Nước giải khát có gas BK Anthocy

GIỚI THIỆU SẢN PHẨM…………………………………………………? II. CƠ SỞ KHOA HỌC……….………………………… ……………………? 1.1 Đặc điểm của anthocyanin……………………………...………………? 1.2 Tính chất của anthocyanin…………………….……….………………..? 1.3 Công dụng………………………………………………………………? III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ……………………………………………….? IV. CÔNG THỨC………………………………………………………………? V. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ…………………………………………...………..?GIỚI THIỆU SẢN PHẨM…………………………………………………? II. CƠ SỞ KHOA HỌC……….………………………… ……………………? 1.1 Đặc điểm của anthocyanin……………………………...………………? 1.2 Tính chất của anthocyanin…………………….……….………………..? 1.3 Công dụng………………………………………………………………? III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ……………………………………………….? IV. CÔNG THỨC………………………………………………………………? V. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ…………………………………………...………..?GIỚI THIỆU SẢN PHẨM…………………………………………………? II. CƠ SỞ KHOA HỌC……….………………………… ……………………? 1.1 Đặc điểm của anthocyanin……………………………...………………? 1.2 Tính chất của anthocyanin…………………….……….………………..? 1.3 Công dụng………………………………………………………………? III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ……………………………………………….? IV. CÔNG THỨC………………………………………………………………? V. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ…………………………………………...………..?

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

-Đề tài: Nước giải khát có gas BK

Anthocy

Giảng viên hướng dẫn: LẠI QUỐC ĐẠT Nhóm thực hiện: 01 Thành viên nhóm: LÂM QUỐC ANH 1652017 Lớp: L02

NGUYỄN THỊ KIỀU OANH 1612498

BÁO CÁO NHẬP MÔN KĨ THUẬT

MỤC LỤC

I. GIỚI THIỆU SẢN PHẨM………?

II. CƠ SỞ KHOA HỌC……….……… ………?

1.1 Đặc điểm của anthocyanin……… ………?

1.2 Tính chất của anthocyanin……….………

……… ?

1.3 Công dụng………?

III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ……….?

IV. CÔNG THỨC………?

V. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ……… ……… ?

I GIỚI THIỆU SẢN PHẨM

 TÊN: Nước giải khát có gas BK ANTHOCY

 Giá trị dinh dưỡng trung bình cho một lần tiêu thụ 300ml

 CÔNG DỤNG SẢN PHẨM:

 Giải khát, bổ sung dưỡng chất

 Sức khỏe tim mạch

 Ngừa sỏi thận

 Phòng chống thiếu máu

 Phòng bệnh ung thư

II CỞ SỞ KHOA HỌC II.1 Tổng quan về quả chanh

I.1 Đặc điểm

Chanh là một số loài thực vật cho quả nhỏ, thuộc chi Cam chanh (Citrus), khi chín có màu xanh hoặc vàng, thịt quả có vị chua

Quả chanh được sử dụng làm thực phẩm trên khắp thế giới - chủ yếu dùng nước ép của nó, thế nhưng phần cơm (các múi của chanh) và vỏ cũng được sử dụng, chủ yếu là trong nấu ăn và nướng bánh

Nước ép chanh chứa khoảng 5% (khoảng 0,3 mol / lít) axit citric, điều này giúp chanh

có vị chua, và độ pH của chanh từ 2-3 Bởi vì có vị chua, nhiều thức uống và kẹo có mùi

vị đã xuất hiện, bao gồm cả nước chanh

I.2 Chanh và chanh đào

Chanh đào cùng nhóm với chanh thường Chúng có cùng thành phần hóa học, chỉ khác nhau ở sắc tố

I.3 Một số tác dụng của quả chanh

Vỏ quả có tác dụng kích thích tiêu hóa, chữa đầy bụng, nôn mửa, ho nhiều đờm Chất pectin ở phần xốp trắng của mặt trong vỏ quả có tác dụng cầm máu, chống tiêu chảy, thường phối hợp với kaolin

Tinh dầu chanh kích thích nhẹ đường tiêu hóa, tăng cường nhu động ruột, đẩy mạnh

sự tiết dịch tiêu hóa giúp bài hơi và có tác dụng khử đờm

Dịch chanh có tác dụng thanh nhiệt, lợi tiểu, chống viêm, cầm máu chữa cảm sốt, bệnh Scorbut (thiếu vitamin C), trừ ho, tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh đường ruột

I.4 Acid citric trong quả chanh

Hình_ Acid citric

 Acid citric là chất tạo độ chua của chanh, là chất chống oxi hóa, chất tạo độ mềm và dẻo, chất khử mùi

 Acid citric là chất chỉnh độ pH

 Acid citric có thể kết hợp với NaHCO3 để tạo gas

 Với nồng độ vừa phải, acid citric được hầu hết các quốc gia và tổ chức quốc tế công nhận

là an toàn để sử dụng trong thực phẩm, các lượng axít citric dư thừa dễ dàng trao đổi và bài tiết ra khỏi cơ thể

II.2 Baking soda

Baking soda có công thức hóa học là NaHCO3 (Natri hidro cacbonat), là một hợp chất muối của Na với gốc HCO3 Tinh thể Baking soda là một chất rắn, màu trắng, nhưng thông thường chúng ta vẫn thấy chúng tồn tại ở dạng bột mịn Baking soda không mùi, có

vị mặn, là thành phần hòa tan của nhiều loại nước khoáng thiên nhiên

Không chỉ được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, baking soda còn được sử dụng trong y tế, công nghệ làm đẹp, tẩy trùng v v Một vài tên khác của baking soda mà nhiều người vẫn thường gọi đó là “thuốc muối” hoặc “muối nở” Tuy nhiên tên gọi mà mình thấy ấn tượng nhất đó là “muối có ga” Sở dĩ gọi baking soda là “muối có ga” vì

loại muối này khi gặp môi trường nhiệt độ hoặc axit yếu thì sẽ bị hòa tan và sủi bọt, giải

phóng ra khi CO2 (giống như viên sủi hoặc các loại nước có ga), vì thế mà người ta thường gọi chúng là “muối có ga”

Baking soda được khai thác trong các mỏ muối ngoài tự nhiên, thậm chí, baking soda còn được chiết suất từ trong nước khoáng chứa muối (tuy nhiên biện pháp chiết suất này đòi hỏi công nghệ cao, tốn nhiều công sức hơn nên ít được sử dụng)

III.3 Tổng quan về anthocyanin

Hình 1 Anthocyanin

3.1 Đặc điểm của anthocyanin

Anthocyanin hiện thuộc nhóm các chất màu tự nhiên tan trong nước lớn nhất thế giới thực vật Thuộc nhóm các hợp chất flavonoid, có khả năng hòa tan trong nước và chứa trong các không bào

Củ hành đỏ Cy-glucoside, galactoside, diglucoside và

3-laminarriobioside, Pn-3-glucoside Bắp cải tím Cy-3-sophoroside-5-glucoside cacyl hóa với

malonoyl, ρ-coumaroyl, di-ρ-coumarol,feruloyl,

diferuloyl, sinapoyl và disinapoyl

Củ cải đỏ (rễ) Pg và Cy-3-sophoroside-5-glucoside acyl hóa với

ρ-coumaroyl, feruloyl, caffeoyl

Nho Cy, Pn, Dp, Pt và Mv mono và diglucoside; dạnh tự

do và dạng acyl hóa

Bảng 1: Các Anthocyanin trong môt số nguồn thực vật

(Cy = cyanidin, Pg= pelagorindin, Pn= peonidin, Dp= delphinidin, Pt = petunidin, Mv=

malvidin)

3.2 Sự chuyển đổi cấu trúc của Anthocyanin trong môi trường lỏng:

Trong môi trường lỏng, dưới tác động của các giá trị pH khác nhau của môi trường,

cấu trúc của phân tử Anthocyanin sẽ trải qua một số chuyển hóa Ở một giá trị pH xác định, diễn ra sự cân bằng giữa 4 cấu trúc Anthocyanin:

 Quinonoidal (anhydro) base (A): màu hơi tím

 Cation flavylium (AH + ): màu đỏ

 Carbinol pseudobase (hay hemiacetal) (B): không màu

 Chalcone : không màu

 Phương trình chuyển hóa:

AH+ + H2O B + H+

Sự chuyển đổi cấu trúc của Anthocyanin trong nước là do hoạt tính cao của gốc aglycone (Anthocyanidin) Gốc đường, nhóm methoxyl cũng như các nhóm acyl hóa

cũng ảnh hưởng đáng kể đến sự chuyển hóa trên

Hình 1: Sự chuyển hóa cấu trúc của phân tử Anthocyanin trong môi trường lỏng

Trong dung dịch, Anthocyanin dạng không acyl hóa hay acyl hóa một đơn vị đóng

vai trò như một chất chỉ thị pH, tồn tại ở dạng acid hay base tùy thuộc vào giá trị pH Ở

pH acid (pH < 3), dung dịch anthocyanin cho màu đỏ đậm Khi pH tăng, màu sắc của

dung dịch sẽ nhạt dần và chuyển sang không màu và cuối cùng có màu tím hay xanh dương ở pH cao (pH > 6).

3.3 Một số yếu tố ảnh hưởng đến độ màu của Anthocyanin:

So với đa số các chất màu thiên nhiên, anthocyanin là chất màu có độ bền kém hơn,

nó chỉ thể hiện tính bền trong môi trường acid Ngoài ra, nó có thể phân hủy tạo thành dạng không màu và sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy có dạng màu nâu cộng với

những sản phẩm không tan.

 Sự phân hủy anthocyanin có thể xảy ra trong quá trình trích và tinh chế chúng, đồng thời

sự phân hủy này còn xảy ra trong quá trình xử lý và bảo quản các sản phẩm thực phẩm

 Độ bền của các anthocyanin phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cấu trúc hóa học của anthocyanin, pH, nhiệt độ, sự có mặt của copigment, ion kim loại, oxy, acid ascorbic,

SO 2, ánh sáng, enzyme, đường và các sản phẩm biến tính của chúng

3.4 Công dụng của anthocyanin đối với con người

Ngoài những vai trò sinh lý đối với thực vật, các hợp chất Anthocyanin còn được chứng minh là mang lại nhiều ích lợi về sức khỏe cho con người

Các hợp chất Anthocyanin được hấp thu vào trong dạ dày ở dạng phân tử hoặc có thể được hỗ trợ bởi một cơ chế vận chuyển qua mật Ngoài ra, phân tử Anthocyanin cũng không bị biến đổi dưới tác dụng của hệ vi khuẩn trong ruột non Vì thế, phân tử Anthocyanin cũng không thay đổi trong huyết tương và nước tiểu Các nghiên cứu gần đây cho thấy các Anthocyanin chỉ được hấp thu ở mức độ rất thấp, chỉ khoảng 0,016% đến 0,11% lượng tiêu thụ ở người

Mặc dù chỉ được cơ thể hấp thu một lượng rất nhỏ, các phân tử Anthocyanin sau khi được chuyển hóa có thể biểu hiện những hoạt tính như chống ung thư, chống xơ vữa động mạch, chống viêm, giảm mức độ thẩm thấu, độ vỡ của mao mạch, ức chế sự đông

tụ của các tiểu huyết cầu và thúc đẩy sự tạo thành cytokine từ đó điều hòa các phản ứng miễn dịch

Tất cả những hoạt tính này đều dựa trên khả năng chống oxy hóa của các Anthocyanin Cũng nhờ khả năng này, các hợp chất Anthocyanin còn giúp bảo vệ màng

dạ dày chống lại những thương tổn do sự oxy hóa, vì vậy hoãn lại giai đoạn đầu của bệnh ung thư dạ dày, ung thư ruột và ruột kế Hoạt tính và thành phần của hệ vi khuẩn đường ruột có thể bị thay đổi sau khi dùng các dịch trích từ các loại quả mọng (berry)

có chứa các hợp chất flavonoid gồm cả Anthocyanin

 Giảm khả năng bị oxy hóa của LDL

 Bảo vệ hồng cầu khỏi các tác động của sự oxy hóa

 Giảm sự phân tách DNA

 Ức chế độc tính của các đại thực bào bằng cách giảm hàm lượng NO

 Ngăn chặn tác hại của tia UV trong liposome

 Kháng viêm

 Chống các bệnh tim mạch

 Ức chế sự tác động và phát triển của các tế bào ung thư

3.5.2 Hoạt tính chống oxy hóa:

 Một số cơ chế chống oxy hóa của Anthocyanin:

Sự thiếu electron tự nhiên của các phân tử Anthocyanin giúp cho các hợp chất này đặc biệt hoạt động Một số cơ chế chống oxy hóa của Anthocyanin có được từ các nghiên cứu như:

 Ngăn chặn các gốc hoạt động bằng cách cho hydro

 Các ion kim loại xúc tác cho các phản ứng oxy hóa

 Liên kết với các protein, tạo phức chất bền

Phản ứng thế vào 2 nhóm hydroxy nằm ở vị trí ortho trong vòng B của Anthocyanin và cyanidin đóng vai trò quan trọng giúp ổn định các gốc tự do Ngoài ra, nhóm ortho- dihydroxy này còn có khả năng chelate các ion kim loại và từ đó ngăn chặn

sự peroxy hóa lipid

Các hợp chất flavanoid nói chung trong đó có Anthocyanin chống oxy hóa bằng cách quét các gốc O2 tự do, hay phản ứng với các gốc peroxy tham gia vào phản ứng oxy hóa dây chuyền Nhờ vào khả năng cho các gốc tự do H+, các hợp chất này có thể

ức chế được phản ứng peroxy hóa lipid

 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chống oxy hóa của Anthocyanin:

Rất nhiều các nghiên cứu đã cho thấy mối tương quan khá cao giữa hàm lượng màu trong nguyên liệu (trái cây, rau) với khả năng chống oxy hóa Ngoài ra, sự khác nhau về cấu trúc giữa các Anthocyanin cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt tính chống oxy

hóa Trên thực tế, bằng cách thay đổi vị trí và loại gốc hóa học gắn vào vòng thơm của phân tử Anthocyanin, khả năng nhận electron độc thân từ các gốc tự do cũng sẽ khác nhau

Hình 12: Sự tạo phức giữa cyanidin và DNA

Theo kết quả nghiên cứu trên các Anthocyanin và aglycon cyanidin của chúng trong cherry chát, khả năng ức chế sự oxy hóa lipid của cyanidin cao hơn các glucoside của nó, từ đó cho thấy rằng hoạt tính chống oxy hóa của Anthocyanin là do aglycon quyết định Số lượng các gốc đường ở vị trí C3 cũng có vai trò rất quan trọng đến khả năng chống oxy hóa, số lượng các phân tử đường càng ít khả năng chống oxy càng cao hơn

Bằng phương pháp đo khả năng hấp thụ gốc oxy thấy rằng cyanidin – 3 glucoside

có hoạt tính ORAC cao nhất trong số 14 loại Anthocyanin được kiểm tra và cao hơn 3,5 lần hoạt tính của Trolox (chất tương đương vitamin E) Chính vì vậy, người ta đang hướng đến khả năng sử dụng nhiều phương pháp khác nhau trong quá trình nuôi cấy huyền phù tế bào hoặc chọn giống thực vật nhằm thu được loại Anthocyanin như mong muốn

3.5.3 Hoạt tính chống ung thư:

tế bào bất bình thường Các khối u là do sự tích tụ của các tế bào với số lượng lớn hơn nhu cầu cần thiết cho sự phát triển, sửa chữa và hoạt động của các mô Trong các nghiên cứu in vitro và in vivo, các hợp chất Anthocyanin đều cho thấy khả năng giảm sự tăng trưởng của các tế bào ung thư và ức chế sự hình thành khối u một cách đáng kể Cơ chế chống ung thư của Anthocyanin nói riêng và các hợp chất phenolic nói chung vẫn chưa được xác định chắc chắn, có thể liên quan đến khả năng ức chế các enzyme cyclooxygenase và hoạt tính chống oxy hóa Một số nghiên cứu về khả năng chống ung thư của Anthocyanin như:

 Các Anthocyanin trong khoai lang tím và bắp cải tím ức chế sự ung thư ruột kết trong chuột

 Các aglycon có trong những loại Anthocyanin phổ biến nhất như cyanidin, delphinidin, maldivin, pelargonidin và petunidin đều có khả năng ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư dạ dày, ruột kết, phổi, lồng ngực ở người Theo nghiên cứu này, nhóm hydroxy tự do ở vị trí C3 trong dạng cấu trúc flavylium của Anthocyanidin góp phần ức chế sự phát triển cùa các dòng tế bào ung thư của người được khảo sát Trong Anthocyanin, nhóm hydroxy ở

vị trí C3 luôn bị thế bởi các gốc đường, và vì vậy, các Anthocyanin không

có được khả năng ức chế như trên Ngoài ra, số nhóm hydroxyl và methoxyl trong vòng B của cyanidin cũng ảnh hưởng rất lớn đến khả năng

ức chế các dòng tế bào ung thư được nghiên cứu Hoạt tính ức chế cao nhất thuộc về maldivin, vốn có nhóm hydroxy ở vị trí 3 và 4’ và nhóm methoxy

ở các vị trí 3’ và 5’

 Nghiên cứu về khả năng ức chế sự di căn của các tế bào ung thư của Anthocyanin Sự di căn đòi hỏi tế bào phải có khả năng di động, khả năng kết dính bề mặt và sự hoạt động của các protease ngoại bào như serine protease, matalloproteinase (MMPs), cathepsine, nhằm phân hủy mạng lưới ngoại bào (extracellular matrix – ECM), cho phép các tế bào di căn Trong đó, các enzyme quan trọng nhất là serine protease và MMPs MMPs là nhóm enzyme phân hủy phụ thuộc vào Zn có khả năng phân

hủy các protein của mạng lưới ngoại bào như collagen, proteoglycan, fibronectin và elastin Cả MMP – 2 và MMP – 9 đều xuất hiện nhiều trong nhiều khối u ác tính và góp phần vào sự di căn Các hợp chất cyanidin 3-rutinoside and cyanidin 3-glucoside chiết suất từ quả dâu tằm được chứng minh là có khả năng ức chế các enzyme MMP, hạn chế sư di căn của dòng tế bào ung thư được nghiên cứu

3.5.4 Hoạt tính chống các bệnh tim mạch:

Khả năng làm giảm nguy cơ mắc bệnh động mạch vành bởi khả năng ngăn chặn

sự oxy hóa các lipoprotein có tỉ trọng thấp (LDL) trong huyết tương Sự oxy hóa các hợp chất này được xem như một bước quan trọng trong sự hình thành các khối xơ động mạch và từ đó dẫn đến căn bệnh động mạch vành

Vai trò của Anthocyanin trong việc phòng chống các bệnh tim mạch có liên quan trực tiếp đến hoạt tính chống oxy hóa, giảm viêm, tăng độ bền và khả năng thẩm thấu của thành mạch máu, ức chế sự đông tụ của các tiểu huyết cầu

II.4 Quy trình công nghệ chiết tách Anthocyanin từ bắp cải tím:

Nguyên liệu

Trích ly Ngâm trong dung môi

Xử lý Nghiền nhỏ Cân 20g/phần Rửa bằng nước, để ráo

 Giới thiệu về phương pháp trích ly:

 Trích ly là quá trình tách một hoặc một số chất tan trong chất lỏng hay trong chất rắn bằng một chất lỏng khác – gọi là dung môi

 Nếu quá trình tách chất hòa tan trong chất lỏng bằng một chất lỏng khác thì gọi là trích ly lỏng – lỏng

 Nếu quá trình tách chất hòa tan trong chất rắn bằng một chất lỏng thì gọi là trích ly rắn lỏng

 Ở trường hợp này ta sử dụng trích ly lỏng - lỏng

 Quá trình trích ly chất lỏng gồm 2 giai đoạn:

 Giai đoạn đầu: là giai đoạn trộn lẫn, phân tách 2 pha vào với nhau để tạo sự tiếp xúc pha tốt cho dung chất truyền từ hỗn hợp đầu vào dung môi Nếu thời gian tiếp xúc pha

đủ thì quá trình truyền vật chất xảy ra cho đến khi đạt cân bằng giữa hai pha

 Giai đoạn kế tiếp: là giai đoạn tách pha, hai pha tách ra dễ dàng hay không tùy thuộc vào sự sai biệt khối lượng riêng giữa hai pha Một pha là pha trích gồm chủ yếu dung môi và dung chất, một pha gọi là pha rafinat gồm chủ yếu phần còn lại của hỗn hợp ban đầu, thường thì các cấu tử trong hỗn hợp và dung môi đều ít nhiều hòa tan vào nhau vì thế trong hai pha đều có sự hiện diện của cả ba cấu tử

 Các phương pháp trích ly theo đoạn:

Trích ly một đoạn: quá trình có thể thực hiện liên tục hay gián đoạn

Hỗn hợp ban đầu và dung môi được trộn lẫn với nhau tạo thành hỗn hợp, quá trình truyền khối diễn ra giữa hai pha được tiến hành cho đến khi hệ cân bằng sau đó để hỗn hợp lắng và tách pha