Bước đầu nghiên cứu quy trình sản xuất chất màu tự nhiên từ bắp cải tím (Brassica oleracea var captitala ruba)

B

GIÁO D
IH CM

O
TP. H

CHÍ MINH

BÁO CÁO KHĨA LU N T T NGHI P
tài:

U NGHIÊN C U QUY TRÌNH
S N XU T CH T MÀU T NHIÊN T
B P C I TÍM (Brassica oleracea var.
captitala ruba)
KHOA CƠNG NGH SINH H C
CHUN NGÀNH: CÔNG NGH TH C PH M

GVHD: Th.S T
SVTH: TR N TH BÍCH ÂN
MSSV: 1053010033
Khóa: 2010

Tp H Chí Minh, tháng 5

2014

2014

Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

L IC
Sau 5 tháng mi t mài nghiên c
chính th

tài Khóa lu n t t nghi p c

c k t qu ngày hôm nay, bên c nh n l c c a b n

thân cịn có s

t n tình c a r t nhi

u tiên, em xin g i l i c
n tình ch d
Em

i.

sâu s c nh t

ng d n em hoàn thành kh

xin g i nh ng l i c

h cM

n Th y ThS. T

n quý Th y Cơ t i

t lịng d y d , truy
.

Em xin c

Xin c
dãy Phịng Thí Nghi

i

t cho em nh ng ki n th c quý báu, t o hành

trang cho em v

ch ct pt

ng công vi c trên.

ng d c, t

u ki

em

i h c M Tp. H Chí Minh.

y Cơ trong t B môn Th c Ph m, các anh ch , b n bè
i h c M Tp. H

em trong

th i gian qua.
Cu i cùng, em xin kính chúc quý Th y Cô, anh ch , b n bè d i dào s c kh e
và luôn thành công trong cu c s ng!
Em xin trân tr ng c
Tp. H Chí Minh, tháng 5
Sinh viên th c hi n

Tr n Th Bích Ân

SVTH: Tr n Th Bích Ân

i


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

M CL C
DANH M C HÌNH ....................................................................................................... vi
TV

.............................................................................................................. viii
........................................................................................................................ 1

T NG QUAN TÀI LI U ............................................................................................. 1
1.1 T ng quan ch t t o màu ........................................................................................ 2
1.1.1 Khái ni m ch t màu th c ph m ..................................................................... 2
1.1.2 Phân lo i ch t màu th c ph m ...................................................................... 2
u ki n chú ý khi s d ng ch t màu th c ph m .................................. 3
1.1.4 Yêu c u khi s d ng ph gia t o màu th c ph m ......................................... 3
1.1.5 Anthocyanin .................................................................................................. 3
1.1.5.1 C u t o ................................................................................................... 3
1.1.5.2 Tính ch t ............................................................................................... 4
1.1.5.3 Các y u t

nh

n màu anthocyanin ......................................... 4

1.1.5.4 Vai trò và công d ng ............................................................................. 7
1.1.5.5 Bi n pháp gi màu anthocyanin............................................................. 9
1.1.5.6 Kh
ng d ng và ngu n s n xu t anthocyanin vào Th c
ph m . ........................................................................................................................... 9
1.2 T ng quan nguyên li u ....................................................................................... 10
1.2.1 Ngu n nguyên li u ch a anthocyanin ......................................................... 10
1.2.2.1 Ngu n g c ............................................................................................ 11
m .............................................................................................. 11
..................................................................................... 12
1.2.2.4 Giá tr sinh h c ..................................................................................... 12
1.2.2.5 Các nghiên c u trích ly anthocyanin t b p c i tím ............................ 13
1.2.3 Ph gia maltodextrin ................................................................................... 14
................................................................................................ 15
t tách h p ch t t nhiên .................................................. 15

khoa h c ..................................................................................... 15
1.3.1.2 Các k thu t chi t tách h p ch t .......................................................... 16
SVTH: Tr n Th Bích Ân

ii


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

1.3.1.3 Các y u t

n quá trình chi t tách .................................... 17
nh, làm l

........................................................ 19

.................................................................................. 21
quang ph h p th phân t UV-VIS ..................................... 22
y ......................................................................................... 23
...................................................................................................................... 25
V T LI

U ................................................... 25

2.1 V t li u nghiên c u ............................................................................................. 26
m và th i gian thí nghi m ................................................................ 26
ng thí nghi m .................................................................................. 26
2.1.3 Thi t b và d ng c ...................................................................................... 26

2.2 P
2.2.1

nghiên c u .................................................................................. 267
quy trình công ngh d ki n ........................................................... 287

2.2.2 Thuy t minh quy trình ................................................................................. 28
2.2.2.1 R a s ch ............................................................................................. 28
ng ......................................................................................... 28
2.2.2.3 L

.......................................................................................... 28

2.2.2.4 Nghi n ................................................................................................ 28
2.2.2.5 Chi t tách ........................................................................................... 29
2.2.2.6 L c chân không .................................................................................. 29
2.2.2.7 Cô quay .............................................................................................. 29
2.2.2.8 Ph i tr n ............................................................................................. 29
2.2.2.9 S y phun ............................................................................................ 29
nghiên c u ......................................................................................... 30
2.2.4 B trí thí nghi m.......................................................................................... 31
2.2.4.1Thí nghi
n: Kh o sát q trình x lý nguyên li
u
ki n chi t tách anthocyanin t b p c i tím
........................ 31
Thí nghi m 1: Kh

ng chi t tách.............................................................. 31

Thí nghi m 2: Kh o sát
ng c a th i gian l
ng màu
anthocyanin sau khi trích .............................................................................................. 33
SVTH: Tr n Th Bích Ân

iii


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

Thí nghi m 3: Kh o sát
ng c a t l nguyên li
ng
anthocyanin trong d ch chi t ......................................................................................... 35
Thí nghi m 4: Kh o sát
ng c a nhi
và th i gian chi
n hàm
ng anthocyanin trong d ch trích ............................................................................... 36
Thí nghi m 5: Kh o sát

ng c

2.2.4.2 Thí nghi m t

n kh

t tách............................ 38

u ki n chi t tách anthocyanin t b p c i tím .. 40
lý s li u ........................................................................... 44

...................................................................................................................... 45
K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N ......................................................... 45
3.1 Kh o sát quá trình x lý nguyên li
u ki n chi t tách anthocyanin
t b p c i tím ................................................................................................................. 46
3.1.1 Thí nghi m kh
ng chi t tách ................................................. 46
3.1.2 Thí nghi m kh o sát
ng c a th i gian l
ng
màu anthocyanin sau khi trích....................................................................................... 49
3.1.3 Thí nghi m kh o sát
ng c a t l dung môi/nguyên li
n hàm
ng anthocyanin trong d ch chi t ............................................................................... 50
3.1.4 Thí nghi m kh o sát
ng c a nhi
và th i gian chi
n
ng anthocyanin trong d ch trích ....................................................................... 52
3.1.5 Thí nghi m kh o sát

ng c

n kh

t tách ............... 55

3.2 T
u ki n chi t tách anthocyanin t b p c i tím ............................... 57
3.2.1 T ch c thí nghi m tr c giao c p I ............................................................. 57
3.2.2 Xây d ng mơ t tốn h c cho hàm m
3.2.3 Gi i nghi m t
3.4

ng anthocyanin ........ 58
ng anthocyanin cao nh t ...... 60

ng s n ph m cu i.................................................................... 62
ng d ng ch t màu anthocyanin trong m t s th c ph m ................................. 63
...................................................................................................................... 65

K T LU N VÀ KI N NGH .................................................................................... 65
TÀI LI U THAM KH O ............................................................................................. 68
PH L C ......................................................................................................................... I

SVTH: Tr n Th Bích Ân

iv


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

DANH M C B NG
B ng 1.1 M t s lo i anthocyanin ph bi n..............................................................10
B ng 1.2 Thành ph n hóa h c trong 100 g b p c i tím ............................................12
B ng 1.3 Tiêu chu n ch
ng c a s n ph m maltodextrin b t có trong 100 g s n
ph m ..........................................................................................................................15
B ng 1.4 Nhi

sôi c a dung môi

u ki

ng và chân không .................21

B ng 2.1 B ng b trí thí nghi m kh

ng chi t tách .............................32

B ng 2.2 B ng b trí thí nghi m kh o sát
ng c a nhi
và th i gian chi t
ng anthocyanin trong d ch trích .....................................................37
B ng 2.3 B ng b trí thí nghi m kháo sát
B

u ki n thí nghi

ng pH chi

n d ch trích .........39

c ch n................................................................43

B ng 2.5 Ma tr n th c nghi m tr c giao c p I, k = 3 ...............................................43
B ng 3.1 Kh o sát nguyên li

u ....................................................................46

B ng 3.2

ng c

n quá trình chi t ...........................................47

B ng 3.3

ng c a th i gian l

B ng 3.4

ng c a t l dung môi nguyên li

B ng 3.5

ng c a nhi

B ng 3.6

ng c

và th

B ng 3.7 Các thơng s thí nghi m t

n quá trình chi t ...........................49
n quá trình chi t ...............51

n quá trình chi t..........................53
n quá trình chi t ...........55
...........................................................57

B ng 3.8 Ma tr n th c nghi m tr c giao c p I, k = 3 ...............................................58
B ng 3.9 Các h s

i quy ....................................................58

B ng 3.10 Tính toán các h s t ................................................................................59
B ng 3.11 K t qu gi i nghi m t

SVTH: Tr n Th Bích Ân

ng ph n m m MODDE .....................60

v


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

DANH M C HÌNH
Hình 1.1 C

n c a aglucone c a anthocyanin ...........................................3

Hình 1.2 S

i màu anthocyanin theo pH .........................................................4

Hình 1.3 S

u trúc c a anthocyanin ...............................................5

Hình 1.4 Cơng th c c a anthocyanin ph thu c vào pH (Castaneda-Ovando et al.) .6
Hình 1.5 M t s nguyên li u ch a anthocyanin .......................................................10
Hình 1.6 B p c i tím .................................................................................................11
Hình 1.7 Cơng th c c u t o maltodextrin .................................................................14
Hình 1.8 K thu t chi t l ng l ng (Liquyd

liquyd extraction) ...........................17

nh cho th c ph m (Mallett, 1993) .................20
Hình 1.10 Thi t b cơ quay chân khơng (Rotary Evaporato) ...................................22
h p th phân t UV - vis ...........................................22
h th ng s y phun ............................................................................23
quy trình quy trình chi t ch t màu t nhiên cho th c ph m t b p
c i tím ........................................................................................................................27
b trí thí nghi m kh

ng chi t tách ..........................32

b trí thí nghi m kh o sát
ng c a th i gian l
n
quá trình chi t ............................................................................................................34
li

b trí thí nghi m kh o sát
ng c a t l dung môi / nguyên
n quá trình chi t ..............................................................................................35

b trí thí nghi m kh o sát
ng c a nhi
và th
n
q trình chi t ............................................................................................................37
b trí thí nghi m kh o sát
Hình 3.1 Kh o sát m nguyên li

n quá trình chi t .........39
u ..............................................................46

Hình 3.2 Màu s c d ch chi t b sung acid HCl (a), Acetic (b), Citric (c) l
t
theo t l 0,5%; 1,0%; 1,5% so v i nghi m th
i ch ng.....................................47
Hình 3.3 Bi

bi u di n s

ng c a dung

n quá trình chi t tách ...48

Hình 3.4 Bi
bi u di n s
ng c a th i gian l
ng
màu anthocyanin sau khi trích...................................................................................50

SVTH: Tr n Th Bích Ân

vi


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

Hình 3.5 Màu s c d ch chi t các t l dung môi/nguyên li u khác nhau v i t l
3:8, 3:12, 3:16, 3:20, 3:24 theo th t t trái sang ph i ............................................51
Hình 3.6 Bi
bi u di n s
ng c a l dung môi/nguyên li
n hàm
ng anthocyanin trong d ch chi t ...........................................................................52
Hình 3.7 Bi
bi u di n s
ng c a nh
và th

ng
anthocyanin trong d ch chi t .....................................................................................54
Hình 3.8 Màu s c d ch chi t

ng có pH khác nhau (Citric) ................55

Hình 3.9 Bi
bi u di n s
ng c a pH chi
ng anthocyanin
trong d ch chi t ..........................................................................................................56
th th hi n nh h ng c a nhi
, th
ng
anthocyanin ...............................................................................................................61
Hình 3.11 S n ph m màu anthocyanin d ng d
Hình 3.12

c và d ng b t......................63

ng d ng ch t màu anthocyanin trong m t s th c ph m ......................64

SVTH: Tr n Th Bích Ân

vii


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

TV
Ch

ng c m quan không nh ng là y u t quan tr ng trong s n xu t th c

ph m mà còn quy

n th hi u c

i tiêu dùng. Trong s n xu t th c

ph m, ngoài vi c b o v màu s c t

i ta còn cho thêm ch t màu m i

nh m t o ra nh ng màu s c thích h p v i tính ch t và tr ng thái c a s n ph m. Tuy
nhiên các h p ch t màu này ch y u là h p ch t màu nhân t o có th

ng

khơng khơng t t t i s c kh e.
Theo thông tin c a Vi
th c ph

ng Qu c gia, n

ng

c

- 25% có liên quan t i vi c s d ng th c ph m có màu

khơng an tồn. S d ng ph gia khơng an tồn, nh t là các lo i ph m màu công
nghi p trong th c ph
t p

ng thái quá, m t t p trung trong h c

tr em và các b nh m n tính

ng thành (tim m

y t áp,

béo phì,...).
B p c i tím (Brassica oleracea var. captitala ruba)
rau cho b

t lo i

ng ngày, tuy nhiên ít ai bi t r ng chúng khá giàu anthocyanin. Các

nghiên c

c r ng anthocyanin có th ch

gi

m thi u các t

cs d

c t
c Th c ph m,

b o qu n s n ph m, kháng khu n, kháng n m, ch ng

oxy hóa cho th c ph m và là ch t màu an toàn. (Theo Azeredo và c ng s , 2009)
Xu t phát t nhu c u th c ti n trên, v i mong mu n t n d ng ngu n nguyên
li u

nh, vi

u các h p ch t màu t
nh th c hi

tài: B

u c n thi t; do

u nghiên c u quy trình s n xu t

ch t màu t nhiên t B p c i tím (Brassica oleracea var. captitala ruba) .
Trong ph m vi nghiên c u này, chúng tôi ti n hành kh

u ki n v

chi t tách ch t màu t b p c i tím t khâu x lý nguyên li u t i các y u t
n quá trình chi t nh
ts

u ki n

SVTH: Tr n Th Bích Ân

nh

ng anthocyanin cao. Sau khi t i
ng l

n quá trình chi t, chúng tơi ti n hành thu

viii


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

nh n s n ph m d ng d ch và d ng b t. Cu i cùng,, s n ph

c ki m tra b ng

tiêu v c m quan, hóa lý, vi sinh.
tài nghiên c u ch t màu trên b p c
c

m t s k t qu nghiên

u v q trình chi t tách c a các nhóm tác gi

nghiên c u v
bi t là m i liên h

[4]

,... Tuy nhiên các

c m t cách h th ng các y u t

Hu nh Th Kim Cúc và c ng s

[2]

ví d nhóm tác gi

c

, Nguy n Th Lan và c ng s

a các y u t trong quá trình trích ly, thu nh n ch t

màu,

th c nghi m.
Vì v y n

tài nh m t ng h p, s p x p và kh

nh l i các y u t

ng chính cho q trình tách chi t ch t màu t b p c i tím. Quan tr
d a trên các k t qu th c nghi
y u t có

ng m nh m

tài s tìm ra m

i quy gi a các

n quá trình chi t xu t ch t màu anthocyanin ng

d ng vào quá trình s n xu t th c t .
tài, chúng tôi hy v ng s

nhìn t ng quan v ti m

t màu anthocyanin t nh ng nguyên li u có ngu n g c t nhiên
p c i tím nói riêng. Bên c nh vi c h tr

i tiêu dùng ch

n l a ph gia an toàn, k t qu nghiên c u còn giúp nhà s n xu t
th c ph m phân ph i m t lo i ch t màu m i có ngu n g c hồn tồn t nhiên.

M C TIÊU NGHIÊN C U
M c tiêu nghiên c u c

tài:

- Kh o sát quá trình x lý nguyên li

u ki n tách chi t anthocyanin t

b p c i tím.
- T

ut

n q trình tách chi t anthocyanin t

t
-

u t o ra ch t màu t nhiên d ng d ch

t.
c và d ng b t

ng d ng làm

ph gia t o màu t nhiên trong th c ph m.

SVTH: Tr n Th Bích Ân

ix


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

:

T NG QUAN TÀI LI U

SVTH: Tr n Th Bích Ân

1


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

[5]

1
Ph gia t

ng trong vi

pd nc m

quan c a th c ph m. Vi c b sung ch t t o màu vào th c ph
bi

i

n t r t lâu. M t trong nh ng ghi chép s m nh t v vi c s d ng h p ch t

màu trong th c ph m là h p ch t màu c

u vang, vào

c công

nguyên. H p ch t màu t ng h

i Sir

Wiliam Henry Perkins.
Tuy nhiên, do nh

nh nghiêm ng t v tính an tồn c a ph gia s

d ng, thêm n a, các nghiên c

cho th y m t s ph gia t ng h

d nt

ng chuy n sang s d ng các h p

ch t t t nhiên.
1.1.1 Khái ni m ch t màu th c ph m
Ph gia t o màu
ngu n g c t

là m t lo i thu c màu ho c ch t nhu m có

ng v t, th c v t ho c các ch t khoáng ho c các ngu n khác, mà khi

b sung vào th c ph

c ph m hay m ph m thì có kh

màu (Theo FDA). C ch t t o màu t nhiên ho c t ng h
c n ki

an toàn

ng t o ra
u là nh

ng

c khi tung ra th

i ta

ch ki m ch ng các ch t t o màu t ng h p.
1.1.2 Phân lo i ch t màu th c ph m
Ch

c b sung vào th c ph

th c ph m, nh

t o ra ho c c i thi n màu s c c a

p d n c a s n ph m. Các h p ch

chia ra 4 nhóm chính là:
- Chlorophylls: là s c t màu l c

th c v t, t n t i kh

ph

c c a rau qu : r , thân, lá, hoa, qu , h t và ch i.
- Carotenoids: có trong l c l p, cho qu và rau màu vàng, cam v
-

.

, xanh, vàng.

- Betalains: có trong khơng bào t o s c t

.

Anthocyanin là m t nhóm l n thu c h Flavonoids.

SVTH: Tr n Th Bích Ân

2

Báo cáo khóa lu n t t nghi p

1.1.3

GVHD: ThS. T

u ki n chú ý khi s d ng ch t màu th c ph m

- M t s lo i th c ph m không c n b sung ch t màu: s a, tr ng, b
ong, cacao, chocolate, cafe, trà, gia v

c, m t

c ph m cho tr em và tr

- M t s th c ph m ch s d ng m t vài ch t màu nh
- M t s ch t màu không h n ch
- M t s th c ph m ch

ng s d ng: chlorophyll, caramel, caroten.

c ch a m

ng ch t màu nh

nh: k o, bánh ng t

(1000 mg/kg).
1.1.4 Yêu c u khi s d ng ph gia t o màu th c ph m
-

c dùng ph gia t

y khuy

- Ph gia t o màu th c ph m ph

m c a th c ph m.

màu cao, b

- Các ch t màu s d ng ph i là nh ng ch

c h i.

tinh khi t cao, không ch a các

t p ch t sau: Cr, Se, Urani, Hg, Cadimi, As, Pb, các kim lo i n ng và m t s lo i
i ch t có kh

.

- Trong q trình s d ng, nh ng ch t màu này ph i không gây ng

.

1.1.5 Anthocyanin [8], [12], [13], [15]
1.1.5.1 C u t o
Anthocyanin bao g m m t aglycone k t h p v i m t hay nhi u phân t
Aglucon c a Anthocyanin có c

ng có th

c g n vào v

7 r t ít. Phân t anthocyanin g

ng.

c mơ t trong hình 1.1. Các g c
c g n vào v trí 3 và 5 cịn v trí
ng vào v trí 3 g i là monoglycoside,

v trí 3

và 5 g i là diglycoside.

Hình 1.1 C

SVTH: Tr n Th Bích Ân

n c a aglucone c a anthocyanin

3


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

1.1.5.2 Tính ch t[8][14][16]

Anthocyanin tinh khi t

d ng tinh th ho

nh hình là h p ch t khá phân

c c nên tan t t trong dung môi phân c c. Màu s c c

i

ph thu c vào pH. Th

, khi pH >

7 thì có màu xanh.
,

ng

pH = 4

chalcon khơng màu,

d ng mu i oxonium màu

5 chúng có th chuy n v d

pH = 7

Hình 1.2 S

8 l i v d ng baz quynoidal anhydro màu xanh 7 .

i màu anthocyanin theo pH

c sóng h p th trong mi n nhìn th y, kh
c

it i

c sóng 510 540

p th

h p th là y u t liên quan m t thi

n

màu s c c a các anthocyanin chúng ph thu c vào pH c a dung d ch, n
ng pH thu c vùng acid m
anthocyanin càng l

h p th

l n, n

h p th càng m nh.

Anthocyanin có th

tham gia vào m t s

ph n

th t o ph c v i các ion kim lo

ng d

n m t màu.

cho các màu s c khác

nhau. Anthocyanin tham gia ph n ng v i acid ascorbic, oxy, hydrogen perocide và
sulfur dioxyde t o thành h p ch t không màu; t o ph c v i kim lo i và protein.
1.1.5.3 Các y u t
So v

n màu anthocyanin
các ch t màu t nhiên, anthocyanin là ch t màu có

th hi

c tính b

có th x y ra trong q trình trích và tinh ch
trình x lý và b o qu n các s n ph m th c ph
thu c vào nhi u y u t

b n kém

ng acid. S phân h y anthocyanin
ng th i còn x y ra trong quá
b n c a các anthocyanin ph

sau:

Chuy n hóa c u trúc[11]

SVTH: Tr n Th Bích Ân

4


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

Anthocyanin t n t i trong c u trúc có c d ng mang màu và d ng không mang
màu. S

nh c a các d ng mang màu là do s xu t hi n c a các g c acid g n

vào phân t

ng, hay còn g i là s co-pigment hóa. Hi u ng co-pigment hóa là

làm b n màu chính c a anthocyanin trong th c v t do làm gi m t l gi a
d ng không mang màu (chalcone) và d ng mang màu thông qua vi c t o ph c v i
d

n quá trình chuy n hóa t d ng mang màu sang d ng

khơng mang màu.
K t qu c a q trình này t o nên hai h qu sau: (1) S hình thành c a liên
k

i trong thu c tính quang ph c a phân t flavylium ion
h

c sóng h p th ); (2) S

th hi n s c t

nh c a d ng flavylium làm

. T i các giá tr pH th p, t t c các phân t anthocyanin

d ng flavylium; giá tr pH cao, anthocyanin

Hình 1.3 S

d ng carbinol pseudobase không màu.

u trúc c a anthocyanin

C u trúc hóa h c
b
và s

màu c a các anthocyanin

ph thu c vào v trí

ng c a nhóm hydrocyl, methoc

c acyl hóa. S

hydrocyl hóa các aglycone làm gi m tính b n c a anthocyanin, trong khi s
methocyl hóa, glycocyl hóa, acyl hóa s cho k t qu

c l i.

pH

SVTH: Tr n Th Bích Ân

5


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

ic

c nêu trong ph n tính ch t và c u

trúc chuy n hóa.

Hình 1.4 Cơng th c c a anthocyanin ph thu c vào pH (CastanedaOvando et al.)

Nhi
H u h t các ph n ng hóa h

b n màu và t

phân h y

u ph thu c vào nhi
th b phân h y và m t màu. Các anthocyanin 3-

c nung nóng

pH

bi

i

u tiên s b th y phân liên ki t glycoside ( 1000

2,0

aglycone thành chalcone. S bi

ad

n hình thành s n ph m màu

c bi t v i s có m t c a oxy.
Oxy

Oxy và nhi

c xem là nh ng tác nhân

c a anthocyanin, t

n s phân h y

ng s n ph m khơng màu có màu nâu. S k t h p

c at

c trái cây có th gây ra t s oxy hóa.
Các anthocyanin cịn l i c a dâu s l

không ho c nit

b n c a các s c t

u ki n chân
c gi

c

p v i nitrogen.
Enzyme
M t vài enzyme n i sinh trong t bào th c v t có kh
anthocyanin

c g i chung là anthocyanase. D a và

t màu
c tính c a enzyme

i ta phân làm hai nhóm: glycosidase và polyphenol oxy dase (PPO).
SVTH: Tr n Th Bích Ân

6


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

Glycosidase là enzyme th y phân liên k t glycosidase c a anthocyanin t

ng

t do, aglycone này kém b n và m t màu r

ng lên

oxy hóa k t h p.
Ánh sáng
ng không b n khi ti p xúc v i tia t ngo i, ánh sáng th y
c và các ngu n phát x khác. Các nghiên c
y quá trình phân h y anthocyanin tron

y r ng ánh sáng thúc

c gi i khát có CO2

c ph i v i màu

anthocyanin t xác nho.
ng và các s n ph m bi n tính c a chúng
n

ng và các s n ph m phân h y c

y s phân h
kh

ng

arabinonse và lactose có

y anthocyanin m nh m

phân h y c a anthocyanin ph thu c vào t

phân h y c

ng.

Các ion kim lo i
M t s ion kim lo
OH

có th

v trí ortho gây ra hi u ng s m màu. Hi

i các anthocyanin có nhóm
ng này x y ra khi kim lo i tác

xúc v i anthocyanin trong quá trình ch bi n rau qu ho c cho thêm các mu i kim
lo i vào trong th c ph m.
Sulfurdioxyde (SO2)
ng b m t màu khi có m t c a SO2. Q trình kh này có
th là thu n ngh ch ho c b t thu n ngh
m

ng trung bình SO2 (500

bi

c qu

c x lý b ng

2000 ppm), làm m t màu các anthocyanin khi ch

c h i nh quá trình desulfide hóa.

1.1.5.4 Vai trị và cơng d ng [9]
Các nghiên c u g
th p, ch kho
t anth
ch

SVTH: Tr n Th Bích Ân

y anthocyanin ch
ng tiêu th

c h p thu

m

r t

i. M c dù v y, các phân

c chuy n hóa có th bi u hi n nh ng ho
ng m ch, ch ng viêm, gi m m

th m th

7


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

v c a mao m ch, c ch s
cytokine t

c a các ti u huy t c

y s t o thành

u hòa các ph n ng mi n d ch.

Ho t tính ch ng oxy hóa
S t o thành q m c các g c t do gây h u qu là các protein, lipid và AND
s là m c tiêu t n công c a chúng, làm t

n các enzyme, màng t bào và

các v t ch t di truy n. S thi u electron t nhiên c a các phân t anthocyanin giúp
cho các ho t ch

c bi t ho

ng. M t s

ch ng oxy hóa c a

anthocyanin:
n các g c t do b ng cách cho hydro
Chelate các ion kim lo i xúc tác cho các ph n ng oxy hóa
Liên k t v i các protein, t o ph c ch t b n.
Ho t tính ch
T tc

u do s

c a các t bào b

ch

các h p ch t phenolic nói chung v
n kh

ng và suy vong
a anthocyanin nói riêng và
nh ch c ch n, có th liên

c ch các enzyme cyclooxygenase và ho t tính ch ng oxy hóa.

Ho t tính ch ng b nh tim m ch
Ngoài tác d ng là ch

c s d ng khá an toàn, t o ra nhi u

màu s c h p d n cho m i s n ph m, anthocyanin cịn là h p ch t có nhi u ho t tính
sinh h

ng oxy

cs d

ho c ch ng oxy hóa các s n ph m th c ph m, h n ch s suy gi m s

ch ng lão hóa,
kháng; có

tác d ng làm b n thành m ch, ch ng viêm, h n ch s phát tri n c a các t bào ung

ng ch ng các tia phóng x .
Nh

c tính q báu c a anthocyanin mà các ch t màu hóa h c khác không
ra m

ng nghiên c u ng d ng h p ch t màu anthocyanin l y t
i s ng hàng ngày.

SVTH: Tr n Th Bích Ân

8


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

1.1.5.5 Bi n pháp gi màu anthocyanin
Vì tính ch t nh y c m v i pH, nhi

ng nên vi c gi màu s c cho

flavonoid nói chung và anthocyanin nói riêng là r t c n thi t. Các h p ch t màu
c nghiên c u là b ít m t màu nh
Trong s n xu

h

40C.

nhi

i ta có th thêm các ch t ch ng oxy hóa. Ngồi ra,

vi c b

o v màu anthocyanin. Arabic gum -

ch t d cao phân t

có ch a m

carbohydrate, nó s ho

ng nh protein liên k t hóa tr v i chu i
t tác nhân t o màng tuy t v

bao b c các

nh c a anthocyanin [19].

phân t l
Hi n nay, vi c gi

c th c hi n nh m kh c ph c nh ng

tính ch t b t l i c a h p ch t này là khá c n thi t. Các bi

xu

sau:
- Xây d ng m t quy trình k thu t gia cơng ngun li u và bán thành ph
tồn t

b o

nhiên s n có.

-

c và b o qu n các ch t màu, có th b sung ch t ch ng oxy hóa.

- T o nên ch t màu nhân t o có b n ch t t nhiên thí d d ng cao, d ng b t và
nhu m màu.
- Ph i h p s d

thu t b o qu n.
ng d ng và ngu n s n xu t anthocyanin vào Th c ph m[9]

1.1.5.6 Kh
Ch

c cho phép s d ng r ng rãi trong các

lo i th c ph

u ng (30 - 40 ppm), m t trái cây (20 - 60 ppm), bánh k o

(k o chewing gum, k o c ng, k o m m), yoghourt, các s n ph m tráng mi ng hay

các lo i b t hòa tan u ng li n.
Nhi u d ch trích t các lo i rau trái có màu s c t o b
d
l

cs

t o màu cho t ph m. Màu anthocyanin d ng b t s y phun hay d ng d ch
c t

c s

d ng nhi u trên th

ng v

i là

c s d ng nhi u trong th c ph m và m ph

SVTH: Tr n Th Bích Ân

9


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

1.2

1.2.1 Ngu n nguyên li u ch a anthocyanin

Hình 1.5 M t s nguyên li u ch a anthocyanin
Ch

ng có trong nh ng lo i rau qu

, xanh và

p c i, nho, khoai lang tím, g o n p than,
B ng 1.1 M t s lo i anthocyanin ph bi n
Cây

Anthocyanin

B p c i tím

Rubrobraxinin

Cúc tây

Pelargonin

Hoa h ng

Xianin

Qu

Ceraxianin

Qu m n

Prunixianin

Qu vi t qu t

Idain, Delfin

Qu nho

Enin

Hoa c m qu

Malvin

Hoa m

Peonin

Hoa anh th o

Hirxutin

(Ngu n: Lê Ng c Tú, 1994)

SVTH: Tr n Th Bích Ân

10

Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

1.2.2 Gi i thi u chung v b p c i tím
1.2.2.1 Ngu n g c
C i b p ngày nay có ngu n g c t c i bi n (Sea kale) không cu n. M t trong
nh

i di n tiêu bi u trong h c i b

oleracea var. captitala ruba) xu t x t

p c i tím. B p c i tím (Brassica
a Trung H i, hi

rãi kh p th gi i, thích h p v i khí h
tr ng nhi u

c tr ng r ng

i. T i Vi t Nam, b p c

c

t. B p c i tím là m t lo i trong h b p c i.

Tuy nhiên vi c s n xu t b p c i tím

khu v c nhi

i và á nhi

i cịn

m c h n ch vì b p c i tím thích h p v i nh ng vùng núi cao ho
l nh. B p c

ng t t nh t

200C, nhi

khu v c có nhi

là 50C vì th

trung bình ngày 15t là m

y ti m

c tr ng lo i cây này.

Hình 1.6 B p c i tím
S ct

c chi t xu t trong b p c

c a h màu anthocyanin và có màu s

-diglucoside
i rõ r t theo pH mơi

b n và có màu xanh b
ts
li

ng. Trong

ng chuy n sang

c tính r t khác bi t so v i các anthocyanin c a các nguyên
i liên t c t i pH ki

1.2.2.2

c

m

H r : c i b p thu c lo i r

t; không ch u h n

ho c ng p úng. Thân: cao t 15-50 cm, m p, hình tr

n thân l n

nh t t 3,5-6 cm. Thân b p c i g m có thân trong và thân ngoài. Lá: là b ph n

quan tr ng c a
SVTH: Tr n Th Bích Ân

g

phân bi t gi ng cây này v i cây
11


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

khác. Do không ti p xúc ánh n ng nên lá trong

ng có màu tr ng ngà, vàng nh t,

xanh nh t, tím ho c tím nh t. Lá trong là b ph n ch y u c a cây b p c i.
1.2.2.3
C i b p là lo i rau cho hi u qu kinh t cao và khá quan tr ng trong v
mi n B

c ta trong công th c luân canh lúa xuân

th c v t này có kh

lúa mùa

ng, d tr

c i b p. Lồi

t cao, ch

ng t t,

c nhà nông ch n tr ng
C i b p ch

u ki n v n chuy n, b o qu n nên là loài rau d tr r t

t t. C i b p có kh

tr lâu trong kho ch

id

ng t

5-6 tháng. Thành ph n hóa h c c a cái b p không ph thu c vào lo i gi
ki

i v mà ph thu

u

u ki n khí h u m

1.2.2.4 Giá tr sinh h c[18]
Ngoài vi c s d ng làm th c ph m, c i b p cịn có kh

c dùng cho n

a b nh. Lo i

i b b nh tim m ch, viêm ru t, b nh d dày,...

th gi

c các

B p c i có ch a các h p ch

glucosinolate, các h p ch t phenolic, anthocyanins, acidamin, vitamin và khoáng
ch t. B

thành ph n c a b p c

c:

B ng 1.2 Thành ph n hóa h c trong 100 g b p c i tím
Thành ph n

ng

Protein

1,8 g

Fat

0,1 g

Carbohydrate

4,6 g

Khống ch t

0,6 g

Calcium

29 mg

Fe

0,8 g

Sodium

14,1 g

Folate

SVTH: Tr n Th Bích Ân

12


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

Niacin

0,234 mg

Pantothenic acid

0,212 mg

Pyridoxyne

0,124 mg

Riboflavin

0,040 mg

Thiamin

0,061 mg

Vitamin A

98 IU

Vitamin C

36,6 mg

Vitamin K
(Ngu n: Tiwari, Ajai, & Mal, 2003)
Trong b p c i còn ch a m

ng vitamin U (m t d ng mu i c a Metyl
a lành v t loét bao t

ng

vitamin trong b p c i nhi u g p 4,5 l n so v i cà r t; 3,6 l n so v i khoai tây. Trong
b p c i còn ch a các ch t ch

: sulforaphane, phenethyl isothiocyanate và

indol-33 carbinol.
1.2.2.5 Các nghiên c u trích ly anthocyanin t b p c i tím
Hu nh Th Kim Cúc, Nguy n Th Lan (2004),

ng

anthocyanin trong m t s nguyên li u rau qu b
qu cho th

h p th c

.K t

i c a d ch chi t qu dâu l

nm; b p c

c sóng

max

= 513,5

519,5 nm; v qu nho 523,5 nm.

ng anthocyanin trong qu dâu là 1,188%; b p c i tím: 0,909%; lá tía tơ
0,397%; tr

: 0,335%; v qu nho: 0,564%; v cà tím: 0,441%.

Hu nh Th Kim Cúc, Nguy n Th Lan (2005), T
ch t màu anthocyanin t b p c
pháp t

hàm

ng trung tính. B

m

c các

c ch t màu anthocyanin có hàm
chi t 290C; th i gian chi t 54 phút; h dung môi
V

u ki n

SVTH: Tr n Th Bích Ân

t tách

u ki n cơng ngh chi t
màu cao, bao g m: Nhi
c/ethanol có t l

c 72%.

ng anthocyanin 1,110%.

13


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

Nguy n Th

n Th Lan (2007), Nghiên c u

ng c a

n màu anthocyanin t b p c i tím ng d ng làm ch t ch th an toàn trong
phân tích th c ph m và hóa h c. K t qu cho th y r

ng base, màu c a
th c

it

max

i t môi
it

sang xanh và h p

= 520 617 nm ng v i m i pH.

1.2.3 Ph gia maltodextrin
c ph m và Thu c c a Hoa K (FDA),
maltodextrin là các lo i polysaccharide khơng ng t, có cơng th c (C6H10O5)n.H2O,
là s n ph m th y phân tinh b t khơng hồn tồn b ng enzyme ho c acid.

Hình 1.7 Cơng th c c u t o maltodextrin

20.
c tính hóa lý ph thu c vào ch s DE:
Maltodextrin
DE

SVTH: Tr n Th Bích Ân

0

5

10

15

20

14


Báo cáo khóa lu n t t nghi p

GVHD: ThS. T

Các ch tiêu vi sinh:
T ng vi khu n hi u khí: 100 CFU/1gmax
N m m c: 50 CFU/1gmax
N m men: 50 CFU/1gmax
E.Coli: khơng có
Salmonella: khơng có
B ng 1.3 Tiêu chu n ch

ng c a s n ph m maltodextrin b t có trong
100 g s n ph m

Thành ph n

Tiêu chu n c a Grain
Processing Corporatin, M (%)

Gluxid

94,5

m

5,0

T ng protid, lipid, tro

< 0,4

1.3
[7]

1.3
1.3.1.1

khoa h c

H p ch t t nhiên (natural products), phân t sinh h c t nhiên (biological
molecule), là ch t bi
t nh
v

ng th c p (secondary metabolite), có tr

c t o ra b i m

sinh v t. Các ch t bi

ng phân

ng th c p c a th c

ng g m các nhóm sau: flavonoid, alcaloid, terpenoid, steroid, quynonoid,

Nh ng h p ch

i phân t có tr

ng phân t l n, tính ch t hóa h c

ng nh t, có th có m t s quy trình t

SVTH: Tr n Th Bích Ân

chi t tách, cơ l p

15