Bước đầu nghiên cứu quy trình sản xuất chất màu tự nhiên từ bắp cải tím (Brassica oleracea var captitala ruba)

Các lo i dung môi khác nhau có kh n ng trích ly khác nhau.

Khóa: 2010 ậ 2014

Tp H Chí Minh, tháng 5 n m 2014

L I C Mă N

Sau 5 tháng mi t mài nghiên c u, đ tài Khóa lu n t t nghi p c a em đ n đơy chính th c hoƠn thƠnh đ t đ c k t qu ngày hôm nay, bên c nh n l c c a b n thân còn có s giúp đ t n tình c a r t nhi u ng i

u tiên, em xin g i l i c m n sâu s c nh t đ n Th y ThS T ng Khoa,

ng i đã t n tình ch d y vƠ h ng d n em hoàn thành kh i l ng công vi c trên

Em c ng xin g i nh ng l i c m n chơn thƠnh nh t đ n quý Th y Cô t i Tr ng đ i

h c M đã h t lòng d y d , truy n đ t cho em nh ng ki n th c quý báu, t o hành trang cho em v ng b c vƠo t ng lai

Em xin c m n công lao cha m đã sinh thƠnh, d ng d c, t o đi u ki n đ em

đ c h c t p t i tr ng i h c M Tp H Chí Minh

Xin c m n các Th y Cô trong t B môn Th c Ph m, các anh ch , b n bè dãy Phòng Thí Nghi m tr ng i h c M Tp H Chí Minh đã giúp đ em trong

th i gian qua

Cu i cùng, em xin kính chúc quý Th y Cô, anh ch , b n bè d i dào s c kh e

và luôn thành công trong cu c s ng!

Em xin trân tr ng c m n!

Tp H Chí Minh, tháng 5 n m 2014

Sinh viên th c hi n

Tr n Th Bích Ân

M C L C

DANH M C HÌNH vi

T V N viii

Ch ng 1μ 1

T NG QUAN TÀI LI U 1

1.1 T ng quan ch t t o màu 2

1.1.1 Khái ni m ch t màu th c ph m 2

1.1.2 Phân lo i ch t màu th c ph m 2

1.1.3 Các đi u ki n chú ý khi s d ng ch t màu th c ph m 3

1.1.4 Yêu c u khi s d ng ph gia t o màu th c ph m 3

1.1.5 Anthocyanin 3

1.1.5.1 C u t o 3

1.1.5.2 Tính ch t 4

1.1.5.3 Các y u t nh h ng đ n màu anthocyanin 4

1.1.5.4 Vai trò và công d ng 7

1.1.5.5 Bi n pháp gi màu anthocyanin 9

1.1.5.6 Kh n ng ng d ng và ngu n s n xu t anthocyanin vào Th c ph mầ 9

1.2 T ng quan nguyên li u 10

1.2.1 Ngu n nguyên li u ch a anthocyanin 10

1.2.2.1 Ngu n g c 11

1.2.2.2 c đi m 11

1.2.2.3 ụ ngh a kinh t 12

1.2.2.4 Giá tr sinh h c 12

1.2.2.5 Các nghiên c u trích ly anthocyanin t b p c i tím 13

1.2.3 Ph gia maltodextrin 14

1.3 Các ph ng pháp 15

1.3.1 Ph ng pháp chi t tách h p ch t t nhiên 15

1.3.1.1 C s khoa h c 15

1.3.1.2 Các k thu t chi t tách h p ch t 16

1.3.1.3 Các y u t nh h ng đ n quá trình chi t tách 17

1.3.2 Ph ng pháp lƠm l nh, làm l nh đông 19

1.3.3 Ph ng pháp cô quay 21

1.3.4 Ph ng pháp quang ph h p th phân t UV-VIS 22

1.3.5 Ph ng pháp s y 23

Ch ng 2μ 25

V T LI UăVẨăPH NGăPHÁPăNGHIểNăC U 25

2.1 V t li u nghiên c u 26

2.1.1 a đi m và th i gian thí nghi m 26

2.1.2 i t ng thí nghi m 26

2.1.3 Thi t b và d ng c 26

2.2 Ph ng pháp nghiên c u 267

2.2.1 S đ quy trình công ngh d ki n 287

2.2.2 Thuy t minh quy trình 28

2.2.2.1 R a s ch 28

2.2.2.2 nh l ng 28

2.2.2.3 L nh đông 28

2.2.2.4 Nghi n 28

2.2.2.5 Chi t tách 29

2.2.2.6 L c chân không 29

2.2.2.7 Cô quay 29

2.2.2.8 Ph i tr n 29

2.2.2.9 S y phun 29

2.2.3 S đ nghiên c u 30

2.2.4 B trí thí nghi m 31

2.2.4.1Thí nghi m c b n: Kh o sát quá trình x lý nguyên li u vƠ các đi u ki n chi t tách anthocyanin t b p c i tímầầầầầầầầầầầ 31

Thí nghi m 1: Kh o sát môi tr ng chi t tách 31

Thí nghi m 2: Kh o sát nh h ng c a th i gian l nh đông đ n hƠm l ng màu anthocyanin sau khi trích 33

Thí nghi m 3: Kh o sát nh h ng c a t l nguyên li u/dung môi đ n hƠm l ng

anthocyanin trong d ch chi t 35

Thí nghi m 4: Kh o sát nh h ng c a nhi t đ và th i gian chi t tách đ n hàm l ng anthocyanin trong d ch trích 36

Thí nghi m 5: Kh o sát nh h ng c a pH đ n kh n ng chi t tách 38

2.2.4.2 Thí nghi m t i u hóa đi u ki n chi t tách anthocyanin t b p c i tím 40

2.2.5 Ph ng pháp x lý s li u 44

Ch ng 3μ 45

K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N 45

3.1 Kh o sát quá trình x lý nguyên li u vƠ các đi u ki n chi t tách anthocyanin t b p c i tím 46

3.1.1 Thí nghi m kh o sát môi tr ng chi t tách 46

3.1.2 Thí nghi m kh o sát nh h ng c a th i gian l nh đông đ n hƠm l ng màu anthocyanin sau khi trích 49

3.1.3 Thí nghi m kh o sát nh h ng c a t l dung môi/nguyên li u đ n hàm l ng anthocyanin trong d ch chi t 50

3.1.4 Thí nghi m kh o sát nh h ng c a nhi t đ và th i gian chi t tách đ n hƠm l ng anthocyanin trong d ch trích 52

3.1.5 Thí nghi m kh o sát nh h ng c a pH đ n kh n ng chi t tách 55

3.2 T i u hóa đi u ki n chi t tách anthocyanin t b p c i tím 57

3.2.1 T ch c thí nghi m tr c giao c p I 57

3.2.2 Xây d ng mô t toán h c cho hàm m c tiêu hƠm l ng anthocyanin 58

3.2.3 Gi i nghi m t i u hóa đ thu đ c hƠm l ng anthocyanin cao nh t 60

3.3 ánh giá ch t l ng s n ph m cu i 62

3.4 ng d ng ch t màu anthocyanin trong m t s th c ph m 63

Ch ng 4μ 65

K T LU N VÀ KI N NGH 65

TÀI LI U THAM KH O 68

PH L C I

DANH M C B NG

B ng 1.1 M t s lo i anthocyanin ph bi n 10

B ng 1.2 Thành ph n hóa h c trong 100 g b p c i tím 12

B ng 1.3 Tiêu chu n ch t l ng c a s n ph m maltodextrin b t có trong 100 g s n ph m 15

B ng 1.4 Nhi t đ sôi c a dung môi đi u ki n th ng và chân không 21

B ng 2.1 B ng b trí thí nghi m kh o sát môi tr ng chi t tách 32

B ng 2.2 B ng b trí thí nghi m kh o sát nh h ng c a nhi t đ và th i gian chi t tách đ n hƠm l ng anthocyanin trong d ch trích 37

B ng 2.3 B ng b trí thí nghi m kháo sát nh h ng pH chi t đ n d ch trích 39

B ng 2.4 i u ki n thí nghi m đ c ch n 43

B ng 2.5 Ma tr n th c nghi m tr c giao c p I, k = 3 43

B ng 3.1 Kh o sát nguyên li u ban đ u 46

B ng 3.2 nh h ng c a dung môi đ n quá trình chi t 47

B ng 3.3 nh h ng c a th i gian l nh đông đ n quá trình chi t 49

B ng 3.4 nh h ng c a t l dung môi nguyên li u đ n quá trình chi t 51

B ng 3.5 nh h ng c a nhi t đ và th i gian đ n quá trình chi t 53

B ng 3.6 nh h ng c a các môi tr ng pH khác nhau đ n quá trình chi t 55

B ng 3.7 Các thông s thí nghi m t i u hóa 57

B ng 3.8 Ma tr n th c nghi m tr c giao c p I, k = 3 58

B ng 3.9 Các h s b trong ph ng trình h i quy 58

B ng 3.10 Tính toán các h s t 59

B ng 3.11 K t qu gi i nghi m t i u hóa b ng ph n m m MODDE 60

DANH M C HÌNH

Hình 1.1 C u trúc c b n c a aglucone c a anthocyanin 3

Hình 1.2 S thay đ i màu anthocyanin theo pH 4

Hình 1.3 S t ng tác trong c u trúc c a anthocyanin 5

Hình 1.4 Công th c c a anthocyanin ph thu c vào pH (Castaneda-Ovando et al.) 6 Hình 1.5 M t s nguyên li u ch a anthocyanin 10

Hình 1.6 B p c i tím 11

Hình 1.7 Công th c c u t o maltodextrin 14

Hình 1.8 K thu t chi t l ng – l ng (Liquyd – liquyd extraction) 17

Hình 1.λ nh ngh a quá trình lƠm l nh cho th c ph m (Mallett, 1993) 20

Hình 1.10 Thi t b cô quay chân không (Rotary Evaporato) 22

Hình 1.11 Máy đo quang ph h p th phân t UV - vis 22

Hình 2.1 S đ h th ng s y phun 23

Hình 2.1 S đ quy trình quy trình chi t ch t màu t nhiên cho th c ph m t b p c i tím 27

Hình 2.3 S đ b trí thí nghi m kh o sát môi tr ng chi t tách 32

Hình 2.4 S đ b trí thí nghi m kh o sát nh h ng c a th i gian l nh đông đ n quá trình chi t 34

Hình 2.5 S đ b trí thí nghi m kh o sát nh h ng c a t l dung môi / nguyên li u đ n quá trình chi t 35

Hình 2.6 S đ b trí thí nghi m kh o sát nh h ng c a nhi t đ và th i gian đ n quá trình chi t 37

Hình 2.7 S đ b trí thí nghi m kh o sát nh h ng pH đ n quá trình chi t 39

Hình 3.1 Kh o sát m nguyên li u ban đ u 46

Hình 3.2 Màu s c d ch chi t b sung acid HCl (a), Acetic (b), Citric (c) l n l t theo t l 0,5%; 1,0%; 1,5% so v i nghi m th c đ i ch ng 47

Hình 3.3 Bi u đ bi u di n s nh h ng c a dung môi đ n quá trình chi t tách 48

Hình 3.4 Bi u đ bi u di n s nh h ng c a th i gian l nh đông đ n hƠm l ng màu anthocyanin sau khi trích 50

Hình 3.5 Màu s c d ch chi t các t l dung môi/nguyên li u khác nhau v i t l 3:8, 3:12, 3:16, 3:20, 3:24 theo th t t trái sang ph i 51Hình 3.6 Bi u đ bi u di n s nh h ng c a l dung môi/nguyên li u đ n hàm

l ng anthocyanin trong d ch chi t 52Hình 3.7 Bi u đ bi u di n s nh h ng c a nh t đ và th i gian đ n hƠm l ng anthocyanin trong d ch chi t 54Hình 3.8 Màu s c d ch chi t các môi tr ng có pH khác nhau (Citric) 55Hình 3.9 Bi u đ bi u di n s nh h ng c a pH chi t đ n hƠm l ng anthocyanin trong d ch chi t 56Hình 3.10 th th hi n nh h ng c a nhi t đ , th i gian, pH đ n hƠm l ng anthocyanin 61Hình 3.11 S n ph m màu anthocyanin d ng d ch cô đ c và d ng b t 63Hình 3.12 ng d ng ch t màu anthocyanin trong m t s th c ph m 64

T V Nă

Ch t l ng c m quan không nh ng là y u t quan tr ng trong s n xu t th c

ph m mà còn quy t đ nh đ n th hi u c a ng i tiêu dùng Trong s n xu t th c

ph m, ngoài vi c b o v màu s c t nhiên ng i ta còn cho thêm ch t màu m i

nh m t o ra nh ng màu s c thích h p v i tính ch t và tr ng thái c a s n ph m Tuy nhiên các h p ch t màu này ch y u là h p ch t màu nhân t o có th nh h ng không không t t t i s c kh e

Theo thông tin c a Vi n Dinh d ng Qu c gia, n m 2012 có 168 v ng đ c

th c ph m, trong đó 20 - 25% có liên quan t i vi c s d ng th c ph m có màu không an toàn S d ng ph gia không an toàn, nh t là các lo i ph m màu công nghi p trong th c ph m lƠm t ng tính hi u đ ng thái quá, m t t p trung trong h c

t p tr em và các b nh m n tính ng i tr ng thành (tim m ch, t ng huy t áp, béo phì, )

B p c i tím (Brassica oleracea var captitala ruba) đ c dùng nh m t lo i rau cho b a n h ng ngày, tuy nhiên ít ai bi t r ng chúng khá giàu anthocyanin Các nghiên c u tr c đã ch ng minh đ c r ng anthocyanin có th ch ng ung th , c t

gi m c n đau tim, gi m thi u các t n th ng não, Trong l nh v c Th c ph m, anthocyanin đ c s d ng đ b o qu n s n ph m, kháng khu n, kháng n m, ch ng oxy hóa cho th c ph m và là ch t màu an toàn (Theo Azeredo và c ng s , 2009)

Xu t phát t nhu c u th c ti n trên, v i mong mu n t n d ng ngu n nguyên

li u n đ nh, vi c đ u t nghiên c u các h p ch t màu t nhiên lƠ đi u c n thi t; do

đó chúng tôi quy t đ nh th c hi n đ tài: “B c đ u nghiên c u quy trình s n xu t

ch t màu t nhiên t B p c i tím (Brassica oleracea var captitala ruba)”

Trong ph m vi nghiên c u này, chúng tôi ti n hành kh o sát các đi u ki n v chi t tách ch t màu t b p c i tím t khâu x lý nguyên li u t i các y u t nh

h ng đ n quá trình chi t nh m thu đ c hƠm l ng anthocyanin cao Sau khi t i

u hóa m t s đi u ki n nh h ng l n đ n quá trình chi t, chúng tôi ti n hành thu

nh n s n ph m d ng d ch và d ng b t Cu i cùng,, s n ph m đ c ki m tra b ng

ph ng pháp đánh giá các ch tiêu v c m quan, hóa lý, vi sinh

tài nghiên c u ch t màu trên b p c i tím tuy đã có m t s k t qu nghiên

nh h ng chính cho quá trình tách chi t ch t màu t b p c i tím Quan tr ng h n,

d a trên các k t qu th c nghi m, đ tài s tìm ra m i t ng quan h i quy gi a các

y u t có nh h ng m nh m đ n quá trình chi t xu t ch t màu anthocyanin ng

d ng vào quá trình s n xu t th c t

Thông qua đ tài, chúng tôi hy v ng s đ a ra cách nhìn t ng quan v ti m

n ng khai thác ch t màu anthocyanin t nh ng nguyên li u có ngu n g c t nhiên nói chung c ng nh b p c i tím nói riêng Bên c nh vi c h tr ng i tiêu dùng ch

đ ng h n khi ch n l a ph gia an toàn, k t qu nghiên c u còn giúp nhà s n xu t

th c ph m phân ph i m t lo i ch t màu m i có ngu n g c hoàn toàn t nhiên

M C TIÊU NGHIÊN C U

M c tiêu nghiên c u c a đ tài:

- Kh o sát quá trình x lý nguyên li u vƠ các đi u ki n tách chi t anthocyanin t

b p c i tím

- T i u hóa các y u t nh h ng chính đ n quá trình tách chi t anthocyanin t

đó tìm ra thông s t i u cho quá trình tách chi t

- B c đ u t o ra ch t màu t nhiên d ng d ch cô đ c và d ng b t đ ng d ng làm

ph gia t o màu t nhiên trong th c ph m

Ch ngă1:

T NG QUAN TÀI LI U

1 1ăT ngăquanăch tăt oămƠu

Ph gia t o mƠu đóng vai trò quan tr ng trong vi c lƠm t ng tính h p d n c m quan c a th c ph m Vi c b sung ch t t o màu vào th c ph m đã đ c con ng i

bi t đ n t r t lâu M t trong nh ng ghi chép s m nh t v vi c s d ng h p ch t màu trong th c ph m là h p ch t màu c a r u vang, vào n m 400 tr c công nguyên H p ch t màu t ng h p đ u tiên đ c hình thƠnh vƠo n m 1856 b i Sir Wiliam Henry Perkins

Tuy nhiên, do nh ng quy đ nh nghiêm ng t v tính an toàn c a ph gia s

d ng, thêm n a, các nghiên c u đã cho th y m t s ph gia t ng h p có nguy c

d n t i ung th , vì v y ng i tiêu dùng có xu h ng chuy n sang s d ng các h p

ch t t t nhiên

1.1.1 Khái ni m ch t màu th c ph m

Ph gia t o màu đ c đ nh ngh a là m t lo i thu c màu ho c ch t nhu m có ngu n g c t đ ng v t, th c v t ho c các ch t khoáng ho c các ngu n khác, mà khi

b sung vào th c ph m, d c ph m hay m ph m thì có kh n ng tác đ ng t o ra

màu (Theo FDA) C ch t t o màu t nhiên ho c t ng h p đ u là nh ng đ i t ng

c n ki m tra đ an toàn tr c khi tung ra th tr ng, nh ng thông th ng ng i ta

ch ki m ch ng các ch t t o màu t ng h p

1.1.2 Phân lo i ch t màu th c ph m

Ch t mƠu đ c b sung vào th c ph m đ t o ra ho c c i thi n màu s c c a

th c ph m, nh m lƠm t ng tính h p d n c a s n ph m Các h p ch t mƠu đó có th chia ra 4 nhóm chính là:

- Chlorophylls: là s c t màu l c th c v t, t n t i kh p n i trong các b ph n n

đ c c a rau qu : r , thân, lá, hoa, qu , h t và ch i

- Carotenoids: có trong l c l p, cho qu và rau màu vàng, cam vƠ mƠu đ

- Flavonoidsμ có trong không bƠo, có mƠu đ , xanh, vàng

- Betalains: có trong không bào t o s c t mƠu vƠng đ

Anthocyanin là m t nhóm l n thu c h Flavonoids

1.1.3 Các đi u ki n chú ý khi s d ng ch t màu th c ph m

- M t s lo i th c ph m không c n b sung ch t màu: s a, tr ng, b t ng c c, m t ong, cacao, chocolate, cafe, trà, gia v ầ; th c ph m cho tr em và tr s sinh

- M t s th c ph m ch s d ng m t vài ch t màu nh t đ nhμ b (dùng caroten)

- M t s ch t màu không h n ch l ng s d ng: chlorophyll, caramel, caroten

- M t s th c ph m ch đ c ch a m t l ng ch t màu nh t đ nh: k o, bánh ng t (1000 mg/kg)

1.1.4 Yêu c u khi s d ng ph gia t o màu th c ph m

- Không đ c dùng ph gia t o mƠu đ che đ y khuy t đi m c a th c ph m

- Ph gia t o màu th c ph m ph i có c ng đ màu cao, b n, không đ c h i

- Các ch t màu s d ng ph i là nh ng ch t có đ tinh khi t cao, không ch a các

t p ch t sau: Cr, Se, Urani, Hg, Cadimi, As, Pb, các kim lo i n ng và m t s lo i hydro cacbua th m đa vòng (lo i ch t có kh n ng gơy ung th )

- Trong quá trình s d ng, nh ng ch t màu này ph i không gây ng đ c tích l y

1.1.5.2 Tính ch t

Anthocyanin tinh khi t d ng tinh th ho c vô đ nh hình là h p ch t khá phân

c c nên tan t t trong dung môi phân c c Màu s c c a anthocyanin luôn thay đ i

ph thu c vào pH Thông th ng khi pH < 7 các anthocyanin có mƠu đ , khi pH >

7 thì có màu xanh pH = 1 các anthocyanin th ng d ng mu i oxonium màu cam đ n đ , pH = 4 5 chúng có th chuy n v d ng baz cacbinol hay baz chalcon không màu, pH = 7 8 l i v d ng baz quynoidal anhydro màu xanh7

Anthocyanin có th tham gia vào m t s ph n ng d n đ n m t màu Anthocyanin c ng có th t o ph c v i các ion kim lo i đ cho các màu s c khác nhau Anthocyanin tham gia ph n ng v i acid ascorbic, oxy, hydrogen perocide và sulfur dioxyde t o thành h p ch t không màu; t o ph c v i kim lo i và protein

1.1.5.3 Các y u t nh h ng đ n màu anthocyanin

So v i đa s các ch t màu t nhiên, anthocyanin là ch t màu có đ b n kém

h n, nó ch th hi n đ c tính b n trong môi tr ng acid S phân h y anthocyanin

có th x y ra trong quá trình trích và tinh ch chúng, đ ng th i còn x y ra trong quá trình x lý và b o qu n các s n ph m th c ph m b n c a các anthocyanin ph thu c vào nhi u y u t nh sau:

 Chuy n hóa c u trúc[11]

Anthocyanin t n t i trong c u trúc có c d ng mang màu và d ng không mang màu S n đ nh c a các d ng mang màu là do s xu t hi n c a các g c acid g n vào phân t đ ng, hay còn g i là s co-pigment hóa Hi u ng co-pigment hóa là

c ch làm b n màu chính c a anthocyanin trong th c v t do làm gi m t l gi a

d ng không mang màu (chalcone) và d ng mang màu thông qua vi c t o ph c v i

d ng mang mƠu, ng n ch n quá trình chuy n hóa t d ng mang màu sang d ng không mang màu

K t qu c a quá trình này t o nên hai h qu sau: (1) S hình thành c a liên

k t – gơy ra thay đ i trong thu c tính quang ph c a phân t flavylium ion (t ng

c ng đ h p thu vƠ b c sóng h p th ); (2) S n đ nh c a d ng flavylium làm

t ng s th hi n s c t đ T i các giá tr pH th p, t t c các phân t anthocyanin

d ng flavylium; giá tr pH cao, anthocyanin d ng carbinol pseudobase không màu

Hình 1.3 S t ng tác trong c u trúc c a anthocyanin

 C u trúc hóa h c

b n mƠu vƠ c ng đ màu c a các anthocyanin c ng ph thu c vào v trí

và s l ng c a nhóm hydrocyl, methocyl, đ ng vƠ các đ ng đ c acyl hóa S hydrocyl hóa các aglycone làm gi m tính b n c a anthocyanin, trong khi s methocyl hóa, glycocyl hóa, acyl hóa s cho k t qu ng c l i

 pH

Các thay đ i c a anthocyanin do pH đã đ c nêu trong ph n tính ch t và c u trúc chuy n hóa

Hình 1.4 Công th c c a anthocyanin ph thu c vào pH

 Oxy

Oxy và nhi t đ đ c xem là nh ng tác nhân đ c tr ng xúc ti n s phân h y

c a anthocyanin, t đó sinh ra d ng s n ph m không màu có màu nâu S k t h p

c a t a vƠ đóng váng trong n c trái cây có th gây ra t s oxy hóa

Các anthocyanin còn l i c a dâu s l n h n khi đóng chai d i đi u ki n chân không ho c nitrogen b n c a các s c t trong n c gi i khát nho c ng đ c

t ng lên khi đóng h p v i nitrogen

 Enzyme

M t vài enzyme n i sinh trong t bào th c v t có kh n ng lƠm m t màu anthocyanin, chúng đ c g i chung là anthocyanase D a vào đ c tính c a enzyme nƠy mƠ ng i ta phân làm hai nhóm: glycosidase và polyphenol oxy dase (PPO)

Glycosidase là enzyme th y phân liên k t glycosidase c a anthocyanin t o ra đ ng

t do, aglycone này kém b n và m t màu r t nhanh Trong khi đó PPO tác đ ng lên anthocyanin thông qua c ch oxy hóa k t h p

kh n ng phơn h y anthocyanin m nh m h n glucose, sucrose vƠ maltose T c đ phân h y c a anthocyanin ph thu c vào t c đ phân h y c a đ ng

 Các ion kim lo i

M t s ion kim lo i đa hóa tr có th t ng tác v i các anthocyanin có nhóm

OH v trí ortho gây ra hi u ng s m màu Hi n t ng này x y ra khi kim lo i tác xúc v i anthocyanin trong quá trình ch bi n rau qu ho c cho thêm các mu i kim

lo i vào trong th c ph m

 Sulfurdioxyde (SO 2 )

Các anthocyanin th ng b m t màu khi có m t c a SO2 Quá trình kh này có

th là thu n ngh ch ho c b t thu n ngh ch Trái cơy vƠ n c qu đ c x lý b ng

m t l ng trung bình SO2 (500 – 2000 ppm), làm m t màu các anthocyanin khi ch

bi n; sau đó chúng đ c ph c h i nh quá trình desulfide hóa

1.1.5.4 Vai trò và công d ng [9]

Các nghiên c u g n đơy cho th y anthocyanin ch đ c h p thu m c đ r t

th p, ch kho ng 0,016% đ n 0,11% l ng tiêu th ng i M c dù v y, các phân

t anthocyanin sau khi đ c chuy n hóa có th bi u hi n nh ng ho t tính nh

ch ng ung th , ch ng x v a đ ng m ch, ch ng viêm, gi m m c đ th m th u, đ

v c a mao m ch, c ch s đông t c a các ti u huy t c u vƠ thúc đ y s t o thành cytokine t đó đi u hòa các ph n ng mi n d ch

 Ho t tính ch ng oxy hóa

S t o thành quá m c các g c t do gây h u qu là các protein, lipid và AND

s là m c tiêu t n công c a chúng, làm t n th ng đ n các enzyme, màng t bào và các v t ch t di truy n S thi u electron t nhiên c a các phân t anthocyanin giúp cho các ho t ch t nƠy đ c bi t ho t đ ng M t s c ch ch ng oxy hóa c a anthocyanin:

Ng n ch n các g c t do b ng cách cho hydro

Chelate các ion kim lo i xúc tác cho các ph n ng oxy hóa

Liên k t v i các protein, t o ph c ch t b n

 Ho t tính ch ngăungăth

T t c các c n b nh ung th đ u do s hình thƠnh, t ng tr ng và suy vong

c a các t bào b t bình th ng C ch ch ng ung th c a anthocyanin nói riêng và các h p ch t phenolic nói chung v n ch a đ c xác đ nh ch c ch n, có th liên quan đ n kh n ng c ch các enzyme cyclooxygenase và ho t tính ch ng oxy hóa

 Ho t tính ch ng b nh tim m ch

Ngoài tác d ng là ch t mƠu thiên nhiên đ c s d ng khá an toàn, t o ra nhi u màu s c h p d n cho m i s n ph m, anthocyanin còn là h p ch t có nhi u ho t tính sinh h c quý nh μ kh n ng ch ng oxy hóa cao nên đ c s d ng đ ch ng lão hóa,

ho c ch ng oxy hóa các s n ph m th c ph m, h n ch s suy gi m s c đ kháng; có tác d ng làm b n thành m ch, ch ng viêm, h n ch s phát tri n c a các t bào ung

th ; tác d ng ch ng các tia phóng x

Nh ng đ c tính quý báu c a anthocyanin mà các ch t màu hóa h c khác không

có đ c đã m ra m t h ng nghiên c u ng d ng h p ch t màu anthocyanin l y t thiên nhiên vƠo trong đ i s ng hàng ngày

1.1.5.5 Bi n pháp gi màu anthocyanin

Vì tính ch t nh y c m v i pH, nhi t đ môi tr ng nên vi c gi màu s c cho flavonoid nói chung và anthocyanin nói riêng là r t c n thi t Các h p ch t màu anthocyanin đ c nghiên c u là b ít m t màu nh t khi đ c l u tr nhi t đ 40

C

Trong s n xu t đ h p ng i ta có th thêm các ch t ch ng oxy hóa Ngoài ra,

vi c b sung Arabic gum c ng có kh n ng b o v màu anthocyanin Arabic gum -

ch t d cao phân t có ch a m t l ng nh protein liên k t hóa tr v i chu i carbohydrate, nó s ho t đ ng nh m t tác nhân t o màng tuy t v i đ bao b c các phân t l i lƠm t ng s n đ nh c a anthocyanin [19]

Hi n nay, vi c gi mƠu anthocyanin đ c th c hi n nh m kh c ph c nh ng tính ch t b t l i c a h p ch t này là khá c n thi t Các bi n pháp đ c đ xu t nh sau:

- Xây d ng m t quy trình k thu t gia công nguyên li u và bán thành ph m đ b o toàn t i đa mƠu t nhiên s n có

- Tách ra, cô đ c và b o qu n các ch t màu, có th b sung ch t ch ng oxy hóa

- T o nên ch t màu nhân t o có b n ch t t nhiên thí d d ng cao, d ng b t và dùng nó đ nhu m màu

- Ph i h p s d ng các ph ng pháp trên, l u ý các k thu t b o qu n

1.1.5.6 Kh n ng ng d ng và ngu n s n xu t anthocyanin vào Th c ph m[9]

Ch t mƠu anthocyanin (E163) đã đ c cho phép s d ng r ng rãi trong các

lo i th c ph m nh đ u ng (30 - 40 ppm), m t trái cây (20 - 60 ppm), bánh k o (k o chewing gum, k o c ng, k o m m), yoghourt, các s n ph m tráng mi ng hay các lo i b t hòa tan u ng li n

Nhi u d ch trích t các lo i rau trái có màu s c t o b i anthocyanin đã đ c s

d ng đ t o màu cho t ph m Màu anthocyanin d ng b t s y phun hay d ng d ch

l ng cô đ c t nho đ c s d ng nhi u trên th tr ng v i tên th ng m i là Enocolor, đ c s d ng nhi u trong th c ph m và m ph m,ầ

(Ngu n: Lê Ng c Tú, 1994)

1.2.2 Gi i thi u chung v b p c i tím

1.2.2.1 Ngu n g c

C i b p ngày nay có ngu n g c t c i bi n (Sea kale) không cu n M t trong

nh ng đ i di n tiêu bi u trong h c i b p đó lƠ b p c i tím B p c i tím (Brassica oleracea var captitala ruba) xu t x t a Trung H i, hi n nay đ c tr ng r ng rãi kh p th gi i, thích h p v i khí h u ôn đ i T i Vi t Nam, b p c i tím đ c

tr ng nhi u Ơ L t B p c i tím là m t lo i trong h b p c i

Tuy nhiên vi c s n xu t b p c i tím khu v c nhi t đ i và á nhi t đ i còn

m c h n ch vì b p c i tím thích h p v i nh ng vùng núi cao ho c có mùa đông

l nh B p c i tím sinh tr ng t t nh t khu v c có nhi t đ trung bình ngày

15-200C, nhi t đ dao đ ng ngƠy vƠ đêm là 50C vì th Ơ L t là m t đ a đi m đ y ti m

n ng cho vi c tr ng lo i cây này

Hình 1.6 B p c i tím

S c t chính đ c chi t xu t trong b p c i tím đó lƠ cyanidin 3,5-diglucoside

c a h màu anthocyanin và có màu s c thay đ i rõ r t theo pH môi tr ng Trong môi tr ng acid nó có mƠu đ b n và có màu xanh b n khi môi tr ng chuy n sang base ơy lƠ m t s đ c tính r t khác bi t so v i các anthocyanin c a các nguyên

li u khác (mƠu thay đ i liên t c t i pH ki m) nh lá tía tô, qu dơu,ầ

1.2.2.2 c đi m

H r : c i b p thu c lo i r chùm, a c n, a thích m t; không ch u h n

ho c ng p úng Thân: cao t 15-50 cm, m p, hình tr , đ ng kính đo n thân l n

nh t t 3,5-6 cm Thân b p c i g m có thân trong và thân ngoài Lá: là b ph n quan tr ng c a cơy, mang đ c tr ng hình thái đ phân bi t gi ng cây này v i cây

khác Do không ti p xúc ánh n ng nên lá trong th ng có màu tr ng ngà, vàng nh t, xanh nh t, tím ho c tím nh t Lá trong là b ph n ch y u c a cây b p c i

1.2.2.3 Ý ngh a kinh t

C i b p là lo i rau cho hi u qu kinh t cao và khá quan tr ng trong v đông

mi n B c n c ta trong công th c luân canh lúa xuân – lúa mùa – c i b p Loài

th c v t này có kh n ng thích nghi r ng, d tr ng, n ng su t cao, ch t l ng t t,

đ c nhà nông ch n tr ng vƠ ng i tiêu dùng a thích

C i b p ch u đ c đi u ki n v n chuy n, b o qu n nên là loài rau d tr r t

t t C i b p có kh n ng d tr lâu trong kho ch a mùa đông d i d ng t i s ng t 5-6 tháng Thành ph n hóa h c c a cái b p không ph thu c vào lo i gi ng, đi u

ki n ch m sóc, th i v mà ph thu c vƠo đi u ki n khí h u m i n i, m i n m

1.2.2.4 Giá tr sinh h c [18]

Ngoài vi c s d ng làm th c ph m, c i b p còn có kh n ng ch a b nh Lo i rau nƠy đ c dùng cho ng i b b nh tim m ch, viêm ru t, b nh d dày, đ c các

c quan y t th gi i đánh giá cao B p c i có ch a các h p ch t phyto nh μ glucosinolate, các h p ch t phenolic, anthocyanins, acidamin, vitamin và khoáng

ch t B ng sau đơy mô t thành ph n c a b p c i tím trong 100 g n đ c:

Niacin 0,234 mg Pantothenic acid 0,212 mg Pyridoxyne 0,124 mg Riboflavin 0,040 mg

Vitamin A 98 IU Vitamin C 36,6 mg Vitamin K 76 g (Ngu n: Tiwari, Ajai, & Mal, 2003)

Trong b p c i còn ch a m t l ng vitamin U (m t d ng mu i c a Metyl Methionin Sunfonium) đáng k , do đó có kh n ng ch a lành v t loét bao t L ng vitamin trong b p c i nhi u g p 4,5 l n so v i cà r t; 3,6 l n so v i khoai tây Trong

b p c i còn ch a các ch t ch ng ung th : sulforaphane, phenethyl isothiocyanate và indol-33 carbinol

1.2.2.5 Các nghiên c u trích ly anthocyanin t b p c i tím

Hu nh Th Kim Cúc, Nguy n Th Lan (2004), Xác đ nh hàm l ng

anthocyanin trong m t s nguyên li u rau qu b ng ph ng pháp pả ối sai K t

qu cho th y đ h p th c c đ i c a d ch chi t qu dâu l i b c sóng max = 513,5 nm; b p c i tím 523 nm; lá tía tô 524 nm; trƠ đ 519,5 nm; v qu nho 523,5 nm HƠm l ng anthocyanin trong qu dâu là 1,188%; b p c i tím: 0,909%; lá tía tô 0,397%; trƠ đ : 0,335%; v qu nho: 0,564%; v cà tím: 0,441%

Hu nh Th Kim Cúc, Nguy n Th Lan (2005), T i Ố hóa qỐá trình chi t tách

ch t màu anthocyanin t b p c i tím trong môi tr ng trung tính B ng ph ng

pháp t i u hóa hàm đa m c tiêu đã tìm đ c các đi u ki n công ngh chi t tách đ thu đ c ch t màu anthocyanin có hàm l ng vƠ đ màu cao, bao g m: Nhi t đ chi t 290C; th i gian chi t 54 phút; h dung môi n c/ethanol có t l n c 72%

V i đi u ki n nƠy thu đ cμ hƠm l ng anthocyanin 1,110%

Nguy n Th Ph ng Anh, Nguy n Th Lan (2007), Nghiên c u nh h ng c a

pả đ n màu anthocyanin t b p c i tím ng d ng làm ch t ch th an toàn trong

phân tích th c ph m và hóa h c K t qu cho th y r ng khi pH thay đ i t môi

tr ng acid sang môi tr ng base, màu c a antho thay đ i t đ sang xanh và h p

c ng đ c ng d ng đ đi u v cho s n ph m, đáp ng th hi u con ng i

Tính ch t v t lýμ Maltodextrin có d ng b t mƠu tr ng, ít hút m, tan t t cho dung d ch trong, không mƠu, không ng t ho c ít ng t vƠ không b thoái hóa Ch s

DE trong kho ng 4 – 20

 c tính hóa lý ph thu c vào ch s DE:

cătính Tinhăb t Maltodextrin

DE 0 5 10 15 20

M c đ k t tinh

Ph n ng hóa nơu

Tính hút m

Nh ng h p ch t đ i phân t có tr ng l ng phân t l n, tính ch t hóa h c

t ng đ i đ ng nh t, có th có m t s quy trình t ng quát đ chi t tách, cô l p

chúng Tuy nhiên các h p ch t t nhiên có tr ng l ng phân t nh , tính ch t hóa

h c đa d ng, nên không có m t quy trình t ng quát chung áp d ng cho m i nhóm Chi t là dùng dung môi thích h p có kh n ng hoƠ tan ch t đang c n tách và tinh ch tách ch t đó ra kh i môi tr ng r n ho c l ng khác B ng cách l p đi l p

l i vi c chi t m t s l n, ta có th tách hoàn toàn ch t c n tinh ch vƠ dung môi đã

ch n, sau đó c t lo i dung môi và c t l y ch t tinh khi t nhi t đ và áp su t thích

h p

Nguyên t c c a s chi t:

- Dung môi không phân c c s hòa tan t t trong các h p ch t có tính không phân

c c (Ví d : eter d u h a s hòa tan t t các alcol béo, ester béo)

- Dung môi phân c c trung bình hòa tan t t các h p ch t có tính phân c c trung bình (Ví d : dietyl eter, chloroform hòa tan t t các h p ch t có ch a nhóm ch c eter –O–, aldehyd –CH=O, ceton –CO–, ester –COO–)

- Dung môi phân c c m nh hòa tan t t các h p ch t có tính phân c c m nh (Ví d : metanol hòa tan các h p ch t có ch a nhóm ch c –OH, –COOH)

1.3.1.2 Các k thu t chi t tách h p ch t

Có nhi u cách đ chi t h p ch t h u c , các k thu t đ u xoay quanh hai

ph ng pháp chính lƠ chi t l ng – l ng và chi t r n – l ng Sau đơy chúng tôi s trình bày c th h n v hai k thu t chi t c n b n nói trên

 K thu t chi t l ng ậ l ng (Liquid – liquid extraction)

Cao alcol thô ban đ u ho c dung d ch ban đ u đ u ch a h u h t các h p ch t

h u c t phân c c đ n không phân c c vì th r t khó cô l p đ c riêng các h p

ch t tinh khi t đ th c hi n các kh o sát ti p theo K thu t chi t l ng – l ng đ c dùng đ phơn chia cao alcol thô ban đ u ho c dung d ch ban đ u thành nh ng phân

đo n có tính phân c c khác nhau

Nguyên t c c a s chi t l ng – l ng là s phân b c a m t ch t tan vào hai pha l ng và hai pha l ng này không hòa tan vào nhau Ngoài vi c chi t các h p ch t

c n quan tâm ra kh i dung d ch ban đ u, ph ng pháp nƠy còn đ c dùng đ phân

chia cao alcol thô ban đ u có ch a quá nhi u lo i h p ch t ban đ u t không phân

c c đ n r t phân c c thành nh ng phơn đo n có tính phân c c khác nhau

Hình 1.8 K thu t chi t l ng – l ng (Liquyd – liquyd extraction)

 K thu t chi t r n ậ l ng (Solid – Liquyd extraction)

Trong th c nghi m, k thu t chi t r n – l ng đ c áp d ng nhi u h n, g m: s

ng m ki t, s ngâm d m, s trích ly v i máy chi t Soxhlet,ầ NgoƠi ra còn có

ph ng pháp chi t b ng cách lôi cu n h i n c, s d ng ch t siêu t i h n,ầ Trong

ph m vi nghiên c u c a đ tài, chúng tôi s d ng k thu t chi t ngâm d m

Ph ng pháp nƠy đ c ti n hƠnh nh sauμ M u đ c ngâm trong bình ch a

th y tinh ho c bình thép không g có n p đ y Rót dung môi tinh khi t vào bình cho

đ n x p x b m t m u Gi yên nhi t đ phòng trong m t th i gian cho dung môi xuyên th m vào c u trúc t bào th c v t và hòa tan các h p ch t t nhiên Sau đó dung d ch chi t đ c l c ngang qua gi y l c; thu h i dung môi s có đ c cao chi t

Ti p theo, rót dung môi m i vào bình ch a m u và ti p t c chi t thêm m t l n n a cho đ n khi chi t ki t m u

Khi t ng nhi t đ trích ly, các phân t dung môi và ch t tan x y ra s chuy n

đ ng h n đ n lƠm t ng v n t c khu ch tán t nguyên li u và dung môi Nh v y mà

kh n ng trích ly đ t hi u qu cao

 Th i gian

Th i gian ti p xúc c a dung môi và nguyên li u càng dài thì kh n ng trích ly cƠng cao, khi đó n ng đ ch t tan đ t giá tr cân b ng Tuy nhiên n u th i gian quá dài s hòa tan các ch t trong nguyên li u vào dung môi trích ly, s n ph m thu đ c không tinh khi t

 H dung môi và v n t c chuy n đ ng c a dung môi

Dung môi dùng đ chi t tách ph i hòa tan các ch t c n chi t Các lo i dung môi khác nhau có kh n ng trích ly khác nhau Hi u su t quá trình này còn ph thu c vào t l , hƠm l ng dung môi so v i nguyên li u T l này càng cao thì dung d ch trích ly càng nhi u H dung môi là y u t quan tr ng nh t nh h ng

đ n hi u su t trích ly V n t c chuy n đ ng c a dung môi lƠm t ng s ti p xúc c a dung môi và nguyên li u, t c đ khu ch tán t ng, rút ng n đ c th i gian trích ly

 M c đ phá v c u trúc t bào

ơy lƠ m t trong các y u t c b n thúc đ y nhanh quá trình trích ly Vi c phá

v t i đa c u trúc t bào nguyên li u t o đi u ki n ti p xúc tri t đ gi a ch t tan và dung môi Các tác đ ng c h c nh c t nh , xay, nghi n, l nh đông có th h tr cho s phá v c u trúc t bào

 Kích th c và hình d ng nguyên li u

Y u t này nh h ng đ n t c đ chuy n đ ng c a dung môi qua l p nguyên

li u N u nguyên li u có kích th c không đ ng đ u thì trong quá trình chi t tách, các h t m n s l ng đ ng trên nh ng ph n nguyên li u ch a b phá v c u trúc làm

t t ng mao d n Khi đó dung môi ch l u thông trên toƠn b m t l p v t li u, kh

n ng hòa tan các ch t vào dung môi th p nên hi u su t chi t tách th p

Th c t còn có các ph ng pháp tách chi t nh h tr sóng siêu ơm, ph ng pháp s d ng CO2 siêu t i h n, ph ng pháp Sulfite hóa,ầ Tuy nhiên đ phù h p

v i đi u hi n phòng thí nghi m, chúng tôi s d ng ph ng pháp chi t tách theo

ki u ngâm d m truy n th ng nên không đi sơu vƠo các k thu t hi n đ i đã nêu trên

Trong công nghi p s n xu t n c qu cô đ c, có th làm l nh đông d ch qu

nh m k t tinh phân t n c sau đó tách tinh th n c ra kh i d ch qu đ t ng n ng

đ ch t khô trong d ch qu

M c đích ch bi n

Làm l nh ho c l nh đông có th bi n đ i ch t l ng s n ph m, nh lƠm chín hóa h c các s n ph m th t (l p x ng, xúc xích,ầ), lƠm t ng ch t th m cho r u vang, pho mát, t o ra s n ph m m i nh n c đá dùng gi i khát,ầ

Khi th c hi n quá trình l nh đông, th tích c a kh i nguyên li u có th t ng lên Hàm m nguyên li u càng cao, m c đ thay đ i th tích càng t ng Trong nguyên li u th c v t, c u trúc gian bào có th ch a khí Khi có hi n t ng t ng th tích thì các tinh th đá s chi m ch c a các gian bào

- S bi n đ i c u trúc

Trong quá trình l nh đông ch m, tinh th đá phát tri n các gian bào, làm phá

v ho c bi n d ng c u trúc các t bào li n k nhau Áp su t h i riêng ph n trên b

m t tinh th th ng th p h n trong t bào, k t qu lƠ n c t bên trong t bào có xu

h ng khu ch tán đ n các tinh th T bào s d n m t n c và b bi n d ng do hi n

t ng t ng n ng đ ch t tan Khi th c hi n quá trình rã đông, t bào s không

tr ng n tr l i nh tr ng thái ban đ u, th c ph m s tr nên m m h n N u quá trình làm l nh đông cƠng nhanh, các tinh th đá nh hình thành nhi u và phân b trong các t bƠo Khi rã đông, n c s th m th u l i vào t bƠo tránh đ c hi n

t ng r d ch

 Nguyên t c c a quá trình l nh đông:

Hình 1.9 nh ngh a quá trình làm l nh cho th c ph m (Mallett, 1993)

Quá trình l nh đông n c tinh khi t có th chia thƠnh các giai đo n sau:

- Nguyên li u đ c làm l nh xu ng th p h n đi m l nh đông (th ng < 00C),

n c lúc này v n duy trì tr ng thái l ng

- Nhi t đ c a nguyên li u t ng nhanh đ n đi m l nh đông, các tinh th đá b t đ u

- Nhi t đ n c ti p t c gi m khi n c k t tinh hoàn toàn do m t nhi t

Trong đ tài này chúng tôi l nh đông nguyên li u nh m h n ch các nh

h ng t môi tr ng đ n ch t màu trong nguyên li u, đ ng th i ph ng pháp nƠy

có th lƠm t ng hi u su t chi t tách d ch ch t màu

1.3.3 Ph ng pháp cô quay[21], [22]

Nguyên t c c b n c a ph ng pháp nƠy lƠ b c h i vƠ cô đ c các h p ch t hoà tan s d ng bình b c h i d ng quay d i đi u ki n chân không Khi áp su t gi m, dung d ch s sôi lƠm bay h i dung môi nhi t đ th p Quá trình bay h i đ c s

d ng r ng trong vi c k t tinh hóa, cô đ c s n ph m, làm khô b t, tách dung môi, tách chi t,ầ

Dung môi đ c lo i b trong đi u ki n chân không, b ch n l i b i m t bình

ng ng vƠ đ c thu gom đ tái s d ng ho c x lý Nhi t đ sôi c a dung môi s

th p h n áp su t môi tr ng xung quanh đáng k :

B ng 1.4 Nhi tăđ sôi c a dung môi đi u ki năth ng và chân không

Solvent b.p (760 torr) b.p (40 torr)

Acetonitrile 81,8 oC 7,7 oC Diethyl ether 34,6 oC -27,7 oC Ethanol 78,4 oC 19,0 oC Ethyl acetate 77,1 oC 9,1 oC Hexane 68,7 oC -2,3 oC Heptane 98,4 oC 22,3 oC Methanol 64,7 oC 5,0 oC Water 100,0 oC 34,0 oC

c tính k thu t c a máy cô quay chân không:

- Thao tác đ n gi n và an toàn nh các núm đi u ch nh

nhi t đ và t c đ đ t phía tr c máy

- H th ng nâng h t đ ng kèm theo ch c n ng “d ng

an toàn-safe stop”

- Có đi m đi u ch nh cu i cùng kho ng cách t bình

c t t i b gia nhi t nên tránh đ c vi c v bình c t

- T c đ c t quay đ c hi n th s , d dƠng đi u khi n

- B gia nhi t c a đ c thi t k phù h , có th gia

nhi t b ng n c ho c d u v i t c đ gia nhi t nhanh

Hình 1.10 Thi t b cô quay chân không (Rotary Evaporato) 1.3.4 Ph ng pháp quang ph h p th phân t UV-VIS[20]

Ph ng pháp nƠy dùng đ đ nh tính, đ nh l ng, ngoài ra nó còn cho phép nghiên c u m i quan h gi a c u trúc phân t và s h p th b c x do đó d n t i làm sáng t m i quan h gi a c u t o và màu s c c a các ch t

Nh ng b ph n ch y u c a máy đo

UV-VIS là: ngu n b c x , b ph n t o đ n s c, b

ph n chia chùm sáng, b ph n đo và so sánh

c ng đ ánh sáng r i chuy n thành tín hi u

đi nầ(detector) vƠ b ph n ghi ph

Nguyên t c ho tăđ ng c a máy:

B ph n t o đ n s c th ng dùng l ng kính th ch anh có nhi m v tách riêng

t ng d i sóng h p (đ n s c) B ph n chia chùm sáng s h ng chùm tia đ n s c luơn phiên đi t i cuvet đ ng dung d ch m u vƠ cuvet đ ng dung môi B ph n phân tích s so sánh c ng đ chùm sáng đi qua dung d ch (I) và dung môi (I0) Tín hi u quang đ c truy n thành tín hi u đi n Sau khi đ c phóng đ i, tín hi u s chuy n sang b ph n t ghi s ph thu c c a lg(I/I0) vào b c sóng

Hình 1.11 Máy đo quang ph h p th phân t UV - vis

C s c a ph ng pháp phơn tích quang ph tuơn theo đ nh lu t Lambe-Bia:

A = lg(I/I 0 ) = lC

Trong đó μ

Aμ đ h p th ; C: n ng đ ch t tan (mol/l); l: b dƠy cuvet đ ng m u (cm); μ

h s h p th mol đ c tr ng cho c ng đ h p th c a ch t nghiên c u

1.3.5 Ph ng pháp s y

S y lƠ quá trình lƠm b c h i n c ra kh i v t li u d i tác d ng c a nhi t Trong quá trình s y, n c tách ra kh i v t li u nh s khu ch tán doμ

- Chênh l ch đ m gi a b m t và bên trong v t li u

- Chênh l ch áp su t h i riêng ph n c a n c t i b m t v t li u vƠ môi tr ng Trên th c t có nhi u ph ng pháp s yμ s y đ i l u, s y th ng hoa, s y t ng sôi, Tuy nhiên trong đ tƠi nƠy chúng tôi s d ng ph ng pháp s y phun

 C u t o thi t b s y phun

- C c u phun: Có ch c n ng đ a nguyên li u d ng l ng vào bu ng d i d ng h t

m n (s ng mù)

- Bu ng s yμ lƠ n i hòa tr n m u s y và tác nhân s y (không khí nóng)

- Tác nhân s y: không khí nóng là tác nhân gia nhi t thông d ng nh t

- H th ng thu h i s n ph m: c a đáy bu ng ch a b t sau khi s y phun)

- Qu tμ đ t ng l u l ng tác nhân s y

 S ăđ h th ng s y phun

Hình 2.1 S đ h th ng s y phun

1 Bu ng s y 5 C c u phun m u

3 Thùng ch a nguyên li u c n s y 7 Cyclon v n chuy n s n ph m

4 B m nguyên li u 8 H th ng qu t hút và màng l c

 Nguyên t c ho tăđ ng

Nguyên li u t thùng ch a (3) đ c b m s (4) b m vƠo bu ng s y (1) Nguyên li u s t n t i d ng h t nh li ti (s ng mù) nh c c u phun Không khí nóng đ c th i qua caloriphe (2) đ a vƠo bu ng s y Không khí nóng và nguyên

li u d ng mù ti p xúc v i nhau trong vài giây t i c c u phun m u (5) N c t nguyên li u b c h i ra ngoài, s n ph m khô thu gom t i đáy cyclon (6) đ c làm ngu i và thu h i M t ph n b i m n theo không khí qua cyclon (7), sau đó qua b

l c v i (8) nh m thu h i l i các h t b i m n còn sót và th i ra ngoài

 Nguyên lý c a ph ng pháp s y phun

M t h phơn tán m n các nguyên li u t ch t l ng hòa tan, nh t ng, huy n phù đã đ c cô đ c tr c (40 – 60 % m) đ c phun đ t o thƠnh nh ng gi t m n,

r i vƠo trong dòng khí nóng cùng chi u ho c ng c chi u trong bu ng s y l n K t

qu lƠ h i n c b b c đi nhanh chóng, các h t s n ph m đ c tách ra kh i tác nhơn

s y nh m t h th ng thu h i riêng

Trong ph m vi đ tƠi nƠy, đ đ t các tiêu chí v ch t l ng s n ph m sao cho

t t nh t, chúng tôi ti n hƠnh các ph ng pháp trên v i nh ng thông s thích h p thông qua các đi u ki n nh t đ nh Ph n ti p theo s mô t c th cách th c nghiên

c u vƠ các b c ti n hƠnh

Ch ngă2:

NGHIÊN C U

2.1 V tăli uănghiênăc u

2.1.1 a đi m và th i gian thí nghi m

Nghiên c u đ c ti n hƠnh trong phòng thí nghi m Th c Ph m, phòng thí nghi m Sinh Hóa – Khoa Công ngh Sinh h c tr ng i h c M Tp.HCM trong vòng 3 tháng t tháng 11 n m 2013 đ n tháng 2 n m 2014

- Thi t b l c chân không

- Máy đo quang ph UV-vis

- Máy cô quay

HCl, acid citric, acid acetic, ethanol, m t s hóa ch t khác Hóa ch t đ c mua

t i Công ty Hóa ch t Hóa Nam

B i b n

2.2.2 Thuy t minh quy trình

2.2.2.1 R a s ch

Ch n b p c i tím có màu s c t i, không sơu b nh ho c héo úa đ sau khi chi t, s n ph m cu i có ch t l ng màu t t B p c i r a b ng n c s ch, sau đó đ ráo trong đi u ki n nhi t đ th ng

2.2.2.2 nh l ng

B p c i sau khi đ c r a s ch đ c mang đi đ nh l ng chu n b cho nh ng thí nghi m ti p theo

2.2.2.3 L nh đông

nguyên li u Sau khi rã đông, nguyên li u s x y ra hi n t ng r d ch vì màng

t bào b phá v do đó rút ng n th i gian chi t tách

- Bi n đ i nhi t đ : Khi làm l nh, nhi t đ nguyên li u gi m d n t nhi t đ môi

tr ng bên ngoƠi đ n nhi t đ l nh c n thi t

- Bi n đ i sinh hóa - vi sinh: Trong quá trình l nh đông, nguyên li u đ c b o

qu n t t h n nhi t đ th ng Các ho t đ ng sinh hóa trong nguyên li u c ng

nh vi sinh v t b c ch ho c b đình ch

- Bi n đ i v c u trúc t bào: C u trúc t bào b phá v

- Bi n đ i c m quan: Màu s c không b bi n đ i khác xa so v i nguyên li u ban

đ u

đ c cho vƠo t l nh đông 00C sau đó rã đông trong 5 phút đ chu n b cho quá trình nghi n

2.2.2.4 Nghi n

B p c i sau khi rã đông đ c cho vào c i nghi n làm gi m kích th c nguyên

li u, chu n b cho giai đo n chi t tách

2.2.2.5 Chi t tách

Cho dung môi g m N c : Ethanol t l 72% có b sung acid Cùng lúc đó nghi n m u b p c i tím r i cho vƠo becher L u ýμ Thao tác lƠm c n nhanh, chu n xác; đ ng th i dùng màng bao th c ph m đ h n ch th p nh t s bay h i Nguyên

li u đ c chi t trong đi u ki n t i đ không làm nh h ng đ n màu s c anthocyanin

2.2.2.6 L c chân không

Sau khi chi t tách, h n h p nguyên li u đ c l c b ng máy l c chơn không đ

lo i ph n bã Hút 1 ml d ch chi t pha loãng 20 l n, sau đó chu n v pH 1 và pH 4,5

đ đo quang ph h p th b ng máy đo UV-vis Ghi nh n s li u và phân tích d ch trích

2.2.2.7 Cô quay

o Brix dung d ch chi t (ch a pha loãng) Cho 250 ml d ch chi t này vào bình

cô quay, v n hành máy v i các thông s 55 vòng/phút, nhi t đ 600C D ch chi t

đ c cô đ n 600Bx là s n ph m d ch ch t mƠu cô đ c M t ph n d ch ch t màu cô

đ c đ n 250

Bx đ c ph i tr n v i maltodextrin r i s y đ thu h i s n ph m d ng

b t

2.2.2.8 Ph i tr n

Cân m t kh i l ng maltodextrin nh t đ nh cho vào d ch chi t đã cô quay đ n

200Bx Dùng đ a khu y đánh tan ph n b t maltodextrin đã cơn sao cho h n h p dung d ch có Bx t 30 – 400Bx Công đo n này chu n b cho quá trình s y phun

- Ch đ làm vi c: liên t c; đi u khi n: B o v ch ng quá nhi t

- Trong đ tài này chúng tôi s d ng máy s y phun s ng v i các thông s sau: