TIỂU LUẬN môn học PHỤ GIA THỰC PHẨM đề tài CHẤT màu CAROTENOID

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ NHỒ CHÍ MINH
VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC - THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN
MƠN HỌC: PHỤ GIA THỰC PHẨM
Đề tài: CHẤT MÀU CAROTENOID

GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI
Lớp: DHTP16BTT
Nhóm 1: Nguyễn Quang Đại - 20022581
Bùi Trương Diệu Linh - 20025861

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 08 năm 2022

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


STT
1

Nguyễn Quang Đại

2

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


MỤC LỤC

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

MỞ ĐẦU
Trong chế biến thực phẩm, màu sắc của thực phẩm góp phần khiến
cho món ăn trở nên đẹp mắt và sinh động hơn, vì vậy màu sắc của thực
phẩm đóng một vai trị quan trọng làm tăng giá trị cảm quan cho sản
phẩm đó, nhất là sản phẩm đươc sản xuất theo quy mô công nghiệp. Chất
lượng của các sản phẩm thực phẩm không những bao hàm giá trị dinh
dưỡng mà còn bao hàm cả giá trị cảm quan. Màu sắc thực phẩm khơng
những có giá trị về mặt hình thức mà cịn có tác dụng sinh lý rất rõ rệt.
Màu sắc thích hợp sẽ giúp cho cơ thể đồng hóa thực phẩm đó dễ dàng. Vì
vậy trong kỹ thuật sản xuất không chỉ bảo vệ màu sắc tự nhiên mà còn
thêm chất màu mới tạo ra những màu sắc thích hợp với tính chất và trạng
thái của sản phẩm. Chất màu thực phẩm là phụ gia không thể thiếu trong
thực phẩm.Theo thống kê của Chi cục quản lý thị trường TPHCM,hiện
nay có hàng chục vụ kinh doanh bột màu trái phép mà điển hình là các vụ
như ở 34 Kim Biên - Quận 5 phát hiện đang bán 1.000kg bột màu các loại
không rõ xuất xứ hay tại 121/3 Lò Siêu - Quận 11 phát hiện 1.740kg bột
màu cơng nghiệp Trung Quốc và khơng có nhãn hiệu. Qua đó, việc bn
bán, sử dụng phẩm màu cần được quản lí chặt chẽ hơn.
Carotenoid là một dạng sắc tố hữu cơ có tự nhiên trong thực vật và
các lồi sinh vật quang hợp khác như là tảo, một vài loài nấm và một vài
loài vi khuẩn. Hiện nay người ta đã tìm được 600 loại carotenoid, sắp xếp
theo hai nhóm: xanthophylls và carotene. Carotenoid là nhóm chất màu
hịa tan trong chất béo, khơng tan trong nước, có màu từ vàng nhạt tới đỏ
sậm tùy cấu trúc phân tử. Khác với cây cỏ, con người không thể tự tổng
hợp ra carotenoid mà sử dụng carotenoid từ việc ăn thực vật nhằm bảo vệ
bản thân mình. Carotenoid giúp chống lại các tác nhân oxy hóa từ bên
ngồi. Nhiều các nghiên cứu đã chứng minh carotenoid rất có lợi cho sức
khỏe con người như giảm nguy cơ ung thư, giảm nguy cơ bệnh tim, giảm

nồng độ cholesterol máu, giảm tác hại của ánh nắng mặt trời trên da.

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


NỘI DUNG
TỔNG QUAN VỀ CAROTENOID
1.1. Khái niệm - Định nghĩa
Nhóm carotenoid là một dạng sắc tố hữu cơ có tự nhiên trong thực vật và các
loài sinh vật quang hợp khác như là tảo, một vài loài nấm và một vài lồi vi khuẩn.
Chúng là những chất màu khơng độc, tạo màu vàng, da cam, đỏ cho nhiều loại thực
phẩm.

Hình 1.1. Thực phẩm giàu Carotenoid

Carotenoid là tên của một nhóm có hợp chất và có cơng thức cấu tạo tương tự,
tác dụng bảo vệ cơ thể tương tự với nhau. Carotenoid khá quen thuộc với chúng ta
như là β-caroten hay còn gọi là tiền chất của vitamin A. Trong mấy năm gần đây
người ta cịn nói nhiều đến các carotenoid khác như Lycopen, Lutein và Zeaxanthin.

1.2. Tính chất:
1.2.1. Tính chất vật lý.
* Trong thực vật, động vật có thể ở dạng tinh thể chất rắn vơ định hình
* Nhiệt độ nóng chảy cao: 130 - 220℃
* Carotenoid khơng tan trong nước mà chúng tan trong dung môi hữu cơ và

chất béo, các dung môi chứa clor và các dung môi khơng phân cực khác làm cho hoa
quả có màu vàng, đỏ, da cam
* Tính hấp thụ ánh sáng: Chuỗi polyene liên hợp đặc trưng cho màu thấy được
của carotenoid. Dựa vào quang phổ hấp thu của nó, người ta thấy khả năng hấp thụ

ánh sáng phụ thuộc vào nối đôi liên hợp, phụ thuộc vào nhóm C9 mạch thẳng hay
mạch vịng, cũng như vào nhóm chức gắn trên vịng. Ngồi ra trong mỗi dung mơi
hịa tan khác nhau, khả năng hấp thụ ánh sáng tối đa cũng khác nhau cới cùng một
loại. Khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh, chỉ cần 1 gam cũng có thể thấy bằng mắt
thường.

1.2.2. Tính chất hóa học.
* Tính chất hóa học carotenoid do nối đôi liên hợp tạo nên và nối đôi liên hợp
này làm cho carotenoid khơng bền.
* Khơng hịa tan trong nước, rất nhạy đối với axit và chất oxy hóa, bền vững
với kiềm.
* Các tác nhân ảnh hưởng đến độ bền màu: nhiệt độ, ánh sáng, phản ứng oxy
hóa, enzyme, nước.
* Dễ bị oxy hóa trong khơng khí cho nên cần bảo quản trong khí trơ,
chânkhơng. Ở nhiệt độ thấp nên bao kín tránh ánh sáng mặt trời.
* Carotenoid khi bị oxy hóa tạo hợp chất có mùi thơm như các aldehide khơng
nó hoặc xetone đóng vai trị tạo hương cho trà.
.

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


1.3. Phân loại Carotenoid.
● Dựa vào phần cấu tạo ta chia làm 2 loại:
- Loại chỉ chứa C, H như α-carotene, β-carotene, lycopene
- Loại có chứa nhóm chức có mặt O như lutenin, xanthophyll
Trong đó β-carotene là loại quan trọng nhất
● Dựa vào chức năng
- Nhóm carotenoid cơ bản: β-carotene
- Nhóm carotenoid chuyển hóa AI-carotene: capxathin, lycopene.

1.3.1. Carotene.
* Khái niệm:
» Carotene là chất màu thuộc nhóm carotenoid, trong đó β-carotene là loại quan trọng

nhất và tìm thấy được nhiều ở trong rau củ: cà rốt, bí đỏ, đu đủ, xồi và các loại rau
có màu xanh đậm.
» Chính màu vàng của β-carotene làm nên cho màu xanh của diệp lục tố đậm hơn ở
các loại rau giàu β-carotene.

Hình 1.2. Trái cây giàu carotene

Hình 1.3. Thực phẩm giàu

β-carotene

* Cấu tạo: Carotene (C40H56) là một hydratcacbon chưa bão hòa, bao gồm 18
nguyên tử cacbon hình thành một hệ thống các liên kết đơn, đơi xen kẽ, có 4
nhóm chức CH3 mạch nhánh.
* Phân loại: Có các loại carotene quan trọng là α-carotene, β-carotene, γ-carotene.

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


Hình 1.4. Cấu tạo của các loại carotene

* Tính chất:
- Carotene dễ bị oxi hóa ngồi khơng khí
- Khơng tan trong nước chỉ tan trong lipit và các dung môi hữu cơ.

Carotene nguyên chất là các tinh thể đen có màu đỏ sáng của đồng và ánh kim loại,
dung dịch carotene có màu đỏ cam.
* Tác dụng:
- β-carotene là chất chống oxy hóa mạnh, ngăn chặn tế bào ung thư, chống sự hình
thành của các cục máu đơng trong thành mạch máu
- Khi hấp thụ vào cơ thể, β-carotene chuyển háo thành vitamin A giúp bảo vệ niêm
mạc mắt, tăng cường miễn dịch cơ thể.

1.3.2. Lycopene
* Khái niệm:
» Lycopene là một sắc tố caroten có màu đỏ tươi và là một hóa chất thực vật được tìm

thấy nhiều ở trong các loại trái cây hay rau củ : đu đủ, cà rốt, dưa hấu ( nhưng sẽ
khơng có trong dâu tây)

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


Hình 1.5. Trái cây giàu lycopene

* Cấu tạo: Giống như tất cả các carotenoid, lycopene là một hydrocacbon khơng

bão hịa, là một tetraterpene lắp ráp từ 8 đơn vị isopren, hồn tồn bao gồm cacbon
và hydro.

Hình 1.6. Cấu tạo Lycopene

* Tính chất:
- Khơng tan trong nước chỉ tan trong lipid và các dung môi hữu cơ.
- Nếu lycopene bị oxy hóa làm cho các liên kết đơi giữa các ngun tử cacbon sẽ bị

phá vỡ, tách các phân tử và loại bỏ các chromophore
* Cơng dụng:
- Là một chất đóng vai trị trung hịa các chất hóa học gây lão hóa làn da
- Đối với ở thực vật tảo, và các sinh vật quang hợp khác, lycopene là một chất trung

gian quan trọng trong việc sinh tổng hợp của nhiều carotenoid.

1.3.3. Xanthophyll.
* Khái niệm:
- Xanthophyll là các sắc tố màu vàng sẫm xuất hiện rộng rãi trong tự nhiên và tạo

thành một trong hai bộ phận chính của nhóm carotenoid, công thức phân tử chung của
phân tử này là C40H56n ( n từ 1-6)

Hình 1.7. Cấu tạo Xanthophyll

- Xanthophyll ở thực vật bậc cao và tảo luôn đi kèm với carotene ( thường cứ

1 carotene thì có 2 xanthophyll)

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


Thơng thường Xanthophyll là dẫn xuất của carotene, trong đó: Lutenin là dẫn
xuất của α-carotene
Lutein có nhiều trong lá rau xanh: rau chân vịt và cải xoăn
Zeaxanthin là dẫn β-carotene, zeaxanthin lần đầu tiên được chiết ra từ hạt ngô đặc
biêt có nhiều trong lịng đỏ trứng.

Hình 1.8. Lịng đỏ trứng gà ( Thực phẩm giàu Xanthophyll)

1.3.4. Capsaicin
* Khái niệm:
» Là một chất được lấy ra từ ớt, chính chất này tạo ra vị cay khi ăn ớt, chiếm 7/8

màu của ớt. Là dẫn xuất của carotene nhƣng màu mạnh hơn carotenoid khác gấp 10
lần. trong ớt đỏ nhiều hơn ớt xanh 35 lần

Hình 1.9. Thực phẩm giàu Capsaicin

Cơng thức phân tử chung: C40H56O3

Hình 1.10. Cấu tạo Capsaicin

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


* Tính chất: Hịa tan trong cồn và mỡ, khơng hịa tan được trong mơi trường nước
* Cơng dụng: Diệt vi trùng và để bảo quản thực phẩm giữ cho thực phẩm lâu hơn

tránh bị hư hỏng.

1.3.5. Astaxanthin.
* Khái niệm:
» Astaxanthin là một sắc tố màu đỏ thuộc nhóm carotenoid, nó được tổng hợp tự

nhiên từ cá hồi, vi tảo, nấm men và tơm, đặc biệt astaxanthin được tìm thấy nhiều
nhất ở vi tảo Haematococcus pluvialis và nấm men Xanthophyllomyces dendrorhous.
» Astaxanthin nó cịn thuộc nhóm lớn hơn được gọi tecpen. Astaxanthin cũng là dẫn

xuất của carotene có tên gọi là 3,3’- dihidroxy-4,4-dixeto- β- carotene.

Hình 1.11. Thực phẩm giàu Astaxanthin

Cơng thức cấu tạo chung: C40H52O4

Hình 1.12. Cấu tạo Astaxanthin

* Tính chất: Hòa tan trong lipid giống như nhiều carotenoid

2. NGUỒN GỐC CỦA CAROTENOID
2.1. Từ thực vật
» Các carotenoid tồn tại ở phần diệp lục của mô xanh, thường bị che lấp bởi
sắc tố chlorophyll và chỉ khi sắc tố chlorophyll bị mất đi thì màu carotenoid mới
hiện ra khi trái cây chín thì màu xanh bị mất dần và hiện ra các màu đỏ, vàng,
cam của carotenoid. Còn khi carotenoid phân bố ở các mơ thường (khơng có
chlorophyll) thì tạo màu vàng, cam hay đỏ cho quả

2.2. Từ vi sinh vật
» Carotenoid là chất nội bào của một số loài vi sinh vật như: vi khuẩn: giống
Brevibacterium tạo canthaxanthin, Flavobacterium tạo zeaxanthin; nấm men:
Rhodotorula; nấm mốc: Neurospora crassa, Penicillium sclerotiorum,
Mucorals choanophoracea,…; tảo: Dunadiella.

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


Ngày nay với sự phát triển của công nghệ gen, người ta đã phân lập được lồi
Phycomyces blakesleanus, Blakesleatripora có khả năng tổng hợp được 10
carotene.

Dưới tác dụng của tress, áp suất cao, nhiệt độ cao, nồng độ muối, khoáng cao,…
các giống tảo Dunadiella và Haemotococcus chuyển từ màu xanh sang màu cam vì
một lượng lớn carotenoid được tạo ra ở lục lạp và tích lũy trên thành tế bào hoặc ở
dạng những giọt béo: Dunadiella tạo -carotene; còn Haemotococcus tạo astaxanthin

NHỮNG BIẾN ĐỔI XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH
CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN
3.

3.1. Sự biến đổi của Carotenoid trong quá trình chế biến
3.1.1. Sự oxi hóa
3.1.1.1. Sự oxi hóa khơng do enzyme
● Carotenoid khi tiếp xúc với khơng khí dần dần bị oxi hóa lại nối đơi tạo thành
các hợp chất có màu nâu nhƣ hydroperoxide, carbonyl. Sản phẩm ở dạng bột sấy khơ
dễ bị oxi hóa.
● Tỷ lệ carotenoid bị mất đi do oxi hóa khơng chỉ phụ thuộc vào lượng oxi mà
còn phụ thuộc nhiệt độ, ánh sáng. Hầu hết carotenoid đều nhạy cảm với ánh sáng
mặt trời. Carotene khá bền với nhiệt độ, nhưng nếu ở nhiệt độ cao nó lại bị phá hủy
gián tiếp thơng qua sự oxi hóa các acid béo chưa no. Ví dụ: Sau 3h ở 65°C chỉ có
15% lycopene bị mất đi, ở 100°C là 25%.
● Khi giữ trong các bao bì khơng thấm nước, trong chân khơng hay trong khí
nito thì sự mất mát rất nhỏ. Khi có mặt cả oxi và ánh sáng dường như hàm lượng
caroteniod bị giảm đi. Do đó việc tăng nhiệt độ chỉ làm tăng thêm q trình biến đổi
nhất là q trình oxi hóa.

3.1.1.2. Sự oxy hóa bởi enzyme
● Trong tế bào, carotenoid ổn định hơn khi tạo thành các phức hợp carotenoid –
protein. Carotenoid bị tấn cơng bởi các enzyme oxi hóa chất béo:
● Lipoxidase tạo thành các gốc tự do từ acid béo khơng no sau đó bắt đầu oxi
hóa các carotenoid.

● Lipoperoxidase chỉ hoạt động khi có mặt acid béo khơng no bị oxi hóa
bởi Lipoxidase.
● Sự oxi hóa cùng với chất béo của carotenoid có thể quan sát được qua sự biến
đổi màu sản phẩm. Sự mất màu được ứng dụng trong chế biến bột mì. Sự đổi màu của
tiêu từ đỏ sang nâu mặc dù phần lớn do phản ứng Maillard nhưng trước tiên do sự oxi
hóa của capsaicin.

3.1.2. Sự ảnh hưởng của pH
● Ở pH trung tính và kiềm, nhiệt độ này sẽ phá hủy carotenoid một cách dễ

dàng. Thông thường thịt và các chế phẩm từ thịt đều có pH thấp do đó có thể bảo vệ
được một phần carotenoid khơng bị mất đi.

3.1.3. Sự đồng phân hóa của Carotenoid
● Carotenoid trong tự nhiên ở dạng đồng phân trans ổn định hơn. Dạng đồng
phân trans sẽ xoắn 1800 dưới ảnh hưởng nhiệt độ, ánh sáng, bức xạ. Đồng phân cis ít
bền hơn, hấp thu ánh sáng ở bước sóng ngắn hơn do đó có màu sáng hơn.

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


● Đồng phân hóa do nhiệt độ là thay đổi xảy ra trong suốt quá trình sản xuất
thực phẩm. Ở nhiệt độ cao, sản phẩm dễ bị mất màu, nhiệt độ cao hay thấp ảnh hƣởng
nhiều hơn là việc cung cấp nhiệt.

3.1.4. Sự nhiễm bẩn của kim loại đối với Carotenoid.
● .Một vài ion kim loại có thể xúc tác làm giảm chất lượng của

carotenoid khi khơng có chất béo. Ví dụ như Cu làm giảm chất lượng của
lycopene 3,5 lần so với tỉ lệ bình thường. Cu2+ là chất xúc tác cho việc tạo

thành gốc tự do.

3.2. Sự biến đổi của Carotenoid trong quá trình bảo quản
● Trong quá trình bảo quản có thể xảy ra sự mất màu hay tổng hợp carotenoid

tùy vào loại rau quả và điều kiện bảo quản (nhiệt độ, ánh sáng,…). Sự mất màu của
carotenoid cũng diễn ra trong suốt thời gian lão hóa của cây nhưng chậm hơn
chlorophyll. Thành phần carotenoid cũng có thể thay đổi trong suốt q trình lão hóa,
hình thành nên các xantophyly ester và epoxyde.
● Trong bảo quản lạnh đơng, hàm lượng carotenoid khá ổn định, có rất ít hoặc

khơng có sự biến đổi màu và đồng phân hóa. Tuy nhiên oxi và ánh sáng có ảnh hưởng
đến sự ổn định của carotenoid trong suốt q trình lạnh đơng. Vì vậy trước khi đóng
gói rau củ quả để bảo quản lạnh đông cần loại bỏ ánh sáng và không khí để giữ màu
carotenoid tốt hơn. Thơng thường ngƣời ta vơ hoạt enzyme lipoxygenase trước khi
bảo quản lạnh đơng. Ngồi ra, việc mất màu carotenoid còn phụ thuộc nhiều vào
chủng loại rau quả có chần hay khơng chần trước khi làm lạnh

4.

ỨNG DỤNG

4.1. Các ứng dụng trong thực phẩm của Carotenoid
● Theo Tổ chức Food Additives and Contaminants Committee (FACC) đã chấp
nhận cho sử dụng các chất màu vào thực phẩm và đưa ra danh mục các chất màu được
sử dụng trong thực phẩm. Các loại carotenoid và ly trích chứa carotenoid đã được ứng
dụng để làm chất tạo màu cho sản phẩm.
● Các carotenoid được dùng làm chất phụ gia cho nhiều thực phẩm như chất tạo
màu cho các thực phẩm và nước uống. Năm 1954, β-carotene tổng hợp được đưa vào
thị trường đầu tiên bởi Roche. Nó cũng được dùng làm màu cho kem, bơ, nƣớc ép trái

cây... với tính an tồn cao hơn rất nhiều so với các chất màu nhân tạo. Đồng thời các
carotenoid khác cũng được làm chất phụ gia cho thức ăn gia súc, tạo màu đỏ cho lòng
đỏ trứng gà cũng như trứng các loại gia cầm khác, và tạo màu cho thịt của cá và động
vật ni...
● Ngồi ra , một số hợp chất carotenoids như xanthophylls, astaxanthin,
Zeaxanthin... là sản phẩm công nghiệp được tổng hợp bằng phương pháp hóa học và đã
được bổ sung vào thức ăn vật nuôi. Tuy nhiên, gần đây, các sản phẩm tổng hợp hóa

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


học không được chấp nhận làm chất phụ gia cho thực phẩm và thức ăn vật nuôi do
hậu quả không an tồn cho sức khỏe. Do đó, khuynh hướng hiện nay là phát triển quá
trình tạo các hợp chất carotenoid từ thiên nhiên.
● Ứng dụng của β-carotene trong công nghiệp thực phẩm và chăn nuôi gia súc,
bột β-carotene theo phƣơng pháp vi sinh được sử dụng để làm chất tạo màu, chất
chống oxy hóa, chất phụ gia trong sản xuất các loại mỳ, mỳ ăn liền, kem, mỹ phẩm,
nước uống, thuốc viên nang, viên nén. Ngoài ra bột β-carotene tinh khiết, khô nấm
sợi B.trispora chứa β-carotene đƣợc bổ sung vào thức ăn ngƣời và thức ăn cho gia
cầm. ● Chất tạo hương: thường sử dụng vanilla, mùi cam, mùi sầu riêng, dâu,
chocolate, cà phê….chúng đƣợc trích ly từ thực vật hoặc sản xuất bằng phương pháp
tổng hợp. Làm phụ gia cho thực phẩm: tạo màu thực phẩm

4.2. Sử dụng Carotenoid trong chế biến thực phẩm
● Carotenoid được sử dụng làm chất màu thực phẩm để tạo màu cho bơ thực

vật, kem, các sản phẩm pho mai khác, đồ uống, nước sốt, thịt, bánh kẹo và các sản
phẩm bánh mì
» Chiết xuất từ thực vật : Annato là một chiết xuất dầu hoặc dung dịch nước màu
vàng từ bột quả cây bụi Raku hoặc Orleans hoặc cây Bixa orellana. Các sắc tố chính

của annato là bixin(XVIII) và norbixin, cả hai đều tạo ra axit dicacboxylic khi thủy
phân. Oleoresin từ ớt bột là một chất chiết xuất từ dầu, màu đỏ có chứa khoảng 50
sắc tố khác nhau. Chiết xuất trong nước nghệ tây ( chính xác hơn là từ nhụy hoa
Crocus sativus) có chứa crocin (XVII) là thành phần chính của nó. Nó được sử dụng
để tạo màu cho bánh mì và mỹ phẩm.
● Dầu cọ thơ bên trong có chứa 0,05 - 0,2% carotenoid với α- và β-carotenes,
theo tỷ lệ 2:3 là thành phần chính, nó được sử dụng đặc biệt như một chất tạo màu
cho bơ thực vật.
» Các hợp chất riêng lẻ: β-Carotenes, Canthanxanthin, β-apo8’-carotenal, và
acid cacboxylic etyl este có nguồn gốc từ axit sau tổng hợp để sử dụng để tạo chất
màu như chất béo và dầu ăn được. Các Carotenoid này kết hợp với các chất hoạt
động bề mặt có sẵn lượng vi nhũ tương làm cho thực phẩm tạo màu bằng với cách
che đi tạo nên độ ẩm cao.

4.3. Quy trình sản xuất thực phẩm có thêm chất màu Carotenoid

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


Hình 4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất nước ép cà chua

β -carotene ( tổng hợp) được bổ sung vào giai đoạn phối chế
Theo TCVN 5660:2010 về Tiêu chuẩn chung đối với phụ gia thực phẩm, hàm lượng
β -carotene ( tổng hợp) được bổ sung vào nước ép cà chua là 100mg/kg.

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


5. NGUỒN KHAI THÁC VÀ PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT.
5.1. Nguồn khai thác

5.1.1. Thực vật.
Thực vật chính là nguồn cung cấp carotenoid phổ biến nhất. Các Carotenoid
quen thuộc trong thực vật nhất là:
● β-Carotene: là một sắc tố màu đỏ/ cam được tìm thấy ở nhiều loại trái cây và rau
quả tươi khác nhau, nó cịn là đại diện tiêu biểu nhất của các Carotenoid hoạt động
như Vitamin A. Thực phẩm có lượng tương đương β-carotene cao là các loại rau củ
có màu vàng, xanh, cam,...
Sắc tố màu cam như cà rốt (Mỗi 1g cà rốt cung cấp 83 μg β-carotene), bí ngơ,
đào, khoai lang (chứa đến 226 microgram β-carotene mỗi 1 gram.Những loại khoai có
thịt màu cam nhạt chứa lượng β-carotene thấp hơn từ 11,8 microgram đến 29,8
microgram), mơ, dưa vàng,..., những loại rau có màu xanh đậm như cải xoắn (Cứ 100
gram cải xoắn cung cấp 5,9 miligam β-carotene), rau bi na (Trong 100 gram rau bina
sống, có 5,6 mg β-carotene), xà lách (Trong 1 gram xà lách có 52 microgram βcarotene), rau mầm.
● Lutein: là tổng hợp bởi thực vật, và giống như các xanthophylls khác có thể thấy
chúng ở số lượng lớn trong các loại rau lá xanh như rau bina, cải xoăn, cà rốt vàng
● Lycopene: là một sắc tố carotenoid màu đỏ tươi và cũng là một hóa chất thực

phẩm được tìm thấy trong nhiều loại rau quả có màu đỏ như cà chua, đu đủ, dưa hấu,
ổi đỏ, bưởi đỏ và gấc (hàm lượng lycopene có trong gấc là 2.227mg/1g gấc tươi) cho
thấy được lượng lycopene có trong gấc cao gấp 70 lần hơn cà chua và một số loại rau
quả khác.
Ngoài ra trong nghiên cứu điều tra hợp chất Carotenoid trong một số thực vật của
Việt Nam do Hà Thị Bích Ngọc, Trần Thị Huyền Nga, Võ Văn Mùi (2006) cho biết
hàm lượng β-carotene có nhiều nhất là ở lá đu đủ (57,059%), lá rau sam (55,311%),
Lá rau dệu (52,915%), lá rau ngót ( 50,049%), rau dền cơm (50,688%). Hàm lượng
Lutein chứa nhiều nhất ở lá đinh lăng (50,762%), lá hành (33,326%), hàm lượng
lycopene chứa nhiều nhất là ở Cà chua (22,483%).Những thực vật có cả ba chất này
với hàm lượng cao là rau dền cơm, lá bí ngơ, hoa điệp, hoa hồng vàng, cà chua.

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

5.1. Bảng hàm lượng % các chất carotenoid trong thực vật

5.2.Thực vật chứa nhiều

β-carotene, lutein, lycopene

5.1.2. Động vật
Carotenoid tạo thành các phức với protein mà được biết là caroteneprotein , những
phức này rất phổ biến ở các loài động vật biển.
Có mặt ở lồi tơm hùm, có nhiều phức astaxanthin-protein tồn tại. Đầu tiên là
crustacyanin, sắc tố màu lam và xám đen được tìm thấy ở phần vỏ mai của tơm hùm.
Thứ hai chính là cruschrin là sắc tố màu vàng được tìm thấy ở lớp ngồi cùng của
phần vỏ mai của tôm hùm. Cuối cùng là lipoglycoprotein và ovoerdin tạo thành một
sắc tố màu xanh lục sáng mà thường hiện diện ở lớp ngoài cùng của phần vỏ mai và
trứng của tơm hùm
Ngồi ra Carotenoid đặc biệt là carotene có chứa nhiều ở trong gan cá Thu và gan
các loại động vật khác như: gà, vịt, heo, cá, tôm,...Trong đó thịt cá hồi là do màu hồng
của astaxanthin tạo nên, màu vàng của lịng đỏ trứng là do có mặt lutein, zeaxanthin
thì có một lượng nhỏ β-carotene.

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


Nguồn động vật chứa carotenoid
5.3.Nguồn động vật có chứa Carotenoid

5.1.3. Vi sinh vật
Vi khuẩn quang hợp, tảo, nấm, và thực vật có thể tạo ra carotenoid thơng qua sinh

tổng hợp. Một số tảo, vi khuẩn, vi nấm và nấm men chứa hợp chất carotenoid trong
các hạt sắc tố nằm trong tế bào chất như: Tảo lam ( Dunaliella salina ), nấm
Ascomycetes và Zygomycetes, nấm men đỏ Rhodotorulla và vi khuẩn quang hợp
Cyanobacteria, Deuteromycetes.
HÌNH ẢNH

5.2. Phương pháp sản xuất
5.2.1. Kỹ thuật chiết xuất Carotenoid
5.2.1.1. Chiết xuất thông thường
Chiết bằng dung môi là phương pháp tiêu biểu và được sử dụng rộng rãi nhất.
Điều này đang xảy ra bởi vì nó rất thuận tiện, vì dung mơi cung cấp chất mang vật lý
để chuyển hóa các hợp chất có giá trị giữa các pha khác nhau ( ví dụ: rắn,lỏng, hơi )
théo đặc điểm hóa lý của chúng ( độ hịa tan hoặc tính bay hơi ). Nên chiết tách
carotenoid từ nguyên liệu tươi.
Một trong những yếu tố quan trọng để chiết xuất là dung môi được sử dụng để
chiết tách. Dung môi hữu cơ thường sử dụng là diclometan, hexan, metanol, etanol,
đimetyl este, dietyl este, toluen, 2-propanol, n-butanol, heptan, axetonitril,
tetradecan, dodecan, hexadecan, và tetrahydrofyran. Các dung môi phân cực như
hexan hoặc ete dầu mỏ, thường là được sử dụng để chiết xuất các carotenes không
phân cực như β-caroten. Hexan là một trong những dung môi được sử dụng rộng rãi
trong công nghiệp để chiết xuất ra β-caroten, do có ái lực cao với carotenoid. Các
dung môi bản cực như axetan, etanok và etyl axetat đucowj sử dụng để chiết xuất
những carotenoid bán cực như lutein (Saini & Keum, 2018 ).

5.2.1.2. Nhược điểm chiết xuất thông thường
Phương pháp không chỉ đe dọa đến mơi trường và con người
Địi hỏi một thời gian chiết xuất lâu
Tốn lượng lớn dung môi
Carotenoid dễ bị oxy hóa bởi enzyme, nhiệt độ cao và tiếp xúc với ánh sáng.
Do đó, việc tách phải thực hiện trong thời gian ngắn.

*
*
*
*

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


5.2.2. Phương pháp trích ly - cơ lập và tinh chế Carotenoid từ
nguyên liệu thực vật trong tự nhiên.
Phương pháp trích ly, cơ lập và tinh chế Carotenoid từ ngun liệu thực vật
tự nhiên, phương pháp này được thực hiện dựa trên những nguyên liệu có từ tự nhiên
có chứa carotenoid và mức độ trích xuất phụ thuộc vào tính phân cực và độ hào tan
của dung môi được đem đi sử dụng. Ngoài ra để thực hiện chỉ cần những thiết bị thí
nghiệm và dung mơi thơng thường sẵn có.

5.2.2.1. Giai đoạn trích ly
Khái niệm
Trích ly (chiết) là phương pháp dùng một dung môi ( đơn hay hỗn hợp ) để
tách lấy một chất hay một nhóm các chất từ hôn hợp cần nghiên cứu. Trường hợp
thường gặp nhất là sự chiết hoạt chất từ dung dịch nước vào dung mơi hữu cơ. Dung
mơi có tỷ trọng nhỏ hơn sẽ ở lớp trên như: eter, benzene, các hydrocacbua,...dung mơi
có tỷ trọng lớn sẽ ở lớp dưới như: chloroform, tetracloricacbon, dicloetan,...khi trộn
lẫn 2 pha nước và dung môi hữu cơ với nhau pha này có thể khuếch tán một ít sang
pha kia nhưng về cơ bản một pha vẫn là nước và pha kia vẫn là dung môi hữu cơ. Ở
đây chúng ta dùng dung môi hexane ( hoặc acetone) để trích ly các sắc tố carotenoid.
Bước Tiến hành:
Đầu tiên ngun liệu được khử nước tại bình trích ly 500ml
Thêm vào 3 lần thể tích dung dịch trích ly ( hexane/acetone 1:1 (v/v) hoặc
hexane ) sau đó trộn đều trong vòng 15 phút bằng “ máy trộn trục chống nổ” để huyền

phù dung dịch. Chú ý: không được gia nhiệt
Kết hợp hệ thống lọc chân không với giấy lọc Whatman để lọc dung dịch
và thu hồi dịch lọc.
Phần dịch được lọc này loại các chất bẩn bằng giấy lọc có thể trích ly thêm lần
nữa bằng cách thêm vào 2 lần thể tích chất trích ly vào bã vừa được lọc, tiến hành lọc
cho đến khi quan sát không thấy rõ đucowj màu của phần dịch chiết.
Phần dịch chiết được cô đặc khoảng 40ml bằng Thiết bị bốc hơi quay đi
kèm máy bơm chân không tại nhiệt độ ≤ 55℃
Thêm vào 3ml dung dịch xà phịng hóa và khuấy đều khoảng 45 phút tại
56℃ Chuyển phần dịch chiết đã được xà phịng hóa sang phễu chiết 125ml
và thêm
vào dó một lượng dung dịch khử muối bằng thể tích của dịch thiết.
Phần đáy còn lại được rửa sạch bằng nước để lấy được một cách tối đa dịch
chiết
Thêm vào đó 3g Na2SO4 sau đó tiến hành lọc bằng giấy lọc Whatman cà cất
giữ phần dịch lọc.

5.2.2.2. Giai đoạn cô lập Carotenoid
A) Giới thiệu về phương pháp sắc ký cột
Sắc ký là kỹ thuật phân tích chất khai thác sự khác biệt trong phân bố giữa pha
động và pha tĩnh để tách các thành phần trong hỗn hợp. Các thành phần của hỗn hợp
có thể tương tác với pha tĩnh dựa trên điện tích, độ tan tương đối và tính hấp phụ.
Trong kĩ thuật sắc kí, hỗn hợp được chuyên chở trong chất lỏng hoặc khí và các
thành phần của nó được tách ra do sự phân bố khác nhau của các chất tan khi chúng
chảy qua pha tĩnh rắn hay lỏng. Nhiều kĩ thuật khác nhau đã được dùng để phân tích
hợp chất phức tạp dự trên ái lực tính khác nhau của các chất trong môi trường động


TIEU LUAN MOI download : moi nhat

khí hoặc lỏng và đối với mơi trường hấp phụ trường hấp phụ tĩnh mà chúng di chuyển
qua, như giấy, gelatin hay gel magnesium silicate.
Phương pháp sắc ký dựa vào sự phân bố khác nhau của các chất giữa hai pha
động và tĩnh. Có nhiều nguyên nhân đưa đến sự phân bố khác nhau của các chất,
nhưng chính sự lặp đi lặp lại hiện tượng hấp phụ phản hấp phụ của các chất khi dòng
pha động chuyển động qua pha tĩnh là nguyên nhân chủ yếu của việc tách sắc ký.
B) Tiến hành
Nút kín bình ở bên dưới của cột sắc kí 600×40 -nm bằng len thủy tinh.
Đặt cột sắc kí trên một hệ thống lọc chân khơng, dung bình lọc 1 lít để làm bình
thu nhận
Đặt một lớp chất hấp phụ dài khoảng 20cm bên trong cột
San bằng lớp chất hấp phụ và rải lên trên một lớp Na2SO4 khan dày khoảng 2cm
Rót chất rửa giải carotene vào trong cột cho tới khi chất rửa giải thấm ướt hoàn
toàn chất hấp phụ.
Thay bình thu nhận bằng một cái bình sạch và rót phần dịch chiết vào trong cột. Tất
cả các chất sẽ được thấm vào lớp chất hấp phụ sau đó tiến hành rauwr giải carotene
cho tới khi các carotenoid tách biệt thành từng dài rieng biệt thì thu nhận vào
bình.
Rửa giải các sắc tố monohydroxy bằng chất rửa giải MHP còn để rửa giải các sắc
tố dihydroxy và các sắc tố phân cực nhiều hơn thì dùng chất rửa giải DHP. Mỗi loại
sắc tố được thu nhận bằng bình sạch khác nhau.

5.2.2.3. Tinh chế
A) Khái niệm

Cơng đoạn kết tinh Carotenoid là một bước để tinh chế carotenoid. Thông thường
thì sẽ xảy ra hiện tượng đồng kết tinh. Khi tiến hành kết tinh với một cấu tử không
phân cực, α- and β-carotene có thể đồng kết tinh cịn với cấu tử phân cực sẽ kết tinh
lutein-zeaxanthin. Nhưng vẫn có thể thu nhận được carotenoid tinh khiết bằng

phương pháp sắc kí TLC và HPLC.
Chất rửa giải các Carotenoid đã được cô lập
Dung môi làm kết tủa 1:1 (v/v) hexane/acetone hoặc hexane ( ở nhiệt độ
phịng hoặc lạnh hơn )
Bình 50 hoặc 125ml
Thiết bị bay hơi kèm với bom chân không
Một bình khí Nito có thể lấp vào thiết bị bay hơi
Giấy lọc Whatman số 42
Lị chân khơng
B) Tiến hành
Cho Carotenoid đã được cơ lập vào bình dung tích 50ml ( hoặc 125ml ) và cho
chất rửa giải cô đặc vào thiết bị bốc hơi có gắn kèm bơm chân khơng đến khi gần đến
trạng thái bão hòa. Ở dưới là dịng khí Nito từ bình khí Nito.
Thêm từng giọt chất tạo tủa cho tới khi bắt đầu xuất hiện vẩn đục, bắt đầu kết tủa.
Làm lạnh ( 0℃ đến 5℃ ) dung dịch này đặt trong bóng tối.
Tiến hành lọc kết tinh bằng phương pháp lọc chân không sử dụng giấy lọc
Whatman, rửa kết tinh.
Làm khơ kết tinh bằng lị chân không tại nhiệt độ 40 ℃ thỉnh thoảng sẽ phun vào
trong buồng làm khơ khí Nito

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


Những kết tinh được bao gói lại ( kèm theo khí Nito, thời gian bản quản dưới 6
tháng tại nhiệt độ - 20℃

5.2.2.4. Những lưu ý khi tiến hành
Việc tách chiết sắc tố Carotenoid cần phải tránh sự tiếp xúc với ánh sáng, oxi, và
nhiệt độ cao. Do đó, tiến hành trong điều kiện ánh sáng mờ mờ và phải bảo quản sản
phẩm trung gian trong bóng tối. Nếu có thể tiến hành trong điều kiện chân không hoặc

trong môi trường khí trơ. Tránh để mẫu tiếp xúc với nhiệt độ cao, nên làm lạnh mẫu
khi tiến hành bị gián đoạn.
Có thể thêm vào một chất chống oxy hóa THPQ, hỗn hợp tocopheron,....để tăng
tính bền vững của carotenoid.

5.3. Một số sản phẩm có màu Carotenoid.

Hình 5.4. Bột gấc sấy khơ

Hình 5.5. Tinh bột nghệ

TIEU LUAN MOI download : moi nhat


Hình 5.6. Bột cà rốt

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hóa sinh thực phẩm, NXB Đại học quốc gia TP.HCM
[2] />[3] />
carotenoid
[4] />[5] Sắc tố sinh học - Wikipedia Tiếng Việt
[6] Lutein - Wikipedia
[7] Lycopene - Wikipedia Tiếng Việt
[8] Astaxanthin - Wikipedia Tiếng Việt
[9] Capsaicin - Wikipedia Tiếng Việt
[10] Carotenoid - Wikipedia Tiếng Việt

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

[11] />
Phu-gia-thuc-pham-Chat-tao-mau-B-caroten-tong-hop-911499.aspx
[12] Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10386:2014 (EN 12136:1997) về Nước rau, quả Xác định tổng hàm lượng Carotenoid và từng phân đoạn Carotenoid
[13] Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5660:2010 (CODEX STAN 192-1995, Rev.102009) về Tiêu chuẩn chung đối với phụ gia thực phẩm
[14] Điều tra hợp chất Carotenoit trong một số thực vật của Việt Nam ( Hà Thị Bích
Ngọc,Trần Thị Huyền Nga, Nguyễn Văn Mùi
/>[15] Saini, Ramesh Kumar, and Young-Soo Keum. "Carotenoid extraction
methods:A review of recent developments." Food chemistry 240 (2018): 90-103
[16] H.-D .Belitz ∙ W. Grosch ∙ P.Schieberle “ Food chemistry” ( Springer -Verlag
Berlin Heidelberg 2009): 234 - 246
[17] />
TIEU LUAN MOI download : moi nhat