Nghiên cứu tách chiết anthocyanin từ củ khoai lang tím có hỗ trợ siêu âm

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
------------

NGUYỄN THI ̣LAN HƢƠNG
TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CƢ́U TÁCH CHIẾT ANTHOCYANIN TƢ̀
CỦ KHOAI LANG TÍM CÓ HỖ TRỢ SIÊU ÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Công nghê ̣thƣ̣c phẩ m

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học

: 2013 - 2017

Thái Nguyên - 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
------------

NGUYỄN THI ̣LAN HƢƠNG
TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CƢ́U TÁCH CHIẾT ANTHOCYANIN TƢ̀
CỦ KHOAI LANG TÍM CÓ HỖ TRỢ SIÊU ÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Công nghê ̣ thƣ̣c phẩ m

Khoa

: CNSH - CNTP

Khóa học

: 2013 - 2017

Ngƣời hƣớng dẫn : 1. ThS. Nguyễn Đức Hạnh
2. ThS. Phạm Thị Vinh

Thái Nguyên - 2017

i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là
trung thực và chƣa hề đƣợc sử dụng.
Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã đƣợc
cảm ơn và các thông tin đƣợc trích dẫn trong chuyên đề này đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, ngày 30 tháng 5 năm 2017
Sinh viên
Nguyễn Thị Lan Hƣơng


ii

LỜI CẢM ƠN
Khóa luận tốt nghiệp này đƣợc thực hiện tại bộ môn bảo quản chế biến
Viện nghiên cứu rau quả trung ƣơng dƣới sự hƣớng dẫn của Ths. Nguyễn Đức Hạnh
- Phó trƣởng bộ môn Bảo quản chế biến, Viện nghiên cứu rau quả Trung ƣơng và
Ths. Phạm Thị Vinh - Giảng viên Khoa Công nghệ sinh học - Công nghệ thực
phẩm, Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên.
Để hoàn thành khóa luận cùng với sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, em đã
nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ và động viên của các cá nhân và tập thể.
Trƣớc tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy Ths. Nguyễn Đức
Hạnh và cô giáo Ths. Phạm Thị Vinh, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ em
trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Em xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến những thầy cô giáo đã giảng dạy em
trong bốn năm học vừa qua, những kiến thức mà em nhận đƣợc trên giảng đƣờng
đại học sẽ là hành trang giúp em vững bƣớc trong trong tƣơng lai.
Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn chân thành các thầy cô trong khoa đã

rất nhiệt tình giúp đỡ và chia sẻ kinh nghiệm để em có điều kiện thuận lợi nhất hoàn
thành khóa luận tốt nghiệp của mình.
Cuối cùng, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè, những
ngƣời đã luôn ở bên động viên, khích lệ, tạo mọi điều kiện cho em trong suốt thời
gian học tập, thực hiện khóa luận tốt nghiệp, giúp đỡ em vƣợt qua những khó khăn
trong thời gian vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 30 tháng 5 năm 2017
Sinh viên

Nguyễn Thị Lan Hƣơng


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. vi
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vii
DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT ....................................................................... viii
PHẦN 1: MỞ ĐẦU....................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................1
1.2 Mục đích nghiên cứu .............................................................................................2
1.3 Yêu cầu nghiên cứu ...............................................................................................2
1.4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn ..................................................................2
1.4.1 Ý nghĩa khoa học ...............................................................................................2
1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................2
PHẦN 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ................................................................3

2.1 Giới thiệu về khoai lang tím ..................................................................................3
2.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm của khoai lang tím .......................................................3
2.1.2 Thực trạng phân bố, thu hoạch ...........................................................................5
2.1.3 Thành phần hóa học của khoai lang tím ............................................................5
2.1.4 Công dụng của khoai lang tím ...........................................................................6
2.1.5 Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang trên thế giới và ở Việt Nam .............7
2.1.5.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang trên thế giới...................................8
2.1.5.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang ở Việt Nam .................................10
2.2 Hợp chất anthocyanin..........................................................................................11
2.2.1 Giới thiệu về anthocyanin ................................................................................11
2.2.2 Chiết tách hợp chất màu anthocyanin ..............................................................12
2.2.3 Cấu trúc và đặc tính của anthocyanin ..............................................................13
2.2.4 Tính chất hóa lý, hóa học của anthocyanin ......................................................14
2.2.5 Đặc tính quang phổ ..........................................................................................16


iv

2.2.6 Tình hình nghiên cứu anthocyanin trên thế giới và trong nƣớc .......................16
2.2.7 Ứng dụng của anthocyanin...............................................................................17
2.3 Sóng siêu âm .......................................................................................................18
2.3.1 Giới thiệu về sóng siêu âm ...............................................................................18
2.3.1.1 Khái niệm ......................................................................................................18
2.3.1.2 Phân loại ........................................................................................................19
2.3.1.3 Thiết bị phát sóng siêu âm ............................................................................20
2.3.1.4 Nguyên tắc và cơ chế hoạt động của siêu âm ..............................................21
2.3.1.5 Ứng dụng của sóng siêu âm ..........................................................................22
2.3.1.6 Ƣu nhƣợc điểm của sóng siêu âm .................................................................24
PHẦN 3: NGUYÊN LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 26
3.1 Đối tƣợng, vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu........................................26

3.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu.......................................................................................26
3.1.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ....................................................................26
3.2 Hóa chất, thiết bị, dụng cụ ..................................................................................26
3.2.1 Hóa chất ...........................................................................................................26
3.2.2 Thiết bị, dụng cụ trong phòng thí nghiệm ........................................................26
3.3 Nội dung nghiên cứu ...........................................................................................26
3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu.....................................................................................27
3.4.1 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm .........................................................................27
3.4.1.1 Thí nghiệm 1 cho nội dung 1: Xác định kích thƣớc nguyên liệu thích hợp
trong quá trình chiết anthocyanin từ củ khoai lang tím ............................................27
3.4.1.2 Các thí nghiệm cho nội dung 2: Xác định hệ dung môi thích hợp trong quá
trình tách chiết anthocyanin từ củ khoai lang tím có hỗ trợ siêu âm ........................28
3.4.1.3 Thí nghiệm 4 cho nội dung 3: Xác định ảnh hƣởng của tỷ lệ dung môi/nguyên
liệu đến quá trình chiết tách anthocyanin ....................................................................29
3.4.1.4 Các thí nghiệm cho nội dung 4: Xác định điều kiện siêu âm ảnh hƣởng đến
quá trình chiết anthocyanin từ củ khoai lang tím ......................................................30


v

3.4.2 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng anthocyanin bằng phƣơng pháp pH vi sai
(TCVN 11028:2015) .................................................................................................31
3.4.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu ................................................................................33
PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................34
4.1 Nghiên cứu xác định kích thƣớc nguyên liệu thích hợp trong tách chiết
anthocyanin từ khoai lang tím có hỗ trợ siêu âm ......................................................34
4.2 Nghiên cứu xác định hệ dung môi thích hợp trong quá trình tách chiết
anthocyanin từ củ khoai lang tím có hỗ trợ siêu âm .................................................35
4.2.1 Nghiên cứu ảnh hƣởng của nồng độ dung môi ethanol đến hiệu suất tách chiết
anthocyanin từ củ khoai lang tím có hỗ trợ siêu âm .................................................35

4.2.2 Nghiên cứu xác định nồng độ HCl bổ sung trong quá trình tách chiết
anthocyanin từ củ khoai lang tím có hỗ trợ siêu âm .................................................36
4.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến quá trình chiết tách
anthocyanin ...............................................................................................................38
4.4 Nghiên cứu ảnh hƣởng của điều kiện siêu âm đến quá trình thu nhận
anthocyanin ...............................................................................................................39
4.4.1 Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến quá trình chiết tách
anthocyanin từ củ khoai lang tím ..............................................................................39
4.4.2 Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ siêu âm đến hiệu suất chiết tách anthocyanin
từ củ khoai lang tím ...................................................................................................40
4.5. Đề xuất quy trình sử dụng sóng siêu âm nhằm nâng cao hiệu quả tách chiết
anthocyanin từ củ khoai lang tím ..............................................................................42
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................44
5.1 Kết luận ...............................................................................................................44
5.2 Kiến nghị .............................................................................................................44
PHẦN 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................45
I. Tài Liệu Tiếng Việt................................................................................................45
II. Tài liệu tiếng Anh .................................................................................................45


vi

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần hóa học của khoai lang tím trong 100g nguyên liệu tƣơi............. 6
Bảng 2.2: Diện tích khoai lang trên thế giới (ha) ............................................................... 8
Bảng 2.3: Năng suất khoai lang trên thế giới (tạ/ha) .......................................................... 8
Bảng 2.4: Sản lƣợng khoai lang trên thế giới (tấn) ............................................................ 9
Bảng 2.5: Diện tích, năng suất, sản lƣợng khoai lang ở một số vùng trong cả nƣớc .....10
Bảng 2.6: Một vài ứng dụng của sóng siêu âm trong công nghệ thực phẩm .................23

vii

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Khoai lang tím giống murasakimasari ........................................................3
Hình 2.2: Những nguyên liệu chứa anthocyanin ......................................................12
Hình 2.3: Cấu trúc cơ bản của anthocyanins tự nhiên ..............................................14
Hình 2.4: Tần số sóng siêu âm ..................................................................................19
Hình 2.5: Các mức tần số của sóng siêu âm .............................................................20
Hình 2.6: Bể rửa sóng siêu âm ..................................................................................20
Hình 4.1: Ảnh hƣởng của kích thƣớc nguyên liệu đến khả năng tách chiết
anthocyanin từ khoai lang tím có hỗ trợ siêu âm ......................................................34
Hình 4.2: Ảnh hƣởng của nồng độ dung môi ethanol đến khả năng tách chiết
anthocyanin từ củ khoai lang tím ..............................................................................36
Hình 4.3: Ảnh hƣởng của nồng độ HCl bổ sung đến hàm lƣợng anthocyanin thu
đƣợc từ cử khoai lang tím .........................................................................................37
Hình 4.4: Ảnh hƣởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến hiệu suất tách chiết
anthocyanin từ củ khoai lang tím ..............................................................................38
Hình 4.5: Ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến hiệu suất tách chiết anthocyanin từ
củ khoai lang tím .......................................................................................................40
Hình 4.6: Ảnh hƣởng của nhiệt độ siêu âm đến hiệu suất chiết tách anthocyanin từ
củ khoai lang tím .......................................................................................................41
Hình 4.7: Quy trình tách chiết chất màu anthocyanin có hỗ trợ siêu âm dự kiến từ củ
khoai lang tím ............................................................................................................42


viii

DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT

ANOVA

: Analysis of variance (Phân tích phƣơng sai).

USDA

: United States Department of Agriculture
(Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ).

Bộ NN&PTNT : Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn.
FAO

: Food and Agriculture Organization of the United Nations
(Tổ chức Lƣơng thực và Nông Nghiệp Liên Hiệp Quốc).

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam.

NXB

: Nhà xuất bản.

STT

: Số thứ tự.

CT

: Công Thức.

cs

: Cộng sự.


1

PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay, các chất màu tự nhiên đang ngày càng đƣợc quan tâm, nó có vai
trò là chất tạo màu không gây độc hại và đƣợc ứng dụng rộng rãi cho nhiều ngành
công nghiệp đặc biệt là ngành công nghiệp thực phẩm. Ở Việt Nam, chất màu tự
nhiên rất đa dạng và có mặt trong hầu hết các loại rau củ quả nhƣ: carotenoid,
chlorophyll, anthocyanin,... tạo ra màu sắc hấp dẫn cho các sản phẩm thực phẩm.
Khoai lang là một trong năm loại lƣơng thực quan trọng nhất đối với các
nƣớc đang phát triển và góp phần đảm bảo an ninh lƣơng thực (Oke và Workneh ,
2013). Khoai lang tím cung cấ p nhiều chất dinh dƣỡng tốt cho cơ thể nhƣ tinh bột ,
protein, các acid amin, vitamin A, B, C, E và hơn 10 loại nguyên tố vi lƣợng cần
thiết khá c nhƣ calci, kẽm, sắt, magiê, kali, natri, phosphor,... Đăc biệt, khoai lang
tím còn chứa nhiều hợp chất chống oxy hóa mạnh nhƣ phenol, anthocyanin,
anthocyanidin,… giúp bảo vệ các lipoprotein tỷ trọng thấp khỏi các quá t rình oxy
hóa, loại bỏ gố c tự do, ngăn ngừa ung thƣ, cải thiện chức năng thị giác, ức chế kết
tụ tiểu cầu khác (Kano et al., 2005), có khả năng phòng chống bệnh tiểu đƣờng
(Mastui et al., 2001), chống đột biến (Yoshimoto et al., 2001), giảm cholesterol và
tăng cƣờng hệ miễn dịch (USDA, 2009),...
Anthocyanin là hợp chất thuộc họ flavonoid, là sắc tố tan trong nƣớc phổ
biến ở thực vật, thƣờng biểu hiện các màu tím, đỏ tía hoặc xanh trong các loại rau
củ, trái cây, hoa lá và rễ của các loài thực vật (Gross, 1987). Ngoài việc cho màu
sắc đẹp, anthocyanin còn có những hoạt tính sinh học rất tốt với sức khỏe con ngƣời

nhƣ: khả năng chống oxy hóa cao nên đƣợc sử dụng để chống lão hóa, hạn chế sự
suy giảm sức đề kháng, có tác dụng làm bền thành mạch, chống viêm, hạn chế sự
phát triển của các tế bào ung thƣ, tác dụng chống các tia phóng xạ.
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học công nghệ các nhà nghiên cứu tìm
ra đƣợc anthocyanin chứa một lƣợng lớn trong củ khoai lang tím và các phƣơng
pháp tách chiết anthocyanin khác nhau nhƣ: phƣơng pháp chiết phân đoạn; phƣơng
pháp sử dụng sóng siêu âm; phƣơng pháp tách chiết có hỗ trợ vi sóng và phƣơng
pháp chiết Soxlet bằng các dung môi;… nhằm thu nhận đƣợc anthocyanin có nồng
độ cao để ứng dụng tạo màu cho một số sản phẩm thực phẩm. Phƣơng pháp tách


2

chiết có sự hỗ trợ của sóng siêu âm đã đƣợc ứng dụng ngày càng rộng rãi trong lĩnh
vực công nghệp thực phẩm và đạt hiệu quả hơn so với phƣơng pháp tách chiết khác
với các ƣu điểm về thời gian tách chiết, tiết kiệm dung môi và năng lƣợng, tính
chọn lọc, ít ảnh hƣởng đến cấu trúc.
Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu và thực
hiện đề tài: “Nghiên cứu tách chiết anthocyanin từ củ khoai lang tím có hỗ trợ
siêu âm”.
1.2 Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu quy trình sử dụng sóng siêu âm nhằm nâng cao hiệu quả tách
chiết anthocyanin từ củ khoai lang tím.
1.3 Yêu cầu nghiên cứu
Xác định đƣợc kích thƣớc nguyên liệu thích hợp trong quá trình tách chiết
anthocyanin từ củ khoai lang tím có hỗ trợ siêu âm.
Xác định đƣợc hệ dung môi thích hợp trong quá trình chiết anthocyanin từ
củ khoai lang tím có hỗ trợ siêu âm.
Xác định đƣợc tỷ lệ dung môi/nguyên liệu thích hợp trong quá trình tách
chiết anthocyanin từ củ khoai lang tím có hỗ trợ siêu âm.

Xác định đƣợc điều kiện siêu âm trong quá trình tách chiết anthocyanin.
Đề xuất quy trình sử dụng sóng siêu âm nhằm nâng cao hiệu quả tách chiết
anthocyanin từ củ khoai lang tím.
1.4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
1.4.1 Ý nghĩa khoa học
Giúp sinh viên hoàn thiện củng cố lại kiến thức lý thuyết đã học, tích lũy
kinh nghiệm làm việc trong phòng thí nghiệm.
Xác định đƣợc thành phần của hợp chất màu anthocyanin chiết từ khoai
lang tím.
1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn
Xây dựng đƣợc quy trình chiết tách anthocyanin từ khoai lang tím bằng
phƣơng pháp sử dụng sóng siêu âm quy mô phòng thí nghiệm, đồng thời xác định
đƣợc một số đặc tính của chất màu anthocyanin có trong khoai lang tím từ đó mở ra
hƣớng ứng dụng chất màu tự nhiên trong thực tiễn.


3

PHẦN 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1 Giới thiệu về khoai lang tím
2.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm của khoai lang tím
Khoai lang là một loài cây
nông nghiệp với các rễ củ lớn, chứa
nhiều tinh bột, có vị ngọt, đƣợc gọi là
củ khoai lang và nó là một nguồn
cung cấp rau ăn củ quan trọng. Khoai
lang thuộc họ bìm bìm, 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 thƣớc trung bình. Rễ củ ăn đƣợc
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.

Hình 2.1: Khoai lang tím giống
murasakimasari

Đối với ngƣời dân Việt Nam, khoai lang là thực phẩm gần gũi. Khoai lang
là loại cây sống nhiều năm, thân có nhựa mủ. Lá khoai lang là một loại rau dân dã
rất ngon, lại mát và bổ. Củ và rau khoai lang còn là vị thuốc phòng chữa bệnh đã
đƣợc 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, cƣờng thận, kiện
vị, tiêu viêm, thanh can, lợi mật, sáng mắt. Rau khoai lang tính bình, vị ngọt,
dùng chữa tì hƣ, kém ăn, thận âm bất túc. Ngọn khoai lang luộc hoặc xào với
tỏi là một món ăn ngon, có nhiều vitamin và chất khoáng, giàu chất xơ,… 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 tỷ lệ mắc bệnh ung thƣ đại
tràng. Theo Tây y, khoai lang có chứa hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng tƣơng đối
nhiều. Thành phần chủ yếu là carbonhydrate tinh bột, dễ đƣợc cơ thể tiêu hoá, hấp
thu và tận dụng. Khoai lang có chứa nhiều nucoprotein, có khả năng cản trở


4

cholesterol lắng đọng trên thành mạch, tránh xơ cứng động mạch, đồng thời giữ đƣợc
tính đàn hồi của mạch máu, lại còn có thể tránh teo mô liên kết trong gan, thận…
Trong khoai lang chứa một số chất đặc thù phòng bệnh ung thƣ ruột kết, ung thƣ vú.
Khoai lang có thể thúc đẩy nhu động ruột, tránh bị táo bón (Viện dƣợc liệu, 2004).

Khoai lang tím là một loại khoai lang đƣợc nghiên cứu đƣa 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 lƣợng lớn với hàm lƣợng anthocyanin
cao (Ikuo SUDA và Cs, 2003).
Khoai lang tím giống Murasa Kimasari có nguồn gốc Nhật Bản, do Trung
tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hƣng Lộc nhập nội năm 1994 từ Công
ty FSA. Giống tuyển chọn và giới thiệu năm 2002 (Hoang Kim, Nguyen Thi Thuy
2003) hiện đƣợc trồng ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, bán tại các chợ đầu mối
và siêu thị.
Đặc tính nông học chủ yếu: Thời gian sinh trƣởng: 105-110 ngày. Năng
suất củ tƣơi: 10-22, tỷ lệ chất khô 27-30%, chất lƣợng củ luộc khá ngon, vỏ củ
màu tím sẫm, thịt củ màu tím đậm, dạng củ đều đẹp, dây tím xanh, nhiễm nhẹ
sùng và sâu đục dây.
Cây khoai lang tím có đặc điểm thân to mập, ít phân cành có màu tím, khả
năng sinh trƣởng phát triển mạnh. Rễ gồm có rễ con, rễ củ, rễ nữa chừng, rễ củ là
trạng thái phình to ra với chức năng của một cơ quan lƣu trữ các chất dinh dƣỡng.
Củ có dạng thuôn dài, vỏ nhẵn màu tím, ruột màu tím đậm, cấu tạo củ khoai lang
gồm 3 phần: vỏ ngoài, vỏ cùi và thịt củ.
- Vỏ ngoài: mỏng, chiếm 1% trọng lƣợng củ, gồm những tế bào có chứa sắc
tố, cấu tạo chủ yếu là cellulose và hemicellulose.
Tác dụng: làm giảm các tác động bên ngoài, hạn chế sự bay hơi nƣớc của
khoai lang trong quá trình bảo quản.
- Vỏ cùi: chiếm 5-12%, gồm những tế bào chứa tinh bột, nguyên sinh chất
và dịch thể.
- Thịt củ: gồm các tế bào nhu mô có chứa tinh bột, hợp chất vô cơ.


5

2.1.2 Thực trạng phân bố, thu hoạch

Khoai lang cây lƣơng thực đƣợc trồng chủ yếu ở khu vực Tây Nam Bộ,
trong đó phải kể đến Bình Tân là 1 huyện nhỏ nằm về phía tây nam của tỉnh Vĩnh
Long với đặc trƣng là khí hậu nhiệt đới gió mùa quanh năm nóng ẩm đây là điều
kiện thuận lợi cho phát triển nông nghiệp. Trƣớc năm 2009, diện tích trồng khoai
lang ở Bình Tân khoảng 5.000ha, đến năm 2011 diện tích tăng lên 9.800ha, con số
đó đã tăng lên 14.000ha trong năm 2015 (thống kê của trung tâm xúc tiến thƣơng
mại Hà Nội, 2016). Đây cũng là địa phƣơng trồng nhiều khoai lang nhất vùng đồng
bằng sông Cửu Long, đặc biệt là khoai lang tím Nhật Bản chiếm 70% diện tích
trồng khoai lang toàn tỉnh.
Đối với khoai lang, thời điểm thu hoạch sẽ quyết định năng suất và chất
lƣợng của từng giống khoai, thông thƣờng thời điểm thu hoạch của các giống khoai
lang dao động trong khoảng 90 đến 150 ngày sau khi trồng tùy theo đặc tính giống
và điều kiện canh tác (Bourke, 2006; Nedunchezhiyan et al., 2012; Nguyễn Thị
Lang, 2014). Khoai lang đƣợc trồng cả năm, gồm hai vụ: vụ sớm xuống giống
khoảng tháng 11-12 dƣơng lịch, thu hoạch vào tháng 02-03 dƣơng lịch và vụ muộn
xuống giống khoảng tháng 4-5 dƣơng lịch, thu hoạch vào tháng 7-8 dƣơng lịch, tập
trung chủ yếu vào mùa hè nhờ thuận lợi cho sản xuất, năng suất cao và có giá bán
khá cao. Đặc biệt khoai lang trồng ở vùng này thƣờng rất ngon, có vị ngọt, dẻo và vị
thơm đặc trƣng đƣợc thị trƣờng trong nƣớc và quốc tế ƣa chuộng.
Ở Việt Nam, giống khoai lang tím Nhật có năng suấ t cao

(khoảng 10- 25

tấn/ha), phẩm chấ t tố t , phù hơp với mục đích xuấ t khẩu do có chứa hàm lƣợng
anthocyanins trong thịt củ (Lê Đoàn Ái Minh, 2011; Nguyễn Xuân Lai, 2011; Phạm
Thị Thanh Nhàn và ctv., 2011; Nguyễn Thị Lang et al., 2013).
2.1.3 Thành phần hóa học của khoai lang tím
Khoai lang tím là một loại củ rất giàu tinh bột nên thƣờng dùng làm lƣơng
thực nuôi sống con ngƣời. Phân tích thành phần dinh dƣỡng trong khoai lang ngƣời
ta còn thấy rằng, khoai lang có chứa 1 lƣợng chất xơ khá cao tốt cho dạ dày giảm

thiểu nguy cơ mắc các bệnh về đƣờng ruột. Ngoài ra, khoai lang tím chứa ít chất
béo, nhiều vitamin và các nguyên tố vi lƣợng khác có lợi cho những ngƣời mắc
bệnh tiểu đƣờng.


6

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của khoai lang tím trong 100g nguyên liệu tƣơi
Thành phần hóa học

Hàm lƣợng

Đơn vị

Nƣớc

67,86

g

Anthocyanin

0,06

g

Protein

0,311

g

Gluxit

29,11

g

Lipit

0,26

g

Xơ

1,42

g

Zn

0,8637

mg

Kim loại

Cd

0,0012

mg

nặng

Pb

0,0482

mg

Cu

0,1420

mg

Các thành phần khác

0,978

g

Tổng

100

g

Theo nguồn:Tạp chí khoa học và công nghệ các trường đại học kỹ thuật số:71-2009
2.1.4 Công dụng của khoai lang tím
Tác dụng giảm huyết áp: Theo nghiên cứu thực hiện tại Mỹ do ông Joe
Vinson đứng đầu cho thấy, khoai lang tím có tác dụng trong việc phòng ngừa bệnh
cao huyết áp. Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã chọn nhóm ngƣời tình nguyện
ăn 6-8 củ khoai lang tím loại nhỏ mỗi ngày trong vòng 1 tháng, sau đó đo huyết áp,
kết quả giảm đƣợc 4,3% huyết áp tâm trƣơng (tối thiểu) và 3,5% huyết áp tâm thu
(tối đa).
Nhƣ vậy, khoai lang tím còn tốt hơn cả các loại thực phẩm khác mà lâu nay
vẫn đƣợc ca ngợi nhƣ bông cải, nhóm cải mầm, bột yến mạch... Tuy nhiên, các nhà
khoa học cũng khuyến cáo để mang lại lợi ích cao nhất thì không nên rán vì rán sẽ
làm giảm các thành phần chống ôxi hóa của khoai đây là những tố chất quan trọng
trong bảo vệ cơ thể trƣớc sự tấn công của các gốc tự do gây tổn thƣơng, hủy hoại tế
bào. Ngoài ra, cũng không nên ăn khoai lang tím với kem bơ thực vật, nó sẽ giảm
tác dụng "bình ổn" huyết áp.
- Tác dụng giảm cân: Khoai lang nói chung và khoai lang tím riêng là nhóm
thực phẩm giàu dƣỡng chất nhƣ vitamin A, B, C, E, protein, tinh bột, axit amin và


7

rất nhiều các loại nguyên tố vi lƣợng nhƣ canxi, sắt, magiê, kẽm,... nên đƣợc xem là
thực phẩm số 1 cho những ngƣời muốn giảm cân và chứa ít năng lƣợng, chóng no
lại ngon miệng. Nếu so với cơm gạo, các loại củ khác thì khoai lang tím chỉ có mức
năng lƣợng bằng 1/3 nhóm thực phẩm nói trên. Chƣa hết, nó có chất béo, đƣờng mỡ
thấp nên rất có lợi cho nhóm ngƣời mắc bệnh tiểu đƣờng.
Cách tốt nhất là ăn vào bữa trƣa, khoảng 100 gam là có lợi cho hệ thống
tiêu hóa. Trung bình cứ 100 gam khoai lang chỉ chứa khoảng 0,2 gam chất béo,
bằng 1/4 bát cơm. Một của khoai lang có chứa hàm lƣợng kali nhiều hơn tới 28% so
với một quả chuối. Vì những lợi thế này của khoai lang mà ngƣời ta đã xếp nó vào

nhóm thực phẩm thần dƣợc, giúp giảm cân, làm đẹp và an toàn, vì vậy khoai lang
rất đƣợc ngƣời Nhật ƣa chuộng, nhất là khoai lang tím.
Ngoài hai tác dụng nói trên, khoai lang tím là giàu chất tạo màu chống ôxi
hóa có tên là anthocyanin, các loại khoáng chất nhƣ sắt, kali, vitamin C và axit folic
nên có nhiều tác dụng khác nhƣ:
- Kháng viêm và làm mờ vết thâm: Khi da sƣng đỏ hoặc đau rát chỉ cấn cắt
lát khoai mỏng đắp lên đó trong khoảng 10-15 phút sẽ làm dịu đau.
- Chống lão hóa: Ăn khoai lang 2 lần/tuần sẽ giúp da mềm mại vì khoai
lang tím có chứa nhiều sinh tố có lợi, chất khoáng, chất xơ. Hoặc nghiền khoai lang
nhuyễn, trộn với sữa chua đắp lên da.
- Ngừa mụn nhọt: Ngƣời Trung Quốc thƣờng có thói quen dùng khoai lang
tím để trị mụn nhọt. Cách làm nhƣ sau dùng khoai lang tím (1 củ), lá bồ công anh
(40g), mật mía giã nhuyễn gói vào vải mỏng đắp lên mụn nhọt.
- Chữa vàng da: Ăn thƣờng xuyên cháo khoai lang tím với gạo nếp hoặc bột
ngô sẽ có tác dụng giảm bệnh vàng da và làm cho da trở nên hồng hào.
2.1.5 Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang trên thế giới và ở Việt Nam
Khoai lang dùng làm lƣơng thực cho ngƣời, thức ăn chăn nuôi và làm
nguyên liệu chế biến tinh bột, rƣợu, cồn, sirô, nƣớc giải khát, bánh kẹo, mì, miến,
phụ gia dƣợc phẩm, màng phủ sinh học.
Trong vài năm qua, khoai lang tím đã đƣợc phát triển mạnh mẽ ở Nhật Bản,
Hàn Quốc, New Zealand và các nƣớc khác để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng
trong xu thế hƣớng tới thực phẩm an toàn sức khỏe (L.E.Steed vad Cs.2000).


8

Ở Việt Nam, khoai lang đã và đang chuyển đổi nhanh chóng vai trò từ cây
lƣơng thực thành cây công nghiệp chế biến với tốc độ phát triển cao ở những năm
đầu thế kỷ XXI. Khoai lang cũng đang đƣợc chú trọng canh tác ở hầu hết các vùng.
Bộ NN&PTNT ƣớc tính sản lƣợng khoai lang cả nƣớc năm 2015 đạt 1,45 triệu tấn

củ tƣơi, tăng 3,5% so với năm 2014 (Cục quản lý giá- bộ tài chính, 2015).
2.1.5.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang trên thế giới
Tình hình diện tích, năng suất và sản lƣợng khoai lang thế giới (2003–2008)
(FAO, 2009).
Bảng 2.2: Diện tích khoai lang trên thế giới (ha)
Châu lục

Năm
2003

Toàn thế
giới
Châu Phi
Châu Mỹ
Châu Á
Châu Âu
Châu Đại
Dƣơng

2004

2005

2006

2007

2008

9.378.381 9.114.522 8.899.536 9.004.193 9.093.081

8.177.865

2.968.380 3.053.705 3.090.129 3.156.713 3.182.895

3.321.545

286.826

291.527

294.619

264.717

273.782

6.005.252 5.649.427 5.394.549 5.461.823 5.515.354

301.441
4.333.059

5.548

6.371

6.285

6.686

6.600

5.606

112.375

113.492

113.954

114.254

114.450

125.214

Bảng 2.3: Năng suất khoai lang trên thế giới (tạ/ha)
Châu lục

Năm
2003

2004

2005

2006

2007

2008

139.053

141.341

141.605

137.617

138.896

134.666

Châu Phi

40.047

39.809

40.710

41.955

42.346

42.302

Châu Mỹ

95.709

97.623

94.659

99.724

100.573

94.622

Châu Á

191.647

200.195

203.787

196.454

198.245

208.638

Châu Âu

109.634

125.236

116.393

120.593

119.697

119.796

55.765

56.826

56.685

56.774

56.731

56.350

Toàn thế
giới

Châu Đại
Dƣơng


9

Bảng 2.4: Sản lƣợng khoai lang trên thế giới (tấn)
Năm
Châu lục
2003

2004

2005

2006

2007

2008

Toàn thế giới

130.409.265

128.826.408

126.022.125

123.913.012

126.299.661

110.1280.298

Châu Phi

11.887.484

12.156.699

12.580.126

13.244.090

13.478.430

14.012.761

Châu Mỹ

2.745.203

2.845.974

2.788.839

2.639.880

2.753.527

2.852.296

Châu Á

115.089.086

113.099.015

109.934.052

107.299.738

109.339.414

92.490.499

Châu Âu

60.825

79.788

73.153

80.629

79.000

67.158

Châu Đại Dƣơng

626.667

644.932

645.955

648.675

649.290

705.584


10

Theo số liệu thống kê của FAO cho thấy:
- Hiện nay trên thế giới có tổng số 113 nƣớc trồng khoai lang. Trong đó:
+ Châu Phi: 40 nƣớc
+ Châu Mỹ: 35 nƣớc
+ Châu Á: 23 nƣớc
+ Châu Âu: 04 nƣớc
+ Châu Đại Dƣơng: 11 nƣớc
- Năm 2007 diện tích trồng khoai lang trên thế giới đạt: 9.093.081ha, năng
suất bình quân đạt 13,9 tấn/ha và tổng sản lƣợng 126.299.661 tấn.
- Về diện tích trong những năm gần đây có xu hƣớng giảm từ 9.378.381ha
(năm 2003) xuống 9.093.081ha (năm 2007) trong đó giảm nhiều nhất là Châu Á,
Châu Mỹ giảm ít nhƣng Châu Phi, Châu Âu và Châu Đại Dƣơng lại có xu hƣớng
tăng, tuy nhiên sự tăng này không nhiều.
- Về năng suất: Từ năm 2003 đến 2005 năng suất có xu hƣớng tăng, nhƣng
sau đó lại giảm. Năng suất bình quân ở Châu Á cao nhất: 19,8 tấn/ha và thấp nhất là
Châu Đại dƣơng 5,7 tấn/ha (năm 2007).
2.1.5.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang ở Việt Nam

Bảng 2.5: Diện tích, năng suất, sản lƣợng khoai lang ở một số vùng trong cả nƣớc
Diện tích

Năng suất

Sản lƣợng

(1000ha)

(tấn/ha)

(1000tấn)

Cả nƣớc

250,7

5,95

1517,3

Đồng bằng Sông Hồng

50,1

7,68

384,8

Đông Bắc

57,9

5,14

293,4

Tây Bắc

6,9

3,64

25,1

Bắc Trung Bộ

91,3

5,7

520,3

Duyên hải Nam Trung Bộ

21,3

4,93

105,0

Tây Nguyên

6,8

6,4

43,5

Đông Nam Bộ

10,6

5,5

58,3

Đồng bằng Sông Cửu Long

10,8

8,05

86,9

Khu vực


11

Hiện nay ở nƣớc ta, khoai lang là cây lƣơng thực đứng thứ 4 sau lúa, ngô,
sắn, khoai lang đƣợc trồng khắp nơi trên cả nƣớc nhƣng sản lƣợng cao nhất là ở ĐB
sông Cửu Long. Khoai lang tím ở Vĩnh Long có chất lƣợng và sản lƣợng cao nhất
trong cả nƣớc.
2.2 Hợp chất anthocyanin
2.2.1 Giới thiệu về anthocyanin
Anthocyanin phân bố rộng rãi trong thiên nhiên, có mặt trong 27 họ thực
vật, thƣờng tạo ra các màu đỏ, tím, xanh thẫm ở nhiều loại rau, hoa, quả. Nhìn
chung, hàm lƣợng anthocyanin trong rau quả dao động từ 0,1 đến 1% hàm lƣợng
chất khô (Vendramini and Trugo, 2004). Trên thế giới, một số loại quả có hàm
lƣợng anthocyanin cao đã đƣợc phát hiện nhƣ: quả việt quất, quả lý chua đen, quả
mâm xôi,... (Goiffon và cộng sự, 1999).
Theo kết quả nghiên cứu của Huỳnh Thị Kim Cúc và cộng sự (2004), một
số nguyên liệu phổ biến ở nƣớc ta có chứa anthocyanin nhƣ: vỏ thanh long, bắp cải
tím, quả dâu tằm, lá cẩm, lá tía tô, vỏ nho, vỏ cà tím, vỏ đậu đen, trà đỏ, khoai lang
tím, quả sim.
Các anthocyanin hiện thuộc nhóm các chất màu tự nhiên tan trong nƣớc lớn
nhất trong thế giới thực vật... (Giuseppe, 2007). Theo các nghiên cứu khác nhau của
các nhà khoa học khảo sát về sự phân bố màu sắc của dịch tế bào ở thực vật năm
1835 Marquart đặt ra thuật ngữ “Anthocyanin”, là sự kết hợp giữa Anthos-nghĩa là
hoa và Kysanesos-nghĩa là màu xanh (theo tiếng Hy Lạp). Tuy nhiên không chỉ có
màu xanh, anthocyanin còn mang đến cho thực vật nhiều màu sắc rực rỡ khác nhƣ
hồng, đỏ, cam, tím và các gam màu trung gian.


12

Hình 2.2: Những nguyên liệu chứa anthocyanin
Các anthocyanin khi mất hết nhóm đƣờng đƣợc gọi là anthocyanidin hay aglycon.
Mỗi anthocyanidin có thể bị glycosyl hóa acylate bởi các loại đƣờng và các acid khác tại

các vị trí khác nhau. Vì thế lƣợng anthocyanin lớn hơn anthocyanidin từ 15-20 lần.
Anthocyanin là chất màu thiên nhiên đƣợc sử dụng khá an toàn trong thực
phẩm, tạo ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm. Trong những năm gần đây, một
số nghiên cứu đã chỉ ra rằng các anthocyanin hiển thị một loạt các hoạt tính sinh học
bao gồm hoạt tính chống oxy hóa, hoạt tính chống viêm, kháng khuẩn, chống gây ung
thƣ và làm giảm nguy cơ các bệnh tim mạch vành... (Giuseppe, 2007).
2.2.2 Chiết tách hợp chất màu anthocyanin
Để chiết tách hợp chất anthocyanin dựa trên nguyên tắc chung của quá trình
chiết tách các hợp chất flavonoid có chứa chất màu anthocyanin. Flavonoid là
những chất màu thực vật, có chứa nhiều nhóm hydroxy tự do hoặc đã thay thế một
phần. Độ hòa tan của flavonoid tùy thuộc vào số nhóm hydroxyl và các nhóm thế
khác của chúng. Vì vậy không có một phƣơng pháp chiết xuất chúng, nhƣng có một
số nguyên tắc chung nhƣ sau:
- Flavonoid ở hầu hết các bộ phận của cây: rễ, lá, hoa, quả, hạt... Tiến hành
sấy khô, tán bột. Cần chú ý các enzyme có thể thủy phân glucoside. Vì vậy nếu
muốn chiết dạng glucoside thì ổn định nguyên liệu tƣơi trƣớc khi sấy bằng cách
nhúng vào cồn hoặc nƣớc đun sôi.


13

- Đối với isoflavon, flavanon, dihydroflavonol, flavol và flavonol có nhiều
nhóm metoxy, ít nhóm hydroxy đều là những chất phân cực yếu, để chiết chúng
dùng các dung môi phân cực yếu nhƣ: benzene, clorofoc, etylacetat.
- Các flavon và flavonol có nhiều nhóm hydroxyl, có thể chiết chúng bằng cồn,
nƣớc hoặc hỗn hợp. Chiết bằng nƣớc nóng áp dụng tốt đối với cả polyglucoside và các
anthocyanin.
Đối với anthocyanin thì cho thêm một lƣợng nhỏ dung dịch HCl vào nƣớc
chiết nóng dƣới dạng clorua vì chúng khá bền với nhiệt độ. Sau khi dùng dung môi
để tách, ta thu đƣợc dịch chiết mà thành phần chính là flavonoid và các thành phần

khác. Để loại bỏ các tạp chất và làm giàu hợp chất màu thì tiến hành tách sơ bộ và
tách phân đoạn nhƣ sau:
- Dùng dung môi có độ phân cực khác nhau, không hòa lẫn để tách phân đoạn.
- Dùng chì để kết tủa flavonoid bằng cách hòa tan hỗn hợp vào cồn loãng,
cho dung dịch acetat chì vào để kết tủa hết flavonoid, lọc, cho kết tủa này vào cồn
loãng khuấy đều sau đó cho vào trong dung dịch natri photphat hoặc natri sunfat,
natrisufit để kết tủa chì.
- Dùng than hoạt tính cho vào dung dịch để hấp thụ flavonoid. Sau đó rửa
than bằng dung môi để thu lại flavonoid. Có thể dùng dung môi lần lƣợt có độ phân
cực từ yếu đến mạnh để tách phân đoạn.
- Tách bằng sắc ký cột: thƣờng dùng các chất hấp phụ là silicagel G, bột
polyamid thƣờng hoạt hoá ở 12000C trong một hoặc hai giờ (Thái Thị Ánh Ngọc,
2011)
2.2.3 Cấu trúc và đặc tính của anthocyanin
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 tƣơng
ứng. Vì vậy, sự glycosyl hóa luôn diễn ra, đầu tiên ở vị trí nhóm 3-hydroxy. Nếu có
thêm một phân tử đƣờng sữa, vị trí tiếp theo bị glycosyl hóa thƣờng gặp nhất là ở C5. Ngoài ra, sự glycosyl hóa còn có thể gặp ở các vị trí C-7, C-3, C-5.
Loại đƣờng phổ biến nhất là: glucose, ngoài ra cũng có một vài loại
monosaccharide (nhƣ galactose, rammose, arabinose), các loại disaccharide (chủ


14

yếu là rutinose, sambubiose hay sophorose) hoặc trisaccharide tham gia vào quá
trình glycosyl hóa.

Hình 2.3: Cấu trúc cơ bản của anthocyanins tự nhiên
(Castaneda-Ovando et al, 2009)

Sự methoxyl hóa các anthocyanin và các glucoside tƣơng ứng diễn ra thông
thƣờng 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, ngƣời ta vẫn chƣa 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 thƣờng tồn tại trong trong không bào thực vật
có pH từ 2,5-7,5).
Sự acyl hóa cũng có thể xảy ra ở vị trí C-3 của phân tử đƣờng hay ester hóa
ở nhóm hydroxy C-6. Các nhóm acyl hóa chính là các phenolic acid nhƣ ρcoumeric, caffeic, ferulic hay sinapic acid và một loạt các acid nhƣ acetic, malic,
malonic, oxalic và succinic.
2.2.4 Tính chất hóa lý, hóa học của anthocyanin
Tính tan: 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. Do đó anthocyanin tan tốt
trong nƣớc và dung dịch bão hòa. Khi kết hợp với đƣờng, phân tử anthocyanin dễ
hòa tan hơn.
Tính hấp thụ ánh sáng: do phân tử có 8 nối đôi liên hợp nên các anthocyanin
có khả năng hấp thụ ánh sáng trong vùng khả kiến. Các anthocyanin có cấu trúc đơn
giản thƣờng hấp thụ cực đại trong vùng bƣớc sóng 500-540nm, tạo ra màu sắc từ đỏ


15

đến tím, hồng hay xanh tím (Anna bakowska, 2005). Màu sắc của anthocyanin phụ
thuộc vào nhiệt độ, các chất màu và nhiều các yếu tố khác,... Khi tăng số lƣợng
nhóm OH trong vòng benzen thì màu sẽ càng đậm.
Các anthocyanin cũng bị phụ thuộc rất nhiều vào pH của môi trƣờng:
pH> 7: Các anthocyanin có màu xanh.
pH< 7: Các anthocyanin có màu đỏ.
pH=1: Các anthocyanin thuộc dạng muối axonium có màu cam đến đỏ.
pH=4÷5: Các anthocyanin có thể chuyển về dạng bazơ chalcon không màu.

pH=7÷8: Các anthocyanin lại về dạng bazơ quinodal anhydro có màu xanh.
Độ bền của anthocyanin đƣợc quyết định bởi nhiều yếu tố, bao gồm cấu trúc
phân tử, nồng độ anthocyanin, pH, nhiệt độ, cƣờng độ và bản chất bức xạ ánh sáng
chiếu vào, sự có mặt của enzyme, đƣờng, các ion kim loại... (Brouillard 1982).
Trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm anthocyanin dễ bị biến tính
bởi nhiệt. Nhiệt độ trên 70oC thƣờng gây ra sự phân hủy và mất màu anthocyanin rất
nhanh (Cemeroglu, 1994 và Kirca, 2003). Nguyên nhân là do xảy ra sự thủy phân liên
kết glycogyl của anthocyanin tạo ra cation flavynium kém bền và sau đó phân hủy
thành chalcone không màu (Adams, 1973). Đôi khi nhiệt độ tăng còn dẫn đến phản
ứng Maillard của các đƣờng diễn ra làm cho anthocyanin biến thành màu nâu
(Markakis và Cs, 1957).
- Anthocyanin thƣờng không bền khi tiếp xúc với tia tử ngoại, ánh sáng
nhìn thấy và các nguồn phát xạ khác.
- Khi đun nóng lâu trong nƣớc, anthocyanin bị phá hủy một phần.
- Anthocyanin hòa tan tốt trong nƣớc và trong dịch bão hòa, khi kết hợp với
đƣờng làm cho phân tử anthocyanin càng dễ hòa tan hơn.
- Màu sắc của anthocyanin thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, các sắc tố có
mặt và nhiều yếu tố khác... Khi tăng số lƣợng nhóm -OH trong vòng benzen thì
màu càng xanh đậm. Khi tác dụng với Sn có màu lam, với Al có màu tím, với Fe,
Cu thì bị biến màu.
- Mức độ methyl hóa các nhóm -OH trong vòng benzen càng cao thì màu
càng đỏ. Nếu nhóm -OH ở vị trí thứ 3 kết hợp với các gốc đƣờng thì màu sắc cũng
thay đổi theo số lƣợng các gốc đƣờng đƣợc đính vào nhiều hay ít.