Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly crocin từ hạt dành dành và ứng dụng tính chất tạo màu của crosin trong kẹo dẻo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HUỞNG ÐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY CROCIN TỪ H

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HUỞNG ÐẾN

QUÁ TRÌNH TRÍCH LY CROCIN TỪ HẠT DÀNH DÀNH (GARDENIA JASMINOIDES) VÀ ỨNG DỤNG TÍNH CHẤT

TẠO MÀU CỦA CROCIN TRONG KẸO DẺO

GVHD: ÐẶNG THỊ NGỌC DUNG SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HUYỀN MSSV: 14116063

Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2019

S K L 0 0 5 5 6 7

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

TP Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2019

I

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy, cô trong khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm Cảm ơn quý thầy, cô đã tận tình quan tâm, giúp đỡ, truyền dạy những kiến thức chuyên ngành quý báu cho chúng tôi trong suốt những năm học vừa qua Ngoài ra, tôi cũng xin cảm ơn quý thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm hóa sinh, phòng thí nghiệm hóa hữa cơ, xưởng công nghệ thực phẩm 1, xưởng công nghệ thực phẩm 3 đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành đề tài này

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn đến giáo viên hướng dẫn của tôi Thạc sĩ Đặng Thị Ngọc Dung Cảm ơn cô đã luôn nhiệt tình theo sát, góp ý và giải đáp mọi thắc mắc trong thời gian tôi thực hiện đề tài

Cùng với những lời cảm ơn trên, tôi xin kính chúc quý thầy cô trong khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm luôn dồi dào sức khỏe và gặt hái được nhiều thành công trong công việc

Trong quá trình thực hiện đề tài, khó tránh khỏi những sai sót nên tôi rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô, những ý kiến đó sẽ là kinh nghiệm rất quý báu giúp cho tôi

có thể hoàn thiện thêm được một phần kiến thức của mình để chuẩn bị hành trang bước vào môi trường công việc

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Ngày , tháng , năm 2018 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Mỹ Huyền

XII

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp là do chính tôi thực hiện Tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đã được trích dẫn chính xác và đầy đủ theo qui định

Ngày tháng năm 2018

Ký tên

Nguyễn Thi Mỹ Huyền

XIII

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly crocin

từ hạt dành dành (Gardenia jasminoides) và ứng dụng tính chất tạo màu của crocin trong kẹo dẻo” được thực hiện bởi sinh viên Nguyễn Thị Mỹ Huyền tại phòng thí

nghiệm Hoá Sinh, khoa Công nghệ Hoá học & Thực phẩm, trường Đại học Sư phạm

Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh

Đầu tiên, chúng tôi đã tiến hành xác định một số chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu dành dành với độ ẩm là 7.2  0.38%; hàm lượng tro 5.23  0.25% Tiếp đó, chúng tôi tiến hành trích ly crocin từ dành dành bằng phương pháp ngâm chiết Các yếu tố được tiến hành khảo sát bao gồm: tỉ lệ ethanol/nước (0/10 - 10/0 v/v); tỉ lệ dung môi/nguyên liệu (5/1 - 35/1 ml/g); nhiệt độ trích ly (30-800C); thời gian trích ly (15-

105 phút) để tìm ra các thông số thích hợp cho hàm lượng crocin thu được là cao nhất Nồng độ dung môi ethanol 50%; tỉ lệ nguyên liệu/ dung môi là 1 g/ 25 ml; nhiệt

độ trích ly là 70oC và thời gian trích ly là 60 phút Với các điều kiện này, hàm lượng crocin thu được là 23.95 ± 0.14 mg/ g

Bước tiếp theo, chúng tôi xác định được hoạt tính chống oxy hóa và đặc tính của chất màu crocin Kết quả cho thấy crocin thể hiện hoạt tính chống oxy hóa khá mạnh,

ổn định ở các giá trị pH từ 5 đến 9, tốc độ thoái hóa tăng theo thời gian gia nhiệt và đặc biệt khi có sự hiện diện của ánh sáng và điều kiện không khí Cuối cùng, chúng tôi ứng dụng crocin từ dành dành vào trong sản phẩm kẹo dẻo như một chất màu tự nhiên, sản phẩm được người tiêu dùng đánh giá cao Nghiên cứu này mở ra tiềm năng rất lớn đối việc ứng dụng chất màu crocin từ dành dành nói riêng và nhóm chất màu trích từ các loại thực vật nói chung vào ngành công nghiệp thực phẩm

XIV

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ………I LỜI CẢM ƠN XI

LỜI CAM ĐOAN XII

TÓM TẮT……….…XIII

MỤC LỤC XIV

DANH MỤC HÌNH VẼ XVIII

DANH MỤC BẢNG BIỂU XX

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT XXI

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về cây dành dành 2

1.1.1 Đặc điểm thực vật học 2

1.1.2 Phân loại khoa học 3

1.1.3 Phân bố và sinh thái 3

1.1.4 Thành phần hóa học của hạt dành dành 4

1.1.5 Công dụng của hạt dành dành 5

1.1.5.1 Chất tạo màu 5

1.1.5.2 Cải thiện hoạt tính insulin và chống tiểu đường 5

1.1.5.3 Hoạt động kháng viêm 6

1.1.5.4 Hoạt động chống suy nhược 6

1.1.5.5 Ảnh hưởng đến sự lưu thông máu 6

1.1.5.6 Các giá trị sinh học khác 7

1.2 Tổng quan về crocin 8

1.2.1 Định nghĩa 8

1.2.2 Cấu trúc hóa học 8

1.2.3 Chức năng của crocin 11

XV

1.2.4 Các nguồn crocin trong tụ nhiên 12

1.2.5 Các phương pháp trích ly crocin 12

1.3 Tổng quan về kẹo dẻo 13

1.3.1 Lịch sử ra đời 14

1.3.2 Thành phần dinh dưỡng của kẹo dẻo 14

1.3.3 Sản lượng tiêu dùng và nhu cầu sử dụng 16

1.4 Tình hình nghiên cứu 16

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 16

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 17

1.5 Định hướng và điểm mới của nghiên cứu 18

1.5.1 Định hướng nghiên cứu 18

1.5.2 Điểm mới của nghiên cứu 18

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 Nguyên liệu và thiết bị nghiên cứu 19

2.1.1 Nguyên liệu 19

2.1.2 Hóa chất 19

2.1.3 Thiết bị 19

2.1.4 Dụng cụ 20

2.2 Phương pháp nghiên cứu 20

2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu 20

2.2.2 Quy trình trích ly crocin từ dành dành 22

2.2.2.1 Sơ đồ trích ly 22

2.2.2.2 Thuyết minh quy trình: 23

2.2.3 Nội dung nghiên cứu 24

2.2.3.1 Khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu đầu vào 24

2.2.3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly crocin từ bột dành dành 24

2.2.3.3 Khảo sát một số đặc tính của chất màu crocin trích ly từ dành dành 26

2.2.4 Nghiên cứu ứng dụng chất màu crocin trong sản phẩm kẹo dẻo 27

XVI

2.2.4.1 Sơ đồ quy trình 27

2.2.4.2 Giải thích quy trình 29

2.2.4.3 Đánh giá cảm quan sản phâm kẹo dẻo 31

2.2.5 Các phương pháp phân tích dung trong nghiên cứu 31

2.2.5.1 Phương pháp xác định độ ẩm (AOAC, 2000) 31

2.2.5.2 Xác định hàm lượng tro (AOAC, 2000) 31

2.2.5.3 Phương pháp xác định hàm lượng crocin 32

2.2.5.4 Xác định hàm lượng lipid toàn phần 32

2.2.5.5 Thí nghiệm phân tích gốc tự do DPPH 33

2.2.5.6 Phương pháp xác định độ bền màu của crocin 35

2.2.5.7 Phương pháp đánh giá cảm quan 35

2.2.5.8 Phương pháp xử lí số liệu 35

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 36

3.1 Một số chỉ tiêu hóa lý của bột dành dành 36

3.1.1 Kết quả xác định một số chỉ tiêu của bột dành dành 36

3.1.2 Kết quả xác định bước sóng hấp thụ cực đại 37

3.2 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng crocin từ dành dành trong quá trình trích ly 37

3.2.1 Kết quả khảo sát tỉ lệ ethanol/nước đến hàm lượng crocin 37

3.2.2 Kết quả khảo sát tỉ lệ dung môi/nguyên liệu đến hàm lượng crocin 40

3.2.3 Kết quả khảo sát nhiệt độ đến hàm lượng crocin 41

3.2.4 Kết quả ảnh hưởng thời gian đến hàm lương crocin 43

3.3 Xác định hoạt tính chống oxy hóa từ crocin trong dành dành 44

3.4 Một số đặc tính của chất màu crocin từ dành dành 46

3.4.1 Kết quả ảnh hưởng của của quá trình gia nhiệt đến độ bền màu của crocin……… 46

3.4.2 Kết quả ảnh hưởng của pH đến độ bền màu crocin 47

3.4.3 Kết quả ảnh hưởng của điều kiện bảo quản đến chất màu crocin 49

3.5 Ứng dụng chất màu crocin vào sản phẩm kẹo dẻo 51

XVII

3.5.1 Sản phẩm kẹo dẻo có bổ sung chất màu crocin 51

3.5.2 Kết quả đánh giá cảm quan kẹo dẻo có bổ sung chất màu crocin 52

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53

4.1 Kết luận 53

4.2 Kiến nghị 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

PHỤ LỤC ………59

XVIII

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Hoa và quả dành dành ……….3

Hình 1.2: Công thức tổng quát của crocin ……….……… 8

Hình 1.3: Gốc gentiobiosyl (Gen)………9

Hình 1.4: Gốc glucosyl (Glu)……… 9

Hình 1.5: Cấu trúc crocetin digentibiosyl ester ……….10

Hình 1.6: Cấu trúc crocetin gentiobiose glucose ester ……… 10

Hình 1.7: Cấu trúc crocetin diglucose ester ……… 10

Hình 1.8: Cấu trúc crocetin ……… 11

Hình 2.1 Nguyên liệu dành dành ……….19

Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu ……… 21

Hình 2.3: Sơ đồ trích ly ……… ………22

Hình 2.4: Sơ đồ quy trình chế biến kẹo dẻo ……… ……….28

Hình 2.5: Phản ứng trung hòa gốc tự do DPPH ………33

Hình 2.6: Sơ đồ khảo sát hoạt tính DPPH ……….34

Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn tỉ lệ ethanol/nước dến hàm lượng crocin ………38

Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn tỉ lệ dung môi/nguyên liệu dến hàm lượng crocin ………….40

Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn nhiệt độ đến hàm lượng crocin ……….…………42

Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn thời gian đến hàm lượng crocin ……….……….43

Hình 3.5: Phần trăm chất màu crocin còn lại tại các nhiệt độ và thời gian gia nhiệt…….47

Hình 3.6: Tỉ lệ % chất màu còn lại của crocin tại các giá trị pH sau 10 ngày ….……….48

Hình 3.7 Màu sắc crocin ở pH khác nhau sau 10 ngày ……… ………… 48

Hình 3.8: Phần trăm chất màu crocin còn lại ở các điều kiện bảo quản… ……… 50

Hình 3.9: Crocin ở các điều kiện bảo quản (1, 2,3) (từ trái qua)……… 50

Hình 3.10 Sản phẩm kẹo dẻo có bổ sung màu crocin ……….52

XIX Hình 3.11: Kết quả cảm quan thị hiếu so hàng sản phẩm kẹo dẻo ………52

XX

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Phân loại thực vật học ……… 3Bảng 1.2 Định lượng hóa học của một số hợp chất trong hạt dành dành ………5 Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng của kẹo dẻo ………15 Bảng 2.1 Khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý của dành dành ……….24 Bảng 2.2: Bảng công thức nguyên liệu cho các mẫu khảo sát ……….29 Bảng 2.3: Bảng chỉ tiêu sản phẩm kẹo dẻo bổ sung màu crocin ……….31 Bảng 3.1 Kết quả xác định một số chỉ tiêu hóa lý của hạt dành dành ………36

Bảng 3.2 Kết quả khảo sát bước sóng hấp thu cực đại của crocin (mean ± SD, n =3) … 37

Bảng 3.3 Kết quả hàm lượng crocin theo tỷ lệ dung môi (mean ± SD, n= 3) ………38 Bảng 3.4 Kết quả hàm lượng crocin theo tỷ lệ dung môi/nguyên liệu (mean ± SD, n=3) 40 Bảng 3.5 Kết quả hàm lượng crocin theo nhiệt độ (mean ± SD, n= 3)……… 41 Bảng 3.6 Kết quả hàm lượng crocin theo thời gian (mean ± SD, n= 3) ……….43 Bảng 3.7 Hoạt tính ức chế gốc tự do DPPH của crocin (mean ± SD, n= 3) ……… 44 Bảng 3.8 Phần trăm chất màu còn lại của crocin tại các thời gian và nhiệt độ gia nhiệt khác nhau (mean ± SD, n= 3) ………46

Bảng 3.9 Phần trăm chất màu còn lại của crocin tại các điều kiện bảo quản khác nhau….49

XXI

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

HPLC High Performance Liquid Chromatography (Sắc ký lỏng

hiệu nâng cao)

IC50 Nồng độ của mẫu mà tại đó nó có thể ức chế 50% gốc tự do

p-JNK phosphorylated cJun N-terminal kinases

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Từ lâu con người đã biết sử dụng các loại thực vật có màu sắc đặc trưng để tạo nên màu sắc hấp dẫn cho các loại thực phẩm Tuy nhiên các chất màu tự nhiên này chỉ được áp dụng với các sản phẩm sản xuất ở quy mô nhỏ, và độ bền màu còn khá thấp Từ khi ngành công nghiệp thực phẩm phát triển, con người dần dần tổng hợp ra các chất màu từ các hợp chất hóa học Các chất màu này có màu sắc sặc sỡ, độ bền khá cao và áp dụng với tất cả các sản phẩm Không những thế, các chất màu này còn có giá thành rẻ, là điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất và có lợi nhuận Nhưng bên cạnh đó, các nghiên cứu cho rằng các các phẩm màu này về lâu dài chưa chắc là sự lựa chọn tốt cho sức khỏe Các điều luật đã ban hành về liều lượng cho phép sử dụng trong các sản phẩm Hiện nay, con người ngày càng quan tâm đến sức khỏe và có xu hướng quay về tiêu dùng các sản phẩm tự nhiên, tươi sạch và thân thiện với môi trường Các sản phẩm càng có màu sắc sặc sỡ con người lại càng e dè liệu rằng

có tốt cho sức khỏe Vì thế, nhu cầu sử dụng các chất màu tự nhiên trong sản phẩm thực phẩm luôn là sự ưu tiên với người tiêu dung Do đó, việc chiết tách màu sắc từ các loại thực vật luôn là vấn đề đáng được quan tâm Bởi vì nó mang lại màu sắc tươi đẹp cho sản phẩm

và còn mang lại giá trị về sức khỏe cho con người

Nước ta là nước khí hậu nhiệt đới thích hợp cho các loại cây phát triển Ở miền Bắc nước ta, có một loại cây mà người ta đã tìm ra được hạt của nó có công dụng tạo màu cho thực phẩm, đặc biệt là xôi, người ta gọi là xôi dành dành Người ta đã sử dụng hạt dành dành

để tạo màu cho món xôi đặc trung của miền Bắc Bộ Dành dành là một loại cây đã được nghiên cứu rất nhiều trên thế giới bởi màu sắc đặc trưng và các hoạt tính sinh học có giá trị

cho con người Do đó, chung tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu các yếu tố ảnh

hưởng đến quá trình trích ly crocin từ hạt dành dành (Gardenia jasminoides) và ứng dụng tính chất tạo màu của crocin trong kẹo dẻo” nhằm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng và điều

kiện thuận lợi để trích ly và ứng dụng vào thực phẩm

2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Hiện nay, việc chiết tách các hợp chất màu từ thực vật ngày càng được nghiên cứu sâu rộng Chất màu tự nhiên được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhất là công nghiệp thực phẩm Một số nhóm chất màu thường xuyên được sử dụng trong thực phẩm có thể kể đến như: chlorophylls, anthocyanin, flavonoid, carotenoid Trong đó, carotenoid là nhóm chất màu cho màu từ vàng đến đỏ Một trong những chất màu thuộc nhóm carotenoids đang rất được quan tâm và nghiên cứu đó là crocin

1.1 Tổng quan về cây dành dành

1.1.1 Đặc điểm thực vật học

Dành dành (Gardenia jasminoides) hay còn gọi là Sơn chi tử, chi tử, thủy hoàng chi,

là một loại cây bụi thường xanh và cây thân gỗ nhỏ cao từ 1-15 m tùy thuộc vào giống Lá của chúng mọc đối hay thành vòng 3 đến 4 lá, lá dài từ 5-50 cm và rộng từ 3-25 cm, có màu lục thẫm và bóng mặt với kết cấu giống như da thuộc Các hoa mọc thành cụm nhỏ Có màu trắng hay vàng nhạt, với tràng hoa hình ống có 5-12 cánh hoa, đường kính 5-12 cm, mọc đơn điệu trong vòm lá Tùy thuộc vào giống mà hoa có thể mọc đơn hoặc đôi Loại cây này

ra hoa từ khoảng giữa mùa xuân đến giữa mùa hè và nhiều loài có mùi thơm rất mạnh (Chen Tao, 2011) Quả có dạng hình trứng, có màu cam, có chiều dài 1.3 đến 3.8 cm, chứa nhiều hạt bên trong Tốc độ tăng trưởng trung bình

Dành dành có hơn 200 giống loài, nhưng có 2 giống quan trọng nhất Đó là Gardenia

jasminoides Ellis (có nguồn gốc từ Trung Quốc), với nhiều giống khác, và Gardenia thunbergia L.f, (dành dành trắng, nguốn gốc ở Nam Mỹ), thường được trồng bằng hạt hoặc

ghép cành Một số loài cây thân gỗ là loài đặc trưng của Hawaii, không tìm thấy nơi nào

khác: Gardenia mannii, G remyi và G brighamii Trước đây, chúng đã được tìm thấy trên

các vùng đất khô cạn ở khu vực chính của Hawaii, ngoại trừ Kaua‘I, nhưng bây giờ chúng hiếm hoặc đang bị đe dọa (Kent D Kobayashi và Andrew J Kaufman, 2006)

3

Hình 1.1 Hoa và quả dành dành

1.1.2 Phân loại khoa học

Bảng 1.1 Phân loại thực vật học (Kent D Kobayashi và Andrew J Kaufman, 2006)

1.1.3 Phân bố và sinh thái

Cây dành dành được trồng ở các tỉnh đồng bằng và trung du nước ta, miền Nam Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản… Một số còn được trồng ở Ấn Độ và Nam Phi Dành dành là cây của vùng lục địa Đông Nam châu Á, mọc hoang ở nhiều nước Dân gian hay làm cảnh trước sân nhà hoặc hai bên lối đi, hoa dành dành có mùi thơm nhẹ nhàng dễ chịu nên được ưa thích

Lá có thể thu hoạch quanh năm Quả thu hoạch từ tháng 8 đến tháng 10 khi chín già, ngắt bỏ cuống rồi phơi hoặc sấy khô (Kent D Kobayashi và Andrew J Kaufman, 2006)

4

Chúng sinh trưởng trên các loài đất ẩm, có sự tưới tiêu tốt, độ pH của đắt từ 5-5.5 Cây trồng ở nơi nhiều bóng râm nặng, lá sẽ dài và yếu Cây trồng tốt nhất ở khu vực mát mẻ, đất trồng không có trùng (giun) Mức chất hữu có có thể tăng lên với sự bổ sung than bùn, vỏ cây và phân hữu cơ, pH đất thích hợp là điều cần thiết vì nó ảnh hưởng đến sự sẵn có của các nguyên tố khoáng chất Độ pH của đất trên 6.0 làm tăng khả năng thiếu vi chất dinh dưỡng, đặc biệt là sắt Dành dành có khả năng chịu mặn thấp và sức chịu đựng sức gió vừa phải Ở hầu hết các khu vực có độ cao thấp ở Hawaii, hoa dành dành nở vào cuối mùa xuân

và đầu mùa hè Nhiệt độ ban đêm nơi cây được trồng ảnh hưởng đến sản xuất hoa Nhiệt độ ban đêm 60–62°F cho kết quả nở gần như liên tục nếu cây ở trong tình trạng khỏe mạnh và phát triển tốt Nếu nhiệt độ ban đêm thấp hơn nhiệt độ này, sự tăng trưởng sẽ giảm và lá có khả năng trở thành màu vàng xanh (Kent D Kobayashi và Andrew J Kaufman, 2006)

1.1.4 Thành phần hóa học của hạt dành dành

Một số thành phần hóa học của dành dành đã được phân tách và biểu thị đặc trưng, bao gồm iridoids, iridoid glucoside, triterpenoid, acid hữu cơ và các hợp chất dễ bay hơi Geniposide, genipin, gardenoside, crocin và iridiod là các hợp chất hoạt tính sinh học chính được tìm thấy trong dành dành Ví dụ, năng suất của geniposide đạt 10.9% theo một số điều kiện khai thác

Theo cấu trúc hóa học của chúng, các hợp chất này có thể được phân loại thành bốn loại, đó là iridoids, carotenoid, flavonoid và terpene (Cai và cộng sự, 2014) Trong số những loại được xác định, loại phổ biến nhất là carotenoid và iridoid (Chen và cộng sự, 2007) Thành phần khác có trong hạt dành dành là các hợp chất dễ bay hơi chủ yếu trong tinh dầu của dành dành là các acid béo, ketone, aldehyde, ester, rượu và các dẫn xuất thơm Do nhiệt độ và thời gian xử lý khác nhau, tinh dầu từ dành dành chứa các thành phần khác nhau

và tỷ lệ các hợp chất dễ bay hơi Ngoài ra, các thành phần không ổn định như iridoid có thể được chuyển đổi một phần thành các thành phần dễ bay hơi trong quá trình xử lý nhiệt độ cao (Wenping Xiao và cộng sự, 2016)

Các hợp chất phổ biến khác là iridoid và iridoid glycoside: chứa rất nhiều trong hạt dành dành, bao gồm genipin, geniposide và gardenoside Hàm lượng của iridoid glycoside có thể thay đổi từ các vùng khác nhau vào khoảng 5-6% Một sô nghiên cứu định lượng thành phần của geniposide bao gồm 68 mẫu tương ứng từ các vùng khác nhau ở Trung Quốc và Hàn Quốc (Wenping Xiao và cộng sự, 2016)

Ngoài ra, hạt dành dành còn có hợp chất phenol: một số acid phenolic được xác định trong dành dành là 3,5-di-O-caffeoyl-4-O-(3-hydroxy-3-methyl) glutaroylquinic acid, 3,5-di-O-caffeoylquinic acid, 4-O-sinapoyl-5- O-caffeoyl-quinic acid, and chlorogenic acid (Wenping Xiao và cộng sự, 2016)

1.1.5 Công dụng của hạt dành dành

1.1.5.1 Chất tạo màu

Dành dành là một chất màu thực phẩm tự nhiên tuyệt vời, màu vàng dành dành thể hiện tính chất hòa tan tốt trong nước và do đó có thể được sử dụng làm chất tạo màu Hơn nữa, màu của hạt dành dành không độc hại và ít bị ảnh hưởng bởi việc thay đổi giá trị pH hoặc

sự hiện diện của các ion kim loại Ở Trung Quốc và Nhật Bản, chất tạo màu đã nhận được

sự chấp thuận của chính phủ để sử dụng như một phụ gia thực phẩm và do đó được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm Dành dành được sử dụng rộng rãi như một chất tạo màu tự nhiên ở các nước châu Á Các sắc tố vàng này được sử dụng trong các sản phẩm ở Nhật Bản như nước màu, thạch, kẹo và mì, bởi độ hòa tan của chúng trong nước (Yang Chen và cộng sự, 2008)

1.1.5.2 Cải thiện hoạt tính insulin và chống tiểu đường

Sự kháng lại insulin dẫn đến bệnh tiểu đường loại 2 Chiết xuất nước từ dành dành cải thiện hoạt tính insulin trong cảm ứng steroid kháng insulin trong chuột với liều lượng tối ưu

6

là 20 (mg/kg) Thành phần genipin cải thiện tình trạng kháng insulin, có mối quan hệ chặt chẽ với việc cải thiện tình trạng stress oxy ở gan và rối loạn chức năng ty thể và dấu hiệ suy giảm insulin Geniposide còn làm giảm dung nạp glucose bất thường và tăng insulin trong máu, được ghi nhận ở bệnh nhân đái tháo đường loại 2 do tích tụ mỡ Geniposide cũng được chứng minh có lợi đối với tổn thương mạch máu tiểu đường bằng cách ức chế sự kết dính của bạch cầu đơn nhân với các tế bào nội mô tĩnh mạch rốn của con người, sự biểu hiện của cách phân tử kết dính tế bào gây ra bởi glucose cao Ngoài ra, người ta còn cho rằng crocetin

có thể ngăn ngừa kháng insulin do cảm ứng dexamethansone gây ra bằng cách hạ huyết thanh insulin, acid béo tự do và triglyceride máu (Yang Chen và cộng sự, 2008)

1.1.5.3 Hoạt động kháng viêm

Geniposide có tác dụng chống viêm bằng cách giảm biểu hiện của thể Toll-like receptor

4 (là một loại protein đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch, cảm biến để nhận diện nhiễm trùng) bởi lipopolysaccharide (LPS), làm bất hoạt nhân tố hạt nhân κB (NF-κB) Geniposide có thể xem là một loại thuốc chống viêm có khả năng điều trị chấn thương gan cấp tính, tốn thương phổi cấp tính và viêm vú (Yang Chen và cộng sự, 2008)

1.1.5.4 Hoạt động chống suy nhược

Tinh dầu được chiết xuất từ dành dành bằng qua trình trích ly siêu tới hạn, thành phần geniposide được chứng minh có hoạt động chống trầm cảm Genipin đóng vai trò chống trầm cảm thông qua việc điều chỉnh chu trình glycolysis/ gluconeogenesis TCA và chuyển hóa lipid của gan (Yang Chen và cộng sự, 2008)

1.1.5.5 Ảnh hưởng đến sự lưu thông máu

Các chiết xuất dành dành từ nước nóng không kích thích sự gia tăng các tế bào của sự trao đổi mạch máu trong tế bào cơ, nhưng kích thích quá trình chọn lọc tăng sinh tế bào nội

mô, mà điều này có thể ngăn ngừa xơ cứng động mạch và tắc nghẽn mạch máu Crocetin với nồng độ (25 mg/kg/ngày và 50 mg/kg/ngày, 3 tuần) kiểm soát đáng kể chỉ số huyết áp tâm thu và tăng nồng độ chống oxy hóa và nồng độ chất chuyển hóa oxyde nitric (NO) trong nước tiểu Người ta kết luận rằng crocetin có tác dụng hạ huyết áp và chống đông máu, có liên quan đến sự gia tăng NO sinh học Bởi vì, crocetin có thể làm tăng hoạt động tổng hợp

NO nội mô, đó được cho là có tác dụng hạ đường huyết (Yang Chen và cộng sự, 2008)

7

1.1.5.6 Các giá trị sinh học khác

Trong y học cổ truyền Trung Quốc, cây dành dành được sử dụng riêng để chữa bệnh bao gồm đau thắt ngực và vàng da (Wenhao Xu và cộng sự, 2016) và đã được sử dụng như một loại thuốc y học cổ truyền Trung Quốc cho các thuộc tính kháng viêm, giảm đau và hạ sốt (Lee IA, 2005)

Hơn nữa, cây dành dành cũng có thể được sử dụng như một loại cây trồng có giá trị kinh tế để bổ sung các chất cho sức khỏe Cho đến nay, hầu như tất cả các hợp chất hoạt tính trong cây dành dành đã được tách ra và được xác định riêng Ngoài ra, nó đã được hiển thị

để hiển thị các hoạt động dược lý tiềm năng Ví dụ: chất chống oxy hóa và các đặc tính chống ung thư Như vậy, nó có thể được sử dụng trong tá dược để điều trị trầm cảm rối loạn hoặc giảm tác dụng phụ do hóa trị

Hoạt động chống ung thư: có tác dụng bảo vệ chống lại bệnh dạ dày Hành động này

có thể do acid ursolic và genipin trong chất chiết xuất từ dành dành ức chế tế bào ung thư dạ dày (Lee JH, Lee DU, Jeong CS, 2009)

Tác dụng đối với gan: theo Kim SJ và cộng sự (2010) genipin với liều lượng (25 mg/kg,

50 mg/kg, 100 mg/kg và 200 mg/kg) được tiêm trên chuột 1 giờ trước khi dùng GalN (700 mg/kg) hoặc LPS (10 mg/kg) thì lệ tử vong giảm đáng kể Do có vai trò chống oxy hóa, chống lại sự chết tế bào và ức chế sự chuyển dịch hạt nhân NF-κB Mức độ malondialdehyde giảm đáng kể khi diazonum và 25 mg crocin được sử dụng ở chuột đực Wistar trong 4 tuần, tác giả kết luận rằng crocin có thể làm giảm độc tính gây tê do diazonum gây ra (Lari P và cộng sự, 2015) Trong một nghiên cứu khác, chuột đực Wistar được chế độ ăn nhiều chất béo và chế độ ăn nhiều chất béo cùng với crocin (25 mg/ kg/ngày, 50 mg/kg/ngày và 100 mg/kg/ngày) trong 4 tuần Trong nhóm điều trị crocin, nó đã được chứng minh là làm giảm tổn thương gan do nhiễm mỡ gan ở chuột được cho ăn với chế độ ăn nhiều chất béo (Mohajeri

D và cộng sự, 2012)

Chống viêm: Geniposide có tác dụng tích cực trên chuột với viêm khớp bổ trợ bằng

cách điều chỉnh lại biểu hiện của p-JNK (phosphorylated cJun N-terminal kinases) (Mohajeri

D và cộng sự, 2012)

Hạ huyết áp: Crocin thu được từ các chất chiết xuất từ dành dành được tìm thấy để biểu

hiện tác dụng hạ huyết áp Khi crocin và crocetin được thử nghiệm trên những con chuột,

8

chất béo trung tính và cholesterol toàn phần đã giảm đáng kể và mật độ cao mức cholesterol đã tăng đáng kể Do đó, có thể kết luận rằng crocin có tác dụng hạ huyết áp Cơ chế tác dụng hypolipidemic của crocin ở chuột là crocin có thể ức chế chọn lọc hoạt động của lipase tuyến tụy Tác dụng hypolipidemic của crocin lên men với vi khuẩn acid lactic có thể được cải thiện (Mohajeri D và cộng sự, 2012)

lipoprotein-Cải thiện giấc ngủ: Crocetin được sử dụng trên những người đàn ông trưởng thành khỏe

mạnh với các giấc ngủ nhẹ bằng cách giảm số lần thức giấc so với chữa bệnh, có khả năng cải thiện chất lượng giấc ngủ (Mohajeri D và cộng sự, 2012)

Điều trị rối loạn chức năng thận: Crocetin với liều lượng 50 (mg/kg) được sử dụng 2

giờ sau khi hồi sức đáng kể giảm rối loạn chức năng thận do sốt xuất huyết và hồi phục (Mohajeri D và cộng sự, 2012)

1.2 Tổng quan về crocin

1.2.1 Định nghĩa

Crocin (digentiobiosyl 8,8’-diapocarotene-8,8’-ester; C44H64O24) là một nhóm carotenoid hoặc các mono- hoặc di-glycosyl este polyene của crocetin, trong đó D-glucose hoặc D-gentiobiose, trong đó D-glucose hoặc D-gentiobiose xuất hiện là carbohydrat Tinh thể crocin có màu đỏ đậm, điểm nóng chảy ở 186oC Đó là một trong số ít carotenoid tự nhiên dễ tan trong nước Crocin là thành phần hóa học chủ yếu tạo nên sắc tố trong trong nhụy hoa nghệ tây (Seyedeh Hoda Alavizadeh, 2014)

1.2.2 Cấu trúc hóa học

Hình 1.2: Công thức tổng quát của crocin

Trong đó gốc R1, R2 có thể là các gốc gentiobiosyl (Gen) hoặc glucosyl (Glu) (Hình 1.3 và 1.4 )

10

Hình 1.5: Cấu trúc crocetin digentibiosyl ester

Hình 1.6: Cấu trúc crocetin gentiobiose glucose ester

Hình 1.7: Cấu trúc crocetin diglucose ester

11

Hình 1.8: Cấu trúc crocetin

Crocin và các dẫn xuất của nó chiết xuất từ G jasminoides đã được chứng minh là độc tính thấp, tính dị ứng thấp và có hoạt tính sinh học cao so với nghệ tây Crocin và crocetin ban đầu được tìm thấy trong nghệ tây, đó là nhụy hoa khô của loài hoa Crocus sativus L Saffron có một loạt các công dụng đặc biệt trong ngành công nghiệp thuốc nhuộm và dược phẩm (Seyedeh Hoda Alavizadeh, 2014)

1.2.3 Chức năng của crocin

Các nghiên cứu làm mất màu crocin được đề xuất như một phương pháp phù hợp để sàn lọc hoạt động chống oxy hóa triệt để và đánh giá toàn bộ hoạt tính chống oxy hóa của huyết tương Một số nghiên cứu cho thấy, các loại đường gắn liền với crocetin có thể đóng vai trò chính trong tác dụng sinh học của crocin (Rahaiee và cộng sự, 2014) Người ta nhận định rằng khi các phân tử có hoạt tính sinh học crocin và crocetin hấp thụ vào huyết tương, chúng có thể điều chỉnh stress oxy hóa nội bào bằng cách kích hoạt enzyme chống oxy hóa

tự nhiên của cơ thể Crocin có khả năng điều trị tổn thương thoái hóa thần kinh do stress oxy hóa Nếu hoạt động chống oxy hóa theo số lượng liên kết đôi, thì cấu tạo crocin có 7 liên kết đôi trong phân tử sẽ có tác dụng chống oxy hóa hiệu quả hơn với α-tocopherol (Rahaiee và cộng sự, 2014)

Các nghiên cứu về sự hấp thụ crocin trong hệ tiêu hóa đã chỉ ra rằng, crocin không được hấp thụ trong toàn bộ đường tiêu hóa Người ta quan sát thấy rằng sau khi uống crocin, trước tiên nó sẽ bị thủy phân thành crocetin Qua hấp thụ ở ruột, crocetin được hấp thụ và chuyển hóa thành các liên hợp mono- và di-glucuronide (Maryam Mashmoul và cộng sự, 2013) Sau khi uống crocin, chủ yếu nó được bài tiết qua đường ruột Nồng độ crocetin trong huyết tương không có xu hướng tăng lên với việc thường xuyên uống crocin và chức năng đường ruột là vị trí quan trọng để thủy phân nghệ tây Hơn nữa, các nghiên cứu đánh giá sinh học để xác định tiềm năng gây đột biến của các hợp chất hóa học đã chỉ ra rằng, các đặc

12

tính của crocin trong nghệ tây không gây đột biến và dị ứng (Maryam Mashmoul và cộng

sự, 2013)

1.2.4 Các nguồn crocin trong tụ nhiên

Crocin được tìm thấy trong một số loại nhụy hoa sấy khô của một số loại thực vật Nó

là sắc tố chính tạo nên màu sắc cho nhụy hoa nghệ tây Người ta đã chỉ ra rằng vị trí địa lý, các phương pháp xử lí ảnh hưởng đến kết quả trong các mẫu nhụy hoa nghệ tây; đối với màu sắc, hương vị và vị đắng (Alavizadeh và cộng sự, 2014) Ví dụ: nghệ tây Hy Lạp có nồng độ các thành phần cao nhất, tiếp đến là nghệ tây Ấn Độ và New Zealand Ngoài ra, crocin còn được tìm thấy trong hoa và quả của Gardenia jasminoides Elliss (dành dành), một loại cây phổ biến được trồng trên toàn thế giới Trong các nghiên cứu khác chỉ ra rằng, quá trình glycosyl hóa của crocetin là rất quan trọng, vì nó liên quan đến tính thủy phân sắc tố Một

số báo cáo nói rằng, sự chuyển đổi crocetin thành crocetin glycosyl tự nhiên xảy ra trong nhụy hoa nghệ tây và quả thông qua một con đường gồm nhiều bước liên quan đến hai lần chuyển glycosyl khác nhau (Alavizadeh và cộng sự, 2014) Trong khi một enzyme tái tạo sự hình thành các ester crocetin mono- và di-glycosyl (glucose transferase 1), thì enzyme kia xúc tác chuyển đổi liên kết glycoside thành ester gentibosyl Việc nuôi cấy tế bào thực vật

đã được đề xuất như một thay thế quả cho dẫn xuất crocin Khả năng chiết xuất mô sẹo của C.sativus L để biến đổi crocetin thành ester glycosyl và nuôi cấy tế bào nghệ tây thành glycosylate được bổ sung crocetin ngoại sinh (Alavizadeh và cộng sự, 2014)

1.2.5 Các phương pháp trích ly crocin

❖ Phương pháp trích ly bằng dung môi lỏng

Phương pháp trích ly truyền thống áp dụng phổ biến cho các nguyên liệu thô Các

kỹ thuật thông thường được sử dụng phổ biến nhất là ngâm chiết, chiết Soxhlet và chưng cất Chọn một trong số các cách chiết để trích ly các hợp chất hoạt tính sinh học mong muốn

từ các sản phẩm tự nhiên phụ thuộc vào các điều kiện xử lý như nhiệt độ, tác dụng cơ học (như áp suất và sự khuấy trộn), và loại dung môi Tác dụng nhiệt và khuấy trộn thường tăng tốc động học của quá trình trích ly bằng cách làm khuếch tán chất hòa tan qua mặt phân cách của mẫu rắn với dung môi dễ dàng hơn (Palma & cộng sự, 2013)

13

❖ Phương pháp trích ly có hỗ trợ chiếu xạ Gama

Trích ly có hỗ trợ chiếu xạ Gamma được xem như là một phương pháp mới để chiết xuất các hợp chất hòa tan Tia gamma là các photon năng lượng cao được tạo ra bởi sự tan

rã của các đồng vị phóng xạ Chiếu xạ gây ra sự thay đổi tối thiểu về hương vị, màu sắc, chất dinh dưỡng, hương vị và chất lượng khác thuộc tính của thực phẩm Mức độ biến đổi

có thể khác nhau tùy thuộc vào nguyên liệu được sử dụng, liều chiếu xạ và loại nguồn bức

xạ Việc chiếu xạ trái cây và rau quả trong quá trình trích ly gây ra sự thủy phân pectin và giải phóng đường Từ đó làm mềm của các mô bên trong, nâng cao hiệu suất của quá trình trích ly (Bhagyalakshmi Neelwarne và cộng sự, 2013)

❖ Phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm (Ultrasound-Assisted

1.3 Tổng quan về kẹo dẻo

Kẹo được làm từ chất tạo gel và các chất làm ngọt khác nhau tạo cấu trúc đặc trưng và đặc tính nhai Các loại kẹo nhai phổ biến nhất bên cạnh kẹo cao su là kẹo dẻo, caramen, kẹo nuga và kẹo cứng Sự đa dạng một cách có sẵn được phát minh và phát triển bởi các nhà sản xuất bánh kẹo thông qua thử và sai lệch mà không cần khảo sát thích hợp Đó là lí đo tại sao: làm kẹo được công nhận là một nghệ thuật chứ không phải một khoa học Do đó, không có

gì đáng ngạc nhiên rằng tài liệu về kẹo tương đối khan hiếm (Habilla và cộng sự, 2011) Kẹo dẻo là một loại sản phẩm bánh kẹo dạng gel có thành phần chính là đường Kẹo Gummy truyền thống là một sản phẩm từ nước ép trái cây hoặc thỏ mộc trộn với chất ngọt

và các chất tạo gel để tạo ra ra phẩm có kết cấu khô và dai Kẹo jelly dẻo hoặc jelly khô là món tráng miệng có nguồn gốc từ các chất tạo gel như gelatin trộn với chất tạo ngọt như đường và syrup (Marfil et al., 2012)

14

1.3.1 Lịch sử ra đời

Vào năm 1920, Hans Riegel, người Đức, đã thất vọng với công việc là một công nhân bánh kẹo và bắt đầu công ty đồ ngọt của riêng mình Ông đã làm kẹo cứng không màu bằng cách sử dụng ấm đun nước bằng đồng và phiến đá cẩm thạch trong nhà bếp Và vợ ông là người đi giao hàng bằng xe đạp duy nhất Tên doanh nghiệp mới của ông là sự kết hợp của hai chữ cái đầu tiên của tên ông và quê hương: Hans Riegel và Bon = Haribo

Những viên kẹo cứng được bán khá tốt tại các hội chợ, đường phố Sau đó một vài năm, Riegel đã lên ý tưởng và trở thành thiên tài: ông đã tạo ra một dòng sản phẩm có hương vị trái cây mềm, dựa vào gelatin trong hình dạng của những con gấu nhảy múa (đó là một trò chơi phổ biến tại các lễ hội ở châu Âu) Ông được ghi nhận là người phát minh ra kẹo dẻo, nhưng thực ra ông chỉ cải tiến ra một công thức thành công

Nổi tiếng như sự vui vẻ của Haribo, những chú gấu trái cây đã hình thành trong những năm sau chiến tranh Bản thân những con gấu đã trở thành biểu tượng mà chúng ta thấy ngày nay Lúc đầu những con gấu cao và mảnh mai hơn, trông giống như những con gấu thưc tế

mà bạn trông thấy trông tự nhiên (hoặc nhảy múa trong lễ hội) Cho đến năm 1960, khi Hans

và Paul bắt đầu tập trung quảng cáo những con gấu cho thị trường châu Âu rộng lớn hơn, Haribo bắt đầu sản xuất những con gấu lùn và tròn, mềm mại và thân thiện với trẻ em hơn ban đầu Năm 1975, Haribo đã đăng ký nhãn hiệu “Goldbaren” trên toàn cầu (tên này là một

cách chơi chữ của tiếng Đức có nghĩa là vàng và dễ thương) (Bon Appetit,2016)

1.3.2 Thành phần dinh dưỡng của kẹo dẻo

Kẹo là một nguồn calo rỗng, bởi vì nó cung cấp ít hoặc không có giá trị dinh dưỡng ngoài năng lượng thực phẩm Vào đầu thế kỷ 20, khi thiếu dinh dưỡng là một vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt là ở người nghèo và tầng lớp lao động, và khi khoa học dinh dưỡng là một lĩnh vực mới, hàm lượng calo được dề cao như một ưu điểm Các nhà nghiên cứu cho rằng kẹo, đặc biệt là kẹo với sữa và các loại hạt, là một sự thay thế chi phí thấp cho các bữa ăn bình thường (Lovito V Achumi và cộng sự, 2018)

Theo bảng thành phần dinh dưỡng của một số loại thực phẩm, giá trị dinh dưỡng của kẹo dẻo (Jelly bean) được tính theo 10 viên như sau:

Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng của kẹo dẻo

15

(Nutrient Value of Some Common Foods, represented by the Minister of Health Canada, 2008)

16

tượng dành cho trẻ em Các phụ huynh thường hạn chế cho trẻ em ăn bánh kẹo vì có nhiều đường dẫn đến sâu răng Nhưng hiện nay các sản phẩm kẹo ngày càng cải thiện về mặt dinh dưỡng Các loại kẹo được bổ sung vitamin, thay thế syrup bằng sữa Và hiện nay một loại kẹo dẻo mới được ra đời bổ sung lợi khuẩn Loại kẹo dẻo lợi khuẩn HURO của công ty thực phẩm PAN Food chứa bào tử bền nhiệt HU58 theo công nghệ đến từ Anh Quốc Đây là thành quả của công trình nghiên cứu 25 năm giúp “bảo toàn” công dụng của các probiotic trong điều kiện môi trường khắc nghiệt Các lợi khuẩn bào tử vẫn sống an toàn khi vào tới môi trường acid dịch vị dạ dày, đảm bảo vẫn hoạt động trong cơ thể và cung cấp đủ số lượng cần thiết, đảm bảo tối đa hiệu quả của Probiotic đối với cơ thể con người

1.3.3 Sản lượng tiêu dùng và nhu cầu sử dụng

Kể từ khi ra đời, kẹo dẻo trở nên phổ biến rộng rãi trên khắp thế giới Do đặc trưng của kẹo là dai và mềm nên rất dễ sử dụng, thích hợp với mọi đối tượng Kẹo đa dạng về hình dáng và màu sắc, đối tượng hướng đến vẫn là trẻ em Hiện nay có rất nhiều công ty sản xuất kẹo dẻo, đa dạng về hình dáng và bao bì Đi dạo một vòng ở gian hàng bánh kẹo trong các siêu thị, sẽ có rất nhiều sự lựa chọn về bánh kẹo, trong đó kẹo dẻo là một trong các sự lựa chọn hang đầu Một số loại kẹo dẻo đặc trưng hiện nay là: Zoo Jelly, Jelly Belly, Chip Chip,…

Tiềm năng thị trường bánh kẹo Việt Nam còn rất lớn bởi mức tiêu thụ bánh kẹo trên đầu người chỉ khoảng 2 kg, thấp hơn mức trung bình của thế giới (2.8 kg/người/năm) Việc nghiên cứu các sản phẩm kẹo dẻo có giá trị dinh dưỡng và có màu sắc tự nhiên sẽ là một bước tiến nâng tầm các sản phẩm thực phẩm an toàn

1.4 Tình hình nghiên cứu về crocin

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam có nghiên cứu về crocin trong dành dành

Năm 2008, Thanh Quan Pham và cộng sự (Đại học Bách khoa TP.HCM, Việt Nam)

đã nghiên cứu “Đặc tính chống oxy hóa của Crocin từ Gardenia jasminoides Ellis và nghiên

cứu về phản ứng của Crocin với acid Linoleic và Crocin với oxy” Crocin tinh khiết với

nồng độ > 99.6% có hoạt tính chống oxy hóa ở nồng độ lên đến 40 ppm Ở nồng độ 20 ppm, hoạt động chống oxy hó tương đương với BHA Ngoài ra khi crocin phản ứng với oxy khi

17

có sự hiện diện của FeSO4, các chất trung gian như monohydroperoxyde và hdroperoxyde của crocin được tạo thành và được phát hiện bởi LC-MS

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Hiện nay việc trích ly các hợp chất màu tự nhiên rất được quan tâm Trên thế giới

có rất nhiều nghiên cứu về trích ly và ứng dụng các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học Trong đó, crocin là hợp chất carotenoid được khai thác và ứng dụng khá nhiều Dưới đây

là một số nghiên cứu về trích ly hợp chất crocin

Vào năm 2017, Yingpeng Tong và cộng sự (Đại học Công nghiêp Zhejiang, Trung

Quốc) đã nghiên cứu về quá trình trích ly đồng nhất crocin trong nhụy hoa nghệ tây tối ưu bằng phương pháp phản ứng bề mặt Hầu hết các phương pháp chiết xuất crocin đòi hỏi thời gian để trích ly không phù hợp cho quy trình sản xuất công nghiệp hiện nay Vì vậy, trong nghiên cứu này, phương pháp chiết xuất đồng nhất là phương pháp thuận lợi và hiệu quả đã được phát triển để chiết xuất crocin từ nghệ tây Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của điện áp, thời gian, nồng độ ethanol và nhiệt độ đối với năng suất crocin bằng các thí nghiệm riêng lẻ; sau đó, dùng phương pháp phản ứng bề mặt để tối ưu hóa bốn biến trên Kết quả cho thấy các điều kiện quá trình trích tối ưu crocin như sau: điện áp chiết 110 V; nồng độ ethanol 70%; nhiệt độ chiết 57oC và thời gian chiết 40s Phương pháp này thu được năng suất cao hơn so với phương pháp chiết siêu âm

Năm 2010, Bin Yang và cộng sự (Đại Học Nông nghiệp Trung Quốc, Trung Quốc)

đã nghiên cứu đề tài “Trích ly tối ưu các hợp chất có hoạt tính sinh học (crocin, geniposide

và các hợp chất phenol) từ quả dành dành bằng phương pháp phản ứng bề mặt” Kết quả

từ nghiên cứu này cho thấy sự tương tác giữa nồng độ ethanol và thời gian chiết, nồng độ

và nhiệt độ ethanol, cũng như nhiệt độ và thời gian ciết có ảnh hưởng đến hiệu suất crocin, geniposide hoặc các hợp chất phenolic Các thông số chiết tối ưu là EtOH nồng độ 51.3%, nhiệt độ chiết là 70.4oC và thời gian chiết là 28.6 phút theo phân tích phản ứng bề mặt Trong điều kiện này, sản lượng crocin, geniposide và hợp chất phenol tổng lần lượt là 18.41 mg/g, 109.0 mg/g và 24.97 mg CAE/g bột quả khô

Năm 2010, F Hadizadeh và cộng sự (Trung tâm nghiên cứu công nghệ sinh học

Pakistan) đã nghiên cứu “Trích ly và tinh chế crocin từ Saffron Stigmas sử dụng Phuong

pháp kết tinh đơn giản và hiệu quả” Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng ethanol 80%

làm môi trường kết tinh Tinh thể crocin thu được từ sự kết tinh đầu có độ tinh khiết thấp

và phải qua qua trình kết tinh lần hai Các tinh thể có độ tinh khiết cao hơn đã thu được