Nghiên cứu xác định phương pháp nhằm ổn định màu sắc và trạng thái của các sản phẩm đồ uống lên men từ khoai lang tím Nhật Bản

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM



NGUYỄN THỊ THẢO

Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP NHẰM ỔN ĐỊNH MÀU SẮC
VÀ TRẠNG THÁI CỦA CÁC SẢN PHẨM ĐỒ UỐNG LÊN MEN
TỪ KHOAI LANG TÍM NHẬT BẢN




KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC




Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm
Khoa : CNSH - CNTP
Khoá : 2010 – 2014

Thái Nguyên, 2014




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM


NGUYỄN THỊ THẢO

Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP NHẰM ỔN ĐỊNH MÀU SẮC
VÀ TRẠNG THÁI CỦA CÁC SẢN PHẨM ĐỒ UỐNG LÊN MEN
TỪ KHOAI LANG TÍM NHẬT BẢN



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC



Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm
Khoa : CNSH - CNTP
Khoá : 2010 – 2014
Giáo viên hướng dẫn : 1. TS. Hoàng Thị Lệ Hằng

Bộ môn Bảo quản và Chế biến - Viện nghiên cứu Rau quả

2. Ths. Đinh Thị Kim Hoa

Khoa CNSH - CNTP - Trường ĐHNL Thái Nguyên





Thái Nguyên, 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong Khóa luận này là
trung thực.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Khóa luận này đã
được cám ơn và các thông tin được trích dẫn trong chuyên đề này đã được ghi rõ
nguồn gốc.
Thái nguyên, ngày 04 tháng 06 năm 2014
Sinh viên
Nguyễn Thị Thảo


LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện đề tài của khóa luận tốt nghiệp, tôi đã nhận
được rất nhiều sự động viên giúp đỡ của gia đình, thầy cô, bạn bè cũng như các cán
bộ công nhân viên trong và ngoài trường.
Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên, các phòng ban liên quan, Ban chủ nhiệm khoa CNSH&CNTP,
cùng toàn thể các thầy cô giáo khoa CNSH&CNTP đã giảng dạy, hướng dẫn để tôi

có những kiến thức như ngày hôm nay.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Hoàng Thị Lệ Hằng đã tận tình chỉ
bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành khoá
luận tốt nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn tới các cán bộ của Bộ môn Bảo quản và Chế biến,
Viện Nghiên cứu Rau quả - Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội đã tạo điều kiện giúp đỡ
tôi thực hiện tốt nhiệm vụ của mình.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Đinh Thị Kim Hoa đã nhiệt tình
giúp đỡ, dạy bảo để tôi hoàn thành tốt khoá luận này.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ tình cảm và lòng biết ơn chân thành nhất tới gia
đình, bạn bè đã tận tình giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ quý báu đó.
Thái nguyên, ngày 04 tháng 06 năm 2014
Sinh viên
Nguyễn Thị Thảo

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Thành phần hoá học của khoai lang (tính trong 100g sản phẩm) [2] 9

Bảng 2.2. Các axit amin có trong protein toàn phần (tính theo 16g N) [10] 9

Bảng 2.3. Hàm lượng các chất chống oxy hoá trong 100g của các loại khoai lang [6]
10

Bảng 2.4. Hàm lượng các chất vi lượng trong các loại khoai lang 11

Bảng 2.5. Các loại anthocyanin phổ biến trong thực phẩm 15

Bảng 4.1. Sự thay đổi màu sắc của sản phẩm nước uống lên men lactic từ khoai lang tím

Nhật Bản khi sử dụng các chất phụ gia khác nhau 45

Bảng 4.2. Sự thay đổi màu sắc của sản phẩm nước uống lên men lactic từ khoai lang tím
Nhật Bản khi sử dụng axit sorbic ở các nồng độ khác nhau 46

Bảng 4.3. Ảnh hưởng của vitamin C đến sự thay đổi màu sắc của sản phẩm rượu vang từ
khoai lang tím Nhật Bản 47

Bảng 4.4. Ảnh hưởng của tanin đến sự thay đổi màu sắc theo thời gian tàng trữ của sản phẩm
rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản 48

Bảng 4.5. Ảnh hưởng của loại chất phụ gia ổn định đến trạng thái của sản phẩm nước uống
lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản 50

Bảng 4.6. Ảnh hưởng của nồng độ CMC đến trạng thái của sản phẩm nước uống lên men
lactic từ khoai lang tím Nhật Bản 51

Bảng 4.7. Ảnh hưởng của chế độ đồng hoá đến trạng thái của sản phẩm nước uống lên men
lactic từ khoai lang tím Nhật Bản 52

Bảng 4.8. Ảnh hưởng của chế độ đồng hoá đến chất lượng nước uống lên men lactic từ
khoai lang tím Nhật Bản bổ sung CMC 0,05% 54

Bảng 4.9. Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin bổ sung tới hiệu quả lọc trong rượu vang từ
khoai lang tím Nhật Bản 55

Bảng 4.10. Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin bổ sung đến chất lượng cảm quan của rượu
vang từ khoai lang tím Nhật Bản 56

Bảng 4.11. Ảnh hưởng của nồng độ bentonit bổ sung tới hiệu quả lọc trong của rượu vang từ

khoai lang tím Nhật Bản 57

Bảng 4.12. Ảnh hưởng của nồng độ bentonit bổ sung đến chất lượng cảm quan của rượu
vang từ khoai lang tím Nhật Bản 57

Bảng 4.13. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hiệu quả lọc trong của rượu vang từ khoai lang tím
Nhật Bản 58


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 2.1. Củ khoai lang tím tươi 8

Hình 2.2. Cấu trúc của anthocyanin 13

Hình 2.3. Cấu trúc của một số anthocyanindin tự nhiên 14

Hình 2.4.Công thức và chất màu anthocyanin từ khoai lang tím [12] 14

Hình 2.5. Sự biến đổi của anthocyanin ở các pH khác nhau 16

Hình 2.6. Công thức cấu tạo của axit xitric 28




DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

CMC : Carboxy Methyl Cellulose
CT : Công thức

ĐC : Đối chứng
L : Lactobacillus
NXB : Nhà xuất bản

MỤC LỤC
Trang
PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 2
1.2.1. Mục đích 2
1.2.2. Yêu cầu 2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1. Tổng quan về đồ uống lên men 3
2.1.1. Một số đồ uống lên men trên thế giới 3
2.1.2. Lợi ích của đồ uống lên men 5
2.2. Tổng quan về khoai lang tím 7
2.2.1. Nguồn gốc cây khoai lang 7
2.2.2. Thành phần hoá học của khoai lang tím 8
2.3. Anthocyanin và các yếu tố ảnh hưởng đến độ màu của anthocyanin 12
2.3.1. Giới thiệu chung về anthocyanin 12
2.3.2. Tính chất của anthocyanin 15
2.3.3. Vai trò của anthocyanin 16
2.3.4. Công dụng của anthocyanin 17
2.3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ màu của anthocyanin 18
2.3.5.1. Cấu trúc 18
2.3.5.2. pH 20
2.3.5.3. Nhiệt độ 20
2.3.5.4. Oxy 21
2.3.5.6. Ánh sáng 22
2.3.5.7. Đường và các sản phẩm biến tính của chúng 23
2.2.5.8. Các ion kim loại 23

2.3.5.9. Sunphurdioxide (SO
2
) 24
2.3.5.10. Axit ascorbic 24
2.2.5.11. Một số yếu tố khác 25
2.4. Các biện pháp chống biến màu các sản phẩm đồ uống lên men 25
2.4.1. Cơ chế bảo vệ màu anthocyanin 25
2.4.2. Các biện pháp chống biến màu đồ uống lên men 27
2.4.2.1 Sử dụng axit xitric 28
2.4.2.2. Sử dụng axit ascorbic 30
2.4.2.3. Sử dụng tannin 31
2.5. Các biện pháp ổn định trạng thái sản phẩm đồ uống lên men 33

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34
3.1. Đối tượng, vật liệu nghiên cứu 34
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 34
3.1.2. Vật liệu nghiên cứu 34
3.1.2.1. Thiết bị nghiên cứu 34
3.1.2.2. Hoá chất sử dụng 34
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu 34
3.3. Nội dung nghiên cứu 35
3.4. Phương pháp nghiên cứu 35
3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 35
3.4.1.1. Các thí nghiệm cho nội dung 1: Nghiên cứu xác định loại và nồng độ chất
phụ gia thích hợp nhằm ổn định màu của sản phẩm đồ uống lên men từ khoai
lang tím Nhật Bản 35
3.4.1.2. Các thí nghiệm cho nội dung 2: Nghiên cứu xác định phương pháp và các
thông số công nghệ nhằm ổn định trạng thái của sản phẩm đồ uống lên men
lactic từ khoai lang tím Nhật Bản 37
3.4.1.3. Các thí nghiệm cho nội dung 3: Nghiên cứu xác định phương pháp và các

thông số công nghệ nhằm ổn định trạng thái của rượu vang từ khoai lang tím
Nhật Bản 40
3.4.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu 41
3.4.2.1. Xác định hàm lượng chất khô hoà tan bằng chiết quang kế (Refactometer)
41
3.4.2.2. Xác định hàm lượng anthocyanin tổng số 41
3.4.2.3. Xác định độ nhớt bằng máy đo độ nhớt 43
3.4.2.4. Xác định độ đục của sản phẩm 43
3.4.2.5. Xác định độ màu của sản phẩm 43
3.4.3. Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan 44
3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu 44
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 45
4.1. Kết quả nghiên cứu xác định loại và nồng độ các chất phụ gia thích hợp nhằm
ổn định màu của sản phẩm đồ uống lên men từ khoai lang tím Nhật Bản 45
4.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định loại phụ gia thích hợp nhằm ổn định màu cho
sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản 45

4.1.2. Kết quả nghiên cứu xác định nồng độ chất phụ gia thích hợp nhằm ổn định
màu cho sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản 46
4.1.3. Kết quả nghiên cứu xác định loại và nồng độ chất phụ gia thích hợp nhằm ổn
định màu cho sản phẩm rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản 47
4.1.3.1. Kết quả nghiên cứu sử dụng axit ascorbic để ổn định màu sắc của rượu
vang từ khoai lang tím Nhật Bản 47
4.1.3.2. Kết quả nghiên cứu sử dụng tanin để ổn định màu sắc của rượu vang từ
khoai lang tím Nhật Bản 48
4.2. Kết quả nghiên cứu xác định phương pháp và các thông số công nghệ nhằm ổn
định trạng thái của sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật
Bản 49
4.2.1. Kết quả nghiên cứu sử dụng phương pháp hoá học 49
4.2.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định loại chất phụ gia thích hợp nhằm ổn định trạng

thái của sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản 49
4.2.1.2. Kết quả nghiên cứu xác định nồng độ chất thích hợp nhằm ổn định trạng
thái của sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản 50
4.2.2. Kết quả nghiên cứu sử dụng phương pháp cơ học 52
4.2.3. Kết quả nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp 53
4.3. Kết quả nghiên cứu xác định phương pháp và các thông số công nghệ nhằm ổn
định trạng thái của rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản 55
4.3.1. Kết quả nghiên cứu sử dụng chất trợ lọc gelatin để làm trong rượu vang từ
khoai lang tím Nhật Bản 55
4.3.2. Kết quả nghiên cứu sử dụng chất trợ lọc bentonit để làm trong rượu vang
khoai lang tím Nhật Bản 56
4.3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ và hiệu quả lọc trong
rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản 58
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 60
5.1. Kết luận 60
5.2. Đề nghị 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61
I. Tài liệu tiếng Việt 61
II. Tài liệu tiếng Anh 61

1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Quá trình lên men được ứng dụng rất rộng rãi trong chế biến thực phẩm, sản
phẩm của quá trình lên men đã góp phần làm gia tăng giá trị dinh dưỡng, chất lượng
và an toàn cho sản phẩm. Trong đó, sản phẩm đồ uống lên men là nhóm thực phẩm
rất phổ biến, bao gồm nhiều loại như rượu vang, nước uống lên men,….Ngoài ra,
đồ uống lên men là một sản phẩm đáp ứng nhu cầu của mọi người trong các dịp họp

mặt, giao lưu, hay làm quà biếu tặng,… Vì vậy kinh doanh sản phẩm đồ uống đã và
đang có lợi thế trên thị trường. Hiện nay, các sản phẩm đồ uống được chế biến từ
nhiều loại nguyên liệu khác nhau như quả táo, quả cam, quả chanh leo, lá chè xanh
và các loại ngũ cốc,…Tuy nhiên, các sản phẩm đồ uống nói chung và đồ uống lên
men nói riêng từ nguyên liệu khoai lang tím chưa hoặc ít được biết đến trên thị
trường thế giới và ở Việt Nam.
Khoai lang tím là cây lương thực hiện đang được trồng phổ biến ở các tỉnh
đồng bằng Sông Cửu Long, đặc biệt là tỉnh Vĩnh Long. Khoai lang tím đang được
phát triển rất mạnh do ưu điểm vượt trội về năng suất, chất lượng và thời vụ thu
hoạch cũng như hiệu quả kinh tế mà nó đem lại cho người dân. Ngoài giá trị cung
cấp các loại vitamin, các chất khoáng, tinh bột dễ tiêu hóa cùng một hàm lượng
đáng kể chất xơ thực phẩm, khoai lang tím Nhật Bản còn có những ưu điểm vượt
trội so với khoai lang thường do có chứa anthocyanin hàm lượng khá cao. Đây là
một hoạt tính sinh học tự nhiên không những tạo ra hình thức bắt mắt mà còn có
nhiều tác dụng như chống lão hóa, hạn chế sự giảm sức đề kháng do sự suy giảm
của hệ thống miễn dịch. Đó là lý do các nhà sản xuất ở Nhật Bản đã bắt đầu sử dụng
khoai lang tím làm nguyên liệu chủ yếu để chế biến một số loại sản phẩm chức
năng. Vì vậy, việc tạo ra sản phẩm đồ uống lên men từ khoai lang tím nhằm tạo ra
sản phẩm nước uống mới, có chứa hoạt chất sinh học tự nhiên đáp ứng xu hướng
tiêu thụ hiện nay của người tiêu dùng.
Tuy nhiên, cũng như các đồ uống khác thì hiện tượng biến màu và thay đổi
trạng thái của sản phẩm sau chế biến là một trong những nguyên nhân làm giảm
chất lượng cũng như độ hấp dẫn của sản phẩm lên men.
Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
‘‘Nghiên cứu xác định phương pháp nhằm ổn định màu sắc và trạng thái của
các sản phẩm đồ uống lên men từ khoai lang tím Nhật Bản”.

2

1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài

1.2.1. Mục đích
Đưa ra được các phương pháp nhằm ổn định màu và trạng thái của sản phẩm
rượu vang và nước uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản.
1.2.2. Yêu cầu
- Xác định được loại và nồng độ các chất phụ gia thích hợp nhằm ổn định
màu sắc của sản phẩm đồ uống lên men từ khoai lang tím Nhật Bản.
- Xác định được phương pháp và các thông số công nghệ nhằm ổn định trạng
thái của sản phẩm đồ uống lên men lactic từ khoai lang tím Nhật Bản.
- Xác định được phương pháp và các thông số công nghệ nhằm ổn định trạng
thái của rượu vang từ khoai lang tím Nhật Bản.

3

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về đồ uống lên men
Đồ uống lên men là tập hợp các sản phẩm đồ uống được chế biến từ các loại
nguyên liệu rau quả hoặc ngũ cốc và có sự tham gia của các các chủng vi sinh vật
(nấm men, mốc, vi khuẩn) nhằm biến đổi chất lượng của nguyên liệu ban đầu theo
hướng có lợi, đồng thời tạo ra sản phẩm phù hợp với nhu cầu và thị hiếu của ngườu
tiêu dùng.
2.1.1. Một số đồ uống lên men trên thế giới
Trong tự nhiên có rất nhiều sản phẩm được lên men như:
+ Đồ uống Boza: Boza là đồ uống thông dụng ở Anbani, Bulgari, Serbia,
Montenegro, Macedonia, Thổ Nhĩ Kỳ. Thức uống này được làm từ bột bắp, lúa mì
và gạo, là chất lỏng có độ nhớt cao, chứa axit lactic và cồn khoảng dưới 1% được
tạo ra trong quá trình lên men. Boza có màu vàng nhạt, vị chua ngọt tùy theo các
nước khác nhau [13].
Bột bắp, bột mì, bột gạo được trộn tương ứng với tỷ lệ (2 : 1 : 1) → nấu sôi
hỗn hợp với 5 lần nước trong 1 giờ, khuấy liên tục → làm mát về nhiệt độ phòng

qua đêm → chất sệt được pha loãng với tỷ lệ 2,5 : 1, thêm 20% đường và trộn kỹ →
cấy 2% chủng từ Boza mua thành phẩm ở chợ → vô trùng bình tam giác 1 lít chứa
500ml hỗn hợp đã cấy chủng → nuôi ở 30
0
C. Quá trình lên men được theo dõi
trong vòng 40 giờ [13].
+ Thức uống Amazake: là loại rượu của Nhật Bản được lên men từ gạo mà
chủ yếu là gạo lức. Amazake sử dụng Lactobacillus làm vi sinh vật lên men. Sản
phẩm có tinh bột, oligosarccharide, lactose, sữa nguyên kem.
Chúng tôi trình bày thứ đồ uống tương tự Amazake của tác giả Yuij ODA và
các cộng sự.
Gạo (16g) ngâm trong 24 giờ → cho thêm nước cất trong 30 phút → nấu
chín ở 105
0
C trong 20 phút → làm lạnh, thêm dung dịch nuôi cấy Lactobacillus
amylovorus vào → đường hóa ở 55
0
C trong 24 giờ ở pH = 4,2 → sản phẩm
Môi trường nuôi Lactobacillus amylovorus gồm: 2% sữa không kem, 0,1%
cao men (pH = 6,8), 1% glucose, sucrose, tinh bột hoặc bắp khô, nước 100ml. Khử
trùng ở 105
0
C trong 30 phút (nếu dùng bắp thì khử trùng ở 150
0
C trong 4 giờ).

4

Từ kết quả khảo sát tác động của nhiệt độ lên pH, nồng độ axit lactic và nồng
độ đường hòa tan trong dịch thu được cho thấy sự đường hóa ở 37

0
C và 45
0
C trong
24 giờ, vi khuẩn lactic đã tạo axit lactic một cách có hiệu quả từ đường (thủy phân
từ tinh bột của gạo). Hậu quả là dịch chứa nồng độ cao axit lactic làm xấu đi giá trị
cảm quan và vị chua quá mạnh không thể chấp nhận. Ngược lại dịch đường hóa ở
60
0
C, không còn vị chua cho sự lên men axit lactic bị ức chế bởi nhiệt độ cao. Điều
kiện tốt nhất là nhiệt độ đạt 55
0
C, pH=4,2, hàm lượng axit lactic là 1,89g/ml và độ
Brix của dung dịch đường là 8,7.
+ Đồ uống Sobia: là loại đồ uống được lên men từ bột malt và bột mì. Sản
phẩm có pH trong khoảng từ 3,37 - 5,53, nồng độ axit lactic từ 0,1- 0,3%.
Bột Malt (150-200g) + bột mì (150-200g) → thêm nước (8-10 lít) → trộn →
lọc qua vải thưa → thêm đường (7 - 10%) → thêm quế và bạch đậu khấu → trộn →
lên men ở nhiệt độ ấm (30 - 40
0
C) trong 24 giờ → sản phẩm. Khảo sát hàm lượng
vi sinh vật hiện diện trong 14 mẫu Sobia cho thấy: Tổng số vi khuẩn hiếu khí từ
4,17 - 8,09 log cfu/ml, trong khi đó vi khuẩn lactic tìm được từ 4,01 - 8,19 log
cfu/ml, Coliform từ 0,67 - 3,84 log cfu/ml, nấm men và mốc chiếm từ 3,06 - 6,29
log cfu/ml. Trong số 12 vi khuẩn lactic đã được phân lập 86% là Lactobacillus spp.
Gồm 96 thể phân lập và những loài vi khuẩn khác với tỷ lệ xác định. Ở tất các mẫu
Sobia, pH đều nằm trong khoảng từ 3,37 - 5,53. Nồng độ axit lactic từ 0,1 - 0,3%.
Kết quả nghiên cứu cho thấy sự lên men Sobia chính là sự lên men axit lactic [14].
+ Đồ uống Oat: Oat được lên men từ yến mạch. Vi sinh vật được sử dụng để
lên men là: Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus

acidophilus.
Yến mạch được làm sạch bên ngoài → xay bằng máy và lọc qua rây. Tinh
bột của yến mạch cũng được xay 3 lần để có tổng số chất xơ trong bột là cao nhất.
Đường đã được nghiền nhỏ mua từ chợ, inulin thu từ Orafti, nồng độ chất lỏng
protein. Giống vi khuẩn: Lactobacillus plantarum, L. paracasei, L. acidophilus[16].
Quy trình chế biến: Trộn 5% tinh bột, 4% đường, 0,2% inulin, 0,5% whey
protein tạo thành 1 hỗn hợp đồng nhất → đun nóng từ từ (mỗi phút tăng 1
0
C) cho
đến sôi và cho sôi đều trong 3 phút để phá vỡ tinh bột yến mạch → đem khử trùng
chất sệt vừa được nấu ở 121
0
C trong 15 phút → làm lạnh đến 37
0
C, khuấy trộn suốt
thời gian này để tránh sự tạo màng bề mặt [17].

5

+ Đồ uống Kunun Zaki: được tạo theo phương pháp truyền thống.
Hạt ngũ cốc rửa sạch → ngâm trong nước → xay ướt để tạo dạng paste
→chia làm 2 phần → phần lớn đem nấu sôi với nước → phần nhỏ đem nghiền với
các thành phần khác → lên men qua đêm → lọc → Kunun Zaki
Phương pháp cải tiến của Gaffa.T.
Hạt lúa miến rửa sạch → ngâm với nước ấm tỷ lệ 1 : 2 ở nhiệt độ 60 -70
0
C
và 0,5% sodium metabisulfit → ngâm trong 3 giờ → vớt ra và rửa kỹ với nước sạch
→ nghiền ướt cùng với các thành phần khác tạo dạng paste → chia thành 2 phần
theo tỷ lệ 1 : 3 → cho nước ấm vào và nấu sôi phần lớn tạo dạng gelatin (chất lỏng

trong suốt) → khi nhiệt độ hạ xuống còn 60 - 70
0
C, thêm phần paste nhỏ vào →
khuấy trộn, sự hóa lỏng và đường hóa xảy ra trong 6 giờ ở nhiệt độ 28 - 30
0
C → lọc
bằng vải vô trùng → đóng chai và thanh trùng Paster ở 60
0
C trong 30 phút → sản
phẩm Kunun - Zaki.
+ Đồ uống Kunun Zaki: được tạo theo phương pháp cải tiến của B.J.O
Efliuvwevwere.
Hạt kê (500g) → ngâm với 1 lít nước trong 24 giờ ở 27
0
C → gạn nước và
rửa sạch hạt kê, trộn thêm 10g gừng khô → cho nước vào với tỷ lệ 1 : 2 → chất sệt
được sàng lọc → lắng từ 3 - 5 giờ → chia làm 2 phần
→ phần 1 nấu với nước (tỷ lệ 1 : 2), làm nguội ở 45 - 50
0
C
→ phần 2 không nấu
→ hòa thêm 3 lít nước → lên men trong 8 giờ → thêm 2% đường → sản phẩm
Kunun - zaki.
+ Sữa chua yaourt: là sản phẩm lên men lactic từ sữa bò tươi, sữa bột hay
sữa động vật nói chung sau khi đã khử chất béo và thanh trùng vi khuẩn gây bệnh.
Ngoài ra, lên men còn được sử dụng để sản xuất sữa chua, rượu vang, bia,
2.1.2. Lợi ích của đồ uống lên men
Các sản phẩm lên men từ vi sinh vật có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh
vực như: thực phẩm, y học, mỹ phẩm, các sản phẩm lên men nói chung và đồ
uống lên men lactic nói riêng chiếm một vị trí đặc biệt. Các thực phẩm tạo thành do

quá trình lên men lactic rất phong phú như: đồ uống lên men từ ngũ cốc, phomai,
Trộn 2 phần theo tỷ lệ
1 : 1

6

sữa chua, rau củ, xúc xích khô, chao tương, … đều có tác dụng tốt cho sức khỏe và
được nhìn nhận qua các tác dụng sau:
+ Tăng khả năng tiêu hoá hấp thụ: Dưới tác dụng của men vi sinh vật, gluxit
dạng phức hợp được cắt nhỏ thành các đường mạch ngắn, chất đạm được cắt nhỏ
thành các axit amin dễ tiêu hoá hấp thụ. Lactose là đường chỉ có trong sữa, để tiêu
hoá đường sữa cần men lactaza, nhưng men này lại thường thiếu hụt ở người lớn và
người ít sử dụng sữa, tạo ra tình trạng rối loạn tiêu hoá sau khi uống sữa.
Khi lên men sữa chua, 70% đường lactose đã bị lên men và chuyển thành
axit lactic, nên sử dụng sữa chua dễ dung nạp hơn. Trong môi trường axit của thực
phẩm lên men, các khoáng chất như canxi, kẽm, tăng khả năng hoà tan giúp dễ dàng
hấp thụ hơn.
+ Tăng sức đề kháng: Thực phẩm lên men còn là nguồn cung cấp vi khuẩn
lactic - loại vi khuẩn có lợi trong đường ruột. Theo quy luật sinh tồn, vi khuẩn lactic
bám vào niêm mạc đường tiêu hoá, cạnh tranh chỗ bám làm kìm hãm sự phát triển
của vi sinh vật gây bệnh như Ecoli, Salmonella (gây tiêu chảy), vi khuẩn Pylori
(gây viêm loét dạ dày) và nấm Candida. Quá trình lên men còn tạo ra các chất
kháng thể, chất kháng sinh ức chế vi khuẩn có hại.
+ Tạo ra chất dinh dưỡng: Quá trình lên men làm tăng hàm lượng một số
vitamin. Sữa lên men thường giàu vitamin nhóm B. Nhờ các men, chất đạm được
cắt nhỏ thành các axit amin được hấp thu trực tiếp và dễ dàng. Các thực phẩm giàu
đạm lên men là nguồn cung cấp các axit amin như nước mắm, tương, phô-mai.
+ Loại trừ vi khuẩn có hại và các độc tố: Quá trình lên men có thể phân huỷ
các độc tố có trong thực phẩm như cyanogenic glucosid có trong khoai mì, măng
hay mycotoxin trong hạt ngũ cốc. Nếu sử dụng những thực phẩm này mà chưa qua

chế biến hoặc chế biến không đúng cách thì cyamid sẽ giải phóng vào trong cơ thể
và gây ngộ độc. Việc muối chua những loại thực phẩm này giúp loại bỏ được 90-
95% cyanogenic glucoside trong vòng 3 ngày. Cụ thể: lượng cyanogen glucoside
trong măng tươi ngâm chua là 2,2 mg/100g, trong khi măng tươi chưa luộc là 32-38
mg/100g.
Lên men lactic làm tăng nồng độ pH đã ức chế các vi khuẩn gây thối, các vi
khuẩn có hại và ký sinh trùng.

7

+ Đồ uống lên men từ ngũ cốc Boza được chứng minh là nguồn nguyên liệu
dồi dào cung cấp cho việc sản xuất Bacteriocin từ vi khuẩn lactic acid với hoạt tính
chống vi trùng gây hư hỏng thực phẩm và vi khuẩn gây bệnh. Đồng thời với sự hiện
diện của axit lactic sẽ giúp ích cho việc tiêu hóa của cơ thể được dễ dàng, làm đẹp
da và làm chậm quá trình lão hóa.
Oat là thức uống được lên men từ yến mạch, sử dụng các giống vi sinh vật
như Lactobacillus plantarum, L. paracasei, L. acidophilus được coi như là thực
phẩm chức năng cung cấp cùng lúc cả Probiotic và Prebiotic. Loại đồ uống yến
mạch này không chứa sữa như vẫn có thể thay thế sữa và sữa đậu nành nhất là rất
phù hợp với sức khỏe của người theo chế độ ăn chay.
Những đồ uống lên men từ ngũ cốc có khả năng thế chỗ những vi khuẩn
đường ruột có lợi bị kháng sinh phá huỷ. Hỗ trợ khả năng tiêu hoá và ngăn chặn các
vi khuẩn gây bệnh, điều trị sự tăng trưởng quá nhanh của các sinh vật có hại trong
ống tiêu hoá, làm giảm các triệu chứng rối loạn đường ruột kích ứng, có thể cả bệnh
viêm đường ruột.
2.2. Tổng quan về khoai lang tím
2.2.1. Nguồn gốc cây khoai lang
Khoai lang có tên khoa học là Ipomoea batatas (L.) Lamk là một loại thực
phẩm gần gũi với người dân Việt Nam. Củ và rau khoai lang còn là vị thuốc phòng
chữa bệnh đã được dùng từ lâu trong dân gian, có nơi còn gọi nó là “sâm nam”.

Theo Đông y, củ khoai lang tính bình, vị ngọt, có tác dụng bồi bổ cơ thể, ích khí,
cường thận, kiện vị, tiêu viêm, thanh can, lợi mật, sáng mắt. Các nhà khoa học đã
chứng minh rằng chất xơ trong thực phẩm có tác dụng hạn chế hấp thu cholesterol
trong ruột vào máu, hạn chế tỉ lệ mắc bệnh ung thư đại tràng. Theo Tây y, khoai
lang chứa một hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao và dễ được cơ thể tiêu hoá,
hấp thu và tận dụng. Ngoài ra, nó còn có chứa một số hoạt chất sinh học phòng và
chữa một số bệnh như ung thư, …. Khoai lang có thể thúc đẩy nhu động ruột, tránh
bị táo bón [5].
•
Nguồn gốc khoai lang tím Nhật Bản
Khoai lang tím Nhật Bản là một loại khoai lang được nghiên cứu đưa vào
sản xuất bởi Viện nghiên cứu nông nghiệp quốc gia Nhật Bản có tên là Okinawan.
Đây là một nguồn chất màu tím tốt và ổn định vì nó có sản lượng lớn với hàm

8

lượng anthocyanin cao (Ikuo SUDA và cộng sự, 2003), do Trung tâm Nghiên cứu
Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc nhập nội năm 1994 từ Công ty FSA.
Hình 2.1. Củ khoai lang tím tươi
2.2.2. Thành phần hoá học của khoai lang tím
Củ khoai lang có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng có lọi cho sức khoẻ.
Thành phần chủ yếu là carbonhydrate tinh bột, dễ được cơ thể tiêu hoá, hấp thu và
tận dụng. Theo các kết quả nghiên cứu của Trung tân nghiên cứu và phát triển rau
Châu Á khi phân tích 1600 mẫu khoai lang được trồng ở các địa điểm khác nhau
cho thấy hàm lượng chất khô của khoai lang là 12,74-41,20%, hàm lượng tinh bột
của khoai lang khô đạt 44,59-78,02%.
Ngoài thành phần tinh bột, khoai lang còn chứa nhiều chất dinh dưỡng khác
như: đường hoà tan 3%, protein 2%, vitamin 0,5%. 100g khoai lang tươi có 0,2g
chất béo, 0,9 g muối vô cơ (18 mg Ca, 20 mgP
2

O
5
, 0,4mg Fe), caroten 1,31g,
vitamin C 30mg, vitamin B1 0,04 mg, axít nicotinic 0,5mg. Khoai lang còn chứa
67% nước, có hoàng sắc tố, hồng sắc tố, ngoài ra trong thành phần của củ khoai
lang còn có một hàm lượng polyphenol đáng kể, khi bị tác động của men oxyhóa,
biến thành màu nâu. Khi phơi khô giá trị dinh dưỡng của khoai tăng lên rất nhiều,
trong 100g khoai lang khô có độ ẩm 11% có chứa 2,2g protid, 0,5 lipid, 80g glucid,
3,6g xenluloza, cung cấp cho cơ thể tới 342 calo.
Trong thành phần của củ khoai lang còn chứa nhiều muối khoáng và các
nguyên tố vi lượng rất cần cho cơ thể con người (34mg canxi; 49,4g photpho; 1mg
sắt; 0,3mg caroten).

9

Bảng 2.1. Thành phần hoá học của khoai lang (tính trong 100g sản phẩm) [2]
Sản phẩm
Thành phần
Củ tươi
Khoai lang
khô
Rau khoai
lang
Nước (g) 68 11 91,9
Lipit (g) 0,2 0,5
Đạm (g) 0,8 2,2 2,6
Gluxit (g)


Tổng 28,5 80 2,8

Đường 5 - -
Tinh bột 24,5 - -
Xơ (g) 1,3 3,6 1,4
Khoáng
(mg)

Ca 34 - 48
P 49,4 - 54
Fe 1 - -
Vitamin
(mg)


Caroten 0,3 - -
B
1

0,05 - -
B
2

0,05 - -
PP 0,6 - -
C 23 - 11
Bảng 2.2. Các axit amin có trong protein toàn phần (tính theo 16g N) [10]
Thành phần Hàm lượng Thành phần Hàm lượng
Arginin 2,9 Methionin 1,7
Histidin 1,4 Threonin 3,8
Lysine 1,3 Leucin 4,8
Trytophan 1,8 Isoleucin 3,6

Phenylalanin 4,33 Valin 5,6
Những nghiên cứu gần đây cho thấy trong khoai lang có chứ nhiều hoạt chất
chống oxy hoá có khả năng ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư, chống lão
hoá và làm sạch các chất bẩn trong mạch máu. Bao gồm các hợp chất phenol,
anthocyanin, carotenoid, trong đó khoai lang tím chứa nhiều chất chống oxy hoá
tổng số nhất, đó là hợp chất anthocyanin có mặt trong khoai lang tím với hàm lượng
khá cao, đây là một hoạt chất sinh học có tác dụng kháng oxy hoá rất mạnh, có khả

10

năng kiềm chế đột biến của tế bào ung thư, ngăn ngừa ung thư, hạ huyết áp, phòng
ngừa bệnh tim mạch. Đây là lý do các nhà sản xuất tại Nhật Bản sử dụng khoai lang
tím làm nguyên liệu chính để chế biến các loại đồ uống chức năng. Ngoài ra, chất
màu trong khoai lang tím hiện đang được một số nhà nghiên cứu trên thế giới
nghiên cứu để thu nhận chất màu thực phẩm thiên nhiên thay thế cho chất màu
nhân tạo.
Bảng 2.3. Hàm lượng các chất chống oxy hoá trong 100g
của các loại khoai lang [6]
Thành phần
Màu sắc củ khoai lang
Trắng Vàng Tím
Hợp chất phenolic (%) 0,55 - 1,36 0,77 - 1,16 0,02 - 3,04
Anthocyanins (%) 0 - 0,08 0,01 - 0,13 0,23 - 1,82
Carotenoids (%) 0,40 - 14,75 0,33 - 56,93 0,37 - 4,32
Tổng số chất chống oxy hoá
(µg trolox equiv/g)
809 – 2979 1424 – 3047 1751 – 5600
Hàm lượng chất khô (%) 25,7 - 40,7 25,4 - 37,0 33,2 - 41,7
Lượng tiền chất vitamine A có trong khoai lang tím rất cao (lên đến 9180
µg/100g), chỉ thua cải xanh (17535 µg/100g) và cà rốt (13485 µg/100g), còn lại cao

hơn rất nhiều so với xoài, nho, đu đủ, táo. Thiếu vitamine A rất phổ biến ở các nước
đang phát triển, là nguyên nhân chính gây bệnh khô võng mạc mắt ở trẻ em nên
Liên hợp quốc đã khuyến khích các nước đang phát triển sử dụng khoai lang để bổ
sung nguồn vitamin A [3].
Trong thành phần của khoai lang còn chưa khá nhiều sắt, canxi, kali và kẽm,
trong khi đó kẽm và sắt là 2 chất rất thiếu trong gạo, đây cũng là một điểm vượt trội
của khoai lang so với các loại nông sản phổ biến hiện nay (gạo). Như vậy, các vi
chất có trong khoai lang khá dồi dào, ăn khoai lang đơn thuần bảo đảm cung cấp
một lượng lớn vitamine A, đáp ứng 28% nhu cầu vitamine C, 25% chất manganese,
16% chất đồng, xơ và vitamine B6, 8%chất sắt và kali [4].

11

Bảng 2.4. Hàm lượng các chất vi lượng trong các loại khoai lang
Thành phần
Màu sắc củ khoai lang
Trắng Vàng Tím
Hàm lượng Sắt (ppm) 60,7 80,1 48,7
Hàm lượng Kẽm (ppm) 9,9 9,8 8,7
Hàm lượng Canxi (%) 0,14 0,19 0,18
Hàm lượng Kali (%) 0,87 0,96 0,90
Hàm lượng chất khô (%)

36,4 29,5 38,2
Cũng như các loại nông sản khác, thành phần và hàm lượng các chất có trong
củ khoai lang phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như giống, kỹ thuật trồng trọt, môi
trường canh tác và đặc biệt là phương pháp bảo quản và chế biến sau thu hoạch.
 Các nghiên cứu về khoai lang tím trên thế giới
Trong thành phần củ khoai lang tím có chứa một lượng chất anthocyanin
nhất định, đây là chất có tác dụng chống oxy hoá, phòng chống ung thư,…. Chính

vì vậy mà khoai lang tím đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu chế
biến để nhằm tạo ra các sản phẩm có lợi cho sức khoẻ con người.
Nghiên cứu của các nhà khoa học Trường Đại học bang Kansas (Mỹ) trình
bày tại Hội nghị Thực nghiệm Sinh học mới đây cho biết, khoai lang tím có chứa
một số thành phần chống ung thư, trong đó chủ yếu là anthocyanin, một chất sắc tố
tự nhiên thường được tìm thấy trong các loại rau củ, hoa quả màu tím như: nho, trái
việt quất, bắp cải tím, dâu,… Anthocyanin không những có tác dụng giảm nguy cơ
ung thư, kìm hãm sự phát triển của các tế bào gây ung thư mà còn có khả năng
chống oxy hoá cao, chống viêm, chống lão hoá và tăng cường hệ miễn dịch cho cơ
thể. So sánh thành phần anthocyanin giữa khoai lang tím và các loại khoai lang
khác, các nhà khoa học đều thấy lượng anthocyanin trong khoai lang tím cao hơn
đáng kể [11].
Các kết quả nhiên cứu của CHU Wen-jing, TENG Jian-wen, XIA Ning and
WEI Bao-yao (2007) về hoạt tính chống oxy hoá của rượu khoai lang tím đã cho
thấy rằng khả năng chống oxy hoá của rượu từ khoai lang tím mạnh hơn vang đỏ ở
cùng độ cồn 11%vol. Hoạt tính chống oxy hoá ở nước ép khoai lang tương đương
với ở rượu khoai lang trước và sau khi lên men [11].
Oki và các cộng sự tại Trung tân Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc gia Kyushu
Okinawa khu vực, Koshi, Kumamoto (2010) đã xác định 8 loại anthocyanin chính
trong 61 thực phẩm chế biến từ khoai lang tím giống Ayamurasaki và

12

Murasakimasari tại Nhật Bản. Các kết quả nghiên cứu đã xác định được lượng
anthocyanin trong 10 loại thực phẩm chính như bột khô, vải khô, khoai lang khô
thường giao động từ 53,22-936,26 mg/100g, còn trong 13 loại đồ uống bao gồm đồ
uống và giấm lên men có chứa lượng anthocyanin từ 1,19-131,95 mg/100ml và từ
33,00-376,39 mg/100g đối với 11 loại thực phẩm chiên, bao gồm cả chip và bánh
bột chiên, 1,01-69,75 mg/100g đối với 27 loại thực phẩm thứ cấp chế biến, bao gồm
cả các đồ ăn ngọt phương Tây và Nhật Bản. Cũng theo các nghiên cứu này, hàm

lượng anthocyanin peonidin vượt quá 70% tổng hàm lượng anthocyanin trong 9 loại
thực phẩm chế biến chính, 13 loại đồ uống, 6 loại thực phẩm chiên và 21 các thực
phẩm chế biến thứ cấp [15].
Tác giả Wei Na Fu, Tuo Ping Li, You Feng Jia, Zhong Sheng Zhao, Wei
Hou, Ying Chen (2011) đã nghiên cứu hoàn thiện công nghệ lên men rượu vang tím
bằng các biện pháp như sử dụng enzyme trong quá trình thuỷ phân tinh bột từ khoai
lang tím, làm trong rượu khoai lang tím bằng tác nhân làm trong chytosan, tăng khả
năng chống oxy hoá của sản phẩm rượu khoai lang tím bằng các gốc tự do… [18].
2.3. Anthocyanin và các yếu tố ảnh hưởng đến độ màu của anthocyanin
2.3.1. Giới thiệu chung về anthocyanin
Anthocyanin (tiếng Hy Lạp: anthos là hoa; kyanos là màu xanh đậm) là hợp
chất màu hữu cơ thiên nhiên, thuộc nhóm flavonoid có màu đỏ, đỏ tía, xanh. Trong
các chất màu thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên thì anthocyanin là họ màu phổ biến
nhất tồn tại trong hầu hết các thực vật bậc cao và tìm thấy được trong một số loại
rau, hoa, quả, hạt có màu từ đỏ đến tím (Phạm Thị Thanh Nhàn, 2011).
Các hợp chất anthocyanin xuất hiện rộng rãi trong khoảng ít nhất 27 họ, 73
loài và trong vô số giống thực vật sử dụng làm thực vật (Bridle và Timberlake,
1996). Các loại anthocyanin phổ biến nhất là các glucoside của cyanidin, kế đến là
pelargonidin, peonidin và delphinidin, sau đó petuidin và maldivin. Số lượng các 3-
glucoside nhiều gấp 2,5 lần các 3,5-glucoside. Loại anthocyanin hay gặp nhất chính
là Cyaidin-3-glucoside.
Anthocyanin có khả năng hòa tan trong nước và chứa trong các không bào.
Về bản chất, các Anthocyanin là những hợp chất glycoside của các dẫn xuất
polyhydroxy và polymethoxy của 2-phenylbenzopyrylium hoặc muối flavylium.
Cho đến nay, người ta đã xác định được 18 loại aglycon khác nhau, trong đó 6 loại
phổ biến nhất là pelargonidin, cyanidin, delphinidin, peonidin, petunidin và
maldivin.

13

Hình 2.2. Cấu trúc của anthocyanin
Anthocyanin là các dẫn xuất polyhydroxy hay polymetoxy glycosyl hoá của
2-phenylbenzopyrylium chứa 2 vòng benzoyl (A và B) cách nhau bởi một dị vòng
(C) (hình 2.2). Nói cách khác, anthocyanin là các hợp chất của anthocyanidin (tức
cation flavylium, hay bộ khung aglycon) với đường (có thể liên kết với các acid hữu
cơ trong trường hợp anthocyanin bị acyl hoá) [1].
Trong tự nhiên, anthocyanin rất hiếm khi ở trạng thái tự do (không bị
glycosyl hóa). Nhóm hydroxy tự do ở vị trí C-3 làm cho phân tử anthocyanidin trở
nên không ổn định và làm giảm khả năng hòa tan của nó so với anthocyanin tương
ứng. Vì vậy, sự glycosyl hóa luôn diễn ra, đầu tiên ở vị trí nhóm 3-hydroxy. Nếu có
thêm một phân tử đường nữa, vị trí tiếp theo bị glycosyl hóa thường gặp nhất là ở
C-5. Ngoài ra, sự glycosyl hóa còn có thể gặp ở các vị trí C-7, C-3’, C-5’ [1].
Loại đường phổ biến nhất là glucose, ngoài ra cũng có một vài loại
monosaccharide (như galactose, rammose, arabinose), các loại disaccharide (chủ
yếu là rutinose, sambubiose hay sophorose) hoặc trisaccharide tham gia vào quá
trình glycosyl hóa.
Sự methoxyl hóa các anthocyanin và các glucoside tương ứng diễn ra thông
thường nhất là ở vị trí C-3’ và C-5’, cũng có thể gặp ở vị trí C-7 và C-5. Tuy nhiên,
cho đến nay, người ta vẫn chưa tìm thấy môt hợp chất nào bị glycosyl hóa hay bị
methoxyl hóa trên tất cả các vị trí C-3, -5, -7 và -4’ do cần thiết phải còn ít nhất một
nhóm hydroxyl tự do ở C-5, -7 hay -4’ để hình thành dạng cấu trúc quinonoidal
base (dạng cấu trúc của anthocyanin thường tồn tại trong không bào thực vật có pH
từ 2,5 -7,5) [1].

14



Hình 2.3. Cấu trúc của một số anthocyanindin tự nhiên
Sự acyl hóa cũng có thể xảy ra ở vị trí C-3 của phân tử đường hay ester hóa
ở nhóm hydroxy C-6. Các nhóm acyl hóa chính là các phenolic acid như ρ-
coumeric, caffeic, ferulic hay sinapic acid và một loạt các acid như acetic, malic,
malonic, oxalic và succinic [1].
Hiện nay, từ thực vật đã phân lập được khoảng 539 anthocyanin khác nhau
(Andersen, 2005). Chúng khác nhau do sự khác nhau về nhóm chức R
1
đến R
7
có
trong phân tử. Các nhóm chức này có thể là nguyên tử hidro (-H), nhóm hidroxyl (-
OH), metoxy (-OCH
3
) hay là các phân tử đường khác nhau gắn với khung aglycon
bởi liên kết glucosid. Tuy nhiên chỉ có 6 loại anthocyanidin thường tìm thấy trong
thực vật là cyanidin, delphinidin, malvidin, pelargonidin, peonidin và petunidin.
Các glucosid của 3 loại anthocyanidin không bị metyl hóa (bao gồm cyanidin,
delphinidin và pelargonidin) là phổ biến nhất trong tự nhiên, chúng chiếm 80% sắc
tố có trong lá, 69% sắc tố trong quả và 50% sắc tố trong hoa (Shipp Jaclyn; Abdel –
Aal ElSayed M, 2010).

Hình 2.4.Công thức và chất màu anthocyanin từ khoai lang tím [12]
Một số loại anthocyanin phổ biến trong thực phẩm được trình bày ở bảng 2.5

15

Bảng 2.5. Các loại anthocyanin phổ biến trong thực phẩm
Loại nông sản Anthocyanin
Đậu đỏ, đậu đen Pelargonidin, cyanidin, delphinidin
Bắp cải đỏ Cyanindin
Cà tím Delphinidin
Củ hành Cyanidin, peonidin
Khoai Pelargonidin, cyanidin, delphinidin
Táo Cyanidin
Nho Cyanidin, delphinidin, peonidin, malvidin, petunidin
Xoài Peonidin
Cam Cyanidin, delphinidin
2.3.2. Tính chất của anthocyanin
Anthocyanin tinh khiết ở dạng tinh thể hay vô định hình là hợp chất khá
phân cực nên tan tốt trong dung môi phân cực.
Anthocyanin hoà tan tốt trong nước và trong dịch bão hoà. Khi kết hợp với
đường là cho phân tử anthocyanin hoà tan hơn.
Màu sắc của anthocyanin thay đổi phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, các chất màu
có mặt và nhiều yếu tố khác,… Khi tăng số lượng nhóm OH trong vòng benzene thì
màu càng xanh đậm.
Mức độ methyl hoá các nhóm OH ở vòng benzene càng cao thì màu càng đỏ.
Nếu nhóm OH ở vị trí thứ ba kết hợp với các gốc đường thì màu sắc cũng sẽ thay
đổi theo số lượng các gốc đường được đính vào nhiều hay ít.
Tuy nhiên, màu sắc của anthocyanin thay đổi mạnh nhất phụ thuộc vào pH
môi trường. Thông thường:
- Khi pH > 7 các anthocyanin có màu xanh và khi pH < 7 các anthocyanin có
màu đỏ.
- Ở pH = 1 các anthocyanin ở dạng muối oxonium có màu cam đến đỏ.
- Ở pH = 4 ÷ 5 chúng có thể chuyển về dạng bazo Cacbinol hay bazo

Chalcon không màu.
- Khi pH = 7 ÷ 8 lại về dạng bazo Quinoidal Anhydro có màu xanh.