Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột màu vàng thực phẩm từ lá chè

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI







ðỖ THỊ KIM NGỌC



NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
BỘT MÀU VÀNG THỰC PHẨM TỪ LÁ CHÈ


LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP


Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH
Mã số : 60.54.10



Người hướng dẫn: 1. TS NGÔ XUÂN CƯỜNG
2. PGS.TS TRẦN NHƯ KHUYÊN



HÀ NỘI - 2012

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và chưa ñược bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam ñoan, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn ñã ñược
cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2012
Tác giả luận văn


ðỗ Thị Kim Ngọc











Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

ii

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành bản luận văn này, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ của nhiều
cá nhân và tập thể.
Trước hết, tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc ñến
TS.Ngô Xuân Cường, PGS.TS.Trần Như Khuyên ñã tận tình hướng dẫn, giúp
ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu ñể hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy giáo, cô giáo, các cán bộ
công nhân viên chức Khoa Công nghệ thực phẩm, Viện ñào tạo sau ñại học,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập,
nghiên cứu khoa học và hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh ñạo, các cán bộ, ñồng nghiệp
Bộ môn Công nghệ sau thu hoạch - Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp
miền núi phía Bắc ñã giúp ñỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Nhân dịp này, tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn tới những người thân
trong gia ñình, bạn bè ñã giúp ñỡ ñộng viên và khuyến khích tôi trong suốt
thời gian học tập và hoàn thành luận văn.
Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2012
Tác giả luận văn


ðỗ Thị Kim Ngọc





Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iii

MỤC LỤC

Lời cam ñoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các chữ viết tắt vi

Danh mục các bảng viii

Danh mục các hình x

1 MỞ ðẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài 1

1.2 Mục ñích, yêu cầu 3

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu thực phẩm trong nước
và thế giới 4

2.1.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu thực phẩm trên thế giới 4

2.1.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu thực phẩm trong nước 8

2.2 Giới thiệu về màu vàng thực phẩm 14

2.2.1 Màu vàng thực phẩm nhân tạo 14

2.2.2 Màu vàng thực phẩm tự nhiên 16

2.2.3 Một số ứng dụng của chất màu vàng trong sản xuất thực phẩm 18

2.3 Cơ sở khoa học của công nghệ tạo màu vàng thực phẩm từ chè 18

2.1.2 Cơ sở khoa học sản xuất chất màu vàng từ chè 18

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

3.1 Vật liệu nghiên cứu 24

3.2 Nội dung nghiên cứu 24

3.3 Phương pháp nghiên cứu 25

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iv

3.3.1 Phương pháp thí nghiệm sản xuất màu vàng từ chè 25

3.3.2 Phương pháp thí nghiệm bảo quản chất màu vàng dạng bột 28

3.3.3 Phương pháp thí nghiệm phối trộn chất màu trong sản xuất bánh,
kẹo, rượu 29

3.3.4 Phương pháp phân tích thành phần hóa học trong dịch chiết từ chè 29

3.3.5 Phương pháp ñánh giá chất lượng 30

3.3.6 Kiểm nghiệm các chỉ tiêu vệ sinh an toàn thực phẩm 30

3.3.7 Xử lý số liệu thống kê sử dụng phần mềm MS. Excel 2007. 30

4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31

4.1 ðặc tính sinh hóa nguyên liệu 31

4.1.1 Hàm lượng một số thành phần hóa học trong ñọt chè của một số
giống chè shan 31

4.1.2 Hàm lượng một số thành phần hóa học trong lá chè già PH
1
32

4.2 Nghiên cứu công nghệ sản xuất chất màu vàng từ chè 34

4.2.1 Nghiên cứu sản xuất chất màu vàng từ ñọt chè tươi 34

4.2.2 Nghiên cứu sản xuất chất màu vàng từ lá chè già 38

4.3 Phân tích một số chỉ tiêu sinh hóa và an toàn vệ sinh thực phẩm
của chất màu vàng dạng bột từ chè 44

4.3.1 Hàm lượng một số thành phần sinh hóa trong chất màu vàng
dạng bột từ chè 44

4.3.2 Kiểm nghiệm các chỉ tiêu an toàn thực phẩm 45

4.4 Bảo quản chất màu vàng dạng bột 47

4.5 Nghiên cứu ứng dụng chất màu vàng trong sản xuất bánh, kẹo, rượu 49

4.5.1 Ứng dụng chất màu vàng thực phẩm từ chè trong sản xuất bánh
cracker 49

4.5.2 Ứng dụng chất màu vàng từ chè trong sản xuất kẹo xốp chuối 52

4.5.3 Ứng dụng chất màu vàng thực phẩm từ chè trong sản xuất rượu màu 56

4.6 Chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm màu vàng từ chè 60

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

v

4.6.1 Tính chi phí nguyên liệu, vật tư, hóa chất 60

4.6.2 Chi phí nhiên liệu 60

4.6.3 Chi phí ñiện năng 61

4.6.4 Chi phí lao ñộng 62

4.6.5 Hạch toán giá thành sản xuất 1 kg sản phẩm chất màu vàng dạng
bột khô 63

5 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 66

5.1 Kết luận 66

5.2 ðề nghị 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

PHỤ LỤC 72


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ATTP An toàn thực phẩm
BYT Bộ Y tế
E102 Chất màu nhân tạo Tartrazine có màu vàng chanh
KPH Không phát hiện
L Lít
MV2.1 Ký hiệu màu vàng thí nghiệm lá chè già, bánh tẻ chần chè
trong nước tinh khiết.
MV2.2 Ký hiệu màu vàng thí nghiệm lá chè già, bánh tẻ chần chè
trong trong nước có pha Na

2
CO
3
theo tỷ lệ 0,5% so với
lượng chè tươi.
MV2.3 Ký hiệu màu vàng thí nghiệm lá chè già, bánh tẻ chần chè
trong trong nước có pha Na
2
CO
3
theo tỷ lệ 1% so với
lượng chè tươi.
MV2.4 Ký hiệu màu vàng thí nghiệm lá chè già, bánh tẻ chần chè
trong trong nước có pha Na
2
CO
3
theo tỷ lệ 1,5% so với
lượng chè tươi.
MV2.5 Ký hiệu màu vàng thí nghiệm lá chè già, bánh tẻ chần chè
trong trong nước có pha NaOH theo tỷ lệ 1% so với lượng
chè tươi.
MV2.6 Ký hiệu màu vàng thí nghiệm lá chè già, bánh tẻ chần chè
trong trong nước có pha NaOH theo tỷ lệ 2% so với lượng
chè tươi.
MV2.7 Ký hiệu màu vàng thí nghiệm lá chè già, bánh tẻ chần chè
trong trong nước có pha NaOH theo tỷ lệ 3% so với lượng
chè tươi.
PH
1

Giống chè chọn lọc tại Phú Hộ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vii

SCT Giống chè Shan Chất tiền.
STV Giống chè Shan Tham vè.
SP1, SP2, SP3,… Các chế ñộ sấy phun thí nghiệm sản xuất chất màu vàng
TB Trung bình
TCN Tiêu chuẩn ngành
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
VSATTP Vệ sinh an toàn thực phẩm

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

viii

DANH MỤC CÁC BẢNG

STT Tên bảng Trang
2.1 Danh mục các chất màu thực phẩm ñược phép sử dụng ở Việt Nam 9
3.1 Chế ñộ sấy phun chất màu màu vàng từ chè 27
4.1 Thành phần chất tan, tanin và catechin trong ñọt chè tươi 31
4.2 Hàm lượng một số thành phần hóa học trong lá chè già 32
4.3 Màu sắc nước pha chè khô với thời gian ủ nóng khác nhau 34
4.4 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến thời gian cô ñặc và màu nước pha
dịch cô ñặc (tính cho 30 lít dịch cô ñặc từ 2,50brix ñến 150brix) 36
4.5 Ảnh hưởng của các chế ñộ sấy phun ñến thời gian sấy phun, tỷ lệ
thu hồi và màu nước pha sản phẩm màu vàng 37
4.6 Xác ñịnh hóa chất và tỷ lệ hóa chất thích hợp ñể chiết xuất chất
màu vàng từ lá chè già 39
4.7 Một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật trong quá trình cô ñặc 43
4.8 Ảnh hưởng của các chế ñộ sấy phun ñến thời gian sấy phun, tỷ lệ
thu hồi và màu nước pha sản phẩm màu vàng 43
4.9 Hàm lượng một số thành phần hóa học trong bột màu vàng từ chè 45
4.10 Kết quả phân tích các chỉ tiêu ATTP của phẩm màu vàng từ chè 46
4.11 Biến ñổi chất lượng của sản phẩm màu vàng từ chè trong quá
trình bảo quản 48
4.12 Kết quả cảm quan và so sánh màu sản phẩm bánh cracker thí nghiệm
sử dụng chất màu vàng thực phẩm từ chè so với ñối chứng 49

4.13 Biến ñổi chất lượng cảm quan của bánh cracker sử dụng chất
màu vàng chiết xuất từ chè trong quá trình bảo quản 50
4.14 Kết quả phân tích các chỉ tiêu ATTP của sản phẩm bánh cracker 51
4.15 Kết quả ñánh giá màu sản phẩm kẹo thí nghiệm sử dụng chất
MV2.3 so với ñối chứng 52
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

ix

4.16 Biến ñổi chất lượng cảm quan của kẹo xốp chuối sử dụng chất
màu vàng từ chè trong quá trình bảo quản 54
4.17 Kết quả phân tích các chỉ tiêu ATTP của sản phẩm kẹo xốp chuối 55
4.18 Kết quả cảm quan và so sánh màu sản phẩm rượu chanh thí
nghiệm sử dụng chất màu vàng từ chè so với ñối chứng 57
4.19 Biến ñổi chất lượng cảm quan của rượu chanh sử dụng chất màu
vàng thực phẩm từ chè trong quá trình bảo quản 58
4.20 Kết quả phân tích các chỉ tiêu ATTP của sản phẩm rượu chanh 59
4.21 Giá thành sản xuất 1 kg chất màu vàng dạng bột khô 64










Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

x

DANH MỤC CÁC HÌNH

STT Tên hình Trang
3.1 Quy trình sơ chế nguyên liệu sản xuất chất màu vàng từ chè búp tươi 25
3.2 Quy trình sản xuất màu vàng dạng bột từ chè 26
4.1 Sơ ñồ quy trình kỹ thuật sản xuất chất màu vàng từ chè ở quy
mô pilot 41
5.1 Quy trình kỹ thuật sản xuất chất màu vàng dạng bột từ chè qui
mô pilot 66




Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

1

1. MỞ ðẦU

1.1. Tính cấp thiết của ñề tài
ðể tạo sản phẩm có màu sắc ñẹp, hấp dẫn thị hiếu người tiêu dùng,
trong chế biến thực phẩm như bánh, mứt, kẹo, rượu, nước giải khát… người
ta thường bổ sung chất màu vào thực phẩm.
Hiện nay chất màu thực phẩm chủ yếu có hai loại: chất màu tổng hợp
và chất màu tự nhiên. Chất màu thực phẩm tự nhiên là một trong các thành
phần của thực phẩm tự nhiên và hầu như không ñộc hại. Màu tự nhiên có giá
thành cao hơn rất nhiều so với màu tổng hợp và chỉ ñáp ứng ñược 30% nhu
cầu trong chế biến thực phẩm. Do ñó, trong chế biến thực phẩm vẫn phải sử

dụng màu tổng hợp. Nhiều doanh nghiệp sử dùng màu tổng hợp ñể giảm giá
thành sản phẩm. Màu tổng hợp là các hợp chất hữu cơ, ña số là dẫn xuất của
các hợp chất thơm, mà các hợp chất thơm thường là các tác nhân gây ung thư
và có tác ñộng khác không tốt ñối với cơ thể [45].
E102 (Tatrazine) là dẫn xuất của axit pyrazol cacboxylic, có màu vàng
chanh. Hiện nay, màu vàng E102 ñược sử dụng nhiều trong các loại thực
phẩm khác nhau, ngoài mì ăn liền còn có thể sử dụng trong ñồ uống, rượu,
nước giải khát, snack ñược chế biến từ ngũ cốc, kẹo, mứt, quả khô, thức ăn
tráng miệng có sữa hoặc nước rau ép thanh trùng, nước chấm và các sản phẩm
tương tự
Chỉ sau khi nghiên cứu của các nhà khoa học tại ñại học Southampton
(Anh) ñược công bố rộng rãi và ñược xác nhận là có ñộ chính xác cao thì
nhiều nước mới quy ñịnh chặt chẽ hơn về việc sử dụng E102. Theo Quy ñịnh
(EC) số 1333/2008 của Nghị viện Châu Âu của Hội ñồng Châu Âu ngày 16-
12-2008 về các chất phụ gia thực phẩm, trong danh sách các màu thực phẩm
phải ghi rõ thông tin bổ sung trên nhãn, có phẩm màu vàng Tatrazine (E102).
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

2

Phẩm màu này buộc phải ghi những dòng chữ như “có thể ảnh hưởng xấu ñến
hoạt ñộng và sự chú ý của trẻ”. Tại Mỹ cũng có các khuyến cáo tương tự.
Theo Qui ñịnh&Tiêu chuẩn và Phụ gia thực phẩm của Tổ chức Thương
mại Hải ngoại ban hành tháng 4-2011, phẩm màu vàng tatrazine bị cấm dùng
trong nhiều loại thực phẩm, trong ñó có mỳ gói. Theo tiêu chuẩn JAS của
Nhật Bản, chất tatrazine cũng không nằm trong danh mục các chất phẩm màu
ñược sử dụng trong mỳ.
Việt Nam hiện nay chưa có nhiều công trình nghiên cứu về chất màu
thực phẩm. ðối với những sản phẩm, món ăn dân tộc, ñể tạo màu sắc ñẹp cho
sản phẩm, người Việt Nam trước ñây thường sử dụng trực tiếp chất màu từ tự

nhiên như nghệ, lá diễn, cà chua, gấc… Hầu hết các sản phẩm thực phẩm sản
xuất, kinh doanh trong nước thường sử dụng chất màu thực phẩm ñược nhập
từ nước ngoài hoặc mua ở thị trường tự do không rõ nguồn gốc, xuất xứ.
Do vậy, các nghiên cứu hiện nay ñang nỗ lực tìm kiếm những công
nghệ mới sản xuất những sản phẩm màu sạch, an toàn ñối với sức khỏe con
người thay thế những sản phẩm màu tổng hợp. Sản xuất những chất màu thực
phẩm từ thực vật là một hướng ñi ñúng ñắn phù hợp với xu thế hiện ñại.
Ở nước ta, cây chè là một trong những cây trồng mũi nhọn của các
vùng Trung du, miền núi có diện tích chiếm tới 2/3 của cả nước. ðó là nguồn
nguyên liệu rất dồi dào ñể sản xuất ra nhiều loại chất màu thực phẩm tự nhiên.
Từ nguyên liệu lá chè có thể tạo ra nhiều loại chất màu như: màu xanh,
màu vàng, màu nâu. Màu vàng là một trong những chất màu ñược sử dụng
phổ biến ñể phối chế và tạo màu cho thực phẩm.
Xuất phát từ những vấn ñề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài:
“Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột màu vàng thực phẩm từ lá chè” nhằm
góp phần ñưa những tiến bộ khoa học mới vào sản xuất, cải thiện ñời sống
người lao ñộng, bảo vệ sức khỏe cộng ñồng.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

3

1.2. Mục ñích, yêu cầu
1.2.1. Mục ñích
Tạo ra bột màu vàng từ chè ñảm bảo các tiêu chuẩn ATVSTP làm phụ
gia cho các ngành chế biến thực phẩm khác.
1.2.2. Yêu cầu
- Chọn ñược nguyên liệu thích hợp cho sản xuất chất màu vàng từ chè
- Hoàn thiện ñược kỹ thuật tạo chất màu vàng từ chè dưới dạng bột.
- Xác ñịnh ñược một số chỉ tiêu sinh học, an toàn thực phẩm của màu
vàng thực phẩm từ chè.

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu này ñóng góp một số kết quả nghiên cứu khoa học về công
nghệ sản xuất chất màu tự nhiên, an toàn, từ các hợp chất tự nhiên có trong lá
chè. Từ ñó góp phần ñưa những tiến bộ khoa học mới vào sản xuất ñể tạo ra
các sản phẩm thực phẩm ñảm bảo vệ sinh an toàn cho sức khỏe.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn trong việc ứng dụng ñể sản
xuất các sản phẩm an toàn từ các nguồn nguyên liệu có nguồn gốc thiên
nhiên, làm phụ gia tạo màu trong sản xuất thực phẩm, thay thế cho các chất
màu nhân tạo.
Từ ñó góp phần phát triển sản xuất những cây trồng có lợi thế không
chỉ ở các vùng trung du, miền núi mà cả ở vùng ñồng bằng, tạo thêm công ăn
việc làm, tăng thu nhập cho người lao ñộng trong cả nước, ñồng thời nâng cao
ñược sức khỏe cộng ñồng.


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

4

2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu thực phẩm trong nước và
thế giới
2.1.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu thực phẩm trên thế giới
Chất màu nói chung và chất màu thực phẩm nói riêng ñã ñược người
dân các nước trên thế giới sử dụng vào ñời sống từ thời xa xưa. Một chất màu
ñược dùng cho thực phẩm nhất thiết phải hội ñủ 3 tiêu chuẩn về mặt y tế của
chất phụ gia thực phẩm:

+ Nhuộm thực phẩm thành màu theo mục ñích, phù hợp với công nghệ
chế biến thực phẩm.
+ Không có ñộc tính (gồm cả ñộc tính cấp, bán cấp và trường diễn).
+ Không là nguyên nhân hoặc tác nhân gây bệnh.
Ngoài ra, do yêu cầu riêng của thực phẩm, các chất nhuộm màu dùng
trong lĩnh vực này không gây mùi lạ và làm thay ñổi chất lượng thực phẩm.
Hiện nay, nghiên cứu các chất nhuộm màu cho thực phẩm trên thế giới
ñược tập trung vào các yêu cầu sau ñây:
- ðiều tra, phát hiện và nghiên cứu chiết tách các chất nhuộm màu thực
phẩm từ nguyên liệu tự nhiên, nhưng chủ yếu từ thực vật. ðây là hướng
nghiên cứu ñược ñặc biệt quan tâm, bởi chất màu thu ñược thường có tính an
toàn cao, giá thành hạ.
- Nghiên cứu bán tổng hợp chất màu từ các hợp chất thu nhận từ thực
vật. ðây là hướng nghiên cứu có triển vọng, có thể sản xuất nhiều chất màu
khác nhau. Tuy nhiên giá thành sản phẩm cao và ñòi hỏi công nghệ phức tạp.
Mặc dù vậy, hiện nay nhiều chất màu ñang ñược sử dụng ñược sản xuất theo
hướng này (Beta Carotenal, Beta- apro-carotenal ).
- Nghiên cứu sản xuất chất nhuộm màu thực phẩm bằng công nghệ sinh
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

5

học: ñây là hướng nghiên cứu ñang ñược triển khai ở một số nước có trình ñộ
kỹ thuật cao. Theo hướng nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu ñang thử
nghiệm thu nhận chất nhuộm mà từ nuôi cấy mô một số loài thực vật (Aralia
armata, ), hoặc sử dụng một số hệ men, một số loài vi khuẩn ñể chuyển hóa
hợp chất hữu cơ thành chất màu. Tuy nhiên, hướng nghiên cứu cho tới nay
chưa ñạt ñược kết quả thực tế.
- Tổng hợp các chất vô cơ không có ñộc tính ñể nhuộm màu cho thực
phẩm. ðây là hướng nghiên cứu ñược tiến hành từ lâu. Mặc dù vậy, các chất

vô cơ có thể sử dụng cho thực phẩm còn rất hạn chế. Hiện nay các chất vô cơ
ñược phép dùng cho thực phẩm mới chỉ có một số oxít sắt: FeO(OH)xH
2
O
(màu ñỏ), FeO.Fe
2
O
3
(màu ñen), FeO(OH).xH
2
O (màu vàng),… Xu hướng
hiện nay của thế giới là hạn chế dùng các chất nhuộm màu có nguồn gốc vô
cơ trong công nghiệp thực phẩm.
Bên cạnh việc sử dụng các chất màu thu ñược bằng các cách truyền
thống thì ngày nay người ta còn áp dụng các kỹ thuật hiện ñại ñể tăng nhanh
quá trình tổng hợp tự nhiên. Trên thế giới trong những năm gần ñây, nhiều
nghiên cứu mới ñã áp dụng công nghệ sinh học trong việc nâng cao sản lượng
tổng hợp các chất màu tự nhiên. Các phương pháp mới chủ yếu dựa vào việc
nuôi cấy tế bào các thực vật, vi sinh vật ñã xác ñịnh là có thành phần sắc tố
ñược dùng trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm.
Ajinomoto, năm 1995 ñã ñưa ra một phương pháp ñiều chế màu ñỏ tự
nhiên bằng cách nuôi cấy mô sần của các cây thuộc chi Aralia (loài cho kết
quả tốt nhất là Aralia cordata). Chất này ñược tổng hợp trong bóng tối, chất
màu ñược tiết ra môi trường nuôi cấy [21].
Năm 1998-1999, Cai YZ et al., ñã nghiên cứu và sản xuất chất màu ñỏ
từ rau dền ñỏ Amaranthus. Kết quả ñã tạo ra ñược sản phẩm bột màu ñỏ từ
rau dền ñỏ bằng phương pháp sấy phun [24], [25].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

6

Năm 2002, Wybraniec, S. and Mizrahi, Y. ñã nghiên cứu và xác ñịnh
chất màu ñỏ có trong các loại trái cây xương rồng [33].
RU Zong-ling et al., ñã nghiên cứu chiết tách chất màu vàng từ Rosa
Chinensis bằng phương pháp siêu âm. Kết quả chỉ ra rằng các ñiều kiện tối ưu
là dung môi ethanol 80%, giá trị pH 2,0, tỷ lệ nguyên liệu 1:20, thời gian chiết
30 phút, tiến hành 3 lần. Năng suất chiết là 30,4% và giá trị của màu vàng là
7,31 [32].
Trong công nghiệp của Liên Xô trong những năm trước chiến tranh ñã
nghiên cứu thành công việc sử dụng biện pháp khác ñể nhuộm màu xanh cho
ñậu xanh và ñậu hạt vàng bằng cách sử dụng “màu rau dền”. Màu này thu
ñược không phải chỉ từ rau dền mà còn từ lá gai và các loại rau xanh khác
bằng cô ñặc nước chần của lá rau dền hay lá gai với nồng ñộ dung dịch kiềm
ñậm ñặc (3 kg NaOH cho 100 kg lá tươi) trong thời gian 2-3 giờ. Trong thời
gian nấu chlorophyll chuyển thành chlorophyllin. Sau khi nấu ñem ép hỗn
hợp. Dung dịch chứa chlorophyllin và ñược gọi là dung dịch “màu rau dền”.
Các chlorophyllin bền hơn và không dễ tham gia các phản ứng như các
chlorophyll ban ñầu [13].
Các nghiên cứu về chất màu thực phẩm tự nhiên không chỉ ñược tiến
hành ñối với các loài thực vật mà còn ñược nghiên cứu ñối với các tế bào vi
sinh vật. Một số chi ñược quan tâm nhiều là Aspergillus, Pseudomonas Tuy
nhiên các chất màu thực phẩm ñược sản xuất từ vi sinh vật chỉ mang tính chất
nghiên cứu và chưa ñưa rộng rãi ra thị trường [30].
Sử dụng các chất màu thực phẩm do có quan hệ trực tiếp ñến sức khỏe
và tính mạng con người. Vì vậy, nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ ñã ban hành
luật về sử dụng chất màu trong thực phẩm. Trong các Bộ luật về chất màu thực
phẩm, các chất màu có nguồn gốc là sắc tố thực vật (chất màu tự nhiên) ñược
quy ñịnh ưu tiên. Ví dụ: ðiều 26 trong Luật sử dụng chất màu của Ấn ðộ [36]:
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

7

ðiều 26: Các chất màu tự nhiên ñược sử dụng.
Trong những trường hợp ñược quy ñịnh cụ thể trong Bộ luật này, các
yếu tố màu tự nhiên cơ bản sau ñây ñược sử dụng trong các loại thực phẩm:
1. Beta-carotene
2. Beta-apo-8-carotenal
3. Axit Methylester of Beta-apo-8' carotenoic
4. Axit Ethylester of Beta-apo-8' carotenoic
5. Canthaxanthin
6. Chlorophyll
7. Riboflavin (Lactoflavin)
8. Caramel
9. Annatto
10. Saffron
11. Curcumin (or turmeric)
Danh mục các chất nhuộm màu thực phẩm trên thế giới ñược quy ñịnh
chặt chẽ về Mã số và giới hạn sử dụng. Theo quy ñịnh của Liên minh Châu Âu
(EU), các chất màu thực phẩm có mã số từ E100 ñến E172. ðây là quy chế
ñược sử dụng rộng rãi trên thế giới. Tuy nhiên, Australia và một vài nước thuộc
khu vực Thái Bình Dương sử dụng hệ thống mã số với chữ ñầu là A, nhưng ít
ñược sử dụng. Luật sử dụng chất màu thực phẩm ở châu Âu cũng quy ñịnh rõ
các các sản phẩm màu ñược sử dụng trong chế biến thực phẩm. Tuy vậy, mỗi
quốc gia có thể có quy ñịnh riêng cho từng chất cụ thể. Vì thế, có một số chất
màu ở ñây không ñược sử dụng trên tất cả các nước trong cộng ñồng châu Âu
(E128 red 2F, E129 allura red, E133 brilliant blue FCF, E154 brown FK, E155
brown HT), hoặc ñược sử dụng nhưng hạn chế (ở ðức các chất sau bị hạn chế
sử dụng: E102 tartrazine, E110 sunset yellow, E123 amarnath, E127
erythrosine). Ở ðức cũng như một số nước khác có ñưa ra danh sách các thực
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

8

phẩm ñược sử dụng chất màu. Trong luật sử dụng chất màu thực phẩm ở châu
Âu, các phụ lục từ II- V có ñưa ra chi tiết về các thực phẩm ñó.
Tóm lại, hiện nay nghiên cứu chất màu thực phẩm trên thế giới ñược
quan tâm rất lớn ở nhiều quốc gia với nhiều hướng nghiên cứu mới. Trong
các hướng nghiên cứu ñó, tìm kiếm và chiết tách chất màu từ thực vật vẫn
ñược ưu tiên hàng ñầu trong các nghiên cứu.
2.1.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu thực phẩm trong nước
Chất màu thực phẩm không có nhiều ý nghĩa trong giá trị dinh dưỡng
nhưng nó là một trong những phụ gia không thể thiếu trong chế biến thực
phẩm. Trong dân gian thường dùng gấc nhuộm màu vàng cho sản phẩm, dùng
lá gai ñể nhuộm màu ñen cho bánh lá gai Xu thế sử dụng chất màu tự nhiên
từ thực vật ngày càng phát triển.
Hầu hết các chất màu thực phẩm ở Việt Nam ñều phải nhập khẩu từ
nước ngoài. Do yêu cầu về ATVSTP, Bộ Y tế nước ta chỉ cho phép nhập và
sử dụng chất màu thực phẩm với số lượng hạn chế (bảng 2.1).
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

9

Bảng 2.1. Danh mục các chất màu thực phẩm ñược phép sử dụng
ở Việt Nam
TT

Tên chất Màu và nhóm chất Nguồn gốc
1 Beta-apro- Carotenal Da cam, họ caroten Tổng hợp
2 Beta-Carotene (Synthetic) Da cam, họ caroten Tổng hợp
3 Canthaxanthine ðỏ, họ caroten Tự nhiên

4 Caramel I - Plain Nâu, Xử lý nhiệt từ ñường Tổng hợp
5 Caramel III – Ammonia
process
Nâu, xử lý nhiệt từ ñường Tổng hợp
6 Caramel IV – Ammonia
sulfit process
Nâu, xử lý nhiệt từ ñường Tổng hợp
7 Carmines ðỏ, nhóm Anthraquinon Tự nhiên
8 Azorubine (Carmoisine) ðỏ, nhóm Monoazo Tổng hợp
9 Carotenes (Natural extract) Dacam, Họ Caroten Tự nhiên
10 Annatto Extract ðỏ, chiết xuất từ ðiều nhuộm Tự nhiên
11 Grape skin extract
Tím, chiết xuất từ vỏ quả nho
Tự nhiên (từ
vỏ quả nho)
12 Chlorophyll Xanh, nhóm Porphirin Tự nhiên
13 Chlorophyll Copper
Complex
Xanh, nhóm Porphirin Tự nhiên
14 Chlorophyll Copper
Complex, Sodium and
Potassium salts
Xanh, nhóm Porphirin Tự nhiên
15 Brilliant Black PN ðen, nhóm Bisazo Tổng hợp
16 Red 2 G ðỏ, nhóm Monoazo Tổng hợp
17 Allura AC ðỏ, nhóm Monoazo Tổng hợp
18 Amaranth ðỏ, nhóm Monoazo Tổng hợp
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

10

TT

Tên chất Màu và nhóm chất Nguồn gốc
19 Ponceau 4R ðỏ, nhóm Monoazo Tổng hợp
20 Beta-apro-8-carotenic acid,
Methyl or Ethyl Ester
Da cam, họ caroten Tổng hợp
21 Indigotin Xanh chàm, họ indigo Tự nhiên
22 Titan dioxide Trắng, TiO
2
Tổng hợp
23 Nâu HT Nâu, nhóm Bisazo Tổng hợp
24 Iron oxide, red ðỏ, FeO(OH).xH
2
O Tổng hợp
25 Iron oxide, black ðen, FeO.Fe
2
O
3
Tổng hợp
26 Iron oxide, yellow Vàng, FeO(OH).xH
2
O Tổng hợp
27 Curcumin Vàng, nhóm cumarin Tự nhiên
28 Erythosin ðỏ, nhóm Xanthense Tổng hợp
29 Quinoline yellow Vàng, nhóm Quinophtalone Tổng hợp
30 Riboflavin (lactoflavin) Vàng, nhóm iso-alloxazine Tự nhiên
31 Sunset Yellow FCF Vàng, nhóm, monoazo Tổng hợp
32 Tartrazine Vàng, nhóm Monoazo Tổng hợp

33 Brilliant FCF Xanh, nhóm triarilmethane Tổng hợp
34 Fast Green FCF Xanh, nhóm triarilmethane Tổng hợp
35 Green S Xanh, nhóm triarilmethane Tổng hợp
(Nguồn: Trích trong “Danh mục các chất phụ gia ñược phép sử dụng trong thực phẩm”.
Cục Quản lý chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, Bộ Y tế, 2001).

Như vậy, trong số 35 chất ñược phép sử dụng cho thực phẩm ở Việt
Nam mới chỉ có 10 chất ñược chiết xuất từ thực vật (nguyên thủy hoặc phức
chất) và hoàn toàn nhập từ nước ngoài.
Từ lâu, các nhà khoa học ñã tiến hành chiết tách các chất nhuộm màu
thực phẩm từ thực vật. Tuy nhiên hiện vẫn còn phải sử dụng nhiều chất màu
ñược tổng hợp bằng con ñường hóa học. Khi chất màu công nghiệp ñược ñem
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

11

vào và sử dụng rộng rãi trong sinh hoạt của nhân dân thì người ta ñã phát hiện
ra các nhược ñiểm của sản phẩm chất màu công nghiệp vì chúng có thể gây
nên các tác dụng phụ (chúng có thể là tác nhân gây ung thư, rối loạn thần
kinh, tiêu hóa hoặc ngộ ñộc gây tử vong…). Vì vậy trong những năm gần ñây
con người càng thấy ñược tính ưu việc của các sản phẩm tự nhiên và ñã quan
tâm nghiên cứu các chất nhuộm có nguồn gốc thực vật ñể sử dụng chúng nhất
là trong ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm.
Ở nước ta trong những năm trước ñây, do khó khăn về ñiều kiện và
phương tiện nên vấn ñề này chưa ñược nghiên cứu nhiều.
Hiện nay ở trong nước các nhà khoa học cũng ñang tìm kiếm các giải
pháp tốt ñể nghiên cứu sản xuất chất màu thực phẩm từ thực vật không gây
ñộc hại cho sức khỏe con người, thay thế cho sản phẩm ngoại nhập, tiết kiệm
ñược ngoại tệ, giá thành hạ.
ðáng lưu ý là các công trình nghiên cứu sau:

Giai ñoạn 2004-2005, tác giả Lưu ðàm Cư – Viện Sinh thái và Tài
nguyên Sinh vật Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam và cộng sự ñã tiến
hành ñề tài: “Nghiên cứu chiết tách chất nhuộm màu thực phẩm theo kinh
nghiệm sử dụng thực vật của ñồng bào dân tộc thiếu số”. Kết quả nghiên cứu
của ñề tài ñã lựa chọn ñược 3 loại cây có triển vọng ñể chiết tách chất màu gồm
Mật mông (Buddleja officinalis), ðậu biếc (Clitoria ternatea) và Cẩm
(Peristrophe bivalvis). Xây dựng kỹ thuật chiết tách chất màu và thu nhận ñược
chất màu từ 3 loài cây trên. ðề xuất quy trình chiết chất màu gồm 2 giai ñoạn
chính: Chiết chất màu thô từ nguyên liệu bằng dung môi nước và loại các chất
không màu bằng dung môi cồn/nước (4/6). Các chất màu thu ñược ñã ñược ứng
dụng chế biến thử nghiệm một vài loại thực phẩm (nhuộm xôi nhiều màu, cải
thiện màu cho rượu nếp cẩm và tạo màu vàng cho nước ép lõi dứa) [6].
Năm 2006, Huỳnh Thị Kim Cúc - Trường Cao ñẳng Lương thực Thực
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

12

phẩm và Lê Văn Hoàng, Lê Thị Lệ Hường - Trường ðại học Bách khoa, ðại
học ðà Nẵng ñã nghiên cứu "chiết betacyanin từ quả dâu bằng nước sulfured
và một số ñặc tính của chúng". Kết quả ñã nghiên cứu ñược ở quả dâu quá
chín có màu ñậm nhất, cho hàm lượng màu betacyanin cao nhất; Với nước
SO
2
ở nồng ñộ 1100ppm và nhiệt ñộ 60
0
C cho hàm lượng betacyanin tương
ñối cao; Khi chiết trong nước SO
2
thì hàm lượng betacyanin, mật ñộ màu, ñộ
màu polyme ít hơn, nhưng phần trăm màu polyme lại nhiều hơn so với mẫu

chiết trong dung môi etanol/nước; ðộ bền màu của betacyanin chiết trong
nước SO
2
cao hơn khi chiết trong ethanol/nước; Ở pH=3,0 betacyanin bền
hơn so với pH=4; 5 và 6 [5].
PGS.TS Nguyễn Kim Vũ cùng các ñồng nghiệp Viện Cơ ñiện nông
nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn)
ñã tìm cách chiết xuất màu ñỏ tự nhiên từ vỏ quả thanh long. Các nhà khoa học
ñã sử dụng phương pháp sấy phun ñể thu nhận sản phẩm màu thích hợp. Sản
phẩm thu ñược có hai dạng: bột màu dạng khô có màu hồng và dạng keo có
màu ñỏ thắm. Qua thực nghiệm, các nhà khoa học nhận thấy, dung môi thích
hợp nhất ñể chiết xuất chất màu ñỏ từ vỏ quả thanh long là ethanol 40
0
, trong
ñiều kiện nhiệt ñộ thấp hơn 40
0
C. Tuy nhiên cần lưu ý, màu ñỏ của dung dịch
chất màu từ vỏ quả thanh long bị biến ñổi rõ rệt nhất trong môi trường kiềm.
Sản phẩm bột màu có tính hút ẩm mạnh nên cần chú ý tránh ẩm ướt.
Viện công nghiệp thực phẩm Hà Nội ñã nghiên cứu thành công công
nghệ sản xuất chất màu thực phẩm β-carotene từ nấm sợi blakeslea trispora
quy mô xưởng thực nghiệm. Tóm tắt quy trình sản xuất như sau:
Giống nấm sợi blakeslea trispora → nhân giống các cấp → lên men →
ly tâm thu sửa khối khối nấm sợi chứa chất màu β-carotene → tách chiết chất
màu bằng dung môi → làm sạch → cô ñặc → vi nang hóa → sản phẩm bột
màu β-carotene tan trong nước, ñạt tiêu chuẩn nước ngoài.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

13

Năm 2008, Viện Hoá học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
cũng ñã công bố kết quả thực hiện ðề tài cấp Nhà nước: “Nghiên cứu sản
xuất chất màu xanh nguồn gốc thiên nhiên (từ các loại lá cây) dùng làm chất
màu thực phẩm”.
Quy trình công nghệ ñược mô tả như sau:
Lá cây (tre, nứa, trúc, mai ) → sơ chế → tách màu xanh (diệp lục tố)
→ ổn ñịnh chất diệp lục tố → loại dung môi → loại bỏ sắc tố vàng → tinh
chế → sấy loại nước → phẩm màu xanh dùng trong thực phẩm.
Nguyên liệu dùng ñể chiết tách chất màu xanh là lá các loại cây thuộc
họ tre, nứa gồm tre, nứa trúc mai, vầu…Chất màu tạo ra có xanh lá cây tươi,
bền màu, không ñộc, có loại tan trong rượu, cồn, dầu, có loại tan trong nước,
ứng dụng trong công nghiệp bánh kẹo, công nghiệp ñồ hộp, rau quả và thực
phẩm cô ñặc [17].
Theo kinh nghiệm dân gian, dùng hoa dành dành, nghệ ñể tạo màu
vàng cho thực phẩm.
ðào Hùng Cường và Nguyễn ðình Anh – ðại học ðà Nẵng ñã nghiên
cứu xác ñịnh các chất màu có trong curcumin thô chiết từ củ nghệ vàng ở
miền trung Việt Nam. Nhóm nghiên cứu ñã chỉ ra rằng thành phần hợp chất
mang màu có trong curcumin thô thay ñổi theo phương pháp chiết [7].
Các công trình nghiên cứu nói trên ñã thu ñược những kết quả rất khả
quan, chứng minh một cách khoa học về khả năng thực tế có thể sản xuất chất
màu thực phẩm từ nguyên liệu thực vật của nước ta. Tuy nhiên các công trình
mới chỉ nghiên cứu ở một số ñối tượng cụ thể, thường gắn với các nghiên cứu
làm thuốc chữa bệnh, do vậy chưa thấy hết tiềm năng các chất nhuộm màu
thực phẩm trong cả hệ thực vật. Hơn nữa, do tính chất ñề tài các công trình
nghiên cứu tập trung nghiên cứu một số chất nhuộm màu ñặc biệt (curcumin
từ nghệ chủ yếu cung cấp cho ngành Y-Dược) nên giá thành rất cao, chưa thể
ñưa vào phục vụ ñời sống hàng ngày của nhân dân.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

14

2.2. Giới thiệu về màu vàng thực phẩm
2.2.1. Màu vàng thực phẩm nhân tạo
Màu vàng thực phẩm nhân tạo gồm: Tatrazine (E102), Quinolein
Yellow (E104), Orange yellow S (E110),…
Quinolein Yellow (E104): Là muối Natri của axit Monosulphoric và
Disulphoric của Quinophtalin và quinolyindanedion, có màu vàng, ñược
dùng trong sản xuất phomat, vỏ ngoài thịt chín. Liều dùng 2,5 mg/kg khối
lượng cơ thể.
Orange yellow S (E110): Là muối Na của axit Naphtol-sulphoric, có
màu vàng da cam, ñược dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng
miệng, mứt, rượu, trứng cá muối, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín
Tatrazine (E102): Là dẫn xuất của axit pyrazol cacboxylic, có màu
vàng chanh, ñược dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng miệng, mứt,
rượu, trứng cá muối, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín. Liều dùng 7,5
mg/kg khối lượng cơ thể [13].
Năm 2011, sau những tin tức rầm rộ về sự nguy hại của E102 trong một
số sản phẩm thực phẩm như mì ăn liền, thạch… Cục An toàn vệ sinh thực
phẩm dẫn tư vấn của các chuyên gia về phụ gia thực phẩm tại ðại hội ñồng
Codex (Thụy Sĩ) cho rằng mức ăn chất E102 hằng ngày chấp nhận ñược là 0 -
7,5mg/kg [14].
Việc sản xuất, kinh doanh, sử dụng chất màu hiện nay chưa ñược quản
lý, kiểm soát chặt chẽ. ðiều ñó ñã dẫn ñến khá nhiều vụ ngộ ñộc thực phẩm
do các chất màu gây ra, gần ñây sau những sự cố về hàng loạt chất hóa học có
hại cho sức khỏe vừa ñược phát hiện trong thực phẩm chế biến, như
Melamine trong sữa, 3-MCDP trong nước tương, chất tạo ñục DEHP trong
thạch rau câu thì khả năng gây hại của chất tạo màu E102 trong thực phẩm
vẫn là câu hỏi bức thiết cần có lời giải ñáp kịp thời, hợp lý và minh bạch.