21 06 kltn thu hiền

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGUYỄN THỊ THU HIỀN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN TÁCH CHIẾT
ANTHOCYANIN TỪ BẮP CẢI TÍM

Hà Nội - 2023


HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN TÁCH CHIẾT
ANTHOCYANIN TỪ BẮP CẢI TÍM

Người thực hiện

: Nguyễn Thị Thu Hiền

Khóa

: 64

Ngành

: Công nghệ thực phẩm

GVHD

: ThS. Lê Mỹ Hạnh

Mã SV: 643044

Bộ môn Thực phẩm và Dinh dưỡng

Hà Nội - 2023


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là
trung thực và chính xác.
Tơi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khoá luận này đã được
cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong khóa luận này đã được ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2023
Sinh viên thực hiện đề tài

Nguyễn Thị Thu Hiền

i


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản

thân, tôi đã nhận được sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể.
Tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng và biết ơn sâu sắc tới cơ ThS. Lê Mỹ Hạnh người
đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho
tơi trong suốt q trình nghiên cứu và hồn thành đề tài.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới tồn thể các thầy cơ trong Khoa Công
nghệ thực phẩm và đặc biệt là các thầy cô trong Bộ môn Thực phẩm và Dinh dưỡng
- Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo mọi điều kiện cho tơi thực hiện và hồn
thành khóa luận này.
Cuối cùng tôi muốn dành lời cảm ơn sâu sắc tới những người thân trong gia
đình và bạn bè đã ln quan tâm, chia sẻ và tạo điều kiện tốt nhất để tơi hồn thành
tốt đề tài.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2023
Sinh viên thực hiện đề tài

Nguyễn Thị Thu Hiền

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................ii
DANH MỤC BẢNG...................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH...................................................................................................vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................vii
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài.......................................................................................1
1.2.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.........................................................................2

PHẦN II. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.........................................3
2.1. Tổng quan về bắp cải tím.....................................................................................3
2.1.1. Nguồn gốc, đặc điểm thực vật...........................................................................3
2.1.2. Thành phần dinh dưỡng và công dụng..............................................................4
2.1.3.Thành phần chất màu có trong bắp cải tím........................................................6
2.2. Tổng quan về chất màu thực phẩm......................................................................6
2.2.1. Tầm quan trọng của chất màu trong chế biến thực phẩm.................................6
2.2.2. Vai trò của chất màu trong thực phẩm..............................................................7
2.2.3. Phân loại chất màu thực phẩm..........................................................................7
2.2.4. Nguyên tắc sử dụng chất màu trong thực phẩm................................................8
2.3. Tổng quan về hợp chất màu anthocyanin.............................................................9
2.3.1. Giới thiệu chung về anthocyanin......................................................................9
2.3.2.Tính chất của anthocyanin...............................................................................11
2.3.3. Vai trò của anthocyanin..................................................................................14
2.3.4. Một số ứng dụng thương mại của anthocyanin...............................................17
2.3.5. Tình hình nghiên cứu về anthocyanin.............................................................18
PHẦN III. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ...........................................24
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................................................................24
3.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................24
3.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................................24

iii


3.3. Nội dung nghiên cứu..........................................................................................24
3.4. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................25
3.4.1. Quy trình chiết.................................................................................................25
3.4.2. Bố trí thí nghiệm.............................................................................................26

3.4.3. Phương pháp phân tích....................................................................................28
3.5. Xử lý số liệu.......................................................................................................30
PHẦN IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................................31
4.1. Xác định độ ẩm của bắp cải tím.........................................................................31
4.2. Kết quả xác định ảnh hưởng của ethanol/nước đến hàm lượng Anthocyanin
trong dịch chiết..........................................................................................................31
4.3. Kết quả xác định ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi và nguyên liệu tới nồng độ
anthocyanin trong dịch chiết.....................................................................................33
4.4. Kết quả xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng Anthocyanin trong
dịch chiết...................................................................................................................34
4.5. Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng Anthocyanin
trong dịch triết...........................................................................................................35
PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ......................................................................38
5.1. Kết luận..............................................................................................................38
5.2. Đề nghị...............................................................................................................38
TÀI LIỆU KHAM KHẢO........................................................................................39
PHỤ LỤC 1...............................................................................................................42
PHỤ LỤC 2: XỬ LÝ THỐNG KÊ...........................................................................44

iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng có trong 100g bắp cải tím....................................4
Bảng 2.2. Các anthocyanin trong một số nguồn thực vật.........................................10
Bảng 3. 1.1. Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ ethanol/nước...............26
Bảng 3.2.1. Bố trí TN khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu..............27
Bảng 3.3.1. Bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ ngâm chiết.....................................27
Bảng 3.4.1. Bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian ngâm chiết....................................28

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Hình ảnh bắp cải tím...................................................................................3
Hình 2.2: Cấu trúc cơ bản của gốc aglycon của anthocyanin.....................................9
Hình 3.1: Quy trình chung tách chiết chất màu anthocyanin....................................25
Hình 4.1: Ảnh hưởng của tỉ lệ ethanol/nước đến hàm lượng anthocyanin trong
dịch chiết...................................................................................................................32
Hình 4.2: Ảnh hưởng của tỉ lệ dung mơi/ngun liệu đến hàm lượng
anthocyanin trong dịch chiết.....................................................................................33
Hình 4.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng anthocyanin trong dịch chiết....35
Hình 4.4: Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng anthocyanin trong dịch chiết

vi


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Cy

: Cyanidin

Pg

: Pelagorindin

Pn

: Peonidin

Dp

: Delphinidin

Pt

: Petunidin

Mv

: Malridin

TCVN

: Tiêu Chuẩn Việt Nam

CT

: Cơng thức

TN

: Thí nghiệm

vii


PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Cùng với sự phát triển của kinh tế thế giới, nền kinh tế của Việt Nam cũng

đang có sự tăng trưởng vượt bậc, nhờ đó đời sống con người ngày càng được nâng
cao, đặc biệt nhu cầu về ăn uống được cải thiện rõ rệt. Nhu cầu ăn uống của con
người chuyển từ nhu cầu ăn no, nhu cầu ăn ngon sang nhu cầu ăn an tồn, ăn có lợi
cho sức khỏe và tăng cường sức đề kháng cho cơ thể. Trong khi xã hội đang vướng
một loạt các vụ bê bối về thực phẩm “bẩn”, tỉ lệ người mắc các bệnh ung thư, tim
mạch,... gia tăng trên toàn cầu thì những lo ngại về sức khỏe ngày càng cao. Chính
vì thế, những thực phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên an tồn, mà cịn bổ sung đầy
đủ dưỡng chất cần thiết cho cơ thể được con người rất quan tâm.
Hiện nay ngành công nghiệp thực phẩm ngày càng phát triển tạo ra các mặt
hàng ngày càng đa dạng và phong phú. Một trong những yếu tố tạo nên sự đa dạng
của thực phẩm đó là màu sắc. Vì thế việc tìm hiểu, tách chiết các thành phần chất
màu của các loài thực vật ngày càng được quan tâm. Các chất màu tự nhiên là điều
cần thiết để góp phần vào việc khai thác và phát triển ngành công nghệ thực phẩm
về các hợp chất thiên nhiên vì chúng có tính an tồn cao cho người sử dụng.
Có rất nhiều loại chất màu khác nhau, một trong số đó mà ta thường gặp là
anthocyanin. Chất màu anthocyanin là hợp chất hữu cơ có nguồn gốc thiên nhiên,
thuộc nhóm flavonoid có màu xanh, đỏ, đỏ tía, tím... ngày càng được quan tâm đầu
tư nghiên cứu, chế biến và sản xuất bởi vì chúng khơng những có màu sắc tươi đẹp,
khi tiêu thụ khơng gây tác hại xấu, an toàn cho sức khoẻ con người mà cịn có nhiều
hoạt tính sinh học q như: khả năng kháng oxy hoá cao nhờ hạn chế sự hình thành
các gốc tự do, tăng cường sức đề kháng, chống viêm, hạn chế sự phát triển của các
tế bào ung thư, tác dụng chống các tia phóng xạ, chống suy nhược thần kinh, phòng
và chữa bệnh tiểu đường, làm bền thành mạch ….
Anthocyanin có mặt trong hầu hết các thực vật bậc cao và tìm thấy trong các hoa
quả, rau củ, hạt… như hoa bụt giấm, quả nho, dâu, gạo nếp than, gạo đỏ, khoai lang
tím, các hạt đậu đen… và cả trong bắp cải tím. Bắp cải tím (Brassica oleracea var

1

capitata ruba) xuất xứ từ Địa Trung Hải, hiện nay được trồng rộng rãi khắp thế giới,
thích hợp với khí hậu ơn đới. Tại Việt Nam, bắp cải tím được trồng nhiều ở Đà Lạt.
Sở dĩ bắp cải tím có màu như vậy là vì nó có hàm lượng cao polyphenol
anthocyanin, chất này có tính kháng viêm, bảo vệ tế bào khỏi những tổn hại của tia
cực tím và có thể giúp giảm nguy cơ mắc một số bệnh ung thư. Đặc biệt, lượng
vitamin C trong bắp cải tím gấp 6 - 8 lần so với bắp cải xanh, đồng thời chứa nhiều
chất dinh dưỡng thực vật hơn bắp cải xanh. Xuất phát từ khả năng tạo màu đẹp và
đa dạng của anthocyanin từ bắp cải tím, với mong muốn mang đến các sản phẩm tự
nhiên thay thế các chất màu hóa học, tơi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Nghiên
cứu điều kiện tách chiết chất màu anthocyanin trong bắp cải tím ”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
1.2.1. Mục đích.
- Khảo sát các điều kiện chiết tách Anthocyanin trong bắp cải tím để thu
được hàm lượng cao nhất.
1.2.2. Yêu cầu.
Xác định các điều kiện thích hợp để chiết tách Anthocyanin từ bắp cải tím bao
gồm: tỉ lệ ethannol/nước, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu, thời gian và nhiệt độ ngâm
chiết.

2


PHẦN II. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Tổng quan về bắp cải tím
2.1.1. Nguồn gốc, đặc điểm thực vật
Bắp cải tím là họ hàng của bắp cải. Bắp cải tím có tên khoa học Brassica
oleracea var. capitata f. rubra, thuộc họ thập tự Cruciferae, bắt nguồn từ Tây bắc
Châu Âu. Đến khoảng giữa thế kỷ XVI bắp cải tím đã trở thành loại rau quan trọng
ở Châu Âu. Từ Châu Âu, bắp cải tím được trồng rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới:
Châu Mỹ, Trung Quốc và đặc biệt là ở Châu Phi... Tại Việt Nam, bắp cải tím được

trồng nhiều ở Đà Lạt.

Hình 2.1: Bắp cải tím
Lá cải bắp có màu đỏ sậm/ tím, chỉ số diện tích lá cao, hệ số sử dụng nước rất
lớn, nhưng có bộ rễ chùm phát triển nên chịu hạn và chịu nước hơn su hào và súp
lơ. Bắp cải tím thơng thường có 3 loại hình: cải bắp bánh dày, tròn và nhọn. Tuy
nhiên, cây thay đổi màu sắc của nó theo giá trị pH của đất, do một sắc tố thuộc về
anthocyanins. Trong đất chua, lá phát triển nhiều màu đỏ, trong đất trung tính,
chúng sẽ phát triển nhiều màu tím hơn, trong khi đất kiềm sẽ tạo ra cải bắp màu
vàng xanh.
Bắp cải tím là cây thân thảo, là một thực vật có hoa thuộc nhóm hai lá mầm
với các lá tạo thành một cụm đặc hình gần như hình cầu đặc trưng. Cải bắp cuốn là

3


cây ưa nắng, khơng chịu bóng râm, nhất là trong giai đoạn phát triển ban đầu, nhiệt
độ thích hợp để cây phát triển là 18 - 20 0C. Nhiệt độ trên 250C khơng thích hợp,
nhiệt độ cao liên tục sẽ làm rễ yếu, cây giống ra hoa dị dạng. Cải bắp có 4 thời kì
sinh trưởng: cây non 5 - 6 lá trong 22 - 30 ngày, hồi xanh tăng trưởng 20 ngày, trải
lá cuốn bắp 20 - 25 ngày, bắp cải tím cần đất được bón phân tốt và đủ độ ẩm đất
thích hợp: 75 - 85%, độ ẩm khơng khí thuận lợi: 80 - 90% để phát triển, thời kì cuốn
đến khi thu hoạch 10 - 15 ngày.
Ở Việt Nam, cải bắp tím được trồng ở miền Bắc vào mùa đông làm rau ăn lá
quan trọng trong vụ này, cũng được trồng ở Cao Nguyên Miền Trung như ở Đà Lạt.
Ở Nam Bộ, trong những năm sau này, do cải tiến về giống nên cái bắp tím được
trồng khá nhiều. Bắp cải tím thuộc nhóm rau có nguồn gốc ôn đới, là một cây theo
mùa được gieo vào mùa xuân và thu hoạch vào cuối mùa thu. Nhiệt độ xuân hóa
(nhiệt độ cần thiết để phân hóa mầm hoa) là 1 - 10 0C trong khoảng 15 - 30 ngày tùy
thời gian sinh trưởng của giống. Tổng diện tích cải bắp tím gối vụ của Đà Lạt ước

chừng khoảng 700 ha, với sản lượng 28.000 tấn/năm.
2.1.2. Thành phần dinh dưỡng và công dụng
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng có trong 100g bắp cải tím
Thành phần

Hàm lượng

Carbohydrate

6.94 g

Đường

3.32 g

Chất xơ

2.6 g

Đạm

1.51 g

Chất béo

0.09 g

Vitamin A

2 µg

Folate B9

24 µg

Vitamin C

34.4mg

Vıtamın K

47.6µg

Kali

262mg
(Nguồn: Wikipedia)

4


Bắp cải tím chứa vitamin C - một chất chống oxy hóa cần thiết để cơ thể con
người chống lại các tổn thương gốc tự do, tăng cường hệ thống miễn dịch và có thể
ngăn ngừa ung thư. Ngồi ra, vitamin C rất quan trọng trong việc hình thành
collagen, giữ cho cơ thể và các tế bào của con người kết nối vững chắc.
Sử dụng bắp cải tím có thể chống viêm và viêm khớp, do trong bắp cải tím có
chứa hợp chất là sulforaphane (được tìm thấy trong nhiều loại rau họ cải), một chất
diệt viêm mạnh. Ngoài ra, bắp cải tím là thực phẩm giàu vitamin K hỗ trợ xương
chắc khỏe và giảm nguy cơ loãng xương. Đặc biệt, phụ nữ dường như có mật độ
xương cao hơn khi ăn chế độ ăn nhiều vitamin K. Trong hai mươi năm đầu đời, mơ

xương tiếp tục hình thành. Từ thời điểm đó cho đến khoảng 40 tuổi, cơ thể con
người duy trì khối lượng xương có ở tuổi 20. Phụ nữ trải qua thời kỳ mãn kinh và
những người đàn ơng vào khoảng 70 tuổi càng có nhiều khả năng loãng xương.
Những nguyên nhân này làm suy nhược và là một trong những yếu tố hàng đầu gây
mất khả năng vận động (trở nên nằm liệt giường) ở người già. Đó là lý do tại sao
thực phẩm giàu vitamin K như bắp cải tím rất quan trọng để giúp duy trì sức khỏe
của xương và trì hỗn hoặc ngăn ngừa lỗng xương.
Trong bắp cải tím có chứa nhiều chất chống oxy hóa, giúp con người trong
việc ngăn ngừa và chống lại các bệnh mãn tính nghiêm trọng. Các loại rau Brassica
như bắp cải tím, cải xoăn và bắp cải xanh được cho là hỗ trợ cơ thể ngăn ngừa các
bệnh mãn tính như ung thư, bệnh tim và tiểu đường. Trong một nghiên cứu trong
phịng thí nghiệm của Đại học Auckland ở New Zealand, các nhà nghiên cứu đã so
sánh tiềm năng chống oxy hóa của sáu loại thực vật chứa nhiều anthocyanin (sắc tố
flavonoid tạo cho cây có màu xanh, đỏ hoặc tím). Bắp cải tím cùng với bốn trong số
năm loại thực vật khác, có hoạt tính chống oxy hóa đáng kể và có thể ngăn ngừa
một loại tổn thương DNA bên trong do một dòng tế bào ung thư đại tràng.
Thực phẩm giàu Probiotic như bắp cải tím hỗ trợ sức khỏe đường ruột bằng
cách hỗ trợ sự phát triển của vi khuẩn lành mạnh, bảo vệ chống lại hội chứng rò rỉ
ruột và tăng cường khả năng miễn dịch. Theo các nhà khoa học tại Đại học Quốc

5


gia Pusan, Hàn Quốc, kim chi từ bắp cải tím cũng có thể chống béo phì, ngăn máu
đơng, thối hóa do tuổi tác, thối hóa thần kinh và thậm chí là các vấn đề về da.
2.1.3.Thành phần chất màu có trong bắp cải tím
Màu tím trong bắp cải tím xuất phát từ một lớp phân tử sắc tố gọi là
anthocyanins. Anthocyanins được tìm thấy trong cánh hoa và một số loại trái cây như
quả việt quất, mâm xôi... Anthocyanin là các chất màu thực vật thuộc nhóm flavonoids
và tạo ra màu đỏ, hồng, tím và đỏ tươi trong các bộ phận khác nhau của cây.

Nhóm anthocyanidin điều khiển màu sắc của sắc tố. Cụ thể, trong bắp cải tím
có chứa các loại anthocyanin sau: Cyanidin - 3 - sophoroside - 5 - glucoside cacyl
hóa với malonoyl, p - coumaroyl, di - p - coumarol, feniloyl, diferuloyl, snapoyl,
disinapoyl.
Các electron của các cấu trúc vòng tương tác với ánh sáng tới và hấp thụ các
tần số khác nhau. Một trong những điều làm thay đổi màu sắc của anthocyanin là
mức độ axit hoặc kiềm (tức là pH) xung quanh phân tử. Bởi vì màu sắc của
anthocyanin bị ảnh hưởng bởi độ pH của mơi trường, các phân tử này có thể cho
biết độ pH của bất kì chất nào. Anthocyanin chuyển sang màu đỏ tím trong các axit,
có màu hồng tím trong các dung dịch trung tính và màu xanh lục trong các dung
dịch kiềm.
2.2. Tổng quan về chất màu thực phẩm
2.2.1. Tầm quan trọng của chất màu trong chế biến thực phẩm
Các chất màu được sử dụng trong công nghệ thực phẩm góp phần quan trọng
trong việc bảo quản và chế biến thực phẩm. Chất màu thực phẩm đóng vai trị quan
trọng giúp kích thích vị giác ẩm thực. Vì vậy, màu là chất lượng cảm quan đầu tiên
được xem xét, đánh giá. Các chất màu cũng đóng một vai trị thiết yếu trong việc
gia tăng sự hấp dẫn cho thực phẩm, làm thỏa mãn thị hiếu ngày càng cao của người
tiêu dùng. Nhờ đó góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm. Từ đó,
ngành cơng nghệ sản xuất màu dùng trong thực phẩm trên thế giới cũng phát triển
để phục vụ cho các doanh nghiệp sản xuất thực phẩm (Nguyễn Chí Linh, 2007).

6


2.2.2. Vai trò của chất màu trong thực phẩm
Chất màu thực phẩm có vai trị rất quan trọng trong sản xuất chế biến và bảo
quản thực phẩm, cụ thể là: chất màu giúp phục hồi lại màu sắc của rau quả do
những biến đổi của chúng trong tự nhiên, bảo quản, chế biến, đóng gói, phân phối…
làm tăng độ đồng nhất cho sản phẩm. Ngồi ra, chất màu cịn giúp duy trì những

tính chất đặc trưng của sản phẩm và tăng cường màu sắc sản phẩm để làm tăng sự
hấp dẫn cho sản phẩm.
2.2.3. Phân loại chất màu thực phẩm
Hiện nay, chất màu thực phẩm được chia làm 3 nhóm chính: chất màu vơ cơ,
chất màu hữu cơ tổng hợp, chất màu tự nhiên.

 Chất màu vô cơ
Vào trước thế kỷ 20, phần lớn các chất tạo màu thực phẩm đều có nguồn gốc
từ các loại khống vật tự nhiên độc hại. Ví dụ: CuSO 4 dùng để tạo màu cho các loại
dưa chua, phèn nhôm để tẩy trắng bánh mì, phomát được nhuộm màu bằng phẩm
màu đỏ chứa Pb hay HgSO4,....
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.

 Chất màu hữu cơ tổng hợp
Là các chất màu được tổng hợp bằng phương pháp hóa học.Các loại chất màu
hữu cơ tổng hợp được chia làm 3 nhóm:
Nhóm A: gồm các chất khơng mang độc tính nhưng gây ngộ độc tích lũy.
Amarant (Ký hiệu CI.16185), Vàng mặt trời (Ký hiệu CI.15985), Tartrazin (Ký hiệu
CI.19140).
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 chưa được
nghiên cứu hoặc nghiên cứu không rõ ràng.
Chất màu hữu cơ tổng hợp có ưu 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

7

hữu cơ tổng hợp (đặc biệt là thuốc nhuộm azo) bị hạn chế sử dụng do người ta nghi
ngại về những ảnh hưởng khơng tốt của nó đối với sức khỏe con người. Chẳng hạn,
một số nghiên cứu gần đây phát hiện những enzyme trong ruột non có khả năng xúc
tác cho phản ứng khử các phẩm màu azo để sinh ra các tác nhân gây ung thư. Do
đó, việc sử dụng chúng cần phải được tuân thủ những quy định hết sức chặt chẽ và
nghiêm ngặt.

 Chất màu tự nhiên
Chất màu tự nhiên: Antocyamin, betalain, caramel, carotenoid,... Cường độ
màu của các chất màu tự nhiên thì yếu, khơng ổn định, dễ thay đổi màu sắc. Thành
phần các chất màu tự nhiên sẽ thay đổi tùy thuộc vào loại cây, điều kiện địa lý, khí
hậu, mùa,... (Th.S Nguyễn Thị Mai Hương, Trần Thị Quỳnh Anh, 2010).
2.2.4. Nguyên tắc sử dụng chất màu trong thực phẩm
Việc sử dụng phụ gia trong các sản phẩm thực phẩm phải tuân thủ các luật lệ
về bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng và chỉ được phép cho vào các sản phẩm thực
phẩm trong các trường hợp sau: cải thiện được tính chất dinh dưỡng của sản phẩm,
tăng chất lượng sản phẩm, giảm phế liệu và làm tăng tính cảm quan thực phẩm, giữ
phẩm chất sản phẩm ít thay đổi. Đặc biệt, phải thuận tiện cho việc chế biến làm thực
phẩm sử dụng tiện lợi hơn.
Khi quyết định thêm một loại phụ gia nào đó vào thực phẩm, các chi tiết cần
chú ý là: Đầu tiên là mức độ nguy hiểm đối với người tiêu dùng, khơng có độc tính,
khơng gây ung thư, thỏa mãn các yêu cầu về sức khỏe. Tiếp đó là phải có lý do tiêu
dùng cần đến phụ gia, có cần thiết trong chế biến thực phẩm. Cuối cùng là phải phù
hợp các yếu tố về kinh tế. Thật ra khơng có phụ gia nào có thể đáp ứng được tất cả
các yêu cầu trên, tùy thuộc vào trường hợp cụ thể sẽ có một lựa chọn hợp lý.
Theo quy định của các cơ quan chức năng, phụ gia bị cấm sử dụng trong các
trường hợp sau: Có khả năng tương tác với các thành phần trong thực phẩm làm
giảm giá trị thực phẩm, sử dụng phụ gia ngoài danh mục cho phép hoặc q liều

lượng cho phép, sử dụng khơng vì lý do kỹ thuật mà vì lý do kinh tế, che lấp hư
hỏng che lấp các kỹ thuật yếu kém của quá trình sản xuất và lừa dối người tiêu dùng
(Nguyễn Chí Linh, 2007).

8


2.3. Tổng quan về hợp chất màu anthocyanin
2.3.1. Giới thiệu chung về anthocyanin
Các anthocyanin hiện thuộc nhóm các chất màu tự nhiên tan trong nước 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, khơng chỉ có màu xanh, anthocyanin cịn mang đến cho thực vật
nhiều màu sắc rực rỡ như hồng, đỏ, cam và các gam màu trung gian khác...
Anthocyanin là hợp chất bao gồm gốc aglycon có màu (được gọi là
anthocyanidin hay anthocyanidol) kết hợp với các glucoside có gốc đường glucose,
galactose, rhamnose... Mỗi anthocyanidin có thể bị glycosyl hóa acylate bởi các loại
đường và các acid khác tại các vị trí khác nhau. Vì thế lượng anthocyanin lớn hơn
anthocyanidin từ 15 - 20 lần.
Anthocyanin thuộc nhóm các hợp chất flavonoid, có khả năng hịa tan trong
nước và chứa trong các khơng 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, người ta đã xác định
được 18 loại aglycon khác nhau, trong đó 6 loại phổ biến nhất là pelargonidin,
cyanidin, delphinidin, peonidin, petunidin và maldivin. Gốc aglycon có cấu trúc
cơ bản như hình 2.2:

Hình 2.2: Cấu trúc cơ bản của gốc aglycon của anthocyanin
Trong tự nhiên, Anthocyanin rất hiếm khi ở trạng thái tự do (khơng bị
glycosyl hóa). Nhóm hydroxy tự do ở vị trí C - 3 làm cho phân tử anthocyanidin trở
nên không ổn định và làm giảm khả năng hòa tan của nó so với anthocyanin tương

ứng. Vì vậy, sự glycosyl hóa ln diễn ra, đầu tiên ở vị trí nhóm 3 - hydroxy. Nếu

9


có thêm một phân tử đường sữa, vị trí tiếp theo bị glycosyl hóa thường gặp nhất là ở
C - 5. Ngồi ra, sự glycosyl hóa cịn có thể gặp ở các vị trí C - 7, C - 3’, C - 5’. Loại
đường phổ biến nhất là glucose, ngoài ra cũng có một vài loại monosaccharide (như
galactose, rammose, arabinose), các loại disaccharide (chủ yếu là rutinose,
sambubiose hay sophorose) hoặc trisaccharide tham gia vào q trình glycosyl hóa.
Sự methoxyl hóa các anthocyanin và các glucoside tương ứng diễn ra thông thường
nhất là ở vị trí C - 3’ và C - 5’, cũng có thể gặp ở vị trí C - 7 và C - 5. Tuy nhiên,
cho đến nay, người ta vẫn chưa tìm thấy một hợp chất nào bị glycosyl hóa hay bị
methoxyl hóa trên tất cả các vị trí C - 3, - 5, - 7 và - 4’ do cần thiết phải cịn ít nhất
một nhóm hydroxyl tự do ở C - 5, - 7 hay - 4’ để hình thành dạng cấu trúc
quinonoidal base (dạng cấu trúc của anthocyanin thường tồn tại trong không bào
thực vật có pH từ 2,5 - 7,5).
Các Anthocyanin tương ứng ln được glycosyl hóa ở nhóm hydroxy C - 3,
Sự acyl hóa cũng có thể xảy ra ở vị trí C - 3 của phân tử đường hay ester hóa ở
nhóm hydroxy C - 6. Các nhóm acyl hóa chính là các phenolic acid như ρ coumeric, caffeic, ferulic hay sinapic acid và một loạt các acid như acetic, malic,
malonic, axalic và succinic (Trần Thị Cúc Phương, Huỳnh Thị Thanh Tuyền 2011).
Dưới đây là một số loại anthocyanin từ thực vật (bảng 2.2):
Bảng 2.2.Các anthocyanin trong một số nguồn thực vật
Tên thực vật
Allium cepa

Tên thông thường
Loại Anthocyanin
Củ hành đỏ
Cy - 3 - glucoside, 3 - galactoside, 3 diglucoside và 3 - laminarriobioside,

Pn - 3 - glucoside
Fragaria spp
Dâu tây
Pg, Cy - 3 - glucoside
Glycine maxima
Đậu nành
Cy, Dp - 3 - glucoside
Hibicus sabdariffa L Hoa bụt dấm
Cy, Pn, mono - và biosides
Raphanus satirus
Củ cải đỏ
Pg, Cy - 3 - sophoroside - 5 - glucoside
acyl hóa với p - coumaroyl, feruloyl,
caffeoyl
Vitis spp
Nho
Cy, Pn, Dp, Pt, Mv mono và diglucoside
dạng tự do và dạng acyl hóa
(Nguồn: Anthocyanin và những nguyên liệu chứa anthocyanin, Trần Thị Cúc
Phương, Huỳnh Thị Thanh Tuyền(2011))

10


Theo nhiều nghiên cứu khảo sát độ bền màu của anthocyanin cho thấy chất
màu của chúng chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau như: pH, nhiệt độ,
ezyme, ánh sáng, oxy, cấu trúc và nồng độ anthocyanin cũng như sự hiện diện của
các chất khác như flavonoid, protein, khoáng v.v...
Anthocyanin phân bố rộng rãi trong tự nhiên, có mặt trong 27 họ thực vật,
thường tạo ra các màu đỏ, tím, xanh thẫm ở nhiều loại rau, hoa, quả như hoa dâm

bụt, rễ củ cải đỏ, lá tía tơ, dâu tây và bắp cải tím. Anthocyanin tích lũy chủ yếu ở
trong tế bào biểu bì và hạ biểu bì thực vật, tập trung trong không bào hoặc các túi
gọi là anthocyanoplast. Nhìn chung, hàm lượng anthocyanin trong phần lớn rau quả
dao động từ 0,1 đến 1,11% hàm lượng chất khô. Thực vật chứa anthocyanin cũng
đồng thời chứa flavonoid. Trong rau quả hàm lượng anthocyanin liên quan đến độ
đậm của màu sắc quả, quả càng đậm thì hàm lượng anthocyanin càng cao.
2.3.2.Tính chất của anthocyanin
Anthocyanin tinh khiết ở dạng tinh thể hoặc vơ định hình là hợp chất khá phân
cực nên tan tốt trong các dung mơi phân cực. Anthocyanin cịn tan tốt trong nước và
các dung mơi phân cực.
Tính ổn định của anthocyanin phụ thuộc vào loại sắc tố anthocyanin, ánh sáng,
nhiệt độ, pH, ion kim loại, enzym, oxy và chất chống oxy hóa (Turturica M, Oancea
AM, Rapeanu G và cs, 2015). Sự ổn định của anthocyanidin cũng bị ảnh hưởng bởi
vòng B trong cấu trúc anthocyanidin và sự hiện diện của các nhóm hydroxyl hoặc
methoxyl (Castaneda-Ovando, de Lourdes Pacheco-Hernandez M, và Cs, 2009).
Các nhóm này được biết là làm giảm sự ổn định anthocyanidin trong một dung dịch.
Màu sắc của anthocyanin phụ thuộc vào pH của dung dịch. Điều này là do cấu
trúc phân tử của anthocyanin có tính chất ion (Turturica M, Oancea AM, Rapeanu
G và Cs, 2015). Do phân tử có 8 nối đơi liên hợp nên các anthocyanin có khả năng
hấp thụ ánh sáng trong vùng khả kiến, chúng thường hấp thụ cực đại trong vùng ánh
sáng có bước sóng 500nm - 540nm. Ví dụ trong dung mơi methanol - HCl, các
pelargorin có cực đại hấp thụ ở 520nm nên có màu đỏ; cyaniding và peonidin hấp

11