Nghiên cứu sử dụng màu thiên nhiên trong củ quả

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG
MÀU THIÊN NHIÊN TRONG CỦ QUẢ

TP.HCM - 2016


LỜI CẢM ƠN
Để có thể thuận lợi hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này, chúng tôi xin bày tỏ lòng
biết ơn chân thành và sâu sắc tới trường đại học Công nghiệp thực phẩm thành phố Hồ
Chí Minh, đặc biệt là TS. Nguyễn Thúc Bội Huyên, đã trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt, giúp
đỡ chúng tôi với những chỉ dẫn quý giá trong suốt qua trình triển khai và nghiên cứu đề
tài “ nghiên cứu tách chiết màu từ quả gấc để tạo màu cho son môi”.
Xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô giáo đã trực tiếp giảng dạy và truyền đạt
những kiến thức chuyên ngành hóa học cho bản thân chúng tôi trong những năm tháng
qua.
Xin ghi nhận công sức và những đóng góp quý báu, nhiệt tình của các bạn trong lớp
03DHHH4 cũng như các bạn trong trường Công nghiệp thực phẩm đã đóng góp ý kiến và
giúp đỡ. Có thể khẳng định sự thành công của đồ án này, trước hết thuộc về công lao của
tập thể, nhà trường, cơ quan và xã hội. Đặc biệt là sự quan tâm, động viên, khuyến khích
cũng như sự ủng hộ từ phía gia đình. Nhân đây chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu đậm.
Một lần nữa chúng tôi xin chân thành cảm ơn các đơn vị và cá nhân đã hết lòng
quan tâm và giúp đỡ. Chúng tôi mong nhận được sự đóng góp, phê bình quý báu của thầy
cô và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn.

2


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Nhóm sinh viên thực hiện:
……………………….
MSSV: .....................
………………………..
MSSV: .....................
Thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp từ: ..................... đến .........................
Nhận xét:

.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Ngày …..tháng….. năm…..

Giảng viên hướng dẫn

3


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
Nhóm sinh viên thực hiện:
……………………….
MSSV: .....................
………………………..
MSSV: .....................
Thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp từ: ..................... đến .........................
Nhận xét:

.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................

Ngày …..tháng….. năm…..
Giảng viên phản biện

4


MỤC LỤC

5


DANH MỤC BẢNG BIỂU

6


DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
HSPL: Hệ số pha loãng

7


LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do thực hiện đề tài

Xã hội ngày càng phát triển kéo theo nó là sự phát sinh của bệnh tật đe doạ đến tính
mạng của con người. Song song với đời sống, sức khỏe chính là vấn đề được con người đặt lên
hàng đầu, không chỉ ngừng lại ở việc chữa bệnh mà còn vượt xa hơn cả phòng bệnh chính là

bồi bổ cơ thể cải thiện sức khỏe. Do đó các dược phẩm, thực phẩm chức năng được đặc chế từ
thảo mộc, cây cỏ trở nên vô cùng quý giá với con người bởi tính an toàn và hiệu quả của nó.
Có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng hàm lượng chất chông oxy hóa tự nhiên trong cơ thể có
thể là chìa khóa dẫn đến cuộc sống trường thọ. Chính vì vậy các dược phẩm, thực phẩm chức
năng có tác dụng chống lão hóa trở thành đối tượng được quan tâm trên toàn thế giới, đặc biệt
là các nước phát triển. Từ quả cà chua có chứa Beta-caroten, Lycopen, Vitamin E… là các chất
chống oxy hóa mạnh, Mỹ và các nước phương Tây đã điều chế ra hàng chục loại sản phẩm để
phòng và điều trị bệnh.
Quả gấc ở nước ta có chứa các chất chống oxy hóa với hàm lượng cao, cao gấp hàng
chục lần trong cà chua. Trong khi gấc được trồng khắp nơi ở Việt Nam, với nguồn nguyên liệu
phong phú ấy thì việc dùng gấc để sản xuất thuốc, thực phẩm chức năng và xuất khẩu dầu gấc
trong tương lai sẽ là một ưu thế của nước ta. Một trong các thành phần hóa học chính có trong
quả gấc là Carotenoid, quan trọng hơn cả Beta-caroten chiếm một lượng lớn có vai trò quan
trọng trong việc chuyển hóa vitamin A, có tác dụng làm sáng mắt, chống lồi mắt, phòng ngừa
các bệnh tim mạch, ngăn chặn các bệnh ung thư, giúp cơ thể tăng trưởng...Với những lợi ích
đó, việc nghiên cứu chiết tách Caroten trong quả gấc là việc có ý nghĩa và cần thiết, nên tôi lựa
chọn đề tài tốt nghiệp cuối khóa “nghiên cứu tách chiết màu từ quả gấc để tạo màu cho son
môi”
2. Mục tiêu của đề tài
- Tìm hiểu về carotenoid và các dưỡng chất trong quả gấc
- Xây dựng quy trình tách thô dịch màu và các dưỡng chất của quả gấc.
- Thực hành khảo sát độ bền của dịch màu trong điều kiện: nhiệt độ, pH, ánh sáng.
- Lập công thức phối chế son môi từ các dưỡng chất, sắc tố tách được.
- Khảo sát chất lượng sản phẩm.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Thành công của đề tài sẽ tạo một nguồn nguyên liệu màu mới cho sản phẩm son môi nói
riêng và cho hóa mỹ phẩm nói chung.
Nâng cao giá trị cũng như hiệu quả kinh tế qủa gấc, tránh gây lãng phí lượng thải ra.

8

Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về chất màu trong mỹ phẩm
1.1.1. Tầm quan trọng của việc sử dụng chất màu trong mỹ phẩm
Màu sắc là một tiêu chí cảm quan quan trọng đầu tiên đối với một mặt hàng mỹ
phẩm, thực phẩm. Ngay cả dược phẩm, màu sắc của sản phẩm cũng phải đáp ứng được
tính cảm quan, thẩm mỹ của mỗi một mặt hàng. Màu sắc ảnh hưởng đến chất lượng, mùi
vị, độ ngọt và tính an toàn của thực phẩm, dược phẩm.Trong hóa mỹ phẩm, chất màu là
một thành phần không thể thiếu vì hầu hết các sản phẩm mỹ phẩm đều mang một màu sắc
riêng biệt.
Chất màu thực phẩm mặc dù không có ý nghĩa nhiều về mặt dinh dưỡng, nhưng có
những chức năng quan trọng sau đây:
- Đảm bảo sự đồng nhất về màu sắc thực phẩm từ lô sản phẩm này đến lô sản
phẩm khác.
- Tăng cường màu sắc tự nhiên vốn có của thực phẩm để thu hút người tiêu
dùng.
- Làm cho người tiêu dùng chú ý đến mùi vị tự nhiên của thực phẩm do giữa màu
sắc và mùi vị thường có quan hệ với nhau.
- Tạo màu cho một số thực phẩm vốn không màu hay có màu nhạt (như các loại
kẹo, snack, nước giải khát,...) nhằm làm gia tăng giá trị cảm quan của chúng.
- Phục hồi lại vẻ bên ngoài của thực phẩm do chất màu bị biến đổi trong quá
trình chế biến (Delgado − Vargas et al, 2000).
1.1.2. Phân loại chất màu
Chất màu thực phẩm được chia làm 3 nhóm chính: chất màu tự nhiên, chất màu vô

cơ, chất màu hữu cơ tổng hợp.
1.1.2.1 Chất màu vô cơ
Vào trước thế kỷ 20, phần lớn chất tạo màu thực phẩm đều có nguồn gốc từ các
loại khoáng vật tự nhiên độc hại.
Ví dụ: CuSO4 dùng để tạo màu cho các loại dưa chua, phèn nhôm để tẩy trắng
bánh mì, phomát được nhuộm màu bằng phẩm màu đỏ chứa Pb hay HgSO4,...
Tuy nhiên, cùng với việc ban hành những quy định về an toàn thực phẩm của Hoa
Kỳ năm 1960, ngành công nghiệp thực phẩm dần dần chuyển sang sử dụng các loại chất
màu hữu cơ tổng hợp.
GVHD:

9


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

GVHD:

SVTH:

10


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

1.1.2.2 Chất màu hữu cơ tổng hợp

Chất màu tổng hợp hóa học là chất màu được được hình thành tổng hợp từ các
phản ứng hóa học như amaranth (đỏ), brilliant bule (xanh), sunset yellow (vàng cam),
tartazine (vàng chanh),...
Một số chất màu tổng hợp được sử dụng
a. Nhóm chất màu vàng
- Tatrazin: là dẫn xuất của axit pyrazol cacbonxylic, có màu vàng chanh. Có ký hiệu
là E102. Dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng miệng, mứt, rượu, trứng cá
muối, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín,...Liều dùng: 7,5 mg/kg khối lượng
cơ thể.
- Quinolein vàng: là muối natri của axit monosulphonic và disulphonic của
quinophtalein và quinolyindanedion, có màu vàng. Có ký hiệu là E104. Liều dùng
2,5 mg/kg khối lượng cơ thể.
- Sunet yellow FCF (Vàng da cam S): là muối natri của axit naphtol − sunphonic, có
màu vàng da cam. Có ký hiệu là E110. Sản phẩm thương mại có dạng bột màu vàng.
Một lít nước có thể hòa tan được 180g sunset yellow FCF. Điểm lưu ý là chất màu
rất bền nhiệt. Ở 130°C, màu sắc vẫn không bị thay đổi. Trong môi trường kiềm
mạnh, sunset yellow FCF sẽ tạo nên màu đỏ. Sunsetyellow FCF được sử dụng trong
sản phẩm nước giải khát pha chế không cồn và rượu mùi. Liều dùng 0,5 mg/kg khối
lượng cơ thể.
b. Nhóm chất màu đỏ
- Azorubin: là muối natri của axit naphtol − sunphonic, công thức hóa học là C 22 H12
N2O7S2Na2, có màu đỏ. Có ký hiệu là E122. Một lít nước ở 16oC có thể hòa tan 80g
Azorubin. Chất màu này được sử dụng trong sản xuất syrup, nước giải khát pha chế
không cồn và rượu mùi. Ngoài ra còn sử dụng trong công nghiệp nhuộm và in. Liều
dùng 0,5 mg/kg khối lượng cơ thể.
- Đỏ rệp: là muối của 3 nguyên tử natri của axit naphtol − disunphonic, có màu đỏ
giống màu đỏ của axit cacminic (chất màu tự nhiên). Liều dùng 0,75 mg/kg khối
lượng cơ thể.
- Amaran: là muối của 3 nguyên tử natri của axit naphtol − disunphonic, có màu đỏ
Bordeaux( boóc đô). Có ký hiệu là E123. Dùng trong sản xuất trứng cá muối, nước

quả. Trong sản xuất rượu vang có thể dùng amazan để điều chỉnh màu của rượu.
Liều dùng 0,75 mg/kg khối lượng cơ thể.

GVHD:

11


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

- Eitrozin: là muối của tectra−iodo−fluoresxin, có màu đỏ. Liều dùng 2,5 mg/kg khối
lượng cơ thể.
- Ponceau 4R: là một chất màu tổng hợp, có màu đỏ tươi, công thức phân tử C 20 H11
N2O10S3Na3. Ponceau 4R hòa tan tốt trong nước. Một lít nước ở 16 oC hòa tanđược
300g ponceau 4R. Chất màu được sử dụng để tạo màu trong sản xuất thức uống pha
chế không cồn và có cồn, kẹo, cá hồi biển. Có ký hiệu là E124.
c. Nhóm chất màu xanh
- Màu xanh lơ V: là muối canxi của dẫn xuất triphenylmetan, có màu xanh nhạt. Có
ký hiệu là E131. Liều dùng 2,5 mg/kg khối lượng cơ thể.
- Indigocacmin: là muối natri của axit indigotin disunphonic, có màu xanh lam. Có
ký hiệu là E132. Liều dùng 5 mg/kg khối lượng cơ thể.
- Xanh lơ sang FCF: có công thức C37H34N2Na2O9S3, là chất có màu xanh lơ. Ký
hiệu: E133.
- Xanh lục sang BS: là muối natri của dẫn xuất fusinic, có màu xanh lục sáng,
thường được dùng hỗn hợp với các màu xanh khác để tạo màu xanh lục, được dùng
trong sản xuất quả ngâm đường, sirô, nước giải khát, rượu. Có ký hiệu là E142. Liều
dùng 5,0 mg/kg khối lượng cơ thể.

d. Nhóm chất màu đen
- Màu đen sáng PN: là muối 4 natri tectrasulphonic, có màu đen sáng. Được ký hiệu
là E151. Liều dùng 1,0 mg/kg khối lượng cơ thể.
Bảng 1.1. Liều sử dụngcho phép của một số chất màu hữu cơ tổng hợp
Loại chất màu
Amarant (Ký hiệu CI.16185)
Vàng mặt trời (Ký hiệu CI.15985)
Tartrazin (Ký hiệu CI.19140)

Liều lượng sử dụng (mg/kg trọng lượng)
0 − 0,15
0 − 5,00
0 − 7,50

Chất màu hữu cơ tổng hợp có ưu điểm là tạo ra nhiều màu sắc phong phú, rẻ tiền,
và tiện lợi trong việc chế biến thực phẩm. Tuy nhiên, hiện nay một số chất màu hữu cơ
tổng hợp (đặc biệt là thuốc nhuộm azo) bị hạn chế sử dụng do người ta nghi ngại về
những ảnh hưởng không tốt của nó đối với sức khỏe con người. Chẳng hạn, một số
nghiên cứu gần đây phát hiện những enzyme trong ruột non có khả năng xúc tác cho phản
ứng khử các phẩm màu azo để sinh ra các tác nhân gây ung thư. Do đó, việc sử dụng
GVHD:

12


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

chúng cần phải được tuân thủ những quy định hết sức chặt chẽ và nghiêm ngặt.
Chính vì sự độc hại và nguy hiểm của chất màu tổng hợp nên thời nay người ta
đang dần chuyển sang xu hướng nghiên cứu, sản xuất và sử dụng các chất màu từ thiên
nhiên để thay thế hoặc hạn chế bớt việc sử dụng chất màu tổng hợp.
1.1.2.3 Chất màu tự nhiên
Chất màu tự nhiên là các chất màu được chiết xuất hoặc được chế biến từ các
nguyên liệu hữu cơ (thực vật, động vật) sẵn có trong tự nhiên. Ví dụ: carotene tự nhiên
được chiết xuất từ các loại rau quả có màu vàng, đỏ; curcumin được chiết xuất từ củ nghệ;
anthocyanin được chiết xuất từ quả dâu, bắp cải tím,…
Các chất màu tự nhiên thường gặp chủ yếu trong thực vật, có thể chia làm ba
nhómchính là chlorophyll, carotenoid và flavonoid.
a. Chlorophyll
Chlorophyll là chất tạo nên màu xanh của thực vật, còn gọi là hạt diệp lục, đóng vai
trò cực kỳ quan trọng trong quá trình quang hợp. Chlorophyll không những cho màu xanh
mà còn che mờ các chất màu khác. Hàm lượng chlorophyll trong cây xanh chiếm 1% chất
khô.
Chlorophyll hấp thu mạnh ánh sáng xanh dương, đỏ. Do đó màu của các mô chứa
chất diệp lục giống màu của lá cây.
Chlorophyll đun trong môi trường axit sẽ chuyển thành sẽ chuyển thành một hợp
chất hóa học mới − feofitin có màu sẫm oliu.
Chlorophyll có hai dạng:
- Chlorophyll a có công thức là C55H72O5N4Mg
- Chlorophyll b có công thức là C55H70O6N4Mg có màu nhạt hơn chlorophyll a.
Tỷ lệ chlorophyll a và chlorophyll b trong thực vật là 3:1. Trong cơ thể sống,
chlorophyll tạo phức với polypeptide. Phức này liên kết với carotene và tocopherol
(vitamin E). Carotenoid và tocopherol có chức năng giữ năng lượng hoạt hóa chlorophyll
và oxy đơn phân tử.
Chlorophyll được chiết xuất dễ dàng từ các loại lá cây như: cỏ linh lăng, lá dâu, rau
spinach, rau mùi tây (Parley), rau cải xoong, tỏi tây, vỏ bí đao, từ nhiều loại tảo, thậm chí
từ phân tằm bằng các loại dung môi thích hợp.

Hiện nay, có hơn 75% các chế phẩm từ chlorophyll được sử dụng trong thực phẩm,
dược phẩm, mỹ phẩm. Liều dùng 15mg/khối lượng cơ thể.

GVHD:

13


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

b. Carotenoid
Carotenoid là một dạng chất màu tự nhiên tan trong dầu, phổ biến trong động −thực
vật. Chúng giúp tạo màu đỏ, vàng, cam cho nhiều loại thực vật, trái cây, hoa quả, và một
số loài động vật như: chim, cá, côn trùng và động vật giáp xác. Carotenoid cũng tồn tại tự
nhiên trong hạt diệp lục và thể nhiễm sắc của cây cối, và trong một vài thực vật quang
hợp khác như: tảo, một số loại nấm (nấm men, nấm mốc), và một vài loại vi khuẩn (quang
hợp và không quang hợp).
Theo một báo cáo trong ấn phẩm hồ sơ y học nội khoa, hàm lượng chất chống oxi
hóa alpha − carotene cao.Các chất carotenoid bao gồm: beta − carotene, alpha − carotene
và lycopene, được sản sinh từ thực vật và các vi sinh vật, hoạt động như chất chống oxy
hóa, sẽ vô hiệu hóa những tổn hại này.Carotenoid có trong: rau ngót, rau đay, gấc, bí ngô,
ớt, xoài, hồng đỏ,…
c. Flavonoid
Flavonoid đặc trưng cho thực vật bậc cao, cùng với acid hydroxinamic và lignin
trong cây. Flavonoid có ở hầu hết các bộ phận của cây: hoa, quả, lá, gốc, rễ,… và trong
các tế bào.
Flavonoid tham gia vào sự tạo màu sắc của cây, nhất là hoa; đây là một trong những

chức năng sinh lý quan trọng của flavonoid đối với cây cỏ. Flavonoid có trong một số loại
rau quả như: cam, quýt, vỏ và hạt nho, đậu nành,… Flavonoid là chất glucozit làm cho
rau và hoa có màu vàng và da cam. Khi flavonol bị thủy phân cho agglucon màu vàng.
Các glucozit nhóm flavonol rất nhiều nhưng thường gặp là những agglucon dẫn xuất
sau: kempherol, quercetin, mirixetin.
- Astrgalin là 3 − glucozit của kempherol, có trong hoa tử vân anh, hoa dẻ ngựa,

trong lá chè và trong hoa hồng.
- Quercetin: có trong vỏ sò, lá chè, táo, nho, thuốc lá.
- Rutin là 3 − gramnoglucozit của quercetin, rất thường gặp trong cây, ứng dụng

trong y học làm thuốc bổ mao mạch.
 Tính chất
- Các flavonol đều tan trong nước, cường độ phụ thuộc vào vị trí nhóm −OH, có

màu xanh nhất khi –OH ở vị trí ortho.
- Flavonol tương tác với Fe cho phức màu xanh lá cây, sau chuyển sang màu nâu,
phản ứng này thường xảy ra khi gia nhiệt rau quả trong thiết bị bằng Fe.
- Flavonol cho phức màu vàng xám với chì acetate. Trong môi trường kiềm, phức
này dễ bị oxy hóa và sau đó ngưng tụ tạo thành sản phẩm màu đỏ.
GVHD:

14


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

 Cấu tạo

Hình 1.1. Phân tử Flavonoid
Flavonoid là hợp chất polyphenol gồm 15 nguyên tử cacbon, hai vòng benzen được
liên kết với nhau bởi mạch thẳng 3 cacbon, còn gọi là cấu trúc kiểu C6 – C3 – C6. Cấu
trúc có thể là vòng kín hoặc hở. Tại các vòng có đính một hoặc nhiều nhóm hiđroxyl tự
do hoặc đã thay thế một phần; vì vậy về bản chất chúng là các polyphenol có tính acid.
Các polyphenol có thể phản ứng lẫn nhau qua các nhóm hiđroxyl để tạo thành các phân tử
phức tạp hơn hoặc có thể liên kết với các hợp chất khác trong cây như: oza (dạng
glycozit), hoặc protene.
Trong đa số trường hợp thì mạch 3 cacbon đóng vòng với vòng A và tạo nên dị vòng
có oxi C. Phần lớn các flavonoid có thể xem là các dẫn xuất có gốc phenyl là các nhân
trên. Đánh số thứ tự từ dị vòng số 1 đến dị tố oxi rồi tiếp đến vòng A, vòng B đánh số
phụ. Trong trường hợp không có vòng C (tức mạch 3 cacbon hở).
Flavonoid bao gồm các loại phổ biến sau:
d. Anthocyanin
Là hợp chất màu hữu cơ thiên nhiên có màu từ đỏ đến tím, có mặt ở nhiều rau quả
như: quả dâu, trong cây việt quất, cây mâm xôi, nho đen, nho đỏ,… Ngoài việc cho màu
sắc đẹp anthocyamin còn là một vị thuốc cổ truyền rất quý, nó giúp cơ thể chữa và chống
một số bệnh như chống ung thư, chống viêm và là một chất oxi hóa mạnh mẽ có tác dụng
tốt nhất đối với sức khỏe.

GVHD:

15


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

Anthocyanin là những hợp chất hóa học thuộc nhóm glucozit. Trong tự nhiên có
nhiều hợp chất loại này và chúng có ở rau quả, hoa và các bộ phận khác của thực vật làm
cho chúng có nhiều màu sắc khác nhau. Có bốn loại Anthocyamin – pelacgonidin,
cyanidin, denifinidin, apigenidin. Các màu đỏ, xanh lam và các màu sắc khác tương tự
khác của rau là các este metyl của các Antocyanidin này. Các sắc tố của Anthocyanin này
rất nhạy cảm với phản ứng môi trường. Liều dùng 0,1 mg/kg khối lượng cơ thể.
e. Curcumin
Là thành phần chính của curcuminoit – một chất trong củ nghệ. Curcumin có màu
vàng đậm. Người ta thu được chất này từ củ nghệ và có thể đạt được 99%. Được dùng để
tạo màu cho thực phẩm như một chất phụ gia, được biết tới với tên gọi E100i.
Theo nghiên cứu cũng cho thấy curcumin có tính chất chống ung thư, chống oxi
hóa, chống viêm khớp, chống thoái hóa, chống thiếu máu cục bộ và kháng viêm. Liều
lượng dùng 0,1 mg/kg khối lượng cơ thể.
f. Betalain

Hình 1.2. Cấu trúc hóa học của Betanin.
Betalain là một lớp chất có màu đỏ, màu vàng. Nó nằm trong không bào của tế bào
thực vật, nó có ở bất kỳ phần nào của thực vật: trên cánh hoa, thân cây, rễ cây và quả.
Betalain bao gồm các sắc tố chống oxi hóa cao được tìm thấy lần đầu tiên trong củ
cải đường. Trong tự nhiên betalain được phân bố trong các loài thực vật Caryophylalles,
củ cải đỏ (Chenopodaceae) và một số loại nấm như nấm tán (Amanita muscaria).
Một số loại betalain ăn được như củ cải đường đỏ và vàng (Beta vulgaris L. sp,.
Vulgaris Chenopodiaceae), củcải Thụy Sĩ (Beta vulgaris L. sp. cicla, Chenopodiaceae),
hạt hoặc lá rau dền (Amaranthus sp, Amaranthaceae) và trái cây xương rồng (Cactaceae).
Betalain là một lớp các săc tố tự nhiên bao gồm betaxanthins và betacyanins.

GVHD:

16


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

- Betacyanins: bao gồm các sắc tố từ đỏ đến tím. Các loại rau quả chứa nhiều
betacyamins như: củ cải đường, rau dền, quả lê gai, hoa của cây xương rồng
mammirallia, vỏ thanh long.
- Betaxanthins: bao gồm các sắc tố từ vàng đến da cam.
g. Riboflavin ( lactoflavin )
Có màu vàng da cam. Người ta thu được chất này từ nấm men, mầm lúa mì, trứng
và gan động vật. Riboflavin được dùng trong sản xuất các sản phẩm sữa, kem, làm bánh
ngọt, mứt kẹo. Liều dùng: 0,5 mg/kg khối lượng cơ thể.
h. Axit cacminic
Có màu đỏ tươi. Người ta thu được chất này từ trứng và con non của một loại côn
trùng rệp đỏ đã sấy khô. Chế phẩm có chứa 10 ÷ 15% axit cacminic. Axit cacminic được
dùng cho các sản phẩm khai vị, thịt chín, các sản phẩm sữa. Liều dùng 2,5 mg/kg khối
lượng cơ thể.
i. Caramel
Có màu nâu đen. Người ta thu được chất này bằng cách nấu đường sấy sacaroza ở
nhiệt độ cao. Caramel được dùng cho các sản phẩm dấm, rượu vang, bia, rượu táo, thịt,
cá, đậu phụ. Liều dùng 100mg/kg khối lượng cơ thể.
j. Poliphenol đã bị oxy hóa
Có màu nâu đậm. Người ta thu được chất này từ chè đen. Chất màu này là hỗn hợp
nhiều chất, trong đó chủ yếu là teaflavil (TF) và tearubigin (TR), tỉ lệ TF/TR < 1/12. Chất
màu này được dùng cho nhiều sản phẩm như nước uống, thịt, cá, bánh, kẹo.
Liều dùng không hạn chế tùy thuộc vào màu sắc của sản phẩm mà người ta điều chỉnh

hàm lượng cho phù hợp.
Bảng 1.2. Một số chất màu tự nhiên thông dụng
Chất màu tự
nhiên Athocyanin

GVHD:

Nguồn tự nhiên
Vỏ nho, elderberries,…

Betalain

Củ cải đường, cây rau dền tím, vỏ quả thanh long...

Carotenoid
- Annato (Bixin)
- Canthaxanthin
- .Apocarotenal

Hạt điều
Nấm rơm, loài giáp xác, cá
Cam, rau xanh

Chlorophyll

Các loại rau xanh

Riboflavin

Sữa

17


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

Caramel
Các loại khác
Turmeric
Crocetin, Crocin

SVTH:

Đường saccharose

Cây nghệ Cây nghệ tây

Những chất màu tự nhiên đã được con người biết đến và sử dụng từ lâu để tạo màu
cho thực phẩm. Ưu điểm của chất màu tự nhiên là tạo ra màu rất đẹp cho thực phẩm, đồng
thời chúng lại có mùi, vị gần giống như nguồn tự nhiên của chúng. Tuy nhiên, so với chất
màu tổng hợp, chất màu tự nhiên thường kém bền và có giá thành cao do việc thu hồi tách
chiết chúng từ như các nguồn tự nhiên khá tốn kém. Do vậy, việc sử dụng chúng hiện nay
còn chưa rộng rãi lắm.
Tuy vậy, nhờ có độ an toàn cao và một số chất màu tự nhiên còn có tác dụng tốt
đối với sức khỏe (như có khả năng chống oxy hóa, tăng cường sức đề kháng của cơ thể,
…) nên người tiêu dùng ngày càng có xu hướng ưa chuộng những loại thực phẩm dùng
chất màu tự nhiên. Vì vậy, trong những năm gần đây, ngành công nghiệp sản xuất chất
màu tự nhiên trên thế giới đang phát triển nhanh chóng và trở thành một trong những lĩnh
vực kinh doanh đầy tiềm năng.
1.1.3. Nguyên tắc sử dụng chất màu

Trước khi quyết định sử dụng chất màu thực phẩm bổ sung vào một sản phẩm thực
phẩm, mỹ phẩm nào đó chúng ta cần quan tâm các yếu tố sau:
Trạng thái của chất màu: người tiêu dùng vẫn ưa dùng chất màu ở dạng lỏng hơn là
ở dạng bột.
Sự chuyển màu mới như thế nào: thường phối trộn nhiều màu với nhau để tạo ra
màu mong muốn phù hợp với sản phẩm của mình.
Thành phần các chất chứa trong thực phẩm cần phối trộn chất màu: sự có mặt của
protein, nước, tanin hay chất béo sẽ ảnh hưởng tới độ trong hay vẩn đục của chất màu
phối trộn vào trong thực phẩm đó.
pH: sự ổn định cũng như sự chuyển màu của chất màu đều có thể bị ảnh hưởng của
pH của môi trường.
Điều kiện chế biến: đặc biệt là thời gian và nhiệt độ ảnh hưởng tới chất lượng chất
màu phối trộn vào.
Điều kiện bao gói: quyết định đến mức độ xâm nhập của không khí và ánh sáng
vào thực phẩm, do đó có thể làm biến đổi chất màu.
Điều kiện bảo quản và thời gian sử dụng: Chất màu sử dụng chỉ bền dưới những
GVHD:

18


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

điều kiện bảo quản thích hợp và trong một thời hạn nhất định.

GVHD:

19


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

1.1.4. Một số chất màu từ củ quả
1.1.4.1 Chất màu từ vỏ quả măng cụt

Hình 1.3. Quả măng cụt

GVHD:

20


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

a. Nguồn gốc và sự phân bố của cây măng cụt
Măng cụt (danh pháp hai phần: Garcinia mangostana), là một loài cây
thuộc họ Bứa (Clusiaceae). Nó cũng là loại cây nhiệt đới cho quả ăn được, rất
quen thuộc tại Đông Nam Á. Cây cao từ 7 đến 25 m. Quả khi chín có vỏ ngoài
dày, màu đỏ tím đậm. Ruột trắng ngà và chia thành nhiều múi có vị chua ngọt
thanh thanh và có mùi thơm thu hút.
Cây măng cụt có nguồn gốc Mã Lai, Nam Dương, từ Malacca qua Moluku,

ngày nay bắt gặp khắp Đông Nam Á, Ấn Độ, Myanma cũng như ở Sri Lanka,
Philippines, được các nhà truyến giáo đạo Gia tô di thực vào miền Nam Việt
Nam, rồi trồng nhiều ở các tỉnh Tây Ninh, Gia Định, Thủ Dầu Một của Việt Nam.
Ở đây do khí hậu cũng nóng ấm nên cây dễ mọc. Vì vậy cây không tiến được lên
miền Bắc lạnh hơn, xa nhất chỉ đến Huế.
b. Đặc điểm hình thái
Măng cụt là một loại cây to, có thể cao tới 20 ÷ 25 m. Lá dày, dai, màu lục
sẫm, hình thuôn dài. Hoa đực cụm 3 ÷ 9 hoa có lá bắc. Hoa lưỡng tính có cuống
có đốt. Quả hình cầu, to bằng quả cam trung bình, vỏ ngoài màu đỏ tím dày
cứng, trong đỏ tươi như rượu vang, dày xốp, phía dưới có lá dài, phía đỉnh có
đầu nhụy. Trong quả có từ 6 đến 18 hạt, quanh hạt có áo hạt trắng, ăn ngọt thơm
ngon. Như các loại quả khác, măng cụt ngọt nhờ có nhiều chất đường: sucroza,
fructoza, glucoza và có thể cả maltoza. Nó thơm nhờ một số lớn các chất dễ bốc
hơi. Phổ sắc ký lỏng tinh dầu chiết xuất phát hiện khoảng 50 hóa chất hữu cơ,
trong số ấy hơn 30 chất đã được xác định. Nhiều nhất theo phần trăm là hexenol,
tương đối ít hơn là octan, đứng trước hexyl acetat, a − copaen, aceton, furfural,
hexanol, methyl butenon, toluen. Những chất khác đều dưới 2% nhưng góp phần
với các chất trên cấu thành hương vị của măng cụt. Ngoài hexyl acetat và
hexenyl acetat đặc biệt của măng cụt, mùi trái cây là do các chất hexenal,
hexanol, a − bisabolen mà ra, thêm vào mùi xoài với a − copaen, mùi hoa lài với
furfuryl methylceton, mùi huệ dạ hương với phenyl acetaldehyd, mùi cỏ với
hexenol, hexanal, mùi cỏ héo với pyridin, mùi lá ướt với xylen, mùi hoa khô với
benzaldehyd, mùi hồ đào với d − cadinen. Aceton, ethyl cyclohexan đóng góp
tính chất dịu ngọt trong lúc toluen, a-terpinol đem lại mùi đường thắng, methyl
butenol, guaien mùi dầu, valencen đặc biệt mùi mứt cam. Đáng để ý là nếu furfurl
methylceton cống hiến hương thơm dễ chịu thì furfural lại cho thoáng vào một
mùi hôi khó ngửi.
c. Thành phần hóa học
GVHD:

21


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

Thành phần chính đã được xác định là một loạt xanthon mà những chất
chính là mangostin, a − mangostin, b − mangostin, g − mangostin, các
isomangostin, normangostin, bên cạnh trioxyxanthon, pyranoxanthon, dihydroxy
methyl butenyl xanthon, trihydroxy methyl butenyl xanthon, pyrano xanthenon.
Các garcinon A, B, C, D, E, mangostinon, garcimangoson A, B, C, gartanin,
egonol, epicatechin, procyanidin từ măng cụt nguồn gốc Việt Nam, benzophenon
glucosid tuy số lượng ít cũng đã được tìm ra. Cũng có một vài bản báo cáo trình
bày thành phần hóa học của lá măng cụt. Bên cạnh protein (7,8%), tanin (11,2%),
đã được xác định là các trihydroxy methoxy methyl butenyl xanthon, ethyl methyl
maleimid glucopyranosid, cùng các triterpenoid như cycloartenol, friedlin, b −
sitosterol, betulin, mangiferadiol, mangiferolic acid, cyclolanostendiol, hydroxy
cyclolanostenon. Từ ruột thân cây, tetrahydroxy xanthon và dẫn xuất O − glucosid
của nó cùng pentahydroxy xanthon, maclurin, cũng đã được tìm ra. Còn tử y thì
chứa đựng mangostin, các calaba xanthon, dihydroxy và trihydroxy dimethyl allyl
xanthon.
d. Chất màu tannin trong vỏ quả măng cụt

 Định nghĩa
Tanin là những hợp chất tự nhiên thuộc nhóm polyphenol phổ biến trong thực vật.
Chúng có vị chát, có tính thuộc da. Có nghĩa là có khả năng liên kết với protein của da tạo
thành cấu trúc bền vững với quá tŕnh thối rữa. Phân tử lượng tanin khoảng 1.000 ÷ 5.000.
(Thuật ngữ " Tanin" sử dụng trong công nghiệp sinh học và thực phẩm để chỉ tất

cả những polyphenol tự nhiên có vị chát, song không phải các chất này có khả năng thuộc
da thật sự. Tính chất này chỉ có với các hợp chất cao phân tử có phân tử lượng lớn từ
1.000 ÷ 5.000. Các phân tử có phân tử lượng thấp hơn chỉ có vị chát không có tính thuộc
da, để phân biệt người ta gọi là "tanin thực phẩm", "tanin chè".)
 Phân loại: Tanin có thể chia thành hai loại chính:

Tanin thuỷ phân được (Tanin pyrogalic = galotanin):
Đặc điểm:
-

GVHD:

Khi thuỷ phân bằng acid hoặc bằng enzim tanaza giải phóng ra phần đường thường
là glycose. Phần không đường là các acid. Cơ sở của phần acid là acid galic. Các
22


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

acid galic có thể nối với nhau để tạo thành acid digalic, trigalic. Ngoài acid galic
còn gặp các acid khác như acid ellagic, acid luteolic...
-

Phần đường và phần không đường nối với nhau theo dây nối este (không phải dây
nối axetal) nên người ta coi tanin là những pseudoglycosid.

-

Khi cất khô ở 180 ÷ 200oC thu được pyrogalol là chủ yếu.

-

Cho tủa xanh đen với muối sắt III.

-

Cho tủa bông với acetat 10%.

-

Thường dễ tan trong nước.

Đại diện cho nhóm này là các tanin trong Ngũ bội tử, Đại hoàng, Đinh hương, vỏ
quả và vỏ cây Lựu, lá cây Bạch đàn.
Tanin không thuỷ phân được (Tanin ngưng tụ, Tanin pyrocatechic):
Đặc điểm:
-

Không thuỷ phân được bằng các acid mà trái lại dễ tạo thành chất đỏ tanin gọi là
phlobaphen không tan (Sản phẩm của sự trùng hiệp hoá và oxy hoá).

-

Tanin loại này thường là chất trùng hiệp từ catechin hoặc từ leucoanthoxyanidin
hoặc là những chất đồng trùng hiệp của hai loại.

-

Cất khô cho pyrocatechin.

-

Cho tủa xanh với muối sắt III.

-

Khó tan trong nước hơn tanin pyrogalic.

Đại diện: Tanin trong vỏ Quế, Canhkina, Đại hoàng. Nhiều dược liệu chứa cả hai
loại tanin pyrogalic và pyrocatechic.

 Chiết xuất
Tanin hầu như không tan trong các dung môi kém phân cực, tan được trong cồn
loãng, tốt nhất là nước nóng. Hiệu suất chiết được nâng cao nếu được tác động bằng siêu
GVHD:

23


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

âm. Sau khi chiết bằng nước có thể tủa Tanin bằng (NH 4)SO4, lọc, lấy tủa, hoà lại trong
aceton nước (6:1), cất đến khô rồi rửa bằng ether. Trong quá trình chiết xuất muốn tránh
sự oxy hoá có thể thêm vào dịch chiết một ít acid ascorbic hoặc metabisulfit. Muốn tách

Tanin người ta thường chiết từng phân đoạn theo độ phân cực của dung môi rồi sắc ký
qua gel với Sephadex hoặc sắc ký điều chế với chất hấp phụ là polyamid, triển khai bằng
cồn nước với các độ cồn khác nhau cũng có thể tách bằng sắc ký giấy.
Trong một dược liệu thường chứa một hỗn hợp tanin phức tạp gồm rất nhiều đồng
phân và nhiều dẫn chất ở các mức độ polymer hoá khác nhau.Sắc ký đồ tanin của một
dược liệu cũng là "điểm chỉ" để nhận biết dược liệu đó. Sắc ký cũng là phương tiện để
phân tích những monomer tiền sinh ra tanin và những sản phẩm sau khi hoá giáng tanin.
Dịch chiết để tiến hành sắc ký nên dùng nước hoặc methanol nước. Nếu là dịch
nước, có thể lắc với ethyl acetat để tách bớt đường, muối,... Nếu bị nhũ hoá cần ly tâm.
Có thể tiến hành sắc ký giấy hoặc sắc ký lớp mỏng, đối với sắc ký lớp mỏng nên
dùng polyamid. Thuốc thử phát hiện hay dùng là sắt (III) chlorid (0,5mL dung dịch sắt
(III) chlorid trộn với 20mL ethanol). Những chất catechin cho màu hồng với vanilin −
HCl (10ml dung dịch vanillin 1% trong nước trộn với 20mL HCl đậm đặc).
Nếu tiến hành sắc ký lớp mỏng với silicagel G thì dùng dung môi: Toluen −
chloroform − aceton (40:25:35); với bột cellulose thì dùng dung môi chloroform − acid
acetic − nước (50:45:5).
 Công dụng của tannin

-

-

GVHD:

Ở trong cây, tanin tham gia vào quá trình trao đổi chất, các quá trình oxy hoá khử.
Là những chất đa phenol, tanin có tính kháng khuẩn nên có vai trò bảo vệ cho cây.
Dung dịch tanin kết hợp với protein, tạo thành màng trên niêm mạc nên ứng dụng
làm thuốc săn da. Tanin còn có tác dụng kháng khuẩn nên dùng làm thuốc súc
miệng khi niêm mạc miệng, họng bị viêm loét, hoặc chỗ loét khi nằm lâu. Tanin có
thể dùng trong để chữa viêm ruột, chữa tiêu chảy.

Tanin kết tủa với kim loại nặng và với alcaloid nên dùng chữa ngộ độc đường tiêu
hoá.
Tanin có tác dụng làm đông máu nên dùng đắp lên vết thương để cầm máu, chữa
trĩ, rò hậu môn.
Có thể dùng tanin tinh chế pha trong dung dịch nước 1 ÷ 2% hoặc thuốc bột, thuốc
mỡ 10 ÷ 20%. Khi dùng trong uống nên dùng chế phẩm tanalbumin hay tanalbin.
Ðây là dạng kết hợp tanin và albumin, điều chế bằng hoà tan 10g albumin vào 90g
nước, thêm vừa đủ dung dịch tanin 6% để kết tủa hết albumin. Ðun nhẹ 50 oC để
24


Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm
Khoa Công nghệ hoá học

SVTH:

làm vón, lọc và rửa với một ít nước, sấy khô 40-50 oC rồi tán nhỏ. Tanalbin có màu
vàng nhạt, không mùi, không vị, chứa 50% tanin, không hoà tan trong nước và
trong cồn, không bị dịch vị phân huỷ. Khi vào đến ruột gặp môi trường kiềm tanin
mới giải phóng, tránh được tanin tác dụng trên niêm mạc miệng − thực quản − dạ
dày gây khó chịu và làm rối loạn tiêu hoá. Người lớn uống 2 ÷ 10g chia làm liều
nhỏ 1g.
- Có thể chế dạng tanat gelatin dùng như tanalbin. Tanoform (tanin + formol) dùng
bôi ngoài.
- Dung dịch Tanin kết hợp với protein tạo thành màng trên niêm mạc nên thường
dùng làm thuốc săn da. Tanin có tác dụng kháng khuẩn dùng làm thuốc súc miệng
khi viêm niêm mạc miệng hoặc chỗ loét khi nằm lâu. Chữa viêm ruột, tiêu chảy.
Tanin kết tủa với kim loại nặng và alcaloid thường dùng để chữa ngộ độc đường
tiêu hoá.
1.1.4.2 Chất màu curcumin trong củ nghệ

Hình 1.4. Củ nghệ

GVHD:

25