Đánh giá hàm lượng crocin và một số chỉ tiêu an toàn thực phẩm của dịch chiết từ hạt dành dành (gardenia jasminoides j ellis)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

----------

Lê Thùy Ngân

ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG CROCIN VÀ MỘT SỐ CHỈ TIÊU
AN TOÀN THỰC PHẨM CỦA DỊCH CHIẾT TỪ
HẠT DÀNH DÀNH (GARDENIA JASMINOIDES J. ELLIS)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2018


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

----------

Lê Thùy Ngân

ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG CROCIN VÀ MỘT SỐ CHỈ TIÊU
AN TOÀN THỰC PHẨM CỦA DỊCH CHIẾT TỪ
HẠT DÀNH DÀNH (Gardennia jasminoides J. Ellis)

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60 42 30

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Phạm Thị Lương Hằng
PGS.TS. Nguyễn Lai Thành

Hà Nội – 2018


LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh, bên cạnh
sự nỗ lực cố gắng của bản thân còn có sự hướng dẫn nhiệt tình của quý thầy cô,
cũng như sự động viên ủng hộ của gia đình và bạn bè trong suốt thời gian học tập
nghiên cứu và thực hiện luận văn thạc sĩ.
Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến TS. Phạm Thị Lương Hằng, PGS.
TS. Nguyễn Lai Thành người đã hết lòng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho
tôi hoàn thành luận văn này. Bên cạnh đó, tôi xin gửi lời cảm ơn đến ThS. Bùi Thị
Vân Khánh và bạn Kiều Trung Kiên đã nhiệt tình hỗ trợ tôi trong quá trình thực
hiện các thí nghiệm của đề tài luận văn. Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến
toàn thể quý thầy cô trong khoa Sinh học và khoa sau đại học trường Đại học Khoa
học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý
báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập
nghiên cứu và cho đến khi thực hiện đề tài luận văn.
Tôi cũng xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến các cán bộ, học viên, sinh
viên của Phòng Thí nghiệm trọng điểm công nghệ Enzym và protein, những người
đã giúp đỡ tôi rất nhiều để thực hiện luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn đến gia đình, các anh chị và bạn bè đã
hỗ trợ cho tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài
luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh.

Hà Nội, ngày 2 tháng 11 năm 2018
Học viên
Lê Thùy Ngân

BẢNG CHỮ VIẾT TẮT

Kí hiệu

Tên Tiếng Anh

Tên Tiếng Việt

DPPH

1,1- diphenyl-1-picrylhydrazyl

1,1- diphenyl-1-picrylhydrazyl

HPLC

IC50

LC-MS

High-performance liquid
chromatography

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

The half maximal inhibitory

Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử

concentration

nghiệm

Liquid chromatography-mass
spectrometry

LC50

Lethal concentration 50%

LD50

Lethal dose 50%

Sắc ký lỏng kết hợp khối phổ
Nồng độ gây chết 50% đối tượng
thử nghiệm
Liều gây chết 50% đối tượng thử
nghiệm

Organization for Economic Co-

Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh

operation and Developme

tế

UV

Ultraviolet

Tia cực tím

MeOH

Methanol

Methanol

EtOH

Ethanol

Ethanol

OECD


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1: Hoa và quả của cây dành dành (Gardenia jasminoides J.Ellis)..................... 2
Hình 2: Công thức cấu tạo của Tartrazine (E102) .................................................... 11
Hình 3: Công thức cấu tạo của Sunset Yellow FCF (E110) ..................................... 11
Hình 4: Một số nguồn nguyên liệu tự nhiên làm phẩm màu thực phẩm................... 12
Hình 5: Quả dành dành làm nguyên liệu tách chiết .................................................. 17
Hình 6: Hiệu suất của quá trình chiết hạt dành dành ................................................ 24
Hình 7: Sắc ký đồ HPLC của dịch chiết dành dành ở các bước sóng 212 nm, 254 nm
và 440 nm .................................................................................................................. 25

Hình 8: Phổ hấp thụ của dịch chiết dành dành ở bước sóng từ 200-800 nm ............ 26
Hình 9: Sắc ký đồ mẫu chuẩn crocin ở các bước sóng 212 nm, 254 nm và 440 nm 26
Hình 10: Sắc kí đồ LC-MS của mẫu crocin tham chiếu (A) và dịch chiết (B) tại
bước sóng 440 nm ..................................................................................................... 28
Hình 11: Phổ UV của crocin trong mẫu tham chiếu và mẫu thử nghiệm ................. 28
Hình 12: Phổ khối ESI ở trạng thái ion âm của đỉnh chính (P1) trong dịch chiết .... 30
Hình 13: Phổ khối ESI ở trạng thái ion âm của đỉnh P3 trong dịch chiết ................. 30
Hình 14: Sắc ký đồ HPLC của mẫu chuẩn crocin ở hàm lượng 5µg ........................ 31
Hình 15: Sắc ký đồ HPLC của dịch chiết dành dành ở hàm lượng 20µg ................. 32
Hình 16: Đường chuẩn của mẫu chuẩn crocin .......................................................... 33
Hình 17: Hoạt tính chống oxi hóa của dịch chiết dành dành so với axit ascorbic .... 36
Hình 18: Biểu đồ thể hiện tỷ lệ phôi chết khi phơi nhiễm với dịch chiết dành dành 37
Hình 19: Hình ảnh dị dạng của phôi cá ngựa vằn ở thời điểm 72h khi phơi nhiễm
với dịch chiết dành dành nồng độ trên 1g/L ............................................................. 39
Hình 20: Độ hòa tan của bột chế phẩm màu dành dành trong nước ......................... 40


Hình 21: Ảnh hưởng của độ pH đến độ bền màu của dịch chiết dành dành............. 41
Hình 22: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền màu của dịch chiết dành dành ......... 41
Hình 23: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến độ bền màu của bột dành dành ... 42


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Crocin và các dẫn xuất thu được từ cây dành dành G. jasminoides .............. 4
Bảng 2: Một số hợp chất iridoid và iridoid glycoside từ cây dành dành G.
jasminoides ................................................................................................................. 5
Bảng 3: Chất phụ gia tạo màu tổng hợp được phép sử dụng cho thực phẩm (Cục
Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ - FDA) ................................................ 11
Bảng 4: Một số loại phẩm màu tự nhiên thông dụng ................................................ 13
Bảng 5: Số khối của các hợp chất tương ứng với các đỉnh P1-P4 ............................ 29

Bảng 6: Diện tích của các đỉnh P1-P4 trên sắc ký đồ HPLC của mẫu chuẩn tại bước
sóng 440 nm .............................................................................................................. 32
Bảng 7: Diện tích các đỉnh trong sắc ký đồ của dịch chiết (bước sóng 440 nm) và
hàm lượng crocin trong mẫu dịch chiết .................................................................... 34
Bảng 8: Kết quả đánh giá các chỉ tiêu vi sinh vật của dịch chiết dành dành ............ 43
Bảng 9: Kết quả đánh giá các chỉ tiêu kim loại nặng của dịch chiết dành dành ....... 43


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 2
1.1. Đặc điểm sinh học của cây dành dành Gardenia jasminoides J.Ellis .................. 2
1.1.1. Đặc điểm hình thái ........................................................................................... 2
1.1.2. Phân bố địa lý ................................................................................................... 2
1.1.3. Phân loại học .................................................................................................... 3
1.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hạt dành dành ............................. 3
1.2.1. Thành phần hóa học ......................................................................................... 3
1.2.2. Một số hoạt tính sinh học của các hợp chất từ hạt dành dành G. jasminoides 6
1.3. Nghiên cứu ứng dụng dịch chiết từ hạt dành dành làm phẩm màu thực phẩm.... 8
1.4. Một số phẩm màu thực phẩm đang được sử dụng hiện nay ................................ 9
1.4.1. Tầm quan trọng và sự sử dụng phẩm màu thực phẩm trong đời sống ............. 9
1.4.2. Phân loại phẩm màu thực phẩm ..................................................................... 10
1.4.3. Những ưu điểm của phẩm màu tự nhiên ........................................................ 14
1.5. Tiêu chí an toàn của các chất được sử dụng làm phẩm màu thực phẩm............ 15
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP ............................................. 17
2.1. Nguyên liệu ...................................................................................................... 17
2.1.1. Dịch chiết hạt dành dành ................................................................................. 17
2.1.2. Động vật thử nghiệm ....................................................................................... 17
2.2. Hóa chất và thiết bị ........................................................................................... 18
2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 18

2.3.1. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ................................................................. 18
2.3.2. Sắc kí lỏng kết hợp khối phổ (LC-MS) ........................................................... 19


2.3.3. Khảo sát tác dụng chống oxi hoá của dịch chiết dành dành ........................... 20
2.3.4. Khảo sát tính an toàn của chế phẩm màu ........................................................ 21
2.3.5. Khảo sát một số tính chất vật lý của chế phẩm ............................................... 22
2.3.6. Xử lý số liệu .................................................................................................... 22
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 24
3.1. Phân tích hàm lượng crocin trong dịch chiết từ quả dành dành......................... 24
3.1.1. Chuẩn bị dịch chiết.......................................................................................... 24
3.1.2. Phân tích thành phần hoá học của dịch chiết bằng HPLC .............................. 24
3.1.3. Xác định thành phần crocin bằng LC-MS ...................................................... 27
3.1.4. Xác định hàm lượng crocin trong dịch chiết dành dành ................................. 31
3.2. Khảo sát tác dụng chống oxi hoá của dịch chiết dành dành .............................. 35
3.3. Khảo sát tính an toàn của chế phẩm màu ........................................................... 36
3.3.1. Đánh giá độc tính của dịch chiết dành dành trên chuột .................................. 36
3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng lên phát triển của phôi cá ngựa vằn ............................... 37
3.4. Khảo sát một số tính chất vật lý của chế phẩm màu vàng ................................. 39
3.4.1. Độ hòa tan ....................................................................................................... 39
3.4.2. Khả năng chịu pH............................................................................................ 40
3.4.3. Khả năng chịu nhiệt ........................................................................................ 41
3.4.4. Độ bền màu trong thời gian bảo quản ............................................................. 42
3.5. Đánh giá một số chỉ tiêu an toàn thực phẩm của chế phẩm ............................... 42
3.5.1. Đánh giá các chỉ tiêu về vi sinh vật ................................................................ 42
3.5.2. Đánh giá các chỉ tiêu về hàm lượng kim loại nặng ......................................... 43
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 45


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

MỞ ĐẦU
Dành dành (Gardenia jasminoides J. Ellis) là loài thực vật có nhiều ứng dụng
trong đời sống. Quả dành dành được sử dụng như một loại thảo dược trong y học cổ
truyền để điều trị các chứng viêm, vàng da, nhức đầu, phù nề, sốt, rối loạn chức
năng gan và tăng huyết áp [33]. Bên cạnh đó, dịch chiết từ hạt dành dành thường có
màu vàng hoặc đỏ cam và đã được sử dụng làm phẩm màu thực phẩm trong các
nước Đông Á trong các sản phẩm như mì và bánh kẹo [38].
Phẩm màu thực phẩm có tác dụng tạo màu sắc đẹp cho đồ ăn, đồ uống, tăng
giá trị cảm quan, làm tăng cảm giác ngon miệng. Việc thay thế các phẩm màu tổng
hợp bằng các phẩm màu tự nhiên không những tạo màu sắc hấp dẫn mà còn đem lại
lợi ích cho sức khỏe người tiêu dùng. Các loại phẩm màu tự nhiên, ngoài giá trị về
màu sắc, bản thân chúng còn là các thành phần có hoạt tính sinh học rất tốt cho cơ
thể như vitamin, axit hữu cơ, glycozit, protein. Ví dụ như phẩm màu từ dịch chiết
hạt dành dành (Gardenia jasminoides J. Ellis) có chứa crocin và crocetin, có tác
chống oxy hóa, hạ huyết áp, giảm xơ vữa động mạch, kháng viêm, tác dụng bảo vệ
thần kinh, tác động tích cực đến giấc ngủ, giảm căng thẳng mệt mỏi về thể chất và
ngăn ngừa thoái hóa võng mạc [9].
Ở Việt Nam, rất nhiều loài cây như lá cẩm, dành dành, đậu biếc ... được sử
dụng để nhuộm màu cho các món ăn truyền thống. Tuy nhiên, các chất màu tự
nhiên từ những cây này thường được dùng trong đời sống hàng ngày theo kinh
nghiệm dân gian mà chưa được đánh giá một cách toàn diện về thành phần và mức
độ an toàn đối với con người. Xuất phát từ những thực trạng trên, chúng tôi tiến
hành đề tài nghiên cứu “Đánh giá hàm lượng crocin và một số chỉ tiêu an toàn
thực phẩm của dịch chiết từ hạt dành dành (Gardenia jasminoides J. Ellis)”. Mục
tiêu của đề tài là nhằm tạo được bột phẩm màu vàng có hàm lượng crocin xác định
và đảm bảo được các chỉ tiêu về an toàn thực phẩm.

1


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Đặc điểm sinh học của cây dành dành Gardenia jasminoides J.Ellis
1.1.1. Đặc điểm hình thái
Dành dành (Gardenia jasminoides J.Ellis) là dạng cây bụi, cao từ 1-2 m.
Thân cây có tiết diện tròn, thân non có màu xanh, thân già có màu nâu đen và có
những nốt sần. Lá đơn, mọc đối hay mọc vòng 3. Phiến lá hình bầu dục, dài 5-12
cm, rộng 1,5-4 cm, bìa phiến nguyên, màu xanh lục đậm ở mặt trên, nhạt ở mặt
dưới. Gân lá hình lông chim, nổi rõ ở mặt dưới, gân giữa màu trắng. Cuống lá rất
ngắn, mặt trên phẳng, mặt dưới lồi, màu xanh. Hoa to, mọc riêng lẻ ở ngọn cành
hay chỗ phân nhánh của thân. Hoa đều, lưỡng tính, mẫu 6, có mùi thơm. Cuống hoa
nhẵn, ngắn có 6 cạnh lồi, màu xanh. Quả mọng, hình thoi, màu vàng cam, có 6 sóng
dọc màu vàng xanh. Đỉnh quả có 6 lá đài tồn tại. Hạt dẹt, nhiều, màu nâu đỏ, kích
thước 3 x 2 mm.

Hình 1: Hoa và quả của cây dành dành (Gardenia jasminoides J.Ellis) [32]
1.1.2. Phân bố địa lý
Cây dành dành có nguồn gốc ở châu Á và thường được tìm thấy ở Việt Nam,
Đông Nam Á, Đài Loan, Nhật Bản và Myanmar. Chúng thường phân bố rộng rãi ở
các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Phi và châu Á. Ở Việt Nam cây Dành dành
mọc khắp các tỉnh đồng bằng và trung du. Cây dành dành thường ra hoa từ tháng 5
đến tháng 7 và ra quả trong khoảng thời gian từ tháng 7 đến tháng 10.

2

Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

1.1.3. Phân loại học
Cây dành dành (Gardenia jasminoides J.Ellis) hay còn gọi là chi tử, thuộc
giới Thực vật (Plantae), bộ long đởm (Gentianales), họ Thiến thảo (Rubiaceae), chi
Dành dành (Gardenia) và loài Gardenia jasminoides J. Ellis.
1.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hạt dành dành
Hạt dành dành (Gardenia jasminoides J.Ellis) có chứa các thành phần như
iridoids, iridoid glucosides, triterpenoids, axit hữu cơ, và các hợp chất dễ bay hơi.
Trong đó, các hợp chất geniposide, genipin, gardenoside, crocin và iridiod là các
thành phần chính có hoạt tính sinh học được tìm thấy trong loài cây này [36].
1.2.1. Thành phần hóa học
1.2.1.1. Crocin và các dẫn xuất của chúng trong hạt dành dành G. jasminoides
Crocin và các dẫn xuất của chúng được chiết xuất từ G. jasminoides đã được
xác định là có độc tính thấp, khả năng gây dị ứng thấp, và thân thiện với môi trường
[14]. Crocin và crocetin ban đầu được tìm thấy trong nhị hoa nghệ tây Crocus
sativus L. Nhị hoa nghệ tây có rất nhiều công dụng đặc biệt là đối với ngành công
nghiệp thuốc nhuộm và dược phẩm. Nó cũng có tác dụng dược lý trong một số điều
kiện như giúp giảm cân, chữa rối loạn sinh lý và hội chứng tiền mãn kinh [12].
Các dẫn xuất crocin và crocetin là thành phần chính tạo nên màu cam hoặc
đỏ của hạt dành dành và đồng thời cũng là hai thành phần đem lại hoạt tính sinh học
cho loại thảo dược này.
Crocin I hay còn được gọi là alpha-crocin (β, β ’digentiobiosyl 8,
8’diapocarotene 8, 8’oate hoặc crocetin digentiobioside) có công thức hóa học là
C44H64O24 với khối lượng phân tử là 976,2 Dalton [28]. Crocin thuộc nhóm
cartotenoid tự nhiên và là hợp chất diester được hình thành từ gốc gentacobiose

disaccharide và crocetin axit dicarboxylic.
Hiện nay, crocin đang được rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu do chúng có
nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý. Trong vài nghiên cứu trên người và động vật,
người ta thấy rằng crocin và crocetin có tác dụng chống oxy hóa, hạ huyết áp, giảm
xơ vữa động mạch, kháng viêm, tác dụng bảo vệ thần kinh, tác động tích cực đến
3


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

giấc ngủ, giảm căng thẳng mệt mỏi về thể chất và ngăn ngừa thoái hóa võng mạc
[9].
Bảng 1: Crocin và các dẫn xuất thu được từ cây dành dành G. jasminoides [36]
Tên hợp

Công thức cấu tạo

chất
Crocin

cisCrocin 1

Gardecin

1.2.1.2. Iridoid và iridoid glycoside
Iridoid và iridoid glycoside là thành phần rất giàu trong G. jasminoides. Các
iridoid và iridiod glycoside này bao gồm genipin, geniposide, và gardenoside.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, geniposide là một trong những hợp chất đem lại

rất nhiều lợi ích đối với sức khỏe con người như khả năng kháng viêm, chống trầm
cảm [8], các hiệu quả trong điều trị đái tháo đường [35], chống tạo huyết khối [30].
4


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

Hàm lượng của iridoid glycoside có thể thay đổi đối với những cây dành dành G.
jasminoides được trồng ở những vùng khác nhau.
Bảng 2: Một số hợp chất iridoid và iridoid glycoside từ cây dành dành G.
jasminoides [36]
STT

Tên hợp chất

1

Geniposide

2

Gardenoside

3

Công thức cấu tạo

6-O-Methylscandoside methyl

ester

4

Shanzhiside

5

Gardoside

6

Genipin

7

Ixoroside

5


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

8

2018

Bartsioside

1.2.1.3. Axit hữu cơ

Dịch chiết từ hạt dành dành G. jasminoides chứa thành phần axit hữu cơ,
chẳng hạn như axit ursolic đã cho thấy khả năng trung hòa axit, hoạt tính chống oxy
hóa, và tác dụng ức chế sự tăng trưởng của Helicobacter pylori (H. pylori). Ngoài
ra, axit ursolic còn có hoạt tính gây độc tế bào kháng lại các tế bào ung thư dạ dày
AGS và SUN638 [19].
1.2.1.4. Các hợp chất dễ bay hơi
Các hợp chất dễ bay hơi chính trong tinh dầu của G. jasminoides là các axit
béo, ketone, aldehyde, este, rượu và các dẫn xuất thơm [10, 31]. He và cộng sự đã
báo cáo rằng trong dầu được chiết xuất từ quả dành dành G. jasminoides có chứa 16
loại chất chính. Axit béo trong của dầu từ quả dành dành chứa thành phần chính là
axit linoleic (khoảng 44%), tiếp theo là axit palmitic (khoảng 26,4%) và axit oleic
(khoảng 24,6%) [13].
1.2.2. Một số hoạt tính sinh học của các hợp chất từ hạt dành dành G.
jasminoides
1.2.2.1. Hoạt tính chống oxy hóa
Dịch chiết trong nước và ethanol từ quả dành dành G. jasminoides đã được
phát hiện là đều có khả năng chống oxy hóa. Dịch chiết nước từ hạt dành dành G.
jasminoides có hoạt tính quyét gốc tự do đối với DPPH (1,1-diphenyl-2picrylhydrazyl), ABTS [axit 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic),
hydroxyl và superoxide với các giá trị IC50 lần lượt là 0,14 mg/mL, 0,21 mg/mL,
1,08 mg/mL, và 1,43 mg/mL; trong khi đó dịch chiết từ etanol có các giá trị IC50 lần
lượt là 0,36 mg/mL, 0,39 mg/mL, 1,56 mg/mL, và 1,99 mg/mL. Do đó, dịch chiết
nước có hoạt tính chống oxy hóa cao hơn so với dịch chiết ethanol. Ở nồng độ 20

6


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

ppm, hoạt tính chống oxy hóa của crocin tinh khiết có thể so sánh được với chất
chống oxy hóa BHA (hydroxyanisole butylated) [17].
1.2.2.2. Hoạt tính kháng viêm
Dịch chiết nước của hạt dành dành thể hiện các đặc tính chống viêm thông
qua việc giảm đáng kể sự phosphoryl hóa JNK2/1 (c-Jun N-terminal protein kinase)
và p38 MAPK (mitogen-acivated protein kinase), và giảm sự biểu hiện của COX-2
(cyclooxygenase-2) trong các tế bào BV-2 gây ra do LPS. Dịch chiết nước của G.
jasminoides được sử dụng trên gan của chuột bị tổn thương do LPS gây ra, bệnh lý
gan đã đáng kể giảm [20].
Geniposide được chứng minh là làm giảm viêm bằng cách ức chế MeCP2
(methyl cytosine binding protein-2) trong chuột bị tổn thương gan cấp tính do CCl4
gây ra và các tế bào THP-1 được xử lý với LPS [21]. Geniposide có thể là một
thuốc chống viêm tiềm năng để điều trị tổn thương gan cấp tính, tổn thương phổi
cấp tính và viêm vú [27].
Crocin có thể ức chế cyclooxygenase-1 và các hoạt tính của cyclooxygenase2, quá trình sản sinh prostaglandin E2, ức chế phù nề tai do xylen gây ra và phù nề
chi do carrageenan gây ra ở chuột [37].
1.2.2.3. Hỗ trợ điều trị trầm cảm
Tinh dầu và geniposide chiết xuất từ G. jasminoides được chứng minh là có
hoạt tính chống trầm cảm [31]. Genipin đóng vai trò như tác nhân chống trầm cảm
thông qua việc điều chỉnh quá trình đường phân (glycolysis), sinh tổng hợp đường
(gluconeogenesis) và chuyển hóa lipit của gan [4].
1.2.2.4. Hỗ trợ điều trị tiểu đường
Dịch chiết nước từ hạt G. jasminoides cải thiện độ nhạy với insulin trong
chuột kháng insulin gây ra do steroid (steroid-induced insulin-resistant) với liều tối
ưu là 200 mg/kg [6]. Geniposide làm giảm bớt sự dung nạp glucose bất thường và
chứng tăng insulin máu, đây là những dấu hiệu nhận biết ở bệnh nhân tiểu đường
typ 2 do di truyền [18]. Geniposide (200 mg/kg và 400 mg/kg) được chứng minh là

7

Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

tác nhân hạ đường huyết hiệu quả trong chuột tiểu đường, nó làm giảm đáng kể
lượng đường, insulin và nồng độ triglyceride trong máu ở chuột tiểu đường [35].
1.2.2.5. Tác động đến hệ tuần hoàn máu
Dịch chiết từ nước nóng của hạt G. jasminoides mặc dù không kích thích
tăng sinh tế bào cơ trơn mạch máu trong quá trình nuôi cấy, nhưng lại kích thích có
chọn lọc tăng sinh tế bào nội mô, dó đó có thể ngăn ngừa xơ cứng động mạch và
huyết khối [16]. Dịch chiết etanol 70% của hạt G. jasminoides cho thấy hoạt tính
chống tạo quá trình tạo mạch máu hiệu quả thông qua sàng lọc CAM (chick
chorioallantoic membrane) [24].
1.3. Nghiên cứu ứng dụng dịch chiết từ hạt dành dành làm phẩm màu thực
phẩm
Sắc tố vàng thu được từ hạt dành dành G. jasminoides có độ hòa tan tốt trong
nước và chứa thành phần chính là crocin. Trước khi có các nghiên cứu chuyên sâu
về hoạt tính sinh học của dành dành, chúng đã được sử dụng rộng rãi như một loại
thảo dược, đồ uống và đặc biệt là được sử dụng làm phẩm màu ở châu Á.
Màu vàng tự nhiên từ hạt dành dành đang dần thay thế các loại phẩm màu
tổng hợp cũng như phẩm màu vàng từ hoa nghệ tây do có giá thành rẻ hơn nhưng
vẫn đem lại hiệu quả tương tự về mặt cảm quan cũng như hương vị cho thực phẩm.
Crocin là một trong những chất tạo màu tự nhiên từ hạt dành dành được sử dụng
rộng rãi để tạo màu cho các thực phẩm như các loại mứt, các loại thạch rau câu, các
loại đồ uống không chứa cồn [22]. Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã
xác định được trong một số sản phẩm nước giải khát, bánh ngọt và mỳ ăn liền được
bán tại siêu thị ở Bắc Kinh có chứa chất màu crocin với hàm lượng từ 0,84-4,20
mg/g. Tuy nhiên, cũng theo các tiêu chuẩn của Trung Quốc, hàm lượng lớn nhất của
crocin được phép trong thực phẩm là 1,50mg/g. Do đó, việc sử dụng crocin để làm

phẩm màu thực phẩm cũng cần được kiểm soát nghiêm ngặt [34]. Ở Việt Nam,
phẩm màu từ dành dành thường được sử dụng để làm bánh, đồ xôi, thạch rau câu,
bánh ngọt. Tuy nhiên, việc sử dụng phẩm màu này mới chỉ là những công thức
truyền miệng mà chưa được đánh giá cũng như kiểm soát của Bộ Y tế.
8


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

Hiện nay tại Việt Nam đã có một vài nghiên cứu khả năng ứng dụng dịch
chiết từ hạt dành dành làm phẩm màu thực phẩm. Trong đó có nhóm tác giả Nguyễn
Thị Thanh Thủy và Nguyễn Thị Hiển đã tiến hành khảo sát phương pháp chiết tách
crocin từ quả dành dành và độ bền của chất màu ở các điều kiện khác nhau. Hàm
lượng crocin được xác định bằng phương pháp đo quang phổ hấp thụ phân tử ở
bước sóng 440 nm. Kết quả cho thấy quả dành dành là một loại nguyên liệu tiềm
năng cung cấp lượng lớn crocin với hàm lượng lên tới 16,04 mg/g với nguyên liệu
tươi và 14,63 mg/g với nguyên liệu khô [1]. Tuy nhiên, nghiên cứu này mới chỉ xác
định được hàm lượng tương đối của crocin thông qua xác định hàm lượng
carotenoid trong dịch chiết nhưng chưa xác định được hàm lượng và thành phần cụ
thể của các loại crocin trong dịch chiết. Cũng trong nghiên cứu này, hiệu suất chiết
crocin đạt cao nhất với hệ dung môi ethanol: nước (40: 60, 50: 50, v/v). Mặc dù
vậy, để định hướng ứng dụng tạo sản phẩm phẩm màu an toàn cho người sử dụng,
dung môi nước được ưu tiên sử dụng hơn nhằm đảm bảo tiêu chí không có dung
môi hữu cơ tồn dư trong chế phẩm. Crocin bền với nhiệt độ dưới 100ºC trong thời
gian 140 phút. Bên cạnh đó, crocin còn khá bền trong điều kiện axit yếu, trung tính
và kiềm. Tác giả Đào Thị Vui và cộng sự (2001) đã tiến hành nghiên cứu thăm dò
độc tính cấp của dịch chiết dành dành, kết quả cũng cho thấy rằng ở liều 6-12g có
thể dùng để chữa bệnh an toàn [2]. Những nghiên cứu nêu trên gần như mới chỉ

dừng lại ở bước nghiên cứu các tính chất và mức độ an toàn của dịch chiết dành
dành mà chưa đánh giá một cách tổng thể bao gồm cả các tiêu chí về an toàn thực
phẩm nhằm ứng dụng trong sản xuất tạo phẩm màu.
1.4. Một số phẩm màu thực phẩm đang được sử dụng hiện nay
1.4.1. Tầm quan trọng và sự sử dụng phẩm màu thực phẩm trong đời sống
Màu sắc là một chỉ tiêu cảm quan quan trọng đối với các sản phẩm thực
phẩm. Phẩm màu thực phẩm mặc dù không có giá trị về mặt dinh dưỡng nhưng
đóng vai trò quan trọng đối với quá trình chế biến thực phẩm vì chúng có những
chức năng sau đây:
+ Tăng cường màu sắc tự nhiên vốn có của thực phẩm để thu hút người tiêu
dùng.
9


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

+ Khôi phục lại màu sắc ban đầu của thực phẩm do phẩm màu có thể đã bị
biến đổi trong quá trình chế biến, bảo quản, gia nhiệt v.v..
+ Khiến một số thực phẩm không màu hoặc màu nhạt trở nên có màu sắc bắt
mắt làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm, hấp dẫn các đối tượng người tiêu dùng
đặc biệt là các sản phẩm dành cho đối tượng trẻ em như thạch rau câu, nước giải
khát.
1.4.2. Phân loại phẩm màu thực phẩm
Dựa vào nguồn gốc, phẩm màu thực phẩm được chia làm 3 loại: phẩm màu
tổng hợp (hay còn gọi là phẩm màu nhân tạo), phẩm màu vô cơ và phẩm màu tự
nhiên. Phẩm màu tổng hợp là các phẩm màu được tạo ra bằng các phản ứng hóa học
và không có trong tự nhiên. Các phẩm màu tổng hợp thường có độ bền cao, màu sắc
bắt mắt, giá thành rẻ nên rất được ưa chuộng. Phẩm màu vô cơ là các muối vô cơ có

màu sắc, chẳng hạn như đồng (II) sulphat, sắt (III) oxit... Các phẩm màu này thường
độc hại nên khi sử dụng cần phải rất thận trọng. Phẩm màu tự nhiên là các các chất
được tách chiết hoặc chế biến từ các nguyên liệu hữu cơ có sẵn trong tự nhiên (thực
vật, động vật hoặc các vi sinh vật). Phẩm màu tự nhiên thường có độ an toàn cao
đối với sức khỏe con người, nhưng giá thành cao do hiệu suất tách chiết và thu hồi
từ nguyên liệu thấp. Trong số ba loại phẩm màu nói trên, hai nhóm phẩm màu được
sử dụng nhiều nhất trong chế biến thực phẩm là phẩm màu có nguồn gốc tổng hợp
và phẩm màu có nguồn gốc tự nhiên.
1.4.2.1. Phẩm màu tổng hợp
Phẩm màu tổng hợp được sử dụng phổ biến trong ngành chế biến thực phẩm.
Tuy nhiên, không phải phẩm màu tổng hợp nào cũng an toàn đối với sức khỏe
người tiêu dùng. Do vậy, trong quá trình sử dụng phẩm màu tổng hợp cần tuân thủ
theo quy định và chỉ dẫn của Bộ Y tế.
Trong các phẩm màu tổng hợp nói trên, Tartrazine (E102) và Sunset Yellow
FCF (E110) là hai màu thực phẩm được sử dụng rộng rãi nhất và được tiêu thụ
nhiều nhất trên thế giới. Tuy nhiên, Tartrazine (E102) bị cấm ở Na Uy và Úc vì nó
chứa các hợp chất gây ung thư benzidine và 4-aminobiphenyl.
10


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

Hình 2: Công thức cấu tạo của Tartrazine
(E102)

2018

Hình 3: Công thức cấu tạo của Sunset
Yellow FCF (E110)

Bảng 3: Chất phụ gia tạo màu tổng hợp được phép sử dụng cho thực phẩm (Cục
Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ - FDA)
Tên thông thường

STT

Danh pháp

Mã EEC

Đặc điểm, màu
sắc

1

Brilliant Blue FCF

FD&C Blue No. 1

E133

Màu xanh lam
sáng

2

Indigo carmine

FD&C Blue No. 2 E132

Màu chàm

3

Fast Green FCF

FD&C Green No. 3 E143

Màu xanh lá cây

4

-

Orange B

Màu cam nhạt

5

-

Citrus Red No. 2 -

Màu cam

6

Erytrosin

FD&C Red No. 3 E127

Màu cam đỏ

7

Allura Red AC

FD&C Red No. 40

Màu đỏ

8

Tartrazine

FD&C Yellow No. E102

-

E129

Màu vàng chanh

5
9

Sunset Yellow FCF

FD&C Yellow No. E110

Màu vàng cam

6
*Mã EEC (EEC-numbers hay E-numbers) là ký hiệu cho các chất được phép sử dụng làm
phụ gia thực phẩm để sử dụng trong Liên minh Châu Âu và Hiệp hội Mậu dịch tự do châu Âu
(EFTA).

11


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

1.4.2.2. Phẩm màu tự nhiên
Phẩm màu tự nhiên thường là các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ thiên
nhiên. Chúng có thể thu được từ lá, quả hay rễ của thực vật, các loại động vật như
côn trùng hay các loài vi sinh vật v.v.. Vì có nguồn gốc từ tự nhiên, nên các phẩm
màu này có mức độ độc hại thấp, thường an toàn đối với môi trường và quan trọng
nhất là đối với người tiêu dùng. Tuy nhiên, cũng phải thừa nhận rằng, các chất tạo
màu có nguồn gốc thiên nhiên như vậy thường không bền màu, dễ bị ảnh hưởng bởi
các điều kiện nhiệt độ, pH hay ion kim loại. Phẩm màu tự nhiên được phép sử dụng
trên toàn thế giới, tuy vậy việc cho phép sử dụng ở từng quốc gia cũng có sự khác
nhau.
Bên cạnh đó, ngoài vai trò là chất tạo màu cho các sản phẩm thực phẩm, các
chất này cũng là các nhân tố có lợi cho sức khỏe chẳng hạn như β-carotene là tiền
chất của vitamin A rất cần thiết cho phát triển thị giác, đồng thời có khả năng chống
oxi hóa, bảo vệ cơ thể chống lại một số bệnh ung thư, bệnh tim mạch; màu vàng
curcumin từ củ nghệ có khả năng kháng khuẩn, kháng tế bào ung thư; màu xanh lá

cây chlorophyll từ lá cây có khả năng khả năng kích thích hệ miễn dịch, chống
viêm, ngăn ngừa ung thư, giải độc gan v.v.. Một số loại phẩm màu tự nhiên phổ
biến được liệt kê trong bảng dưới đây.

a.

b.

c.

d.

Hình 4: Một số nguồn nguyên liệu tự nhiên làm phẩm màu thực phẩm
a. Lá rau chân vịt (spinach); b. Cà rốt; c. Củ nghệ; d. Bắp cải tím
12


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

Bảng 4: Một số loại phẩm màu tự nhiên thông dụng
STT

1

Tên thông

Mã

thường

EEC*

Curcumin

E100

Màu sắc

Đặc điểm

Màu

Cucurmin có nguồn gốc từ củ nghệ.

vàng

Curcumin có khả năng chống oxy hóa

nghệ

[7], hoạt tính kháng khuẩn, kháng ung
thư, phòng ngừa và điều trị một số bệnh
như Alzheimer, viêm khớp, ung thư.

2

Anthocyanin E163

Màu sắc Thường có nhiều trong các loại thực vật
phụ thuộc có màu sắc đỏ, tím như nho, dâu, đậu
vào

độ đen, bắp cải tím... Anthocyanin có khả

pH (màu năng cải thiện thị lực, chống béo phì,
đỏ, xanh kháng khuẩn, chống oxy hóa, kháng ung
lá cây và thư, làm bền vững thành mạch, bảo vệ hệ

3

Riboflavin

E101

tím)

thần kinh... [17].

Màu

Riboflavin thường có trong dịch chiết

vàng cam men, gan, thận, cám lúa mì, trứng, thịt,
sữa và pho mát.
Riboflavin còn được biết đến là vitamin
B2, đóng vai trò rất quan trọng trong quá
trình chuyển hóa chất béo, carbohydrate,
protein. Ngoài ra, chúng còn rất cần thiết

cho quá trình hình thành tế bào hồng cầu
và sản xuất kháng thể.
4

Chlorophyll

E140

Màu

Chlorophyll là một hợp chất tự nhiên có

xanh

lá trong thực vật và tảo. Chlorophyll có khả

cây

năng kích thích hệ miễn dịch, chống
viêm, giảm tình trạng thiếu máu, ngăn
ngừa ung thư, làm sạch hệ tiêu hóa, giúp
trẻ hóa và bồi bổ cơ thể, giải độc gan,
13


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

bình thường hóa huyết áp...[15]

5

6

Caramen

Carotene

E150a

E160a

Màu nâu Caramen là chất tạo màu dạng lỏng, đậm
đậm

đặc, vị đắng thu được từ phản ứng

(màu

caramen hóa đường. Caramen có khả

caramen)

năng chống oxi hóa [26]

Màu

Carotene thường có mặt trong nhiều loài

vàng cam thực vật như cà chua, cà rốt. Carotene có

đậm

các loại đồng phân là α-carotene, βcarotene, γ-carotene. Carotene là tiền
chất của vitamin A, đóng vai trò thiết yếu
trong quá trình phát triển của cơ thể và
ảnh hưởng đến chức năng thị giác. Ngoài
ra, carotene còn có khả năng chống oxi
hóa, bảo vệ cơ thể chống lại một số bệnh
ung thư, bệnh tim mạch [29].

*Mã EEC (EEC-numbers hay E-numbers) là ký hiệu cho các chất được phép sử dụng làm
phụ gia thực phẩm để sử dụng trong Liên minh Châu Âu và Hiệp hội Mậu dịch tự do châu Âu
(EFTA)

1.4.3. Những ưu điểm của phẩm màu tự nhiên
Phẩm màu thực phẩm có rất nhiều ưu điểm nhưng có 3 lý do chính để người
tiêu dùng chuyển sang sử dụng phẩm màu tự nhiên đó là:
Màu sắc đa dạng
Nguồn nguyên liệu để sản xuất phẩm màu tự nhiên vô cùng phong phú, do
đó các loại phẩm màu thu được từ chúng cũng có màu sắc rất đa dạng chẳng hạn
như màu đỏ cam đậm thu được từ hạt điều màu, màu vàng từ củ nghệ, màu đỏ từ
bắp cải tím, màu xanh từ rau cải và màu caramen. Nguồn nguyên liệu này luôn có
sẵn trong tự nhiên và có thể tái tạo được, do vậy các phẩm màu tự nhiên thu được từ
đó cũng trở nên phổ biến và dễ sản xuất.
Sự tiện dụng
Hiện nay, phẩm màu tự nhiên luôn luôn sẵn sàng để cung cấp cho người tiêu
dùng. Chúng thường được thu nhận và tinh chế để tạo ra sản phẩm tinh khiết, sau đó
14

Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

được đóng gói để người tiêu dùng ở có thể dễ dàng sử dụng ở nhà. Ngoài ra, người
tiêu dùng cũng dễ dàng chuẩn bị phẩm màu thực phẩm tự nhiên ngay tại chính gia
đình của mình, chẳng hạn như màu vàng có thể được chuẩn bị dễ dàng bằng cách
đun sôi nhụy hoa nghệ tây trong nước khoảng mười phút, hoặc màu đỏ có thể thu
được dễ dàng từ củ cải đỏ hoặc bắp cải tím.
Lợi ích đối với sức khỏe
Một trong những ưu điểm khác của phẩm màu tự nhiên là chúng có nguy cơ
thấp trong việc gây ra các bệnh về ung thư hoặc tim mạch. Mặc dù chúng cũng có
thể là vấn đề đối với một số người bị dị ứng hoặc không dung nạp được phẩm màu
thực phẩm, nhưng nhìn chung sự dị ứng như vậy thường là những vấn đề cá nhân và
thường không phải là phổ biến. Ngoài ra, các loại phẩm màu tự nhiên cũng cung
cấp chất dinh dưỡng, chất chống oxy hóa và còn có các tác dụng dược lý khác.
1.5. Tiêu chí an toàn của các chất được sử dụng làm phẩm màu thực phẩm
Các chất được sử dụng làm phẩm màu thực phẩm muốn đưa ra thị trường
thương mại hóa đều cầu phải đáp ứng các tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật của Việt
Nam. Quy chuẩn kỹ thuật (QCVN) là quy định về mức giới hạn của đặc tính kỹ
thuật và yêu cầu quản lý mà sản phẩm, hàng hoá, dịch vụ, quá trình, môi trường và
các đối tượng khác trong hoạt động kinh tế - xã hội phải tuân thủ để bảo đảm an
toàn, vệ sinh, sức khoẻ con người; bảo vệ động vật, thực vật, môi trường; bảo vệ lợi
ích và an ninh quốc gia, quyền lợi của người tiêu dùng và các yêu cầu thiết yếu
khác. QCVN 4-10:2010/BYT đã quy định rất cụ thể về phụ gia thực phẩm – phẩm
màu. Trong quy định ngoài các quy chuẩn kỹ thuật liên quan đến định tính của chất
cò nêu rõ các quy chuẩn kỹ thuật nhằm đảm bảo độ an toàn cho người sử dụng.
Chẳng hạn như đối với chất curcumin, là một hợp chất màu vàng có nguồn gốc tự
nhiên thì mức độ tồn dư dung môi axeton không được quá 30,0 mg/kg, hexan không
được quá 25,0mg/kg và methanol, ethanol, isopropanol, ethyl acetat không được

quá 50,0 mg/kg. Hoặc đối với hợp chất tartrazine, chất màu vàng tổng hợp đang
được sử dụng rộng rãi hiện nay thì yêu cầu kỹ thuật đối với các chất hữu cơ ngoài
chất màu chứa trong phẩm màu không được quá 0,5% (tổng các axit
tetrahydroxysuccinic; axit 4-hydrazinbenzensulfonic; axit 4-Aminobenzensulfonic;
15


Lê Thùy Ngân – K24 Sinh học thực nghiệm

2018

axit 5-Oxo-1-(4-sulfophenyl)- 2-pyrazolin-3-carboxylic; axit 4,4'-Diazoaminodi
(axit benzensulfonic)). Ngoài ra, một chỉ tiêu rất quan trong đối với tất cả các phẩm
màu là hàm lượng chì không được quá 2,0 mg/kg. Bên cạnh những chỉ tiêu này, một
số các chỉ tiêu liên quan vi sinh vật cũng là một tiêu chí đánh giá mức độ an toàn
của chế phẩm đối với người tiêu dùng.

16