ảnh hưởng của acid ascorbic đến sự biến đổi anthocyanins trong khoai lang tím nhật (ipomoea batatas l ) từ các quá trình chế biến nhiệt (nấu, hấp, sấy)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM








TRƯƠNG MỘNG KIỀU

ẢNH HƯỞNG CỦA ACID ASCORBIC ĐẾN SỰ
BIẾN ĐỔI ANTHOCYANINS TRONG KHOAI
LANG TÍM NHẬT (IPOMOEA BATATAS L.) TỪ
CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN NHIỆT
(NẤU, HẤP, SẤY)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM




Cần Thơ, 2014
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM


TRƯƠNG MỘNG KIỀU

ẢNH HƯỞNG CỦA ACID SACORBIC ĐẾN SỰ
BIẾN ĐỔI ANTHOCYANINS TRONG KHOAI
LANG TÍM NHẬT (IPOMOEA BATATAS L.) TỪ
CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN NHIỆT
(NẤU, HẤP, SẤY)
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
PGS.TS. NGUYỄN MINH THỦY


Cần Thơ, 2014
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng i


Luận văn đính kèm với đề tài “Ảnh hưởng của acid ascorbic đến động học biến đổi
anthocyanins trong khoai lang tím Nhật từ các quá trình chế biến nhiệt (nấu, hấp,
sấy)” do Trương Mộng Kiều thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn
thông qua.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2014

Giáo viên hướng dẫn



















Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng ii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả
trình bày trong đề tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
luận văn nào trước đây.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2014
Sinh viên thực hiện

Trương Mộng Kiều


















Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng iii

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập tại Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp
và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ, bằng sự nỗ lực của bản thân và sự
giúp đỡ tận tình của các Thầy Cô, gia đình và bạn bè, tôi đã hoàn thành luận văn tốt
nghiệp này.

Trước tiên, em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Cô Nguyễn Minh Thủy, người đã
trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ em rất nhiều trong suốt thời gian thực hiện
đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông
nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo
điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Xin gửi lời cảm ơn đến các anh Đinh Công Dinh, Nguyễn Ái Thạch đang công tác
tại phòng thí nghiệm D101 đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài.
Cảm ơn các bạn sinh viên Ngành Công nghệ Thực phẩm K37, Trường Đại học Cần
Thơ đã đồng hành cùng tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu.
Sau cùng, em xin cảm ơn gia đình đã luôn ủng hộ và động viên em trong suốt quá
trình học tập và nghiên cứu.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2014
Sinh viên



Trương Mộng Kiều










Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng iv

TÓM LƯỢC
Nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát ảnh hưởng của acid ascorbic đến sự biến
đổi anthocyanins trong khoai lang tím Nhật từ các quá trình chế biến nhiệt thông
thường (nấu, hấp, sấy). Acid ascorbic được sử dụng với các nồng độ 1, 2 và 3 g/l.
Hàm lượng anthocyanin được phân tích bằng phương pháp pH vi sai.
Kết quả khảo sát cho thấy khi bổ sung acid ascorbic vào quá trình ngâm làm tăng
đáng kể hàm lượng anthocyanin sau khi đã xử lý nhiệt. Hàm lượng anthocyanin sau
khi nấu, hấp và sấy tăng so với khoai lang sau khi nấu, hấp và sấy không bổ sung
acid ascorbic.
Kết quả phân tích cho thấy khi bổ sung acid ascorbic với nồng độ là 2 g/l thì hàm
lượng anthocyanin thu được là cao nhất. Đồng thời, hàm lượng anthocyanin duy trì
cao nhất khi thời gian xử lý nhiệt đối với quá trình nấu là 3 phút, hấp là 4 phút và
sấy trong thời gian 360 phút.

Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng v

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ii
LỜI CẢM ƠN iii
TÓM LƯỢC iv
MỤC LỤC .v
DANH SÁCH BẢNG vii
DANH SÁCH HÌNH viii
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1
CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
2.1 Giới thiệu về khoai lang 2
2.1.1 Nguồn gốc và phân loại thực vật 2
2.1.2 Đặc điểm sinh học 3
2.1.3 Phân bố 3
2.1.4 Sản lượng 3
2.1.5 Cấu tạo 4
2.1.6 Thành phần hóa học 4
2.1.7 Giá trị dinh dưỡng của khoai lang 6
2.1.8 Công dụng của khoai lang 6
2.2 Chất màu anthocyanin 7
2.2.1 Giới thiệu chung về anthocyanin 7
2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến anthocyanin 11
2.2.3 Ứng dụng của anthocyanin 13
2.3 ACID ASCORBIC 16
2.3.1 Cấu tạo 16

2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến acid ascorbic 17
2.3.3 Ứng dụng 17
2.4 Sơ lược các quá trình chế biến nhiệt 18
2.4.1 Quá trình nấu 18
2.1.2 Quá trình hấp 19
2.4.3 Quá trình sấy 20
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng vi

3.1 Phương tiện thí nghiệm 21
3.1.1 Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm 21
3.1.2 Dụng cụ và thiết bị 21
3.1.3 Nguyên vật liệu 21
3.1.4 Hóa chất 21
3.2 Phương pháp thực hiện 21
3.2.1 Quy trình thí nghiệm 21
3.2.2 Thuyết minh quy trình 22
3.2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 23
3.2.4 Chỉ tiêu phân tích 24
3.2.5 Phương pháp xử lý số liệu 25
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26
4.1 Ảnh hưởng của acid ascorbic đến sự biến đổi anthocyanin trong khoai lang
tím Nhật trong quá trình nấu 26
4.2 Ảnh hưởng của acid ascorbic đến sự biến đổi anthocyanin trong khoai lang
tím Nhật trong quá trình hấp 31
4.3 Ảnh hưởng của acid ascorbic đến sự biến đổi anthocyanin trong khoai lang
tím Nhật trong quá trình sấy 36
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 41
5.1 Kết luận 41

5.2 Đề nghị 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO 42
PHỤ LỤC 1 ix
PHỤ LỤC 2 ix





Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng vii

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Diện tích, năng suất và sản lượng của cây khoai lang ở Việt Nam 4
Bảng 2.2 Thành phần hóa học của khoai lang tím Nhật (100g) 5
Bảng 2.3 Sáu loại anthocyanidin phổ biến nhất trong thực phẩm 8
Bảng 2.4 Khả năng chỉ thị màu của dung dịch anthocyanin 10
Bảng 2.5 Đặc điểm của một số anthocyanin phổ biến 13
Bảng 2.6 Các loại anthocyanidin thường gặp trong thực phẩm 15
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của acid ascorbic đến sự biến đổi hàm lượng anthocyanin (%)
trong khoai lang tím Nhật trong quá trình nấu 26
Bảng 4.2 Phân tích ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic (g/l) và thời gian (phút)
đến hàm lượng anthocyanin (%) 29
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của acid ascorbic đến sự biến đổi hàm lượng anthocyanin (%)
trong khoai lang tím Nhật trong quá trình hấp 31
Bảng 4.4 Phân tích ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic (g/l) và thời gian (phút)
đến hàm lượng anthocyanin (%) 34
Bảng 4.5 Ảnh hưởng của acid ascorbic đến sự biến đổi hàm lượng anthocyanin (%)
trong khoai lang tím Nhật trong quá trình sấy 36
Bảng 4.6 Phân tích ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic (g/l) và thời gian sấy

(phút) đến hàm lượng anthocyanin (%) 39












Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng viii

DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Khoai lang tím Nhật 2
Hình 2.2 Cấu trúc cơ bản của aglucon của anthocyanin 8
Hình 2.3 Sự biến đổi dạng anthocyanin theo pH 10
Hình 2.4 Công thức cấu tạo của L-ascorbic acid 16
Hình 3.1 Quy trình đề nghị trích ly anthocyanin trong khoai lang tím Nhật 22
Hình 4.1 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi hàm lượng anthocyanin khi bổ sung acid
ascorbic và không bổ sung acid ascorbic theo thời gian nấu 27
Hình 4.2 Sự thay đổi màu sắc khoai lang tím sau khi nấu 28
Hình 4.4 Tương quan giữa hàm lượng anthocyanin (%) và nồng độ acid ascorbic
(g/l) theo thời gian xử lý (phút) 30
Hình 4.3 Tương quan giữa hàm lượng anthocyanin ước tính và thực nghiệm theo
phương trình hồi quy 30
Hình 4.5 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi hàm lượng anthocyanin khi bổ sung acid

ascorbic và không bổ sung acid ascorbic theo thời gian hấp 32
Hình 4.6 Sự thay đổi màu sắc khoai lang tím sau khi hấp 33
Hình 4.7 Tương quan giữa hàm lượng anthocyanin ước tính và thực nghiệm theo
phương trình hồi quy 35
Hình 4.8 Tương quan giữa hàm lượng anthocyanin (%) và nồng độ acid ascorbic
(g/l) theo thời gian xử lý nhiệt (phút) 35
Hình 4.9 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi hàm lượng anthocyanin khi bổ sung acid
ascorbic và không bổ sung acid ascorbic theo thời gian sấy 37
Hình 4.10 Sự thay đổi màu sắc khoai lang tím sau khi sấy 38
Hình 4.11 Tương quan giữa hàm lượng anthocyanin ước tính và thực nghiệm theo
phương trình hồi quy 39
Hình 4.12 Tương quan giữa hàm lượng anthocyanin (%) và nồng độ acid ascorbic
(g/l) theo thời gian xử lý nhiệt (phút) 40





Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 1

CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Từ lâu, khoai lang đã được ưa chuộng trong khẩu phần ăn của gia đình Việt Nam,
khoai lang không chỉ được sử dụng như rau trong các bữa ăn mà còn có thể được sử
dụng như các loại lương thực (độn vào cơm, ăn thay cơm…). Ngày nay, khoai lang
ngày càng được ưa chuộng hơn không chỉ ở Việt Nam mà trên toàn thế giới do
hương thơm, vị ngọt dễ ăn. Để đáp ứng nhu cầu đó, khoai lang luôn được chú trọng
nghiên cứu thâm canh và lai tạo nhiều giống mới cho năng suất cao, phẩm chất tốt.
Trong đó thì khoai lang tím giống Nhật đang thu hút nhiều nghiên cứu ứng dụng

trong thực phẩm (làm rượu, mứt, sữa tiệt trùng, si rô,…) bởi màu sắc đẹp, hương vị
thơm ngon. Bên cạnh đó, khoai lang tím Nhật còn chứa các thành phần dinh dưỡng
cao có tính dược liệu, nhất là hàm lượng anthocyanin rất cao. Anthocyanin là một
chất màu thực phẩm quan trọng, ứng dụng rộng rãi trong các sản phẩm thực phẩm
và dược phẩm. 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 hóa
cao, chống viêm, chống lão hóa và tăng cường hệ miễn dịch cho cơ thể. Chính vì
vậy, nhiều nghiên cứu trích ly anthocyanin trên rau quả nhằm tạo được chất màu
thực phẩm an toàn cho người sử dụng. Anthocyanin trong khoai lang tím Nhật có
màu sắc đậm, đẹp là nguồn nguyên liệu tốt để trích ly anthocyanin làm chất màu
ứng dụng trong thực phẩm.
Tuy nhiên, anthocyanin lại rất dễ bị thất thoát trong các quá trình chế biến dưới tác
động của nhiệt độ, ánh sáng, sự hiện diện của oxy, ion kim loại,… Các yếu tố này
ảnh hưởng rất lớn đến sự biến đổi hàm lượng anthocyanin trong thực phẩm. Vì vậy,
phương pháp bảo vệ anthocyanin là vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu để giúp
hạn chế tối đa sự tổn thất nguồn chất màu quý giá này.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của nghiên cứu nhằm tìm hiểu tác động của acid ascorbic đến sự duy trì
hàm lượng anthocyanin trong khoai lang tím Nhật từ các quá trình chế biến nhiệt
(nấu, hấp, sấy).




Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 2

CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu về khoai lang
2.1.1 Nguồn gốc và phân loại thực vật

Năm 1942, Christopher Clumbus đã phát hiện ra khoai lang được trồng ở
Hispaniola và Cuba, từ đó khoai lang mới thực sự lan rộng ra khắp châu Mỹ và di
thực ra khắp thế giới.
Khoai lang có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới châu Mỹ, nó được con người trồng
cách đây trên 5000 năm. Nó cũng được biết tới trước khi có sự thám hiểm của
người phương Tây tới Polynesia. Cây khoai lang được đưa vào Trung Quốc năm
1594 và Papuaniu Ghinê khoảng 300 – 400 năm trước.
Khoai lang có tên khoa học là Ipomoea batatas (L.), thuộc họ Convolvulaceae, bộ
Solanales (Kang et al., 2014), là một loại thực phẩm gần gũi với người dân Việt.
Khoai lang là một nguồn cung cấp rau ăn củ quan trọng, được sử dụng trong vai trò
của cả rau lẫn lương thực. Các lá non và thân non cũng được sử dụng như một loại
rau. Khoai lang có quan hệ họ hàng xa với khoai tây (Solanum tuberosum) có nguồn
gốc từ Nam Mỹ và quan hệ họ hàng rất xa với khoai mỡ (một số loài trong chi
Dioscorea) là các loài có nguồn gốc từ châu Phi và châu Á.









Hình 2.1 Khoai lang tím Nhật
(Nguồn:
truy cập ngày 19/11/2014)
Ngày nay, khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và ôn đới
ấm với lượng nước đủ để hỗ trợ sự phát triển của nó.
Ở Việt Nam, khoai lang được trồng rất phổ biến, trước đây chủ yếu ở đồng bằng các
vùng đất bãi ven sông, nay khoai lang đã được trồng nhiều ở cả các vùng đồi, trung

du từ Bắc vào Nam ( cập ngày 19/11/2014).
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 3

2.1.2 Đặc điểm sinh học
Khoai lang là loài cây thân thảo dạng dây leo sống lâu năm, có các lá mọc so le hình
tim hay xẻ thùy chân vịt, các hoa có tràng hợp và kích thước trung bình. Khoai lang
trồng ở vùng nhiệt đới thường có thân bò, trồng ở vùng ôn đới thường có dạng bụi.
Rễ củ ăn được có hình dáng thuôn dài và thon, lớp vỏ nhẵn nhụi có màu từ đỏ, tím,
nâu hay trắng. Lớp cùi thịt có màu từ trắng, vàng, cam hay tím tùy theo giống.
Khoai lang là cây màu ưa ẩm nên được trồng phổ biến ở các nước nhiệt đới. Ở nước
ta khoai lang giữ vị trí quan trọng sau lúa và bắp. Từ đồng bằng đến trung du đều
trồng khoai lang, đặc biệt các vùng có nhiều đất cát và phù sa. Khoai lang dễ trồng,
mỗi năm có thể trồng được nhiều vụ trong năm, trong đó vụ đông xuân và thu đông
là hai vụ chính.
2.1.3 Phân bố
Khoai lang là cây trồng quan trọng được trồng ở nhiều vùng khác nhau trên thế giới
như: châu Á, châu Phi, châu Mĩ Latinh. Ở nước ta khoai lang được trồng chủ yếu ở
các tỉnh như Kiên Giang, Vĩnh Long, Đắk Nông, Lâm Đồng cho sản lượng khá và
đem lại thu nhập ổn định cho các khu vực này.
2.1.4 Sản lượng
Khoai lang là cây lương thực quan trọng nhất thứ bảy trên thế giới, sau lúa mì, gạo,
ngô, khoai tây, lúa mạch và sắn (FAO, 1993) (Choong, 2005; Kim et al., 2010).
Năm 2008, toàn thế giới có 111 nước trồng khoai lang (FAO, 2009) trên diện tích
khoảng 8,17 triệu ha. Trong đó 95% tại các nước đang phát triển, năng suất bình
quân khoảng 13,46 tấn/ha, sản lượng 110,13 triệu tấn (so với năm 2005 là 123,27
triệu tấn và năm 1961 là 98,19 triệu tấn).
Việt Nam có sản lượng khoai lang 1,32 triệu tấn, đứng thứ năm của toàn thế giới
sau Trung Quốc (85,21 triệu tấn), Nigeria (3,31 triệu tấn), Uganda (2,70 triệu tấn)
và Indonesia (1,87 triệu tấn). Diện tích, năng suất và sản lượng của khoai lang ở

Việt Nam được trình bày ở Bảng 2.1.







Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 4

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất và sản lượng của cây khoai lang ở Việt Nam
Năm
2000
2005
2006
2007
2008
2009
Diện tích (1000 ha)
28
35
37,6
38,4
41,2
37,5
Năng suất (tạ/ha)
112,7
105,7
111,4

113,6
118,2
117,9
Sản lượng (1000 tấn)
316
370
419,2
436,7
486,2
442,8
(Nguồn: truy cập ngày 19/11/2014)
2.1.5 Cấu tạo
Khoai lang là loại củ không có lõi. Dọc theo củ có hệ thống xơ nối ngọn củ với đuôi
củ. Các mắt trên củ có thể là rễ của củ hay mầm. Cấu tạo củ khoai lang gồm ba
phần: vỏ ngoài, vỏ cùi và thịt củ.
- Lớp vỏ ngoài tương đối mỏng, chiếm khoảng 1% trọng lượng củ gồm những tế
bào xếp thành dày chứa sắc tố, tùy theo giống mà chứa sắc tố khác nhau. Cấu tạo
thành tế bào chủ yếu là cellulose và hemicelluloses có tác dụng làm giảm các tác
động từ bên ngoài và hạn chế sự bay hơi nước của khoai lang trong quá trình bảo
quản.
- Vỏ cùi chiếm khoảng 5 – 12% gồm những tế bào thành mỏng chứa tinh bột,
nguyên sinh chất và dịch thể. Trong dịch thể có nhiều chất khác nhau như tannin,
sắc tố, enzyme… Hàm lượng tinh bột trong các tế bào này ít hơn so với các tế bào
thịt củ.
- Thịt củ gồm những tế bào nhu mô có chứa tinh bột, các hợp chất nitơ và một số
nguyên tố vi lượng. Giữa các lớp tế bào nhu mô đôi khi còn có các lớp tế bào thành
dày, cấu tạo từ cellulose chạy dọc theo củ. Tinh bột của khoai lang tập trung chủ
yếu ở phần thịt củ. Mủ khoai lang không những nhiều ở lớp vỏ cùi mà trong thịt củ
cũng nhiều (Bùi Đức Hợi và ctv, 2007).
2.1.6 Thành phần hóa học

Cũng như các loại khoai lang khác, trong khoai lang tím có thành phần chủ yếu là
tinh bột, dễ được cơ thể tiêu hoá và hấp thụ (Trương Thị Minh Hạnh và Lê Viết
Triển, 2009). Cùng với tinh bột khoai lang cũng chứa nhiều xơ tiêu hóa, vitamin A,
vitamin C và vitamin B6 (Choong, 2005; Oke and Workneh, 2013; Panda and
Sonkamble, 2012).
Thành phần hóa học của khoai lang tím Nhật được trình bày ở bảng 2.2.



Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 5

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của khoai lang tím Nhật (100g)
Thành phần
Hàm lượng
Đơn vị
Nước
77,28
g
Đường
4,18
g
Protein
1,57
g
Béo
0,05
g
Carbohydrate
20,12

g
Chất tro
0,49
g
Chất xơ
3,00
g
Vitamin C
2,40
mg
Vitamin A
709,00
µg
Vitamin E
0,26
mg
Vitamin B6
0,21
mg
Thiamin
0,08
mg
Riboflavin
0,06
mg
Calcium
30,00
mg
Potassium
337,00

mg
Magnesium
25,00
mg
(Nguồn: Panda and Sonkamble, 2012)
Chất khô: củ khoai lang cũng như các loại rễ củ và thân củ khác, thường có hàm
lượng nước cao nên hàm lượng chất khô thấp. Trung bình xấp xỉ 30% và luôn phụ
thuộc vào các yếu tố như: giống, nơi trồng, khí hậu, độ dài ngày, loại đất, tỷ lệ sâu
bệnh và kỹ thuật trồng trọt.
Glucid là thành phần chủ yếu của chất khô, chiếm khoảng 80 – 90% hàm lượng chất
khô, khoảng 24 – 27% trọng lượng tươi. Thành phần glucid chủ yếu là tinh bột và
đường, ngoài ra còn chứa một lượng nhỏ pectin, cellulose và hemicellulose. Thành
phần tương đối của glucid biến động không những phụ thuộc vào giống, độ chín mà
còn phụ thuộc vào thời gian bảo quản.
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 6

Tinh bột: bao gồm hai thành phần là amylase và amylosepectin. Tinh bột là thành
phần quan trọng trong khoai lang, nó không chỉ chiếm hàm lượng lớn mà còn ảnh
hưởng đến khả năng trích dịch màu của khoai do tính chất hồ hóa của nó.
Đường: sự biến động về hàm lượng đường tổng số từ 0,30 – 5,64% trọng lượng chất
tươi. Hàm lượng đường trong khoai lang khoảng 3,63 – 6,77%. Yếu tố quan trọng
ảnh hưởng đến hàm lượng đường là giống. Thành phần đường chủ yếu trong khoai
là đường saccharose, glucose, fructose và maltose.
Xơ dễ tiêu: đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng. Nó có vai trò trong việc
phòng chống một số bệnh như: ung thư, tiểu đường, tim mạch… Xơ ăn được bao
gồm các hợp chất pectin, cellulose và hemicellulose.
Protein: hàm lượng protein trong củ khoai lang thô không cao, trung bình chiếm
khoảng 5% trọng lượng chất khô hay 1,5% trọng lượng chất tươi. Protein chính của
khoai là sporanin (chiếm khoảng 80% protein hòa tan).

Chất màu: trong khoai lang tím có chứa anthocyanin, đây là một hợp chất thuộc
nhóm flavonoid. Anthocyanin là chất màu tự nhiên có nhiều tính chất, tác dụng quý
báu, bởi vậy nó được sử dụng ngày càng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm
cũng như trong y học.
2.1.7 Giá trị dinh dưỡng của khoai lang
Khoai lang được xem như nguồn cung cấp calo chủ yếu, lượng calo cao hơn khoai
tây (113 calo so với 175 calo/100g). Thành phần dinh dưỡng chính của khoai lang
là đường và tinh bột, ngoài ra còn có các thành phần khác như: protein, các vitamin
(vitamin C, tiền vitamin A, B1, B2, B6…), các chất khoáng (K, Ca, Mg, P, Fe…)
góp phần quan trọng trong dinh dưỡng của con người (Oke and Workneh, 2013;
Panda and Sonkamble, 2012).
Mặc dù lá và thân non ăn được, nhưng rễ củ nhiều tinh bột mới là sản phẩm chính
và quan trọng nhất của khoai lang. Trong một số quốc gia khu vực nhiệt đới thì
khoai lang là loại lương thực chủ yếu. Tất cả các giống khoai lang đều cho củ có vị
ngọt, dù nhiều hay ít. Mặc dù có vị ngọt, nhưng khoai lang trên thực tế là thức ăn tốt
cho những người mắc bệnh đái tháo đường (Kang et al., 2014) do các nghiên cứu sơ
bộ trên động vật cho thấy nó hỗ trợ cho sự ổn định nồng độ đường trong máu và
làm giảm sức kháng insulin.
2.1.8 Công dụng của khoai lang
Trong hệ thống xếp hạng thực phẩm cho thấy khoai lang là loại thực phẩm truyền
thống giàu chất dinh dưỡng. Khoai lang được xem là một loại lương thực, thực
phẩm tốt cho việc đa dạng hóa các chất bột đường trong khẩu phần ăn, hỗ trợ quá
trình tiêu hóa vì chúng rất dễ tiêu hóa và chứa nhiều chất xơ nên dễ nhuận trường.
Khoai lang chứa ít chất béo và không có cholesterol. Năng lượng của khoai lang
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 7

cũng tương đương khi so với cơm hay khoai tây. Nếu chúng ta ăn bổ sung hoặc ăn
dặm thêm khoai lang sẽ là cách cung cấp thêm bột đường và năng lượng trong
trường hợp ăn cơm ít hoặc chậm tăng cân ở trẻ. Khoai lang thường được luộc, rán

hay nướng. Chúng có thể được chế biến thành tinh bột và được thay thế một phần
bột mì. Trong công nghiệp người ta dùng khoai lang để sản xuất tinh bột và cồn
công nghiệp (Bùi Đức Hợi và ctv, 2007).
Khám phá gần đây cho thấy trong khoai lang có chứa nhiều chất chống oxy hóa
ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư, chống lão hóa và làm sạch các chất bẩn
trong mạch máu (Hwang et al., 2011). Bao gồm các hợp chất phenol, anthocyanin
(có nhiều trong khoai lang tím), carotenoid (Choong, 2005; Tokusoglu and Yildrim,
2012), trong đó khoai lang tím chứa nhiều chất chống oxy hóa tổng số nhất, kế đến
là khoai lang hồng và khoai lang bí. Đó là lý do ở Nhật lấy khoai lang tím và khoai
lang bí để làm nước ép, loại nước uống của thực phẩm chức năng (Suda et al.,
2003).
2.2 Chất màu anthocyanin
2.2.1 Giới thiệu chung về anthocyanin
2.2.1.1 Sơ lược về anthocyanin
Anthocyanin là hợp chất màu hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên (Elyana et al., 2011),
thuộc nhóm flavonoid (Jawi et al., 2012), có màu đỏ, đỏ tía. Anthocyanin là chất
màu thiên nhiên được sử dụng an toàn trong thực phẩm và dược phẩm (Phạm Thị
Thanh Nhàn và ctv, 2011). 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 các loại rau, hoa, quả, hạt có màu từ đỏ đến tím (Choong, 2005;
Shipp and Abdel-Aal, 2010) như: quả nho, quả dâu, quả cà tím, bắp cải tím, khoai
lang tím, lá tía tô, đậu đen, gạo nếp than…(Nguyễn Thị Hiển và ctv, 2012).
Ngoài tác dụng là chất tạo màu thiên nhiên được sử dụng an toàn trong thực phẩm,
tạo ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm; theo các nghiên cứu khoa học
được công bố trong những năm gần đây, anthocyanin còn là hợp chất có nhiều hoạt
tính sinh học quý như khả năng chống oxy hóa cao (Hwang et al., 2011; Jawi et al.,
2012) nhờ hạn chế sự hình thành các gốc tự do, tăng cường sức đề kháng, có tác
dụng làm bền thành mạch, chống viêm, hạn chế sự phát triển của các tế bào ung thư
(Wang et al., 2010; Nikkhah et al., 2010), tác dụng chống các tia phóng xạ…
(Trương Thị Minh Hạnh và Lê Viết Triển, 2009).

2.2.1.2 Cấu trúc của anthocyanin
Anthocyanidin là cấu trúc cơ bản của anthocyanin. Anthocyanidin (aglycon hay
dạng flavylium cation) gồm vòng A liên kết với nhân dị vòng C chứa oxy, vòng C
liên kết C-C với vòng thơm B. Khi anthocyanidin ở dạng glycoside (liên kết với
đường), chúng được gọi là anthocyanin (Jian, 2004).
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 8

Các gốc đường có thể đươc gắn vào vị trí 3, 5, 7; thường được gắn vào vị trí 3 và 5
còn vị trí 7 rất ít (Svensson, 2010). Phân tử anthocyanin gắn đường vào vị trí 3 gọi
là monoglycozit, ở vị trí 3 và 5 gọi là diglycozit (Huỳnh Thị Kim Cúc và ctv, 2010).
Các loại monosaccharide phổ biến nhất của anthocyanins là glucose, rhamnoza,
galactose, arabinose và xylose (Jian, 2004; Lopes et al., 2011; Shipp and Abdel-Aal,
2010). Disaccharides và trisaccharide tìm thấy thường xuyên nhất trong
anthocyanins là rutinose, sophorose, sambubiose và glucorutinose.








Hình 2.2 Cấu trúc cơ bản của aglucon của anthocyanin
(Nguồn: Huỳnh Thị Kim Cúc, 2010)
Anthocyanin là các dẫn xuất polyhydroxyl và methoxyl của flavylium (Lopes et al.,
2011). Hiện nay, người ta đã biết đến 22 loại anthocyanidin khác nhau nhưng trong
đó chỉ có 6 loại phổ biến nhất trong thực phẩm (Svensson, 2010; Jian He, 2004;
Hamouz et al., 2011; Shipp and Abdel-Aal, 2010) (Bảng 2.3), chúng khác nhau là
do độ hydroxyl và methoxyl hóa vòng B (Nikkhah et al., 2010).

Bảng 2.3 Sáu loại anthocyanidin phổ biến nhất trong thực phẩm
Anthocyanidin
R
1
R
2
Pelargonidin
-H
-H
Cyanidin
-H
-OH
Delphinidin
-OH
-OH
Peonidin
-H
-OCH
3

Petunidin
-OH
-OCH
3
Malvidin
-OCH
3

-OCH
3

(Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010)
OH
OH
OH
OH
A
O
+
3
7
R
1
5
R
2
B
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 9

2.2.1.3 Tính chất của anthocyanin
Hầu hết anthocyanin đều tan trong nước (Elyana et al., 2011; Shipp and Abdel-Aal,
2010), tạo kết tủa khi đun sôi và có sự hiện diện của ion kim loại. Anthocyanin bị
thủy phân tạo anthocyanidin và carbohydrate, anthocyanidin ít tan trong nước hơn
anthocyanin và không tìm thấy ở dạng tự do trong tự nhiên.
Anthocyanin Anthocyanidin + Monose
Trong mô thực vật, có một nhóm sắc tố giống như anthocyanidin nhưng khác nhau
ở carbohydrate, là hợp chất được tạo thành từ sự thủy phân anthocyanin với acid
hydrochloride như pelagonidin chloride, cyanidin chloride và delphinidin chloride.
Các dẫn xuất methyl của vòng benzene bao gồm các chất peonidin, syringidin,
petunidin, malvidin và hirsutidin. Một vài loại sắc tố anthocyanin tự nhiên được tìm

thấy là ester của organic acid, p-hydroxy benzoic acid, maloic acid, p-hydroxy
cinnamic acid và p-cumaric acid được tìm thấy. Sự ester hóa không chỉ ở nhóm
hydroxyl của phân tử anthocyanidin mà còn trên cả phân tử carbohydrate.
Khi tăng số nhóm hydroxyl vào phân tử sẽ làm cho nó chuyển từ màu hồng sang
màu xanh. Khi thay nhóm hydroxyl bằng nhóm methoxyl sẽ làm ngược lại khuynh
hướng đổi màu (Jian, 2004; Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010). Mức độ methyl hóa
nhóm OH trong vòng benzene càng cao thì màu càng đỏ. Nếu nhóm -OH ở vị trí thứ
ba kết hợp với gốc đường thì màu sắc cũng sẽ thay đổi theo số lượng gốc đường
đính vào nhiều hay ít.
Ở pH thấp, anthocyanin thường có màu đỏ và trở nên không màu khi ở pH cao rồi
thành xanh dương ở pH cao hơn nữa. Ở pH = 1, các anthocyanin thường ở dạng
muối oxonium màu cam đến đỏ, ở pH = 4 – 5 chúng có thể chuyển về dạng bazơ
carbinol hay bazơ chalcon không màu, ở pH 7 – 8 lại về dạng bazơ quinoidal
anhydro màu xanh (Huỳnh Thị Kim Cúc và ctv, 2010; Trần Hoàng Quyên, 2010;
Svensson, 2010; Shipp and Abdel-Aal, 2010). Ở pH cao hơn, các anthocyanin tự do
sẽ bị phân rã thông qua chromenol và α-diketone tạo thành aldehyde và acid
carboxylic. Sự biến đổi màu anthocyanin theo pH được biểu diễn ở Hình 2.3.
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 10


Hình 2.3 Sự biến đổi dạng anthocyanin theo pH
(Nguồn: Lopes et al., 2011)
Anthocyanin tinh khiết ở dạng tinh thể hoặc vô định hình là hợp chất khá phân cực
nên tan tốt trong dung môi phân cực. Màu sắc của anthocyanin luôn thay đổi phụ
thuộc vào pH, các chất màu có mặt và nhiều yếu tố khác, tuy nhiên màu sắc của
anthocyanin thay đổi mạnh nhất phụ thuộc vào pH môi trường (Huỳnh Thị Kim Cúc
và ctv, 2010; Nguyễn Thị Hiển và ctv, 2012; Aishah et al., 2013).
Bảng 2.4 Khả năng chỉ thị màu của dung dịch anthocyanin
pH

1 – 3
4
5 – 6
7
8
9
10 – 11
12
Màu
Đỏ
Hồng
Hồng
tím
Tím
Xanh
dương
Xanh
lá
Xanh lá
cây
Xanh
lá mạ
(Nguồn: truy cập ngày 20/10/2014)
Anthocyanin có bước sóng hấp thụ trong miền ánh sáng nhìn thấy, khả năng hấp thụ
cực đại tại bước sóng 510 – 540 nm (Phạm Thị Thanh Nhàn, 2011). Độ hấp thụ là
yếu tố liên quan mật thiết đến màu sắc anthocyanin, chúng phụ thuộc vào pH của
dung dịch và nồng độ anthocyanin. Thường pH thuộc vùng acid mạnh có độ hấp thụ
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 11

lớn (Phạm Thị Thanh Nhàn, 2011), nồng độ anthocyanin càng lớn độ hấp thụ càng
mạnh (Huỳnh Thị Kim Cúc và ctv, 2010).
2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến anthocyanin
Các loại rau quả chứa anthocyanin thường có màu đỏ và tím. Cần quan tâm bảo vệ
anthocyanin trong quá trình chế biến và nấu nướng vì chúng dễ tan trong nước gây
tình trạng thất thoát. Nhưng nếu màng tế bào không bị vỡ thì lượng anthocyanin
được giữ lại rất cao. Màu đỏ của trái mâm xôi vẫn giữ được tốt khi đông lạnh trong
khi màu đỏ của trái dâu bị tan ra ngoài dịch ngâm cho đến khi không còn màu. Khi
củ cải đường được gọt vỏ hoặc cắt khối bị mất màu nhiều hơn khi không gọt vỏ và
để nguyên củ. Trước khi trích dịch quả nho người ta nghiền nhỏ và để cho lên men
nhẹ để anthocyanin trong vỏ di chuyển vào dịch quả, sau đó mới trích ly sẽ thu
được hoàn toàn anthocyanin. Sự thoái hóa màu anthocyanin phụ thuộc vào cấu trúc,
nhiệt độ, sự hiện diện của oxy, acid ascorbic, ion kim loại và sự hiện diện của các
hợp chất khác (Aishah et al., 2013; Cevallos-Casals and Cisneros-Zevallos, 2003;
Roobha et al., 2011).
- Khi số nhóm hydroxyl trong anthocyanin càng tăng, độ bền của anthocynin tương
ứng nói chung giảm đi, trong khi đó, nếu số nhóm methoxyl càng tăng, phân tử
anthocynin sẽ càng bền. Sự glycosyl hóa nhóm hydroxyl càng giúp làm tăng độ ổn
định như sự methoxyl hóa, có thể do cả hai quá trình này đều giúp chặn nhóm
hydroxyl hoạt động. Sự acyl hóa các nhóm đường còn giúp tạo hiệu ứng trợ màu,
tăng cường độ bền của phân tử anthocynin.
- Các enzyme thủy phân hay oxy hóa làm phai màu anthocyanin (Nguyễn Thị Huệ,
2009). Glucosidase thủy phân liên kết 3-glycoside tạo thành anthocyanidin ít ổn
định, mất màu nhanh. Phenoloxydase làm thoái hóa dễ dàng loại o-hydroxyphenyl
như catechin và chlorogenic. Các enzyme này thường được gọi là các
anthocyanidase. Enzyme này có thể bị vô hoạt ở nhiệt độ 90 – 100
o
C trong 45 – 60
giây (Bùi Hữu Thuận, 2000).
- Nhiệt độ cũng rất quan trọng, anthocyanin bị thủy phân chậm ở nhiệt độ thường và

nhanh ở nhiệt độ cao. Nói chung, các yếu tố cấu trúc tương tự, trong đó tăng cường
sự ổn định pH của anthocyanin cũng làm tăng sự ổn định nhiệt (Roobha et al.,
2011). Nhiệt độ cũng có thể có ảnh hưởng tích cực đến anthocyanin. Nhiệt độ là
quan trọng đối với anthocyanin hình thành trong quá trình bảo quản quả mọng tươi.
Hàm lượng anthocyanin trong dâu tây và quả mâm xôi được lưu trữ trong tám ngày
đã tăng lên ở nhiệt độ lưu trữ trên 0
o
C. Tuy nhiên nhiệt độ tăng cao sẽ làm giảm
hiệu ứng tăng cường độ màu sắc. Gia tăng nhiệt độ cũng góp phần đẩy nhanh sự suy
giảm các anthocyanin monomeric (Roobha et al., 2011).
- Oxy có thể gây phân hủy anthocyanin theo cơ chế trực tiếp hay gián tiếp trong đó
các sản phẩm bị oxy hóa của môi trường sẽ tương tác với anthocyanin tạo thành các
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 12

sản phẩm không màu hoặc có màu nâu (Svensson, 2010). Sự hiện diện của oxy
cùng với nhiệt độ cao hình thành nên tổ hợp bất lợi nhất làm suy giảm màu sắc của
nước trái cây và gây thoái hóa anthocyanin. Anthocyanin là một chất chống oxy
hóa, do đó nó phản ứng mạnh mẽ với oxy, gây nên sự thoái hóa và suy giảm chất
lượng.
- Anthocyanin nói chung không bền khi tiếp xúc với UV hoặc ánh sáng khả kiến do
ánh sáng dễ đưa anthocyanin lên trạng thái kích thích thông qua sự chuyển electron,
khiến cho các hợp chất này càng dễ bị phân hủy. Anthocyanin giữ màu sắc của nó
tốt hơn nhiều khi được giữ trong bóng tối. Sự khác biệt được nhìn thấy sau 24 giờ
khi anthocyanin được lưu trữ dưới ánh sáng và trong bóng tối ở nhiệt độ phòng ở
pH = 2,3. Sự mất mát anthocyanin mạnh mẽ nhất (khoảng 70%) được quan sát dưới
ánh sáng huỳnh quang ở nhiệt độ bảo quản cao.
- H
2
O

2
oxy hóa anthocyanin (Nikkhah et al., 2010). Sự tấn công của H
2
O
2
vào vị trí
C
2
của anthocyanin gây phân tách vòng pyrylium và dẫn đến sự hình thành của
nhiều ester không màu và các dẫn xuất courmarin. Các sản phẩm oxy hóa còn có thể
tham gia vào các phản ứng phân hủy và polymer hóa kế tiếp để tạo thành những kết
tủa màu nâu dạng keo.
- SO
2
làm nhạt màu anthocyanin trong bảo quản trái cây. Nồng độ 500 – 2000 ppm
thường được dùng. Nồng độ 1 – 1,5% làm biến màu thuận nghịch. Nồng độ thấp
hơn 30 ppm ngăn được sự hư hỏng anthocyanin do phenolase.
- Anthocyanin ngưng tụ với chính nó và các chất hữu cơ khác tạo thành phức với
protein, tannin, flavonoid, polysaccharide. Phản ứng này làm gia tăng màu của
anthocyanin, bền hơn trong chế biến và tồn trữ (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010). Màu
ổn định của rượu vang đỏ được cho là sự liên kết của anthocyanin. Các chất này ít
nhạy cảm với pH, sự liên kết ở vị trí C
4
chống lại sự mất màu bởi SO
2
. Những phản
ứng ngưng tụ khác có thể dẫn đến sự mất màu, một số chất thân hạch như amino
acid, catechin…có thể ngưng tụ với flavonoid cho chất không màu.
- Anthocyanin chứa glycoside o-dihydroxy như cyanidin, delphinidin tạo màu với
kim loại (Nguyễn Thị Huệ, 2009). Các hợp chất này ổn định với ánh sáng và pH.

Màu sắc muối kim loại của anthocyanin không chỉ phụ thuộc vào anthocyanin mà
còn phụ thuộc vào ion kim loại đó và hầu hết có màu đỏ tía hơi xám. Các ion kim
loại này có trong các dụng cụ chứa đựng trong quá trình chế biến. Các hộp thiếc
dùng để chứa rau quả có chứa anthocyanin có thể bị trầy xướt do quá trình vận
chuyển, gia công…làm cho thiếc di chuyển vào trong hộp làm cho cùi của quả việt
quấc chuyển sang xanh xám, anthocyanin tạo phức với thiếc cho màu xanh da trời
trong một số nước berry. Khi lớp thiếc bị bong tróc ra thì làm cho sắt bên trong bị
phân hủy bởi acid trong thực phẩm (rau quả), ion sắt có thể ảnh hưởng lên
anthocyanin, với muối Fe
2+
, Fe
3+
tạo phức màu xanh da trời với anthocyanin ở pH >
5,5. Nếu trái dâu được cắt bởi dao thép thì vết cắt sẽ trở nên sậm màu. Muối nhôm
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 13

được tạo thành với anthocyanin cũng làm thay đổi màu sắc ban đầu của nó,
cyanidin-3-glycoside tạo phức đỏ với nhôm ở pH > 5,5. Đặc điểm của một số
anthocyanin được trình bày ở Bảng 2.5.
Bảng 2.5 Đặc điểm của một số anthocyanin phổ biến

Pelargonidin
Cyanidin
Delphinidin
Peonidin
Malvidin
hoặc
Syringidin
Hirsutidin

Màu khi
tan trong
nước
Đỏ
Tím đỏ
Đỏ hơi xanh
Tím đỏ
Tím đỏ
Tím đỏ
Tính tan
trong
dung dịch
cloride
Dễ dàng
Không
đáng kể
Tan
Dễ dàng
Không
đáng kể
Không
đáng kể
Ảnh
hưởng
của muối
sắt clorua
Không xác
định
Xanh
dương

đậm
Xanh dương
đậm
Không
xác định
Không thay
đổi
Không
thay đổi
Sự đổi
màu trong
dung dịch
soda
Tím sau đó
xanh dương
Tím sau
đó xanh
dương
Tím sau đó
xanh dương
Tím sau
đó xanh
dương hơi
xanh lá
Tím sau đó
xanh dương
Tím sau
đó xanh
dương hơi
xanh lá

Sự đổi
màu bởi
nhiệt
Nhạt màu ở
điều kiện
thường
Mất màu
khi gia
nhiệt
Nhạt màu
chậm ở nhiệt
độ thấp, mất
màu nhanh
khi gia nhiệt
Mất màu
khi gia
nhiệt
Màu rất
nhạt và mất
màu khi gia
nhiệt
Màu rất
nhạt và
mất màu
khi gia
nhiệt
(Nguồn: Lopes et al., 2011)
2.2.3 Ứng dụng của anthocyanin
2.2.3.1 Đối với thực vật
Các anthocyanin là các sắc tố tiêu biểu có trong các loài thực vật hạt kín và các loài

thực vật có hoa (Wang et al., 2013), tập trung ở các bộ phận khác nhau như rễ, lá,
hoa và quả. Trong những loại thực vật này, anthocyanin được tìm thấy chủ yếu ở
các lớp tế bào nằm bên ngoài như biểu bì. Trong giới thực vật, chlorophyll là loại
chất màu chiếm ưu thế và đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình quang hợp. Sự
xuất hiện của chất màu khác, không phải màu xanh (anthocyanin, carotenoid)
thường nhằm mục đích chính là tạo tương phản, thu hút các loài động vật, tạo điều
kiện cho quá trình thụ phấn và phát tán hạt giống của cây (Shipp and Abdel-Aal,
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 14

2010). Ngoài ra, anthocyanin còn giúp che chở, bảo vệ diệp lạp chống lại cường độ
ánh sáng cao, ngăn chặn sự ức chế quá trình quang hợp (Phạm Thị Thanh Nhàn,
2011).
2.2.3.2 Đối với sức khỏe con người
Ngoài những vai trò sinh lý đối với thực vật, các hợp chất anthocyanin còn được
chứng minh là mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người (Elyana et al., 2011).
Các hợp chất anthocyanin được hấp thu vào trong dạ dày ở dạng phân tử nguyên
vẹn hoặc có thể được hỗ trợ bởi một cơ chế vận chuyển qua mật. Ngoài ra, phân tử
anthocyanin cũng không bị biến đổi dưới tác dụng của hệ vi khuẩn trong ruột non.
Các nghiên cứu gần đây cho thấy các anthocyanin chỉ được hấp thu ở người với
mức độ thấp (chỉ khoảng 0,016 đến 0,11%).
Mặc dù chỉ được cơ thể hấp thu ở một lượng rất nhỏ, các phân tử anthocyanin sau
khi được chuyển hóa có thể biểu hiện những hoạt tính như chống ung thư (Cisse et
al., 2009), chống xơ vữa động mạch (Svensson, 2010), chống viêm (Nikkhah et al.,
2010), ức chế mức độ thẩm thấu, độ vỡ của mao mạch, ức chế sự đông tụ của các
tiểu huyết cầu và thúc đấy sự tạo thành cytokine từ đó điều hòa các phản ứng miễn
dịch (Jiao et al., 2012). Tất cả các phản ứng này đều dựa trên khả năng chống oxy
hóa của các anthocyanin (Jian, 2004; Phạm Thị Thanh Nhàn, 2011). Cũng nhờ khả
năng này, các hợp chất anthocyanin còn bảo vệ màng dạ dày chống lại những
thương tổn do sự oxy hóa, vì vậy hoãn lại giai đoạn đầu của bệnh ung thư dạ dày,

ung thư ruột và ruột kết. Hoạt tính và thành phần của hệ vi khuẩn đường ruột có thể
bị thay đổi sau khi dùng dịch trích từ các loại quả mọng có chứa các hợp chất
flavonoid gồm cả anthocyanin.
- Hoạt tính chống oxy hóa
Trong tế bào có những hệ enzyme và các chất chống oxy hóa giúp chống lại tác
động xấu bởi các gốc tự do. Các chất chống oxy hóa tự nhiên có trong thực phẩm
như α-tocopherol và acid ascorbic cũng có vai trò quan trọng giúp ngăn chặn hình
thành các gốc tự do.
Các hợp chất flavonoid nói chung trong đó có anthocyanin chống oxy hóa bằng
cách quét các gốc tự do (Ahmed et al., 2011; Shipp and Abdel-Aal, 2010). Hoạt tính
chống oxy hóa của anthocyanin là do aglycon quyết định. Số lượng các gốc đường
ở vị trí C
3
có vai trò rất quan trọng đến khả năng chống oxy hóa, số lượng phân tử
đường càng ít khả năng chống oxy hóa càng cao.
- Hoạt tính chống ung thư
Tất cả các căn bệnh ung thư đều do sự hình thành, tăng trưởng và suy vong của các
tế bào bất bình thường. Các khối u là do sự tích tụ các tế bào bất bình thường với số
lượng lớn hơn nhu cầu cần thiết cho sự phát triển, sữa chửa và hoạt động của mô.
Các aglycon có trong các loại anthocyanin phổ biến nhất như cyaniding,
Luận văn tốt nghiệp khóa 37 – 2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 15

delphinidin, malvidin, pelargonidin và petunidin đều có khả năng ức chế sự phát
triển của các tế bào ung thư dạ dày, ruột kết, phổi, lồng ngực. Nhóm hydroxyl tự do
ở nhóm C
3
trong dạng cấu trúc flavylium của anthocyanidin góp phần ức chế sự
phát triển của các dòng tế bào ung thư ở người. Ngoài ra, số nhóm hydroxyl và
methoxyl trong vòng B của cyanidin cũng ảnh hưởng rất lớn đến khả năng ức chế

các dòng ung thư được nghiên cứu. Hoạt tính ức chế cao nhất thuộc về malvidin,
vốn có nhóm hydroxyl ở vị trí 3 và 4’ và nhóm methoxyl ở vị trí 3 và 5’.
- Hoạt tính chống các bệnh tim mạch
Các hợp chất flavonoid nói chung và các anthocyanin nói riêng có khả năng làm
giảm nguy cơ mắc bệnh động mạch vành bởi khả năng ngăn chặn sự oxy hóa của
các lipoprotein có tỉ trọng thấp (LDL) trong huyết tương (Lopes et al., 2011; Shipp
and Abdel-Aal, 2010). Sự oxy hóa các hợp chất này được xem như một bước quan
trọng trong sự hình thành các khối xơ vữa động mạch và từ đó dẫn đến bệnh động
mạch vành.
Một số loại anthocyanin phổ biến trong thực phẩm được trình bày ở Bảng 2.6.
Bảng 2.6 Các loại anthocyanidin thường gặp trong thực phẩm
Loại nông sản
Anthocyanidin
Đậu đỏ, đậu đen
Pelargonidin, cyanidin, delphinidin
Bắp cải đỏ
Cyanidin
Cà tím
Delphinidin
Củ hành
Cyanidin, peonidin
Khoai
Pelargonidin, cyanidin, delphinidin
Táo
Cyanidin
Nho
Cyanidin, delphinidin, peonidin, malvidin, petunidin
Xoài
Peonidin
Cam

Cyanidin, delphinidin
(Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thủy, 2010)
2.2.3.3 Ứng dụng trong thực phẩm
Trong sản xuất thực phẩm, cùng với chất màu tự nhiên khác như carotenoid,
chlorophyll, anthocyanin giúp sản phẩm hồi phục lại màu tự nhiên ban đầu, tạo ra
màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm. Sự quan tâm của ngành công nghiệp thực phẩm