều hình
dạng và kích thước rất khác nhau như hình kim dài (lycopene, β - Caroten), hình
khối lăng trụ đa diện (α - Caroten),…
+

Các hợp chất này không tan trong H2O nhưng lại tan trong dung môi
hữu cơ. Chúng bền với sự thay đổi pH của môi trường và các chất khử, nhưng
không bền với tác dụng của nhiệt và ánh sáng, ion kim loại, oxy, tác dụng của
enzyme oxy hóa (peroxidase, lipoxidase, lipoperoxidase),… Vì vậy, khơng nên
sử dụng cho các sản phẩm làm từ thịt vì trong quá trình sản xuất phải qua giai
đoạn xử lý nhiệt.
+

1.1.3.2. Chất màu nhân tạo
Chất màu nhân tạo hay còn gọi là chất màu tổng hợp đã được các nhà hóa
học và y học nghiên cứu chọn lọc trong số rất nhiều chất màu được tạo ra bằng
cơng nghệ hóa học. Những chất màu nhân tạo này được phép sử dụng trong sản
xuất thực phẩm [1].

13

TIEU LUAN MOI download :


Theo thống kê của ủy ban hỗn hợp OSM – FAO có khoảng 160 - 180 loại
phẩm màu hữu cơ tổng hợp đang được sử dụng trên thế giới. Các loại phẩm màu
này được chia thành 3 nhóm:
Nhóm A: gồm các chất màu khơng mang tính độc và gây ngộ độc tích lũy
như: amaranth, vàng mặt trời, tartazin,…
Nhóm B: gồm 5 loại màu đòi hỏi phải nghiên cứu kỹ trước khi có quyết
định sử dụng: β - caroten, xanh, erythrosin, indigotin, xanh lục.
Nhóm C: gồm tất cả các loại màu hữu cơ tổng hợp khác chưa được nghiên
cứu kỹ hoặc nghiên cứu chưa rõ ràng [2], [3].
Ưu điểm

Hầu hết chất màu nhân tạo có tính bền cao hơn rất nhiều so với chất màu tự
nhiên, tức là chất màu nhân tạo ít bị biến đổi dưới tác động của điều kiện mơi
trường nên sản phẩm có màu ổn định trong thời gian dài. Thêm vào đó, bằng
con đường tổng hợp hóa học, các nhà khoa học đã tạo ra rất nhiều chất có màu
sắc khác nhau.
Các chất này bền hóa học và thường không phản ứng khi trộn lẫn với nhau
nên có thể dùng phương pháp phối màu để tạo ra rất nhiều màu sắc khác nhau
[1].
Nhược điểm
Phần lớn chất màu nhân tạo có tính độc hại đối với sức khỏe con người.
Hàm lượng chất màu nhân tạo trong thực phẩm (ML) thường ở mức rất thấp.
Trên thị trường có rất nhiều chất màu dùng cho các ngành công nghiệp khác
như: công nghiệp in trên giấy, trên vải, trong ngành mỹ thuật trâng trí, trong
cơng nghiệp gốm sứ và vật liệu xây dựng,… Rất nhiều trong số những chất màu
này thích hợp với màu thực phẩm nhưng do tính độc hại rất cao nên tuyệt đối
không được sử dụng trong sản xuất thực phẩm [1], [2].

14

TIEU LUAN MOI download :


Bảng 1.3. Các chất màu tổng hợp thường dùng trong thực phẩm [2], [5].
Tên chất màu

Tartrazin E102

Quinoline E104

Sunset Yellow

E110

Ponceau 4R
E124

15


TIEU LUAN MOI download :

Amaranth E123

Indigocarmine
E132#

1.1.3.3. Chất màu vô cơ
Các chất màu vô cơ chỉ sử dụng hạn chế trong thực phẩm. Giới hạn sử dụng
các chất màu này thường rất thấp vì nếu ở nồng độ cao rất dễ gây ngộ độc, việc sử
dụng chất màu vô cơ phải tuân thủ nghiêm ngặt giới hạn cho phép[2], [3].

Bảng 1.4. Các chất màu vô cơ cho phép sử dụng trong thực phẩm [2].

Chất màu

Oxit Titan
Oxit sắt đỏ

Oxit sắt đen

Oxit sắt vàng

Carbonat Ca

Ultramarin


TIEU LUAN MOI download :


1.1.4. Các chú ý và yêu cầu sử dụng chất màu trong thực phẩm
1.1.4.1. Các chú ý khi sử dụng chất màu trong thực phẩm
-

Một số sản phẩm thực phẩm không cần bổ sung thêm chất màu như cà

phê, sữa, mật ong, ca cao,… hay một số sản phẩm dành cho trẻ sơ sinh.
-

Một số sản phẩm chỉ được dùng một vài chất màu nhất định như bơ thì sử

dụng caroten,…
-

Một số chất màu không hạn chế lượng sử dụng cũng như bị hạn chế lượng

sử dụng trong thực phẩm.
-

Một số sản phẩm chỉ chứa một số lượng chất màu nhất định như màu

rouge 2G (màu đỏ ánh xanh) dùng trong sản xuất xúc xích [3].
1.1.4.2. Các yêu cầu khi sử dụng chất màu trong công nghệ thực phẩm
-

Chất tạo màu phải có cường độ màu cao, bền, khơng độc hại cho sức khỏe

con người cũng như gây hại cho môi trường.
Các chất sử dụng làm chất màu phải không chứa các tạp chất sau: Cr, Se,
Urani, Cadimi, As, Pb, các kim loại nặng cùng một số hydrocarbon thơm đa
vòng.
-

-

Trong q trình sử dụng các chất màu khơng gây ngộ độc tích lũy hay tích

lũy các mầm bệnh.
-

Khơng vượt q mức sử dụng tối đa dành cho một loại thực phẩm hoặc

nhóm thực phẩm.
-

Hạn chế đến mức thấp nhất lượng phụ gia thực phẩm cần thiết để đạt

được hiệu quả kỹ thuật mong muốn.
Trước khi sử dụng chất màu ta cần quan tâm các yếu tố và ảnh hưởng của
chất màu đến thực phẩm như:
-

Trạng thái của chất màu: người tiêu dùng vẫn ưa dùng chất màu ở dạng

lỏng hơn là ở dạng bột.
-

Sự chuyển màu mới như thế nào: thường 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 phối trộn chất màu: sự có
mặt của protein, nước, tanin hay chất béo sẽ ảnh hưởng tới độ trong hay vẩn đục
của chất màu phối trộn vào trong thực phẩm đó.
17
-

TIEU LUAN MOI download :


-

pH: sự ổn định cũng như sự chuyển màu của chất màu đều có thể bị ảnh

hưởng của pH của môi trường thực phẩm.
-

Điều kiện chế biến: đặc biệt là thời gian và nhiệt độ ảnh hưởng tới chất

lượng chất màu phối trộn vào.
-

Điều kiện bao gói: quyết định đến mức độ xâm nhập của khơng 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 dưới

những điều kiện bảo quản thích hợp và trong một thời hạn nhất định [1], [2], [3].
1.2. Giới thiệu về chất màu lutein
1.2.1. Cấu tạo phân tử
Lutein là một sắc tố carotenoid, là dẫn xuất 3,3’ - diol của β , ε - caroten,
công thức phân tử là C40H56O2 [6].
Lutein có cấu trúc mạch carbon C40 gồm 8 đơn vị isoprene chứa 2 vòng 6
cạnh ở mỗi đầu phân tử và mạch chính polyene gồm nhiều nối đôi liên hợp, tạo
ra nhiều đồng phân khác nhau đồng thời với 2 nhóm hoạt động hydroxyl gắn ở 2
đầu tạo tính năng oxy hóa cho phân tử.
Trong tự nhiên thường tồn tại ở dạng đồng phân hình học bền nhất là dạng
all-trans [50]. Tuy nhiên, dưới tác dụng của bức xạ nhiệt hay ánh sáng, dạng all trans có thể bị chuyển hóa thành các dạng đồng phân cis. Các đồng phân cis có
hoạt tính chống oxy hóa mạnh hơn đồng phân all - trans nhưng lại kém bền hơn
[8]. Do vậy, việc xử lý nguyên liệu, tách chiết, tinh chế lutein cần tiến hành
trong bóng tối, ở nhiệt độ thấp càng tốt để hạn chế quá trình chuyển đồng phân
trans thành dạng cis [7].

Hình 1.4. Cấu trúc phân tử của lutein dạng all-trans [6]

18

TIEU LUAN MOI download :

Hình 1.4. Một số dạng đồng phân cis thường gặp của Lutein [7]
1.2.2. Tính chất lý – hóa của lutein
1.2.2.1. Sự hấp thụ ánh sáng và màu sắc
Phân tử lutein có 10 nối đơi liên hợp đóng vai trị nhóm mang màu và hai
nhóm hydroxyl ở các vị trí C-3 và C-3’ có vai trị như các nhóm trợ màu. Do đó,
lutein hấp thụ mạnh ánh sáng xanh (tức bức xạ khả kiến trong vùng 400 - 490
nm) tạo ra màu vàng (khi lutein ở trạng thái dung dịch) và màu cam đỏ (khi
lutein ở trạng thái tinh thể) [6], [9], [10].
1.2.2.2. Tính tan
Lutein thuộc nhóm hợp chất kém phân cực nên không tan trong nước
nhưng tan tốt trong một số dung mơi hữu cơ phân cực trung bình (THF,
chloroform, cyclohexanone, MTBE, diethyl, ether, DMF, DMSO, acetone,
acetate ethyl), kém tan trong dung môi phân cực (ethanol, methanol,
acetonitrile) hay dung môi không phân cực (hexane, cyclohexane) [11].
Lutein kết tinh ở dạng tinh thể, hình kim, khối lăng trị, đa diện, dạng lá
hình thoi, với điểm nóng chảy 1900C - 1930C. Tinh thể lutein bảo quản tốt nhất ở
-180C
Bảng 1.5. Độ tan của lutein tự do trong một số dung môi [11]
Dung môi
THF
Chloroform

19

TIEU LUAN MOI download :


Cyclohexanone
Ethyl ether
MTBE

DMF
DMSO
Acetone
Ethyl acetate
1.2.2.3 Tính khơng bền
Do phân tử chứa chuỗi polyene với nhiều nối đôi liên hợp nên lutein dễ bị
oxy hóa (bởi oxy khơng khí, oxy ngun tử, các gốc tự do). Do vậy, lutein được
xem là hoạt chất chống oxy hóa tự nhiên, có khả năng bắt giữ các gốc tự do
trong cơ thể sinh vật. Các tác nhân acid cũng có thể cộng electrophile với các
nối đơi trong chuối polyene làm nhạt màu hay mất màu cam đỏ của lutein [9],
[10].
Nhiệt và ánh sáng có thể chuyển hóa lutein từ dạng all-trans thành đồng
phân cis hay các dạng đồng phân lập thể khác kém bền hơn. Do vậy, quá trình
tách chiết, tinh chế lutein nên thực hiện trong bóng tối, ở nhiệt độ phịng (hay
thấp hơn), tránh sự có mặt của tác nhân acid. Việc cơ đặc dịch chiết lutein ở
-200C (tốt hơn là ở dưới -700C) [9], [12], [13].
Lutein tương đối bền trong môi trường kiềm. Trong mơi trường kiềm
lutein-ester bị xà phịng hóa giải phóng lutein tự do. Để tránh sự oxy hóa lutein
tự do bởi oxy khơng khí, nên thực hiện phản ứng xà phịng hóa lutein-ester dưới
khí quyển N2 hay có mặt chất chống oxy hóa [13].
1.2.3. Ứng dụng của lutein
Lutein có màu vàng sáng, đẹp và an toàn nên đã được EU, Úc, New
Zealand, Ấn độ, Trung Quốc, Canada cho phép sử dụng làm phụ gia tạo màu
thực phẩm (mã số E161b) [14]. Lutein ở dạng chế phẩm hòa tan trong nước
được sử dụng để nhuộm vỏ ngồi cho giị chả, các bán thành phẩm từ thịt gà,
sữa chua, bánh nướng, kẹo, nước giải khát, nước ép trái cây, ngũ cốc điểm tâm,
20

TIEU LUAN MOI download :

các sản phẩm từ sữa, trứng, thực phẩm cho trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ, chất béo, dầu,
nước thịt, nước sốt và súp hỗn hợp [6]. Lutein còn được dùng làm chất phụ gia
trong chế biến thức ăn nuôi cá cảnh [15], thức ăn gia cầm (để tạo màu vàng cho
da và lòng đỏ trứng), thức ăn gia súc [16].
Lutein cịn có tác dụng chống oxy hóa, hấp thụ gốc tự do và tia tử ngoại, do
đó làm giảm nguy cơ xơ vữa động mạch, giúp duy trì sức khỏe tim mạch, ngăn
ngừa ung thư, bảo vệ da chống tác hại của tia tử ngoại [17]. Lutein là carotenoid
chủ yếu ở điểm vàng, giúp cải thiện khả năng truyền tin qua khe nối trong võng
mạc, rất cần thiết cho quá trình xử lý hình ảnh và sự phát triển của thần kinh thị
giác [18], [19]. Đặc biệt, những nghiên cứu gần đây của tập đoàn dinh dưỡng
hàng đầu thế giới DSM (Thụy Sĩ) đã phát hiện lutein chiếm đến 66 - 77% lượng
carotenoid hình thành não bộ của người, có chức năng quan trọng trong việc
phát triển và kích thích khả năng học hỏi, sự hình thành cảm xúc và ghi nhớ của
trẻ em [93], cải thiện tình trạng suy giảm chức năng nhận thức ở người cao tuổi.
Do vậy, lutein cũng đã được đưa vào trong thành phần của một số loại thuốc bổ,
trong sữa [6], [20], [21].
1.2.4. Tình hình sản xuất và ứng dụng lutein tự nhiên làm phẩm màu
trong sản xuất thực phẩm
1.2.4.1. Trên thế giới
Lutein đóng vai trị thiết yếu trong việc ngăn ngừa bệnh thối hóa hồng
điểm do tuổi già. Do vậy, Lutein trong nhiều năm qua tăng trưởng chủ yếu liên
quan đến thị phần lutein dùng làm thực phẩm chức năng (thuốc bổ mắt giúp
ngăn ngừa bệnh thoái hoá điểm vàng, đục thuỷ tinh thể hoặc sản phẩm chăm sóc
da.
Trong cơng nghiệp thực phẩm lutein được ứng dụng trong sản xuất bánh,
kẹo, thực phẩm bổ sung cho trẻ em, sản phẩm sữa và một số sản phẩm khác
(súp, sốt, mứt, sốt trộn salad,…). Trong công nghiệp nước giải khát, lutein cũng
được ứng dụng trong nước giải khát nạp carbonic, nước giải khát đóng chai,
nước tăng lực, nước hoa quả, dịch quả cô đặc và các loại khác (smoothies, xi-rơ,

shake, nước đóng chai, nước ép hoa quả tươi,…)
Những công ty hàng đầu thế giới cung cấp lutein là BASF (Đức), Chr.
Hansen (Đan Mạch), E.I.D. Parry và OmniActive (Ấn Độ), Kemin (Hoa Kỳ).
Ngồi ra, cịn có DDW The Color House và PIVEG (Hoa Kỳ), Döhler (Đức),
Lycored (Israel), Allied Biotech (Đài Loan) và FENCHEM (Trung Quốc
21

TIEU LUAN MOI download :


Sự thay đổi lối sống và sở thích, ý thức cao về bảo vệ sức khoẻ, thu nhập
tăng và sự tăng trưởng dân số tầng lớp trung lưu là một số yếu tố thúc đẩy thị
trường lutein. Sự gia tăng số lượng các nghiên cứu về các nguồn lutein được kỳ
vọng sẽ dẫn dắt nhu cầu về dưỡng chất này trong nhiều thị trường tiêu thụ khác
nhau trong tương lai.
1.2.4.2. Ở Việt Nam
Việt Nam trong những năm gần đây nhu cầu tiêu thụ dược phẩm và thực
phẩm bổ sung lutein đã tăng lên nhanh chóng. Trong số các sản phẩm lutein
được chào bán ở Việt Nam thì thuốc bổ mắt chứa lutein (dạng viên nang) và
viên uống chống nắng là phổ biến nhất. Tiếp đến là sữa công thức cho trẻ em có
bổ sung vi chất lutein. Ngồi ra, cịn có các loại thực phẩm bổ sung lutein cho
trẻ em (kẹo gum, cốm bổ mắt), thuốc bổ vitamin chứa lutein, phụ gia phối trộn
trong thức ăn chăn nuôi của Nutri-Aid (Bỉ), bột chiên tạo màu vàng chứa chế
phẩm lutein tan trong nước VEGEX Lutein WSC50 của Chr. Hansen (Đan
Mạch), sữa từ bắp non chứa lutein của Dull Mill (Thái Lan). Các sản phẩm nói
trên chủ yếu được nhập khẩu từ Mỹ, Úc, Nhật, Đức.
Ở

Điều đáng mừng là Việt Nam cũng có 19 doanh nghiệp (có hoặc khơng liên
doanh với các đối tác nước ngoài) tham gia sản xuất các sản phẩm chứa lutein,

trong đó phổ biến nhất là thuốc bổ mắt của IMEXPHARM và sữa bổ sung lutein
cho nhũ nhi của VINAMILK. Chỉ có một số rất ít doanh nghiệp Việt Nam sản
xuất cốm bổ mắt cho trẻ em, bột chiên màu vàng. Tuy nhiên, các doanh nghiệp
Việt Nam trong lĩnh vực này cũng chỉ nhập khẩu lutein nguyên liệu để bào chế,
phối trộn, chế biến thành sản phẩm cuối cùng đến tay người tiêu dùng. Chẳng
hạn, Siberian Health nhập lutein từ FloraGlo (Mỹ), NATRAPHAR: từ Tây Ban
Nha; VINAMILK: từ DSM (Thụy Sĩ); VINA KYOEI nhập vi nhũ tương Lutein
VEGEX từ Chr. Hansen (Đan Mạch). Tuy nhiên, chưa có doanh nghiệp Việt
Nam nào sản xuất và chào bán lutein nguyên liệu chiết tách từ hoa cúc vạn thọ.

22

TIEU LUAN MOI download :


CHƯƠNG II: NGUYÊN LIỆU HOA CÚC VẠN THỌ
Hoa cúc vạn thọ có nguồn gốc từ
Châu Mỹ nhiệt đới và đặc biệt trồng
nhiều ở Mexico. Hiện nay, do lồi cây
này có đặc điểm và lớp ý nghĩa vô cùng
độc đáo nên đã được nhân giống và trồng
rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới, trong đó
có Việt Nam.
Hoa cúc vạn thọ có lồi chỉ cao
20cm, có lồi cao hơn 70cm – 80cm. Lá
có mùi hang hắc khi vị nát nhưng nay
cũng có giống lá khơng hơi và đơi khi cịn
thơm nữa. Hoa kép hay hoa đơn. Nước ta
thường thích hoa vạn thọ kép, không cồi,
màu vàng tươi, vàng chanh hay màu cam.

Hoa vạn thọ nở nhiều tháng và lâu
tàn được trồng để phủ đầy bồn cảnh, làm hoa viền quanh bồn, quanh liếp, trồng
chậu kiểng, trồng giỏ treo hay làm hoa cắt cành cắm chung với các loài hoa
khác.
2.1. Tên gọi và phân loại
2.1.1. Tên gọi
Tên Việt Nam: Cúc vạn thọ
Tên tiếng Anh: Marigold flower
Họ: Cúc (Asteraceae hay Compositae)
Chi: Vạn thọ (Tagetes)
Tên khoa học: Tagetes spp.
2.1.2. Phân loại
Các loài hoa cúc vạn thọ trên thế giới được chia làm 4 loài, trong đó có 3
lồi ngun và 1 lồi lai.
2.1.2.1. Cúc vạn thọ Châu Phi
Tên khoa học là Tagetes erecta, tiếng Anh gọi là African Marigold. Đây
thường là giống vạn thọ cao nhất và hoa cũng to nhất.
23

TIEU LUAN MOI download :