CHẤT ĐẮNG TỪ RAU TRÁI

MỤC LỤCI.Phân loại chất đắng1II.Cụ thể từng nhóm chất11..Nhóm Glucoside11.1.Định nghĩa11.2Phân loại12.Nhóm Akaloid82.1.Định nghĩa82.2.Phân loại92.3.Một số chất tiêu biểu132.3.1.Trái có múi132.3.2.Mướp đắng202.3.3.Khoai tây232.4.Chất đắng khác : Hoa houblon25 III Tài liệu tham khảo ………………………………………………………………………26

Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Khoa Kỹ Thuật Hóa Học

Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm

Báo cáo môn công nghệ chế biến rau trái

Đề tài : CHẤT ĐẮNG TỪ RAU TRÁI

MỤC LỤC I.Phân loại chất đắng 1

II.Cụ thể từng nhóm chất 1

1 Nhóm Glucoside 1

1.1.Định nghĩa 1

1.2Phân loại 1

2.Nhóm Akaloid 8

2.1.Định nghĩa 8

2.2.Phân loại 9

2.3.Một số chất tiêu biểu 13

2.3.1.Trái có múi 13

2.3.2.Mướp đắng 20

2.3.3.Khoai tây 23

2.4.Chất đắng khác : Hoa houblon 25

III Tài liệu tham khảo ………26

MỤC LỤC HÌNH Hình1.1 : Hoa houblon 1

Hình 1.2 : Cây Nha Đam 2

Hình 1.3 : Qủa Berryberry 2

Hình 1.5 Công thức cấu tạo của Salicin 3

Hình 1.6 Cây mù tạt đen 3

Hình 1.7 Công thức cấu tạo của Sinigrin 3

Hình 1.8 Công thức cấu tạo của Sinalbin 4

Hình 1.9 Công thức cấu tạo của Rutin 4

Hình 1.10 Công thức cấu tạo của Quercitrin 5

Hình 1.11 Cây mao địa hoàng 6

Hình 1.12 Công thức của Diogin 6

Hình 1.13 Công thức của Terpen 6

Hình 1.14 Công thức của amydalin 7

Hình 1.15 Trái Cherry 7

Hình 1.16 Công thức của Duhurrin 7

Hình 1.17 Công thức của Linamarin 8

Hình 1.18 Công thức của Lostaustalin 8

Hình 2.1 Bưởi 13

Hình 2.2 Cam 13

Hình 2.3 CTHH naringin 14

Hình 2.4 CTHH limonin 14

Hình 2.5 Trái cam 15

Hình 2.6 Nguyên lý lọc UF 16

Hình 2.7 Mô hình kết hợp lọc UF 16

Hình 2.8 Kết quả phân tích HPLC 17

Hình 2.9 Dung môi 18

Hình 2.10 So sánh 2 dung môi 20

Hình 2.11 Trái mướp đắng 21

Hình 2.12 Charatin 22

Hình 2.13 CTHH của zeatin riboside 22

Hình 2.14 CTHH Vicine 22

Hình 2.15 Trà 23

Hình 2.16 Nước giải khát 23

Hình 2.17 Khoai tây 23

Hình 2.18 CTHH Solanine 24

Hình 2.19 CTHH của Chocanine 24

Hình 2.20 Hạnh nhân 25

Hình 2.21 Amygdalin 25

Hình 2.22 Hoa huplon 25

Hình 2.23 CTCT Humulon cùng các đồng phân R = - OH 27

Hình 2.24 CTCT Humulon cùng các đồng phân R = - CH=CHCH(CH2)2 27

Hình 2.25 Bia 28

MỤC LỤC BẢNG Bảng2.1 CTHH alkaloid ……….9

Bảng 2.2 CTHH alkaloid ……… 9

Bảng 2.3 CTHH alkaloid……… 10

Bảng 2.4 CTHH alkaloid………10

Bảng 2.6 CTHH alkaloid……… 11

Bảng 2.7 CTHH alkaloid………11

Bảng 2.8 CTHH alkaloid……… 11

Bảng 2.9 CTHH alkaloid………12

Bảng2.10CTHHalkaloid………12

Bảng 2.11 CTHH alkaloid……… 12

Bảng 2.12 CTHH alkaloid……… 12

Bảng 2.13 Hàm lượng limonin và nomilin trong một số giống cam (mg/g chất khô) ……….15

Bảng 2.14 Kết quả so sánh trước và sau khi khử đắng……….17

Bảng 2.15 : kết qủa thí nghiệm……… 18

Bảng 2.16 kết quả so với mẫu kiểm chứng……… 19

Bảng 2.17 : Thành phần trái mướp đắng………20

Bảng 2.18 : Thành phần chất đắng trong 100g……….22

Bảng 2.19 : thành phần hóa học trung bình……… 25

I Phân loại chất đắng: gồm 3 nhóm như sau

Nhóm hợp chất Glycoside

Nhóm hợp chất Alkaloid

Một số chất đắng khác

II Cụ thể từng nhóm chất:

1. Nhóm Glycoside :

1.1 Định nghĩa : Glycoside là chất tạo bởi đường và các chất phi đường (aglycone) như: rượu, acid, aldehyde, phenol, tannin…

- Glycoside tạo mùi thơm đặc trưng và tạo vị đắng

- Có vai trò bảo vệ vì thủy phân tạo một số chất kháng khuẩn

- Tập trung ở vỏ và hạt

- Hòa tan trong nước

- Bị phân hủy một phần khi gia nhiệt

- Nếu bảo quản không tốt, glycoside có thể chuyển vào mô nạc hay hay dịch bào và gây đắng chosản phẩm

- Có lợi: vị đắng của hoa Houblon

- Bất lợi: gây vị đắng không mong muốn, có thể gây độc

- Nếu nhóm glycone là glucose ta có hợp chất glucoside

- Nếu nhóm glycone là fructose ta có hợp chất fructoside

- Nếu nhóm glycone là galactose ta có hợp chất galactoside

1.2.2 Dựa vào bản chất liên kết glycoside : dựa vào nhóm –OH trong phân tử đường màchia glycoside làm α- glycoside và β- glycoside

Ví dụ :

1.2.3 Dựa vào bản chất hóa của nhóm aglycone : có thể phân chia glycoside thành các nhómchính sau :

- Nhóm anthraquinone glycoside : có nhiều trong lá cây keo, lá cây lô hội (Nha đam), lá cây đại

hoàng có dược tính làm nhuận tràng Các anthraquinone còn là các chất màu được sử dụng trongcông nghiệp nhuộm, dược và thực phẩm

Hình 1.2 : Cây Nha Đam[3]

- Nhóm phenolic glycoside : ví dụ arbutin tìm thấy trong trái cây bearberry là một chất có tính chất

kháng khuẩn cao nó ức chế tyrosinase và do đó ngăn ngừa sự hình thành của melanin Arbutincũng được tìm thấy trong lúa mì,vỏ quả lê

+ Tên IUPAC: ( 2R,3S,4S,5R,6S )-2-Hydroxymethyl-6- (4-hydroxyphenoxy)oxane-3,4,5-triol

+ Tên khác: Arbutoside, Hydroquinone β-D-glucopyranoside (C 12 H 16 O 7 )

+ Khối lượng phân tử : 272.25 g/mol

+ Điểm nóng chảy : 199.5 °C

-Nhóm alcoholic glycoside : một ví dụ cho các glycoside thuộc nhóm này là salicin tìm thấy trong

các cây thuộc họ dương liễu (salix) Trong cơ thể người, sacilin bị biến đổi tạo thành salicylic acid,

là một chất rất gần với aspirin có tác dụng giảm đau, hạ nhiệt và kháng viêm

Salicin

Hình 1.5 Công thức cấu tạo của Salicin[3]

- Nhóm thioglycosides glycoside: là glycoside trong công thức phân tử có chứa nhóm sulhde Ví

dụ, sinigrin, tìm thấy trong mù tạt đen (black mustard), và sinalbin, tìm thấy trong mù tạt trắng (white mustard)

Hình 1.6 Cây mù tạt đen[3]

Sinigrin được tìm thấy trong một số cây thuộc họ cải bắp (Brassica).

Hình 1.7 Công thức cấu tạo của Sinigrin[1]

+ Tên IUPAC : potassium

[(E)-1-[(2S,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]sulfanylbut-3-enylideneamino] sulfate kali

+ Công thức phân tử: C 10 H 16 KNO 9 S 2

+ Khối lượng phân tử: 397.46 g/mol

Sinalbin là glucosinolate tìm thấy trong các hạt mù tạt trắng, alba Sinapis, và trong nhiều loài thực

vật hoang dã

Hình 1.8 Công thức cấu tạo của Sinalbin[1]

+ Tên IUPAC :[(2 S, 3 R, 4 S, 5 S, 6 R) -3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl) oxan-2-YL] 2 - hydroxyphenyl) - N-sulfooxyethanimidothioate.

(4-+ Công thức phân tử C 14 H 19 NO 10 S 2

+ Khối lượng phân tử 425.43 g mol −1

-Nhóm flavanoid glycoside :có nhóm aglycone là một flavanoid Đây là một nhóm glycoside rất

lớn và chứa nhiều hợp chất ; ví dụ apiin, hesperidin (tìm thấy trong trái cây thuộc nhóm citrus),rutin, quercetin và silymarin Nhóm các glycoside này có tính chống oxi hóa cao và chống vỡ maomạch, tạo ra vị đắng cho rau trái…

Rutin còn được gọi là rutoside, sophorin…được tìm thấy trong kiều mạch, lá và cuống lá cây

Rheum và măng tây Đặc biệt, nó cũng được tìm thấy trong các loại trái cây có múi như : cam,bưởi, chanh…Tên của nó xuất phát từ tên Ruta graveolens, một loại cây có chứa rutin Nó đôi khiđược gọi là vitamin P, mặc dù không hoàn toàn là một vitamin

Rutin là glycoside giữa nhóm flavonol quercetin và Disacarit rutinose Nó có thể được tạo ra bằng

cách liên kết một Disacarit vào nhóm hydroxyl của Quercetin

+ Tên IUPAC: 2 - (3,4-dihydroxyphenyl) -5,7-dihydroxy-3-([(2 S, 3 R, 4 S, 5 S, 6 R)

-3,4,5-trihydroxy-6-(([ (2 R, 3 R, 4 R, 5 R, 6 S) -3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-YL] oxy) methyl) oxan-2-YL] oxy) -4 H-chromen -4-one.

+ Tên khác: rutoside, Phytomelin, Sophorin, Birutan, Eldrin…

+ Công thức phân tử: C 27 H 30 O 16

+ Khối lượng phân tử 610.517 g/mol

+ Điểm nóng chảy : 242 °C

-Tính chất:

Nó có thể kết hợp với các cation,cung cấp chất dinh dưỡng từ đất đến các tế bào trong cây

Ở người, nó gắn với các ion Fe 2+ , ngăn chặn nó liên kết với hydrogen peroxide, mà nếu không sẽtạo ra phản ứng tạo gốc tự do, làm tổn hại tế bào Đây là cũng là một chất chống oxi hóa và là mộtchất ức chế, do đó đóng vai trò trong việc ức chế một số bệnh ung thư

- Ứng dụng:

+ Rutin ức chế sự kết hợp của tiểu cầu, cũng như làm giảm tính thấm mao mạch, làm cho máu loãng hơn và cải thiện sự lưu thong máu.

+ Rutin ức chế aldose reductase hoạt động, nó là một enzyme thường có trong mắt và các nơi kháctrong cơ thể Nó giúp chuyển glucose thành sorbitol

+ Rutin có thể làm giảm khả năng gây độc của oxi hóa cholesterol LDL và giảm nguy cơ bệnh tim.+ Rutin cũng là một chất chống oxi hóa rất mạnh

Quercitrin là một glycoside hình thành từ các flavonoid quercetin và các đường deoxy rhamnose

Hình 1.10 Công thức cấu tạo của Quercitrin[1]

+Tên IUPAC: 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-5,7- dihydroxy-3-[ [(2 S ,3 R ,4 R ,5 R ,6 S )-

3,4,5-trihydroxy-6-methyl-2- tetrahydropyranyl]oxy]-4-chromenone

+ Công thức phân tử: C 21 H 20 O 11

+ Khối lượng phân tử: 448.38 g/mol

- Nhóm steroidal glycoside hay cardiac glycoside: là glycoside chứa aglycone là một steroidal.

Các glycoside được tìm thấy trong các thực vật thuộc giống Mao địa hoàng (Digitalis), hành biển(Scilla) và trophanthus, đây là các chất có hoạt tính trợ tim, chống các chứng bệnh loạn nhịp tim

Digoxin được chiết xuất từ cây mao địa hoàng (Digitalis spp.) Nó được sử dụng rộng rãi trong

điều trị các tình trạng tim khác nhau, và có hai tác động riêng biệt lên tim

Hình 1.11 Cây mao địa hoàng[3]

Hình 1.12 :CTPT của Digoxin[1]

+Tên IUPAC:

3-((O-2,6-dideoxy-β-D-ribo-hexopyranosyl-(1-4)-O-2,6-dideoxy-β-D-ribo- card-20(22)-enolide.

hexopyranosyl-(1-4)-2,6-dideoxy-β-D-ribo-hexopyranosyl)oxy)-12,14-dihydroxy-,(3β,5β,12β)-+ Công thức phân tử: C41H64O14

+ Phân tử lượng: 780.943 g

+ Độ tan trong nước : 64,8mg/L ở 25 °C

+ Điểm nóng chảy ở 249 °C

- Nhóm saponins : saponin glycoside được tạo bởi đường và sapogenin Dựa vào bản chất hóa học

của sapogenin người ta chia saponin thành hai loại là saponin trung tính và saponin acid Saponin btrung tính được tạo thành từ steroid và saponin acid tạo thành từ triterpenoid Các hợp chất saponin có tác dụng tạo ra bọt bền khi lắc với nước Saponin glycoside được tìm thấy trong cam thảo…Dược tính của của các hợp chất này là khả năng long đờm

- Nhóm coumarin glycoside là glycoside chứa aglycone là coumarin Ví dụ, apterin là một chất có

tác dụng làm giản nở động mạch vành và phá vỡ các khối canxi trong mạch máu

Tên IUPAC: (8 S, ngày 9 R)-9-hydroxy-8-[2 - [2 S, 3 R, 4 S, 5 S, 6 R)

-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)-2 oxan -YL]] oxypropan-2-YL -8,9-dihydrofuro [2,3 -] chromen h-2-one

Công thức phân tử: C 20 H 24 O

Khối lượng phân tử: 424.399 g/mol

-Nhóm Cyanogenic glycoside: là glycoside mà aglycone có chứa nhóm cyanide, và có thể giải

phóng hợp chất độc hydrogen cyanide dưới xúc tác của một vài loại enzim Một ví dụ trong các hợp chất nhóm này là amygdalin từ hạnh nhân Cyanogenic glycoside cũng có thể tìm thấy trong trái cây họ hoa hồng như cherry, táo tây, mận, mơ, đào, rasberry Măng và khoai mì cũng có chứa các glucosie thuộc nhóm này Dhurrin , linamarin , lotaustralin , và prunasin cũng được phân loại

là cyanogenic glycosides

+ Khối lượng phân tử: 311.29 g/mol

Linamarin là một cyanogenic glucozit tìm thấy trong lá và rễ của cây trồng như sắn , đậu lima ,

và lanh

Hình 1.17 CTCT của Linamarin[3]

+ Tên IUPAC: 2-methyl-2-[(2 S ,3 R ,4 S ,5 S ,6 R )-3,4,5-trihydroxy-6-

và tiền thân của các hợp chất độc hydrogen cyanide

vi sinh vật

Dạng alkaloid thường gặp nhất là dạng dẫn suất từ các amino acid Đăc biệt các ankaloid thuộcnhóm pyrazoles có chứa 2 nguyên tử hydro trong cấu trúc mạch vòng không tìm thấy trong thiênnhiên mà là chất tổng hợp

Đối với con người nhiều ankaloid có độc tính ( như strychnine hay coniine), nhưng một số kháctrong trường hợp sử dụng liều lượng thích hợp thì lại có tác dụng chữa bệnh như giảm đau, gây tê,gây mê, cá biệt gây nghiện như morphine và codeine Hầu hết các ankaloid có vị rất đắng Có thểtrích ly các hợp chất alkaloid bằng các acid như hydrochloric hay sulfuric acid, đôi khi cả acid hữu

cơ như maleic acid và citric acid

2.2 Thường người ta phân loại các ankaloid dựa trên các tiền chất hay con đường chuyển hóa tạo

ra chúng Một cách phân loại khác là dựa vào nguồn gốc loại động thực vật trích ly ra alkaloid.2.2.1 Nếu dựa vào các tiền chất tạo ra alkaloid, thì ta có thể chia làm các loại sau:

- Từ hợp chất ban đầu là pyridine tạo ra các alkaloid như piperine, coniine, trigonelline,arecaidine, guvacine, pilocarpine, cytisine, nicotine, sparteine, pelletierine Piperine có trong tiêuđen, trigoneline tìm thấy trong cà phê, là chất giúp ngăn ngừa bệnh sâu răng nhờ tiêu diệt các vi

khuẩn bacteria streptococcus mutans bám trên răng.

Bảng 2.1 CTHH alkaloid[4]

Pyridine Piperine Coniine Trigonelline

Từ hợp chất ban đầu là pyrrolidine tạo ra các alkaloid như hygrine, cuscohygrine, nicotine

Hygrine có trong lá cây coca, cuscohygrine có trong cây coca và các thực vật họ Solanaceae như

cà độc dược, cà dược, loa kèn Cuscohygrine thường xuất hiện kèm với các alkaloid có tác dụng

mạnh như atropine hay cocaine Nicotine thường được tìm thấy trong các họ cà dược (Solanacea)

như thuốc lá, cà chua, khoai tây, cà tím và tiêu xanh Lá thuốc lá chứa khoảng 0,3 – 5% lượng chấtkhô là nicotine Đây là một chất độc kích thích thần kinh và có khả năng tiêu diệt côn trùng.Nicotine cũng có tác dụng làm giảm đau

Bảng 2.2 CTHH alkaloid [4]

- Từ hợp chất ban đầu là tropane tạo ra các alkaloid như atropine, cocaine, ecgonine,scopolamine Atropine và scopolamine chứa trong cây họ cà dược như kỳ nham, cà độc dược.Cocaine, ecgonine chứa nhiều trong lá coca Các chất này có tác dụng kích thích hệ thần kinhtrung ương, tạo cảm giác hưng phấn

Bảng 2.3 CTHH alkaloid[4]

Tropane Atropine Cocaine

Từ hợp chất ban đầu là quinoline tạo ra các ankaloid như quinine, quinidine, dihydroquinine,strychnine, brucine, veratrine, cevadine Quinine được trích từ vỏ cây canh kina ở Nam Mỹ và cótác dụng chữa sốt rét

Bảng 2.4 CTHH alkaloid[4]

- Từ hợp chất ban đầu là isoquinoline tạo ra các alkaloid như morphine, codein, thebaine,papaverine, narcotine, sanguinarine, narceine, hydrastine, berberine Các chất này đều có khả nănggây nghiện

Bảng 2.5 CTHH alkaloid[4]

- Từ hợp chất ban đầu là phenethylamine tạo ra các alkaloid như mescaline, epherine Bảng 2.6 CTHH alkaloid[4]

- Từ hợp chất ban đầu là indole tạo thành các alkaloid chia thành ba nhóm nhỏ là:

• Tryptamine: dimethyltryptamine (DMT), NMT, psilocybin, serotonin

• Beta – carbolines: harmine, yohimbine, reserpine, emetine.

Bảng 2.9 CTHH alkaloid[4]

- Từ hợp chất ban đầu là purine tạo ra các alkaloid được gọi là các xanthine như caffeine,theobromine,theophylline là một số chất có tác dụng gây nghiện, kích thích thần kinh nhẹ, đượccon người sử dụng nhiều thông qua các sản phẩm chế biến từ trà, cà phê, ca cao,

Bảng 2.10 CTHH alkaloid[4]

- Từ hợp chất ban đầu là terpenoid tạo ra các alkaloid chia làm hai nhóm nhỏ là:

• Aconite alkaloid: Aconitine là chất độc ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương

• Steroids: Solanine trong khoai tây nảy mầm, samandarin

Bảng 2.11 CTHH alkaloid[4]

- Từ hợp chất ban đầu là betaine (hợp chất ammonium bậc bốn) tạo ra các alkaloid nhưmuscarine có trong nấm, choline có nhiều trong rau cải iceberg, đậu phộng và bông cải.

Bảng 2.12 CTHH alkaloid[4]

2.3 Một số chất tiêu biểu :

2.3.1 Trái có múi (citrus) :

Các chất đắng chính trong trái: Narginin, Limonin, Hespiridin, Nomilin,

Hình 2.1 Trái bưởi [3] Hình 2.2 Trái cam [3]

2.3.1.1 Naringin:

Naringin là một flavanoid glycoside, chứa nhiều trong cùi và thịt trái họ có múi như cam, chanh,

quýt,bưởi,…

a.Tính chất :

 Công thức phân tử :C27H32O14

 Khối lượng phân tử :580,54 g/mol

 Nhiệt độ nóng chảy :166 ° C

b.Tác dụng

 Chống oxy hóa và chống nấm, có thể giúp ngăn ngừa ung thư và xơ vữa động mạch

 Điều phối các chất dinh dưỡng làm tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng

 Cần lưu ý chất này cản trở hoạt động enzyme trong ruột, và do đó có thể ức chế sự phân hủy của một số loại thuốc

c Ứng dụng

Naringin được sử dụng là chất tạo vị đắng trong đồ uống tăng lực, chocolate đắng, kem,…

2.3.1.2 Limonin (17-β-D-Glucopyranoside)

Chủ yếu có trong các loại trái có múi, đặc biệt là cam, bưởi Trong điều kiện bình thường không có

vị đắng Khi cấu trúc tế bào bị phá hủy( lạnh đông, chà ép) hoặc khi thối rữa limonin và acid citric kết hợp với nhau tạo thành hợp chất có vị đắng