Tiểu luận hóa sinh thực phẩm Chất màu tự nhiên

z
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN HÓA SINH THỰC PHẨM
Đề tài: Chất màu tự nhiên
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương
SVTH: Hồ Đắc Việt Cường MSSV: 09261181
Vũ Thị Hiền MSSV: 09260631
Nguyễn Quỳnh Như MSSV: 09280941
Phạm Văn Quí MSSV: 09270511
Phan Thị Như Quyên MSSV: 09255941
Lớp: ĐHTP5LT
Tp. HCM – 2015
30
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
MỤC LỤC
Lời nói đầu 3
Chương 1: Giới thiệu về chất màu tự nhiên 4
Chương 2:Các chất màu tự nhiên 6
2.1. Chlorophyll 9
2.1.1. Vai trò 9
2.1.2. Phân loại: có 2 loại 9
2.1.3. Tính chất 10
2.1.3.1. Tính chất vật lí 10
2.1.3.2. Tính chất hóa học 10
2.1.4. Biến đổi của chlorophyll trong chế biến thực phẩm 12
2.1.4.1. Nguyên nhân 12
2.1.4.2. Một số phương pháp giữ màu chlorophyll 12
2.2. Carotenoid 13

2.2.1. Cấu tạo 14
2.2.2. Tính chất 14
2.2.2.1. Tính chất vật lý 14
2.2.2.2. Tính chất hóa học 15
2.2.3. Các biến đổi của caroteinoid trong quá trình chế biến và bảo quản 16
2.2.3.1. Sự oxy hóa không do enzyme 16
2.2.3.2. Sự oxy hoá bởi enzyme 17
2.2.3.3. Sự đồng phân hóa 17
2.2.3.4. Sự nhiễm bẩn của ion kim loại 18
2.2.3.5. Sự ảnh hưởng của pH 18
2.2.4. Phân loại 18
2.2.4.1. Licopen 19
2.2.4.2. Xantofil 21
2.2.4.3. Capxanthin 22
3.2.4.4. Criptoxantin 23
2.2.4.5. Crocetine 23
3.2.4.6. Birxin 24
3.2.4.7. Xitroxantin 24
2.3. Flavonoid 24
2.3.1. Antoxian 25
2.3.1.1. Tính chất chung của antoxian 26
2.3.1.2. Phân loại 26
2.3.1.3. Công nghệ sản xuất Antoxian: 2 giai đoạn 27
2.3.1.4. Ứng dụng 27
2.3.2. Flavonol 27
2.3.3. Curcumin 28
2.3.4. Nhóm Teaflavin 28
Chương 3: Xu hướng sản xuất chất màu thực phẩm 29
Chương 4: Kết luận 29
TÀI LỆU THAM KHẢO 30

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 2 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
SV thực hiện: Hồ Đắc Việt Cường
Lời nói đầu
Từ xưa, người ta đã biết sử dụng các chất màu thực vật tự nhiên để tạo màu cho
thực phẩm. Ngoài ra, các chất màu thực phẩm tự nhiên còn chứa các thành phần hoạt
tính sinh học khác như: các vitamin, các axit hữu cơ, glycozit, các chất thơm, các
nguyên tố vi lượng. Chính vì vậy, khi sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm màu chẳng
những cải thiện được hình thức bên ngoài mà lại còn làm tăng giá trị đinh dưỡng của
thực phẩm.
Trong thời đại ngày nay nhu cầu ở của con người ngày càng tăng cao thì việc sử
dụng một sản phẩm nào đó ngoài việc quan tâm đến số lượng, chất lượng thì yếu tố
cảm quan và an toàn cho sức khỏe cho người sử dụng giữ vị trí quan trọng trong việc
lựa chọn một sản phẩm.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 3 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Do đó chúng ta cần những món ăn có màu sắc và hình dáng thật hấp dẫn, hương
vị kích thích, khẩu vị có thể hợp với mọi người là rất cần thiết. Trong quá trình chế
biến thực phẩm do nhiều tác nhân cơ, lý, hoá màu sắc tự nhiên của thực phẩm sẽ bị
giảm và chúng ta đã tìm cách đưa vào thực phẩm các chất có tác dụng cải thiện hơn.
Tuy nhiên, người sản xuất thường bổ sung vào thực phẩm các sản phẩm màu tổng
hợp để thực phẩm trở nên bắt mắt, thu hút người tiêu dùng. Các chất màu tổng hợp này
sử dụng thường xuyên không tốt cho sức khỏe. Chính vì thế việc thay thế các chất màu
tổng hợp bằng các chất màu có sẵn từ thực phẩm tự nhiên trong quá trình chế biến
không những giúp món ăn có màu sắc hấp dẫn, gia tăng giá trị dinh dưỡng mà còn
đảm bảo được an toàn thực phẩm là rất cần thiết.
Trong khuôn khổ môn học hóa sinh thực phẩm nhóm em đã tìm hiểu về nguồn
gốc, các tính chất của các chất màu tự nhiên.
Chương 1: Giới thiệu về chất màu tự nhiên
Màu thực phẩm là một nhóm những chất có màu được dùng làm phụ gia trong

thực phẩm nhằm tạo ra hoặc cải thiện màu sắc của thực phẩn làm tăng tính hấp dẫn
cho sản phẩm, đạt chất lượng cảm quan.
Chất màu tự nhiên là những chất màu được chiết xuất từ những nguyên liệu hữu
cơ (thực vật hoặc động vật) sẵn có trong tự nhiên như: caroten được chiết xuất từ
những loại quả có màu vàng, curcumin được chiết xuất từ củ nghệ,màu vàng caramen
được tạo ra từ đường… Các chất màu này có nguồn gốc tự nhiên nên có nhược điểm là
độ bền kém, sử dụng với liều lượng lớn nên giá thành sản phẩm cao.
Ý nghĩa của các chất màu thực phẩm
Chất lượng của sản phẩm thực phẩm không những chỉ gồm có giá trị dinh dưỡng
mà còn bao hàm cả giá trị cảm quan. Màu sắc của thực phẩm không những có giá trị
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 4 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
về hình thức và còn có tác dụng sinh lý rõ rệt, vì màu sắc thích hợp giúp cho cơ thể
đồng hoá được dễ dàng. Vì vậy trong kỹ thuật sản xuất thực phẩm không những chỉ
bảo vệ màu sắc tự nhiên, mà người ta còn tạo ra những chất màu mới thích hợp với
tính chất và trạng thái sử dụng của thực phẩm.
Ngày nay, thực phẩm thường trộn thêm nhiều loại phẩm màu. Người tiêu dùng ít
khi hiểu rõ giá trị dinh dưỡng hoặc những tác hại của nó. Các chất nhuộm màu có
nguồn gốc tự nhiên chỉ chiếm 6% trong tổng số các chất được sử dụng để tạo màu.
Thông thường nhà sản xuất dùng phẩm màu để gia tăng giá trị về cảm quan: hương vị,
màu sắc, độ chắc, nở, tính dai của thực phẩm Việc nhuộm màu các loại thịt quay, lạp
xưởng, các loại bánh kẹo, chế xirô. Mục đích tạo màu giả cho hấp dẫn.
Thay thế các chất màu tổng hợp bằng các chất màu có sẵn từ thực phẩm tự nhiên
trong quá trình chế biến không những giúp món ăn có màu sắc hấp dẫn, gia tăng giá trị
dinh dưỡng mà còn đảm bảo được an toàn thực phẩm.
Sở dĩ có thể nói như vậy vì trong những chất màu thực phẩm, ngoài các thành
phần chất màu riêng biệt cho từng loại màu sắc, chúng còn chứa các thành phần có
hoạt tính sinh học khác như vitamin, axit hữu cơ, glycozit, các chất thơm và các
nguyên tố vi lượng.
Các chất màu tự nhiên phổ biến thường gặp như màu vàng cam của gấc, màu

vàng của nghệ, màu tím của lá cẩm, màu nâu của cà phê, cacao, màu xanh của lá dứa
hay màu đen của lá gai.
Về thực chất, chúng đều là những thành phần dễ trích ly, tạo được màu sắc và
mùi thơm cho thực phẩm theo yêu cầu của người chế biến.
Các chất màu vàng cam hoặc màu đỏ lấy từ quả gấc là các hợp chất carotenoid
như beta-carotene, lutein và lycopene là những phân tử mà cơ thể chuyển thành
vitamin A. Đây là các chất kích thích mạnh mẽ tế bào miễn dịch, giúp bảo vệ cơ thể
chống nhiễm khuẩn và ung thư; lutein có thể làm giảm nguy cơ thoái hóa võng mạc,
lycopene có thể giúp ngăn ngừa ung thư tuyến tiền liệt. Carotenoid còn làm giảm nguy
cơ bệnh tim mạch, giảm nồng độ cholesterol máu và tác hại của ánh nắng mặt trời trên
da.
Màu vàng của nghệ là chất màu thiên nhiên được ngành dược công nhận với mã
số E.100 để nhuộm màu dược phẩm thay thế chất màu tổng hợp như tartrazine E.102.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 5 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Nghệ có tác dụng chống viêm loét dạ dày, thông mật, kích thích tế bào gan và co bóp
túi mật, làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu. Nghệ còn có vai trò trong việc
làm giảm tỉ lệ ung thư vú, tuyến tiền liệt, phổi và ruột kết nhờ đặc tính chống oxy hóa
của curcumin trong nghệ.
Bên cạnh màu cam hấp dẫn của gấc, màu vàng tươi của nghệ, các chất có màu
tím có thể lấy từ củ dền, lá cẩm để làm bánh hoặc nấu xôi. Lá cẩm có vị ngọt nhạt,
màu thực phẩm đẹp và không độc, tính mát, có tác dụng giảm ho và cầm máu. Các
chất màu tím antoxyanin (E163) có được từ các nguyên liệu trên sẽ giữ màu tốt nhất ở
pH 3,5 - 4.
Ngoài ra, nước lá dứa vừa tạo màu xanh, vừa tạo mùi thơm cho thực phẩm chế
biến.
Sử dụng những chất màu thiên nhiên không độc, đáp ứng tiêu chuẩn y tế trong
việc nhuộm màu thực phẩm đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe người
tiêu dùng. Vì vậy lựa chọn nguyên liệu thực phẩm để lấy màu tự nhiên khi chế biến
trong gia đình vừa đảm bảo được an toàn thực phẩm mà còn giúp tăng cường sức

khỏe.
Chương 2:Các chất màu tự nhiên
Theo Proudlove (1994) và De Mann (1980) thì chất màu tự nhiên được phân
thành các nhóm:
PHÂN LOẠI CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN
Nhóm chính Các nhóm màu
Dẫn xuất của Isoprenoid Carotenoids, Xanthophylls
Dẫn xuất của Tetrapyrrole Chlorophylls, Porphyrin, Chất màu Heme, Bilins
Dẫn xuất Benzopyran Anthocyanins, Flavones, Flavonoids, Tannins
Trong quá trình chế biến Melanoidins, Caramels
Các chất màu khác
Iso-allorazine, Phenalone, Betalain, Anthraquinone
Carbon, Inorganic
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 6 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Chất màu tự nhiên thường gặp chủ yếu trong các nguyên liệu thực vật, có thể chia
làm 3 nhóm màu chính:
Chlorophill: Diệp lục hay chất màu xanh lá cây.
Carotenoid: Có trong lục lạp cho quả và rau màu da cam, vàng nhạt và đôi khi
màu đỏ.
Flavonoid: Có trong các không bào, có màu đỏ, xanh và vàng.
Để có màu vàng, có thể dùng các loại sau:
Nghệ: Trong nghệ có chất Curcumin. Bột nghệ còn dùng làm gia vị như bột cari;
nước nghệ dùng nhuộm màu thực phẩm. Màu vàng của nghệ làm tăng tính hấp dẫn của
món ăn nhưng có đặc tính là có mùi ngái nên không thể dùng để pha chế nước giải
khát được. Nghệ còn là một vị thuốc chữa đau dạ dày.
Hoa hòe: Trong hoa hòe có Rutin, chứa nhiều trong quả. Người ta nấu hoa hòe
với nước ở dạng đặc rồi dùng nước này để nhuộm màu thực phẩm.
Hoa hòe
Dành dành (chi tử): Cũng có màu vàng đẹp, giữ được lâu, ít bị ảnh hưởng của

tác nhân bên ngoài. Chỉ cần một lượng nhỏ cũng có thể nhuộm màu được một lượng
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 7 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
thực phẩm lớn và đặc biệt không có mùi vị. Quả dành dành tươi thỉ giã nát vắt lấy
nước, với quả khô dùng hạt đun sôi với nước hoặc ngâm hạt trong rượu trắng. Chất
màu của dành dành có thể pha nước giải khát, bánh kẹo.
Hoa dành dành
Để có màu đỏ có thể dùng: gấc, quả dâu ta, rau dền, sâm đại hành, tô mộc. Dùng
màu củ gấc là tốt nhất, có nhiều caroten (tiền sinh tố A).
Gấc Rau dền
Để có màu xanh thì dùng: lá gai, lá giềng, lá dứa có nhiều Clorophin. Nhược
điểm của Clorophin là khi gia nhiệt thì chuyển thành màu vàng; trong môi trường axit
sẽ cho hợp chất mới là Pheophitin có màu sẫm ôliu.
CÁC CHẤT MÀU TRONG RAU, QUẢ
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 8 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
SV thực hiện: Phạm Văn Quí
2.1. Chlorophyll
Chlorophyll là chất màu xanh lá cây của thực vật hay con gọi là hạt diệp lục
.Chlorophyll phân tán ở trong chất nguyên sinh gọi là hạt diệp lục hay lục lạp .
Hàm lượng Chlorophyll trong cây xanh chiếm 1% chất khô .
2.1.1. Vai trò
Chlorophyll có vai trò cực kì
quan trọng trong quá trình quang
hợp – quá trình chủ yếu tạo ra chất
hữu cơ và lượng ôxi trên quả đất.
Chlorophyll không những cho
màu xanh mà còn có khả năng che
mờ các chất màu khác
2.1.2. Phân loại: có 2 loại

Chlorophyll a:
Công thức C55 H72 O4N4Mg
Chlorophyll b : Công thức C55H70O6N4Mg
Tỷ lệ Chlorophyll A và Chlorophyll B trong thực vật khoảng 3:1
MÀU SẮC CỦA CHLOROPHYLL
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 9 Lớp: ĐHTP5LT
Chất màu Số hợp chất Màu sắc Phá huỷ
Chlorophylls <50
Xanh, Ô liu Nhiệt, Acid, kiềm, ion kim loại
Carotenoids >300
Vàng, cam, đỏ Ánh sáng, O
2
, acid, nhiệt
Anthocyanins <150
Đỏ, xanh dương pH, Nhiệt, ánh sáng, ion kim loại
Flavonoids
>600 Vàng O
2
, nhiệt độ cao, acid mạnh
Betalains
<100 Đỏ vàng Nhiệt, kiềm , ion kim loại
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
2.1.3. Tính chất
2.1.3.1. Tính chất vật lí
Chlorophyll là một chất kết tinh, không tan trong nước, tan trong rượu, ete,
benzen (các dung dịch đều có màu xanh)
2.1.3.2. Tính chất hóa học
Dưới tác dụng của nhiệt độ, acid của dịch bào thì màu xanh bị mất đi vì do
protein bị đông tụ làm vỏ tế bào bị phá hủy và liên kết giữa Chlorophyll và protein bị
đứt do đó Chlorophyll dễ dàng tham gia phản ứng để tạo ra feofitin có màu xanh oliu.

Chlorophyl + 2HX → MgX2 + Pheophytin (màu sẫm oliu)
Vì vậy những sản phẩm thực phẩm chua như lá me bị mất màu xanh và có màu
oliu ngay trong quá trình trần.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 10 Lớp: ĐHTP5LT
Chlorophyl và các dẫn xuất
Pyrochlorophylls
Chlorophyllides
Hydroxychlorophylls
Chlorophylls
Pyrorochlorophyllides
Pheophytins
Pyropheophytins
Hydroxypheophytins
Pheophorbides
Pyropheophorbides
Màu sắc
Xanh oliu (olive)
Màu xanh lá
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Khi cho tác dụng với kiềm nhẹ (carbonat kềm và kiềm thổ) thì chúng sẽ trung hoà
acid và muối acid của dịch bào và tạo nên môi trường kiềm làm chlorophyl bị xà
phòng hoá cho sản phẩm có màu xanh đậm, đó là các muối phức tạp có gọi là
chlorophylin hay chlorophylit.
Chlorophyl a + kiềm → (C32H30ON4Mg)(COOH)2 + CH3OH + rượu phytol
Chlorophyl b + kiềm → (C32H28O2N4Mg)(COOH)2 + CH3OH + rượu phytol
Dưới tác dụng của Fe, Sn, Al, Cu, thì Mg trong chlorophyl sẽ bị thay thế và cho
màu khác.
Với Fe: Cho màu nâu.
Với Sn, Al: Cho màu xám.
Với Cu: Cho màu xanh sáng bền.

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 11 Lớp: ĐHTP5LT
Mg
2+
MgR
COOCH
3
COOC
20
H
3
9
R
COOH
COOH
R
COOCH
3
COOC
20
H
3
9
Phytol
Các dạng không màu
Mở vòng do
oxy hóa
Chlorophyll a và b
(màu xanh đậm)
Chlorophyllin a và b
(màu xanh đậm)

Pheophytin a và b
(màu nâu và xanh olive)
Mg
2+
Các dạng có màu xanh đậm
Cu
2+
Zn
2+
Phytol
MgR
COOH
COOH
Pheophorbide
Oxy hóa trong môi
trường acid
Oxy hóa

R
COOH
COOH
Chlorin, purpurin (màu nâu)
Oxy hóa
Mở vòng ở
C
9
-C
10
Môi trường acid Môi trường acid
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên

Các đường hướng biến đổi của Chlorophyll a và b
2.1.4. Biến đổi của chlorophyll trong chế biến thực phẩm
Các loại rau quả có màu xanh trong quá trình đun nấu thường màu xanh tự nhiên
của chúng dễ bị biến đổi.
2.1.4.1. Nguyên nhân
Do sự tác động tương hỗ giữa chlorophyl với các acid chứa trong dung dịch của
tế bào của rau quả.
Thời gian đun nóng càng lâu thì chlorophyl chuyển thành pheophytin vàng càng
nhiều.
Các loại rau quả có hàm lượng acid càng cao thì càng dễ bị biến đổi mạnh và
nhanh khi đun nấu.
2.1.4.2. Một số phương pháp giữ màu chlorophyll
Làm giảm hàm lượng acid tự do (tức là tăng pH trong nguyên liệu)
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 12 Lớp: ĐHTP5LT
Thay đổi màu sắc Chlorophill dưới tác dụng pH
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Gia nhiệt nhanh trong một lượng nước sôi lớn 3 - 4 lít nước/1kg thực phẩm (để
làm giảm lượng acid, acid sẽ bay hơi cùng với nước).
Gia nhiệt rau xanh trong nước cứng, cacbonat kiềm thổ sẽ trung hòa một phần
axit của dịch bào.
Trong sản xuất đồ hộp, để bảo vệ màu xanh của rau quả, người ta cho một ít chất
đệm kiềm dinatri glutamat để tăng pH. Hoặc để nhuộm màu xanh, người ta dùng
Chlorophyllin (Chlorophyll + kiềm). Chlorophyll dễ bị hấp thụ trên bề mặt và giữ
được bền màu trên bề mặt đó làm cho sản phẩm có màu đẹp.
Nhuộm màu xanh cho rau quả hộp bằng chlorophyl: Sử dụng dung dịch
Chlorophyllin: màu này thu được từ lá rau dền, lá gai và các loại rau xanh khác, bằng
cách cô đặc nước chần của lá rau dền hay lá gai với dung dịch kiềm đậm đặc (3kg
NaOH cho 100kg lá tươi) trong thời gian 2 - 3h. Trong thời gian nấu, Chlorophyll
chuyển thành Chlorophyllin (theo hai dạng của clorofin là clorofin A và clorofin B),
sau khi nấu đem ép và lọc, dung dịch thu được chứa Chlorophyllin. Các Chlorophyllin

bền màu hơn.
SV thực hiện: Phan Thị Như Quyên
2.2. Carotenoid
Carotenoid là các hợp chất hữu cơ nằm trong nhóm các hydrocacbon không no.
Đây là nhóm chất màu không tan trong nước nhưng lại tan trong dung môi hữu cơ và
làm cho rau quả có màu da cam, màu vàng và đỏ. Các thực phẩm chứa nhiều
Carotenoid: cà rốt, đỗ, đào, súp lơ, cải bó xôi, ớt ngọt, ngô, cam, đu đủ, cà chua, dưa
hấu và rau diếp.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 13 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Đu đủ Cà rốt
Các chất màu vàng cam hoặc màu đỏ lấy từ quả gấc là các hợp chất carotenoid
như beta-carotene, lutein và lycopene… là những phân tử mà cơ thể chuyển thành
vitamin A. Đây là các chất kích thích mạnh mẽ tế bào miễn dịch, giúp bảo vệ cơ thể
chống nhiễm khuẩn và ung thư; lutein có thể làm giảm nguy cơ thoái hóa võng mạc,
lycopene có thể giúp ngăn ngừa ung thư tuyến tiền liệt. Carotenoid còn làm giảm nguy
cơ bệnh tim mạch, giảm nồng độ cholesterol máu và tác hại của ánh nắng mặt trời trên
da.
Carotenoid có trong đa số cây ( trừ 1 số nấm), hầu như có trong tất cả cơ thể động
vật.
Ở Thực vật: Tồn tại trong lạp thể tế bào, bị che lấp bởi màu của chlorophyl,
phân bố trong các mô thường tạo màu vàng , cam, đỏ. Hầu hết màu vàng của hoa qua
là do xantophyl, lutein.
Ở động vật: Tạo màu vàng, đỏ cho lông cánh các loài chim.
Vi sinh vật: Là chất màu nội bào.
Nhóm carotenoid gồm khoảng 65 đến 70 chất màu tự nhiên. Tiêu biểu : caroten,
licopen, xantofil, capxantin và xitroxantin.
2.2.1. Cấu tạo
Hợp chất carotenoid (C40) bị mất 1 nhóm đầu thì gọi là Apocarotenoid. Đây là
những chất màu quan trọng. Đặc điểm cấu trúc nổi bật nhất, đặc trưng cho màu thấy

được của caroteinoid là chuỗi polyen liên hợp.
Các carotenoid được cấu tạo từ 8 đơn vị isoprene liên tiếp nhau ở trung tâm phân
tử tạo nên cấu trúc đối xứng hợp chất Hydro carotenoid như Keto, methoxyl, epoxy,
acid được gọi chung là Xantophin. Đa số là vòng 6 cạnh hoặc 5 cạnh ở 1 đầu hoặc 2
đầu.
2.2.2. Tính chất
2.2.2.1. Tính chất vật lý
Carotenoid kết tinh ở dạng tinh thể, hình kim, hình khối lăng trụ, đa diện, dạng lá
hình thoi.
Nhiệt độ nóng chảy cao: 130 - 220
0
C.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 14 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Rất nhạy đối với acid và chất oxy hóa nhưng lại bền vững với kiềm. Tất cả
Carotenoid đều không hòa tan trong nước nhưng hòa tan được trong chất béo, các
dung môi chứa clor và các dung môi không phân cực khác làm cho hoa quả có màu da
cam, màu vàng và màu đỏ.
TÍNH CHẤT CAROTENE
Tính hấp thụ ánh sáng: chuỗi polyene liên hợp đặc trưng cho màu thấy được của
caroteinoid . Dựa vào quang phổ hấp thu của nó, người ta thấy khả năng hấp thụ ánh
sáng phụ thuộc vào nối đôi liên hợp, phụ thuộc vào nhóm C9 mạch thẳng hay mạch
vòng, cũng như vào nhóm chức gắn trên vòng. Ngoài ra trong mỗi dung môi hoà tan
khác nhau, khả năng hấp thụ ánh sáng tối đa cũng khác nhau với cùng 1 loại. Khả năng
hấp thụ ánh sáng mạnh, chỉ cần 1 gam cũng có thể thấy bằng mắt thường.
2.2.2.2. Tính chất hóa học
Các carotenoid bền với sự thay đổi pH của môi trường và các chất khử, nhưng
không bền với tác dụng của ánh sáng vì vây không nên sử dụng cho các sản phẩm làm
từ thịt vì trong quá trình sản xuất phải qua giai đoạn xử lý nhiệt.
Không hòa tan trong nước, rất nhạy đối với axit và chất oxi hóa, bền vững với

kiềm. Do có hệ thống nối đôi liên hợp nên nó dễ bị oxi hóa mất màu hoặc đồng phân
hóa, hydro hóa tạo màu khác.
Các tác nhân ảnh hưởng đến độ bền màu: nhiệt độ, ánh sáng, phản ứng oxi hóa
trực tiếp, tác dụng của ion kim loại, enzym, nước.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 15 Lớp: ĐHTP5LT
β -Carotene β-Apo-8'-carotenal (C30) Canthaxanthin
Màu trong dung
dịch dầu
Vàng tới cam Vàng tới cam Đỏ
Chất béo 0.05-0.08 0.7 - 1.5 Khoảng 0.005
Nước Không hoà tan Không hoà tan Không hoà tan
Rượu < 0.01 Khoảng 0.1 < 0.01
Benzene Khoảng 0. 2 Khoảng 12 Khoảng 0.2
Cholorform Khoảng 0. 3 Khoảng 20 Khoảng 10
Hấp thu sóng
λ max (in
cyclohexane)
455-456 nm 460-462 nm 468-472 nm
Chỉ số sinh học
Chỉ số Vitamin A 1667 IU/mg 1200 IU/mg Không giá trị
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Dễ bị oxi hóa trong không khí => cần bảo quản trong khí trơ, chân không. Ở
nhiệt độ thấp nên bao kín tránh ánh sáng mặt trời.
Carotenoid khi bị oxy hoá tạo hợp chất có mùi thơm như các aldehyde không no
hoặc ketone đóng vai trò tạo hương thơm cho trà .
2.2.3. Các biến đổi của caroteinoid trong quá trình chế biến và bảo quản
So với chlorophyl, carotenoid bền vững hơn nhiều đối với tác động của nhiệt độ
và môi trường chế biến. Carotenoid không tan trong nước nên hầu như không bị tổn
thất khi ngâm và rửa rau quả. Vì vậy trong điều kiện chế biến bình thường, màu của
các sản phẩm tạo nên bởi các carotenoid không bị biến đổi.

Tuy nhiên, do tính chất hoà tan trong chất béo của các carotenoid, nên khi xào và
rán những loại rau quả có chứa nhiều carotenoid như: cà rốt, cà chua, ớt… thì một
phần carotenoid trong thực phẩm sẽ hòa tan trong chất béo và làm cho chất béo có
màu vàng da cam.
Đối với một số món ăn để carotenoid hoà tan trong chất béo vừa làm tăng màu
sắc hấp dẫn của món ăn vừa làm cho khả năng hấp thu của cơ thể đối với carotenoid.
Trong quá trình chế biến nhiệt các loại tôm, của thành phần protein của chất
xianin có ở vỏ tôm cua bị biến tính. Do đó, astacxanthin được tách ra dưới dạng sắc tố
màu vàng đỏ. Khi luộc cua, rang tôm tép… đều thấy hiện tượng của sản phẩm này
xuất hiện màu đỏ.
2.2.3.1. Sự oxy hóa không do enzyme
Carotenoid khi tiếp xúc với không khí dần dần bị oxy hoá tại nối đối tạo thành
các hợp chất có màu nâu như hydroperoxide, carbonyl… Sản phẩm ở dạng bột sấy khô
(có bề mặt tiếp xúc với không khí lớn) đặc biệt dễ bị oxy hoá.
Thông thường carotene khá bền với nhiệt độ nhưng ở nhiệt độ cao nó lại bị phá
huỷ gián tiếp thông qua sự oxy hoá các acid béo chưa no.
Tỷ lệ carotenoid bị mất đi do oxy hoá không chỉ phụ thuộc lượng oxy mà còn phụ
thuộc nhiệt độ và ánh sáng. Tất cả carotenoid đều nhạy cảm với ánh sáng mặt trời.
Ánh sáng nhân tạo thì không có tác dụng xúc tác như ánh sáng mặt trời.
Ví dụ : Sau 3 giờ, ở 65oC chỉ có 15% lycopene bị mất đi ;ở 100oC là 25% lượng
lycopene bị mất đi.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 16 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Khi giữ thịt ở nhiệt độ thấp, 0
o
C hay dưới 0
o
C, mặc dù vẫn tồn tại những phản
ứng hoá sinh chậm ở bên trong và oxy hoá một phần bên ngoài nhưng carotenoid chỉ
bị biến đổi không đáng kể.

Nếu bảo quản ở nhiệt độ cao hơn, sau một năm có thể mất đi 10 -20 % carotenoid
hoà tan trong mỡ.
Khi giữ nhiệt trong các bao bì không thấm nước, trong chân không hay trong khí
nitơ thì sự mất mát rất nhỏ. Nhìn chung carotenoid không bền với nhiệt độ khi có cả
oxy và ánh sáng. Như vậy việc tăng nhiệt độ chỉ làm tăng thêm quá trình biến đổi nhất
là quá trình oxy hoá.
2.2.3.2. Sự oxy hoá bởi enzyme
Trong tế bào, carotenoid ổn định hơn khi tạo thành phức hợp carotenoid - protein.
Carotenoid bị tấn công bởi các enzyme oxy hoá chất béo.
Lipoxidase tạo thành gốc tự do từ acid béo không no sau đó bắt đầu oxy hoá các
carotenoid.
Lipoperoxidase chỉ hoạt động khi có mặt acid béo không no bị oxy hoá bởi
lipoxidase.
Ứng dụng:
Sự cùng oxy hóa với chất béo của carotenoid có thể quan sát được qua sự biến
đổi màu của sản phẩm. Sự mất màu được ứng dụng trong chế biến bột mì. Sự đổi màu
của tiêu từ đỏ sang nâu mặc dù phần lớn do phản ứng Maillard nhưng trước tiên là do
sự oxy hóa của capsanthin.
Những sản phẩm có mùi cũng được hình thành trong quá trình oxy hóa của
carotenoid ứng dụng trong quá trình làm mứt. Ngoài ra, rượu vang được cất giữ lâu
năm cũng có mùi đặc trưng do sự oxy hóa neoxanthin và một số carotenoid khác thành
1,2-dihydro-1,1,6-trimethyl naphthalene.
2.2.3.3. Sự đồng phân hóa
Carotenoid trong tự nhiên ở dạng đồng phân Trans ổn định hơn. Dạng đồng phân
trans sẽ xoắn 180
o
dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng và bức xạ. Đồng phân Cis ít
bền hơn, hấp thu ánh sáng ở bước sóng ngắn hơn do đó có màu sáng hơn. Đồng phân
hoá do nhiệt độ là thay đổi xảy ra trong suốt quá trình sản xuất thực phẩm. Ở nhiệt độ
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 17 Lớp: ĐHTP5LT

Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
cao sản phẩm dễ bị mất màu, nhiệt độ cao hay thấp ánh hưởng nhiều hơn là việc cung
cấp nhiệt.
2.2.3.4. Sự nhiễm bẩn của ion kim loại
Một vài ion kim loại có thể xúc tác làm giảm chất lượng của carotenoid khi
không có chất béo như ngươì ta đã chứng tỏ được rằng Cu làm giảm chất lượng của
lycopene đến 3,5 lần so với tỷ lệ bình thường. Ion đồng là chất xúc tác cho việc tạo
thành gốc tự do.
2.2.3.5. Sự ảnh hưởng của pH
Ở pH trung tính và kiềm, nhiệt độ sẽ phá huỷ dễ dàng các loại vitamin trong đó
có vitamin A và carotenoids. Thông thường thịt và các chế phẩm từ thịt đều có pH
acid do đó bảo vệ được ít nhiều vitamin.
Bảo vệ màu vàng carotenoid: Carotenoid rất bền với nhiệt độ cao và các biến
đổi phản ứng của môi trường.
Vì carotenoid không hoà tan trong nước nên chúng không bị mất đi khi rửa, chần
và các quá trình tương tự khác.
Vì carotenoid tan trong dầu mỡ nên khi rán hay đóng hộp các loại rau quả chứa
nhiều carotenoid như cà rốt, ớt đỏ, cà chua carotenoid sẽ chuyển vào dầu rán.
MÀU SẮC CÁC LOẠI CAROTENOID
Carotenoids và dẫn xuất Màu sắc
Licopene Đỏ
β-Carotene Cam
α-Carotene Vàng
b-Cryptoxanthin Cam
a-Cryptoxanthin Vàng cam
Zeaxanthin Vàng cam
Lutein Vàng
Violaxanthin Vàng
Capsanthin Đỏ
SV thực hiện: Vũ Thị Hiền

2.2.4. Phân loại
Tất cả các carotenoid tự nhiên, đều có thể xem như dẫn xuất của lycopen.
+ Licopen: Màu đỏ, có nhiều trong cà chua.
+ Caroten: Màu da cam, có nhiều trong cà rốt, mơ.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 18 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
+ Xanthophyl ( C
40
H
56
O): Màu vàng lòng đỏ trứng gà, có nhiều trong lá xanh,
rau xanh cùng với chlorophyl và caroten, đồng thời nó cũng có trong cà chua cùng với
licopen.
+ Capxanthin ( C
40
H
58
O
3
): Là dẫn xuất của caroten, nhưng có màu nhạt hơn các
carotenoid khác 10 lần. Chiếm 7/8 tổng số chất màu của ớt.
+ Criptoxanthin (C
40
H
56
O): Màu da cam có nhiều trong cam quit.
+ Astaxanthin: Là dẫn xuất của caroten có màu vàng đỏ, có ở các loài giáp xác.
Trong thành phần của mai tôm cua, astaxanthin cũng tham gia vào thành của
lipoprotein gọi là xianin. Trong quá trình gia nhiệt, protein bị biến tính, astaxanthin bị
tách ra dưới dạng sắc tố màu vàng đỏ.

2.2.4.1. Licopen
Licopen có nhiều trong quả cà chua và một số loại quả khác có màu đỏ, màu đỏ
này được tạo nên chủ yếu do có mặt của licopen, tuy rằng có sự tồn tại của một số loại
các Carotenoid khác như fitoflutin, caroten.
Cà chua
Trong cà chua chín hàm lượng licopen tăng lên gấp 10 lần do vậy sẽ làm màu đỏ
đậm lên nhưng chất màu không có hoạt tính vitamin nên sẽ không giá trị dinh dưỡng.
Licopen không có cấu tạo dạng vòng nhưng khi tạo vòng ở hai đầu của phân tử
thì sẽ tạo thành dạng đồng phân của carotenoid, các carotenoid tạo màu da cam cho cà
rốt, màu vàng mơ.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 19 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Các Carotenoid khác trong tự nhiên là dẫn
xuất của caroten và licopen, chúng được tạo thành
bằng cách cộng nhóm hydroxyl, cacbonyl hoặc
metoxyl vào mạch nhờ phản ứng hydro hoá hoặc
oxy hoá.
Ví dụ: Về nghiên cứu sự thay đổi thành phần
dẫn đến đổi màu của quả cà chua:
Màu lục ban đầu của quả cà chua mất dần
nhường chỗ cho các màu vàng, da cam, đỏ, Các màu đó là do các sắc tố caroten,
xantophil, lycopen và lycoxantin. Trong quả cà chua có nhiều lycopen và lycoxantin.
Sự biến đổi màu sắc bên ngoài phản ánh sự chuyển đổi trao đổi chất bên trong quả.
Sự biến động lượng sắc tố theo pha phát triển của quả các giống cà chua
trong vụ đông xuân Hà Nội
Kết quả phân tích sắc tố của quả cà chua (bảng trên) cho thấy lượng diệp lục
giảm dần từ pha quả non đến pha quả chín. Ngược lại, hàm lượng Carotenoid tăng lên.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 20 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Thời kỳ 30 ngày từ pha non đến pha trung gian (45 ngày sau kết quả) hàm lượng diệp

lục giảm không nhiều từ 100% xuống 91,90% đối với giống P375; 89,11% đối với
giống CS1; 81,50% đối với giống Pn và 82,07% đối với giống F.
Song song với điều đó, hàm lượng Carotenoid tăng lên với tốc độ nhanh hơn.
Chẳng hạn đối với giống P375 lượng Carotenoid từ pha quả non đến pha trung gian đã
tăng lên 27,93%, chỉ số đó ở giống CS1 tăng 49,50%, ở giống Pn tăng 36,22% và ở
giống F tăng 42,92%.
Lượng diệp lục giảm nhanh nhất là từ thời điểm trung gian 45 ngày tuổi đến quả
chín (60 ngày tuổi). Cụ thể, đối với P375 lượng diệp lục trong quả cà chua chín chỉ
còn bằng 27,09% so với pha non, chỉ số đó đối với giống CS1 chỉ còn 21,28%, đối với
Pn là 81,50% và đối với F chỉ còn 22,78% nghĩa là chỉ còn xấp xỉ 1/4 lượng diệp lục ở
pha non.
Từ pha trung gian đến quả chín, lượng Carotenoid tăng lên nhưng không phải với
tốc độ lớn như tốc độ giảm của diệp lục. Lượng Carotenoid trong quả cà chua chín là
bằng 183,78% so với pha non đối với giống P375, 199,25% đối với giống CS1,
177,36% đối với giống Pn và bằng 201,57% đối với giống F.
2.2.4.2. Xantofil
CTCT: C
40
H
56
O
2
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3

CH
3
CH
3
O
OH
CH
3
CH
3
CH
3
OH
O
CH
3
Có được bằng cách gắn thêm hai nhóm hydroxyl vào phân tử α- caroten, do đó có
tên 3,3’- dihydroxyl – α -
caroten
Là chất màu vàng nhưng
sáng hơn caroten vì chứa ít
nối đôi hơn.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 21 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Trong lòng đỏ trứng gà có hai xantofil là: dihydroxy-α- caroten và dihydroxy-β-
caroten ( tỉ lệ 2:1)
2.2.4.3. Capxanthin
CTCT : C
40
H

58
O
3
O
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
OH
CH
3
CH
3
OH
CH
3
Capxanthin
Là chất màu vàng có trong ớt. Chiếm 7/8 tất cả màu của ớt
Là dẫn xuất của caroten nhưng màu mạnh hơn carotenoid khác 10 lần.
Trong ớt đỏ có nhiều hơn ớt xanh 35 lần.

GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 22 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Ớt
3.2.4.4. Criptoxantin
Criptoxantin có công thức C40H56O (3 hoặc 4 - hydroxy – β caroten ), chất màu
này chủ yếu tạo màu da cam cho vỏ cam, quýt.
Vỏ cam
2.2.4.5. Crocetine
Bột nghệ
Là chất tạo nên màu vàng của cây nghệ tây.
Tồn tại trong cây dưới dạng diester và tạo
liên kết với glucoside với disaccharide
gentiobiose.
Vì vậy diester này còn được gọi là crocin có
thể hoà tan trong nước.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 23 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
3.2.4.6. Birxin
Birxin là chất có màu đỏ có nhiều trong quả các cây nhiệt đới, chất màu này
thường ứng dụng để nhuộm màu đỏ cho sản phẩm dầu, margarine và nhiều thực phẩm
khác. Các carotenoid có 40 nguyên tử cacbon khi bị oxy hoá tạo ra sản phẩm là birxin.
3.2.4.7. Xitroxantin
Xitroxantin có công thức C
40
H
50
O, chất này có nhiều trong vỏ quả chanh và được
tạo ra do sự kết hợp vào phân tử β-caroten một nguyên tử oxy để tạo thành cấu trúc
furanoit.
Astarxantin cũng là dẫn xuất của carotenoid, khi astarxantin kết hợp với protein

tạo thành muối dạng endiol của astarxantin có màu xanh ve trong vỏ trứng của các loài
giáp xác còn trong vỏ tôm, cua. Astarxantin có trong thành phần của lipoprotein gọi là
xianin.
Thông qua quá trình gia nhiệt sẽ làm protein bị biến tính và astarxantin bị tách ra
dưới dạng chất màu đỏ.
SV thực hiện: Nguyễn Quỳnh Như
2.3. Flavonoid
Flavonoid là những dẫn xuất của cromman và crommon, thuộc nhóm
phenilpropan vì chúng có chứa khung cacbon từ C6-C3. Khi cromman va crommon bị
ngưng tụ với một vòng phenol được dẫn xuất có tên flavan.
Flavonoid có trong các không bào , có màu đỏ, xanh và vàng. Tỉ lệ các
Flavonoid trong rau quả và hoa khác nhau , do đó làm cho chúng có màu sắc khác
nhau.
Flavonoid là một hợp-chất có tính chống oxid -hóa có mặt trong nhiều thực phẩm
chế biến từ thực vật và đã đươc coi là có khả năng bảo vệ tim bằng cách giảm lương
cholesterol xấu và giảm viêm.
Các thực phẩm giàu Flavonoid gồm: nước cam, củ hành, ngò tây, các loại đậu, trà
xanh, rượu vang đỏ,… Với chế độ dinh dưỡng đầy đủ và hợp lý, mỗi ngày trung bình
mỗi người có thể nhập vào từ 150 - 200mg flavonoid.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 24 Lớp: ĐHTP5LT
Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên
Nước cam
Nhóm màu Flavonoid hòa tan được trong nước và mức độ oxy hóa (hoặc khử)
người ta chia flavonoid ra thành nhiều nhóm : antoxian, flavonol, flavanon.
2.3.1. Antoxian
Là mono hay diglucozit do gốc đường glucoza, galactoza hoặc ramnoza kết hợp
với gốc aglucon có màu gọi là antoxianidin. Khi thủy phân antoxian thì thu được
đường và antoxianidin (antoxianidol ). Antoxian và antoxianidol đều tạo màu cho hoa
quả, antoxian tan trong nước còn antoxianidol thì không .
Antoxian có màu đỏ có nhiều trong thực vật như các loại rau có màu từ đỏ đến

tím như: quả nho, quả dâu, bắp cải tím, tía tô, đậu đen, quả cà tím, gạo nếp than, gạo
đỏ.
Dâu
Tùy vào số lượng và tỷ lệ khác nhau trong rau quả, hoa và các bộ phận khác nhau
của thực vật làm cho chúng có nhiều màu sắc khác nhau.
GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 25 Lớp: ĐHTP5LT