TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU Ệ Ỹ Ậ Ệ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT – NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO

BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH CHẤT MÀU TỰ NHIÊN TỪ HOA ĐẬU BIẾC

(CLITORIA TERNATEAN) VÀ ỨNG DỤNG TRONG

CHẾ BIẾN MỘT SỐ THỰC PHẨM.

Chủ nhiệm: TS. Nguyễn Thị Tuyết

Phối hợp: ThS. Trần Thị Duyên

BÀ RỊA-VŨNG TÀU - NĂM 2020

ii

THÔNG TIN CHUNG CỦA ĐỀ TÀI

Tên đề tài : Nghiên cứu quy trình chiết tách chất màu tự nhiên từ hoa đậu biếc

(Clitoria ternatean) và ứng dụng trong chế biến một số thực phẩm.

Mã số:

Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Thị Tuyết

Danh sách cán bộ tham gia chính:

STT Họ và tên Học vi Chức danh Đơn vị công tác

1 Trần Thị Duyên Thạc sỹ Giảng viên Trường Đại học Bà Rịa – Vũng

Tàu

Nội dung chính: Nội dung nghiên cứu đề tài bao gồm:

Xây dựng quy trình trích ly anthocyanin từ hoa đậu biếc

Khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến màu và độ bền màu của anthocyanin

Khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ dung môi đến khả năng trích ly anthocyanin

Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng trích ly anthocyanin

Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian đến khả năng trích ly anthocyanin

Nghiên cứu tính kháng khuẩn và ứng dụng chất màu tự nhiên anthocyanin

vào một số thực phẩm.

Kết quả đạt được:

Đề tài tiến hành khảo sát được một số yếu tố tối ưu trong quá trình trích ly

chất màu tự nhiên anthocyanin từ hoa đậu biếc. Tiến hành trích ly với tỉ lệ nguyên

liệu và dung môi (hoa đậu biếc: etanol) là 1:10, tại nhiệt độ 60oC trong thời gian 2h.

Khảo sát ứng dụng của bột hoa đậu biếc vào một số loại thực phẩm và tính

kháng khuẩn của bột đối với vi khuẩn lactic và nấm men:

Bột khi ứng dụng vào thực phẩm có màu xanh biếc rất bắt mắt.

Bột không có tính kháng khuẩn nên sử dụng được trong thực phẩm có chứa

vi khuẩn lactic và nấm men.

Thời gian nghiên cứu: Từ 12/2018 – 7/2020

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

(Ký và ghi rõ họ tên)

i

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT……………………………………………………….v

DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................vi

DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................ix

LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 4

1.1. Hoa đậu biếc .............................................................................................. 4

1.1.1. Tên khoa học và mô tả ........................................................................ 4

1.1.2. Phân bố ................................................................................................ 5

1.1.3. Công dụng ........................................................................................... 5

1.1.4. Thành phần hóa học của hoa đậu biếc ................................................. 6

1.2. Tổng quan về chất màu thực phẩm ............................................................ 8

1.2.1. Tầm quan trọng của chất màu trong chế biến thực phẩm ................... 8

1.2.2. Vai trò chất màu thực phẩm ................................................................ 8

1.2.3. Phân loại chất màu thực phẩm ............................................................ 9

1.3. Giới thiệu về chất màu anthocyanin ........................................................ 11

1.3.1. Khái niệm vế chất màu anthocyanin ................................................. 11

1.3.2. Cấu trúc hóa học của Anthocyanin ................................................... 11

1.3.3. Tính chất vật lý và hóa học của các anthocyanin .............................. 14

1.3.4. Khái niệm về các chất màu pyranoanthocyanin ................................ 19

1.3.5. Chức năng sinh học và ứng dụng của anthocyanin ........................... 20

1.4. Tổng quan về các phương pháp chiết .................................................... 22

1.4.1. Các khái niệm cơ bản về quá trình chiết ........................................... 22

1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình chiết .......................................... 23

1.4.3. Các phương pháp chiết ...................................................................... 25

1.4.4. Vài kỹ thuật chiết hiện đại dùng để chiết xuất chất màu tự nhiên .... 25

1.5. Tình hình nghiên cứu, khai thác và sử dụng anthocyanin tự nhiên ......... 28

1.5.1. Tình hình trên thế giới ............................................................................ 28

1.5.2. Tình hình trong nước .............................................................................. 29

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 31

2.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................. 31

2.1.1. Thời gian và địa điểm nghiêm cứu .................................................... 31

ii

2.1.2. Nguyên vật liệu nghiên cứu ............................................................... 31

2.2. Bố trí thí nghiệm ...................................................................................... 31

2.2.1. Quy trình đề xuất để chiết tách chất màu từ hoa đậu biếc ................ 31

2.2.2. Khảo sát sự ảnh hưởng của hệ dung môi đến khả năng trích ly chất

màu từ hoa đậu biếc .......................................................................................... 33

2.2.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến khả năng trích ly

anthocyanin ....................................................................................................... 34

2.2.4. Khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến màu của anthocyanin từ hoa đậu

biếc ........................................................................................................... 36

2.2.5. Khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi đến khả năng

trích ly ……………………………………………………………………...37

2.2.6. Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng trích ly

anthocyanin từ hoa đậu biếc ............................................................................. 38

2.2.7. Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian đến khả năng trích ly


2.2.8. Khảo sát sự ảnh hưởng của phương pháp chiết đến khả năng trích ly

anthocyanin ....................................................................................................... 41

2.2.9. Khảo sát sự ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng trích ly


2.2.10. Khảo sát sự ảnh hưởng hàm lượng maltodextrin đến chất lượng bột

hoa đậu biếc sau khi sấy phun ........................................................................ 44

2.2.11. Nghiên cứu ứng dụng bột màu sấy phun của hoa đậu biếc vào một số

loại thực phẩm .................................................................................................. 44

2.2.12. Khảo sát sự ảnh hưởng của bột và cao boa đậu biếc đến một số loại

vi sinh vật dùng trong chế biến thực phẩm....................................................... 45

2.3. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 46

2.3.1. Phương pháp xử lý và bảo quản nguyên liệu .................................... 46

2.3.2. Phương pháp định tính thành phần cao ............................................. 46

2.3.3. Phương pháp xác định tính kháng khuẩn .......................................... 47

2.3.4. Phương pháp phân tích cảm quan ..................................................... 48

2.3.5. Phương pháp cô quay chân không..................................................... 51

iii

2.3.6. Phương pháp xác định hàm lượng anthocyanin bằng phương pháp vi

sai ........................................................................................................... 51

2.3.7. Phương pháp xác định hiệu xuất chiết .............................................. 52

2.3.8. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu ............................................. 52

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN .............................. 53

3.1. Ảnh hưởng của các yếu tố trích ly ........................................................... 53

3.1.1. Ảnh hưởng của hệ dung môi đến khả năng trích ly anthocyanin từ

hoa đậu biếc .................................................................................................... 53

3.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến khả năng trích ly anthocyanin

từ hoa đậu biếc .................................................................................................. 55

3.1.3. Ảnh hưởng của pH đến màu của anthocyanin từ hoa đậu biếc ......... 56

3.1.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến khả năng trích ly ... 57

3.1.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng trích ly anthocyanin từ hoa

đậu biếc .................................................................................................... 59

3.1.6. Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng trích ly anthocyanin từ hoa

đậu biếc .................................................................................................... 60

3.1.7. Ảnh hưởng của phương pháp chiết đến khả năng trích ly anthocyanin

từ hoa đậu biếc .................................................................................................. 62

3.1.8. Ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng trích ly anthocyanin từ hoa

đậu biếc ........................................................................................................... 63

3.1.9. Ảnh hưởng của hàm lượng maltodextrin đến chất lượng bột màu hoa

đậu biếc .................................................................................................... 64

3.2. Định tính anthocyanin .............................................................................. 65

3.3. Nghiên cứu ứng dụng bột màu sấy phun của hoa đậu biếc vào một số loại

thực phẩm ......................................................................................................... 66

3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của bột và cao boa đậu biếc đến một số loại vi

sinh vật dùng trong chế biến thực phẩm........................................................... 71

3.5. Quy trình hoàn thiện cho trích ly chất màu anthocyanin từ hoa đậu

biếc…………………………………………………………………………...73

3.6. Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm .................................................... 74

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................... 75

4.1. Kết luận .................................................................................................... 75

iv

4.2. Kiến nghị .................................................................................................. 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 77

PHỤ LỤC .................................................................................................................. 80

Phụ lục 1. Kết quả xử lý ANOVA cho các thí nghiệm ........................................ 80

Phụ lục 2. Một số thiết bị sử dụng khi làm đồ án ................................................. 86

v

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

MHA: Mueller Hinton Agar - Môi trường thạch Mueller Hinton.

DMSO: Dimethyl sulfoxit, là một hợp chất hữu cơ lưu huỳnh với công thức

(CH3)2SO.

TSB: Tryptone Soy Broth - Môi trường dinh dưỡng TSB.

vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Cây hoa đậu biếc ......................................................................................... 4

Hình 1.2. Hoa đậu biếc ................................................................................................ 4

Hình 1.3. Cấu trúc cơ bản của aglucon của anthocyanin .......................................... 12

Hình 1.4. Cấu trúc phân tử của các anthocyanidin thường gặp trong tự nhiên ........ 13

Hình 1.5. Ví dụ về cấu trúc của một anthocyanin phức tạp

(delphinidin 3,7,3’,5’-tetra-(6-O-p-coumaroyl-β-glucosid)) .................................... 13

Hình 1.6. Sự thay đổi cấu trúc phân tử và màu sắc của anthocyanin theo pH .......... 15

Hình 1.7. Sự tổ hợp màu liên phân tử giữa delphinidin 3-glucosid và rutin tạo thành

ra 2 dạng phức: phức kẹp (A) và phức song song (B) .............................................. 18

Hình 1.8. Sự tổ hợp màu nội phân tử của các antyhocyanin acyl hóa ...................... 19

Hình 1.9. Cấu trúc phân tử của một số pyranoanthocyanin ...................................... 20

Hình 1.10. Sơ đồ thiết bị chiết SFE .......................................................................... 27

Hình 1.11. Sơ đồ thiết bị chiết ASE .......................................................................... 27

Hình 1.12. Một số dạng sản phẩm anthocyanin thương mại .................................... 29

Hình 2.1. Quy trình chiết tách màu anthocyanin từ hoa đậu biếc ............................. 32

Hình 2.2. Bố trí thí nghiệm chọn dung môi thích hợp .............................................. 34

Hình 2.3. Bố trí thí nghiệm chọn nồng độ dung môi thích hợp ................................ 35

Hình 2.4. Bố trí thí nghiệm chọn pH thích hợp ........................................................ 36

Hình 2.5. Bố trí thí nghiệm chọn tỷ lệ nguyên liệu/dung môi thích hợp .................. 38

Hình 2.6. Bố trí thí nghiệm chọn nhiệt độ chiết thích hợp ....................................... 39

Hình 2.7. Bố trí thí nghiệm chọn thời gian chiết thích hợp ...................................... 41

Hình 2.8. Bố trí thí nghiệm chọn phương pháp chiết thích hợp ............................... 42

Hình 2.9. Bố trí thí nghiệm chọn số lần chiết thích hợp ........................................... 43

Hình 3.1. Mẫu nước chiết ở nhiệt độ 60oC ............................................................... 53

Hình 3.2. Mẫu nước chiết ở nhiệt độ 60oC sau 12h .................................................. 53

Hình 3.3. Mẫu nước chiết ở nhiệt độ thường ............................................................ 53

Hình 3.4. Mẫu nước chiết ở nhiệt độ thường sau 12h ............................................... 53

Hình 3.5. Mẫu cồn chiết ở nhiệt độ 60oC .................................................................. 54

Hình 3.6. Mẫu cồn chiết ở nhiệt độ 60oC sau 12h .................................................... 54

Hình 3.7. Mẫu cồn chiết ở nhiệt độ thường .............................................................. 54

vii

Hình 3.8. Mẫu cồn chiết ở nhiệt độ thường sau 12h ................................................. 54

Hình 3.9. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu suất chiết anthocyanin ........ 55

Hình 3.10. Màu sắc anthocyanin của hoa đậu biếc ở môi trường pH từ 1-14 .......... 56

Hình 3.11. Dãy đổi màu của anthocyanin trong pH(ph = 5÷9) ................................ 57

Hình 3.12. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu suất chiết

anthocyanin ............................................................................................................... 58

Hình 3.13. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất chiết anthocyanin ...................... 59

Hình 3.14. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất chiết anthocyanin ..................... 61

Hình 3.15. Ảnh hưởng của phương pháp chiết đến hiệu suất chiết anthocyanin ..... 62

Hình 3.16. Ảnh hưởng của số lần chiết đến hiệu suất chiết anthocyanin ................. 63

Hình 3.17. Màu của từng loại bột với khối lượng maltodextrin tương ứng ............. 64

Hình 3.18. Định tính mẫu bột màu ............................................................................ 65

Hình 3.19. Định tính dung dịch chiết ........................................................................ 65

Hình 3.20. Ứng dụng của mẫu bột chứa 20g maltodextrin ....................................... 66



Hình 3.23. Sản phẩm chứa 2g bột rau câu ............................................................ 67

Hình 3.24. Sản phẩm chứa 4g bột rau câu ............................................................ 67

Hình 3.25. Sản phẩm chứa 6g bột rau câu ................................................................ 68

Hình 3.26. Sản phẩm chứa 40g nếp .......................................................................... 68



Hình 3.29. Sản phẩm chứa 40g bột bánh bò ............................................................. 69

Hình 3.30. Sản phẩm chứa 50g bột bánh bò ............................................................. 69

Hình 3.31. Bánh bao sau khi tạo hình ....................................................................... 70

Hình 3.32. Bánh bao chứa 0,8g bột màu ................................................................... 70

Hình 3.33. Bánh bao chứa 1g bột màu ...................................................................... 70

Hình 3.34. Bánh bao chứa 1,2g bột màu ................................................................... 70

Hình 3.35. Môi trường lỏng vi khuẩn Lactic ............................................................ 71

Hình 3.36. Môi trường hansen của nấm men ............................................................ 71

Hình 3.37. Khả năng kháng nấm men của bột màu .................................................. 72

Hình 3.38. Khả năng kháng nấm men của cao chiết ................................................. 72

viii

Hình 3.39. Khả năng kháng lactic của bột màu ........................................................ 72

Hình 3.40. Khả năng kháng lactic của cao chiết ....................................................... 72

Hình 3.41. Quy trình hoàn thiện trích ly chất màu anthocyanin từ hoa đậu biếc.....73

ix

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Chức năng các thành phần của cây hoa đậu biếc ....................................... 5

Bảng 1.2. Thành phần hóa học của cây hoa đậu biếc ................................................. 6

Bảng 1.3. Liều sử dụngcho phép của một số chất màu hữu cơ tổng hợp ................... 9

Bảng 1.4. Một số chất màu tự nhiên thông dụng ...................................................... 10

Bảng 1.5. Các nhóm chính của anthocyanin ............................................................. 12

Bảng 2.1. Tỷ lệ nguyên liệu/etanol………………………………………………...37

Bảng 2.2. Điểm chất lượng sản phẩm bột màu từ hoa đậu biếc ............................... 50

Bảng 3.1. Kết quả thống kê hàm lượng anthocyanin sau khi trích ly với các nồng độ

dung môi khác nhau .................................................................................................. 55

Bảng 3.2. Kết quả thống kê hàm lượng anthocyanin sau khi trích ly với các tỉ lệ

nguyên liệu/dung môi khác nhau .............................................................................. 58

Bảng 3.3. Kết quả thống kê hàm lượng anthocyanin sau khi trích ly ở các nhiệt độ

khác nhau .................................................................................................................. 59

Bảng 3.4. Kết quả thống kê hàm lượng anthocyanin sau khi trích ly với các khác

khoảng thời gian khác nhau ...................................................................................... 61

Bảng 3.5. Kết quả thống kê hàm lượng anthocyanin sau khi trích ly bằng hai

phương pháp khác nhau ............................................................................................ 62

Bảng 3.6. Kết quả thống kê hàm lượng anthocyanin sau khi trích ly với số lần chiết

khác nhau .................................................................................................................. 63

Bảng 3.7. Bảng định tính mẫu hoa đậu biếc ............................................................. 66

Bảng 3.8. Kết quả đánh giá chất lượng bột màu anthocyanin từ hoa đậu biếc ......... 74

1

LỜI MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề bài

Chất màu thực phẩm là một phụ gia thực phẩm (PGTP) quan trọng, được sử

dụng không chỉ trong chế biến thực phẩm mà cả trong công nghiệp mỹ phẩm (kem

trang điểm, thuốc nhuộm tóc, …), dược phẩm và nhiều ngành công nghiệp khác.

Nhu cầu về chất màu thực phẩm rất lớn và không ngừng tăng lên trong những năm

gần đây [33].

Nước ta do chưa sản xuất được chất màu thực phẩm nên tất cả đều phải nhập

từ nước ngoài. Một số trường hợp, sử dụng chất màu không đủ tiêu chuẩn gây ảnh

hưởng xấu tới sức khỏe người dùng. Vì thế, nghiên cứu cây nhuộm màu thực phẩm

và các chất màu từ chúng có ý nghĩa quan trọng đối với kinh tế xã hội của đất nước.

Anthocyanins, thuộc nhóm flavonoid, là sắc tố trong không bào thực vật tan

trong nước chịu trách nhiệm về màu đỏ sáng, tím hoặc màu xanh của hoa, vỏ, hạt,

quả và lá. Nguồn cung cấp anthocyanin chính trong quả ăn được là nho, anh đào,

mận, mâm xôi, dâu tây, táo, đào, việt quất... Nhóm rau có chứa sắc tố anthocyanin

là cà tím, bắp cải tím, tía tô, hoa đậu biếc... Cường độ và độ bền màu anthocyanin

phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thành phần cấu trúc, nồng độ chất màu, pH, nhiệt

độ, ánh sáng, sự hiện diện của các chất màu khác, ion kim loại, enzyme, oxy,

vitamin C và đường,… [14], [20].

Bên cạnh các tính năng màu sắc của chúng, anthocyanins có gần đây đã thu

hút sự quan tâm nhiều hơn do chúng còn là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quí

cho sức khỏe như khả năng chống oxy hóa, chống dị ứng, chống các tia phóng xạ,

chống viêm, chống vi khuẩn, chống đông huyết tạo các bệnh mạch vành và có tác

dụng bảo vệ tim mạch và thuốc giãn mạch vành [25], [19].

Anthocyanins không có độc tính và không có bất kỳ giới hạn tối đa cho các

ứng dụng trong thực phẩm. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong các hoạt động sản

xuất công nghiệp.

Chất màu anthocyanin có thể được nghiên cứu dựa vào ảnh hưởng có lợi của

chúng đối với sức khỏe con người [21] và các ứng dụng của chúng như sự lựa chọn

tiềm năng để thay thế màu sắc tự nhiên trong thực phẩm [26]. Do vậy, nghiên cứu

sử dụng anthocyanin làm chất màu thực phẩm là việc làm cần thiết, có ý nghĩa

nhằm khai thác, phát triển hơn nữa các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc thiên nhiên.

2

Từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu quy trình tách

chiết chất màu tự nhiên từ hoa đậu biếc (Clitoria ternatean) và ứng dụng trong chế

biến một số thực phẩm”.

2. Mục đích nghiên cứu

Đề tài được thực hiện với mục đích khảo sát các điều kiện chiết tách chất

màu tự nhiên anthocyanin từ hoa đậu biếc, từ đó xây dựng được quy trình chiết tách

hiệu quả chất màu từ loại nguyên liệu này. Đồng thời định tính một số chất có trong

sản phẩm và ứng dụng nhuộm màu cho một số loại thực phẩm.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

Với mục tiêu tìm ra chất màu thực phẩm từ thiên nhiên, an toàn, tốt cho sức

khỏe, dễ sử dụng từ hoa đậu biếc. Nội dung nghiên cứu đề tài bao gồm:

Xây dựng quy trình trích ly anthocyanin từ hoa đậu biếc;

Khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến màu và độ bền màu của anthocyanin;

Khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ dung môi đến khả năng trích ly anthocyanin;

Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng trích ly anthocyanin;

Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian đến khả năng trích ly anthocyanin;

Định tính sản phẩm cao và bột màu thu được;

Nghiên cứu tính kháng khuẩn và ứng dụng chất màu tự nhiên anthocyanin

vào một số thực phẩm.

4. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp thu thập thông tin về số liệu

Thu thập thông tin từ sách, báo và các đề tài nghiên cứu khoa học đã có;

Thu thập, tìm kiếm dữ liệu từ Internet;

Tham khảo ý kiến của các chuyên gia.

Phương pháp phân tích

Tiến hành trích ly anthocyanin từ hoa đậu biếc, sau đó xác định hàm lượng

anthocyanin từ dịch chiết bằng phương pháp pH vi sai.

Phương pháp xử lý số liệu

Sử dụng phương pháp thống kê để xử lý số liệu;

3

Sử dụng phương pháp cơ sở dữ liệu (phần mềm Excel) kết hợp với thống

kê để xác định các yếu tố ảnh hưởng;

Sử dụng một số phần mềm tin học khác phục vụ cho việc phân tích và xử

lý số liệu.

5. Kết quả đạt được của đề tài

Đề tài tiến hành khảo sát được một số yếu tố tối ưu trong quá trình trích ly

chất màu tự nhiên anthocyanin từ hoa đậu biếc. Tiến hành trích ly với tỉ nguyên

liệu: dung môi (hoa đậu biếc: etanol) là 1:10, tại nhiệt độ 60oC trong thời gian 2h.

Khảo sát ứng dụng của bột hoa đậu biếc vào một số loại thực phẩm và tính

kháng khuẩn của bột đối với vi khuẩn lactic và nấm men:

Bột khi ứng dụng vào thực phẩm có màu xanh biếc rất bắt mắt.

Bột không có tính kháng khuẩn nên sử dụng được trong thực phẩm có chứa

vi khuẩn lactic và nấm men.

6. Cấu trúc của đồ án

Đồ án gồm có 3 chương:

Chương 1. Tổng quan tài liệu

Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 3. Kết quả thực nghiệm và thảo luận

4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Hoa đậu biếc

1.1.1. Tên khoa học và mô tả [31]

Hình 1.1. Cây hoa đậu biếc Hình 1.2. Hoa đậu biếc

Cây hoa đậu biếc còn gọi đậu hoa tím hay bông biếc, tên khoa học Clitoria

ternatean, thuộc họ đậu. Đậu biếc là một cây họ đậu lâu năm, loại thảo, leo, thân và

cành mảnh có lông.

Lá: hình bầu dục, nhọn ở đầu màu xanh đậm, có gân nổi rõ, giống lá cỏ lạc

cảnh, đặc biệt lá xanh quanh năm.

Hoa: có màu tím, màu trắng, với hình dáng lạ mắt dạng trứng ngược. Hoa

này mọc thành chùm hay riêng lẻ rất sai hoa.

Quả: dài từ 4 đến 13 cm, giống như đậu ván, khi non có màu xanh khi già thì

quả có màu nâu đốm từ 6 đến 10 hạt.

Chi Đậu biếc (danh pháp: Clitoria) thuộc họ Fabaceae và tiểu họ

Papgroupaceae. Có nguồn gốc từ châu Á nhiệt đới và sau đó được phân phối rộng

rãi ở Nam và Trung Mỹ, Đông và Tây Ấn, Trung Quốc và Ấn Độ.

Cây hoa đậu biếc thuộc loại cây thân leo khỏe mạnh, dễ trồng và chăm sóc,

chịu được nắng nóng và hạn rất tốt, sợ rét, ít sâu bệnh. Nhiệt độ ưa thích của đậu

biếc là từ 20-32oC.

5

1.1.2. Phân bố [34]

Clitoria ternatea là một trong những cây trồng địa phương có dược tính,

có nguồn gốc từ châu Á nhiệt đới và sau đó được phân phối rộng rãi ở Nam và

Trung Mỹ, Đông và Tây Ấn, Trung Quốc và Ấn Độ.

Đất trồng đậu biếc là các loại đất tơi xốp, nhiều mùn, giàu dinh dưỡng, thoát

nước tốt.

Ở nước ta, cây Đậu biếc có nhiều ở Quảng Ninh, Ninh Bình, Huế, Đà Nẵng,

Khánh Hòa, Bình Thuận và khu vực đồng bằng sông Cửu Long.

1.1.3. Công dụng [35]

Hoa thường được sử dụng để nhuộm bánh gạo ở Malaysia và được ăn như

rau ở Ấn Độ và Philippines…

Trong y học cổ truyền, cây được sử dụng trong điều trị vàng da, đau nửa đầu,

viêm họng, nhiễm trùng mắt, bệnh ngoài da, hen suyễn, sưng khớp, đau tai, sốt,

nhiễm trùng đường tiết niệu, táo bón, rắn cắn, nhức đầu, khó tiêu, bệnh phong và rối

loạn hệ thần kinh trung ương. Các chất chiết xuất khác nhau của nó có tác dụng

dược lý được báo cáo như nootropic, anxiolytic, thuốc chống co giật, thuốc an thần,

chống viêm, chống tiểu đường, chống oxy hóa, chống căng thẳng, điều hòa miễn

dịch, chống nhiễm trùng, chống oxy hóa và tăng cường trí nhớ. Công dụng các

thành phần của cây hoa đậu biếc được thể hiện rõ qua bảng 1.1 dưới đây.

Bảng 1.1. Chức năng các thành phần của cây hoa đậu biếc

Thành phần Chức năng Tài liệu tham khảo

Hoa Làm màu thực phẩm. [16]

Rễ Giải lo âu, thuốc chống

trầm cảm, thuốc chống co

giật.

[16]

Thân Điều trị bệnh tình dục

chẳng hạn như: vô sinh

và bệnh lậu.

[15]

6

Trích xuất của hoa đậu

biếc

Ổn định nhiệt [21]

1.1.4. Thành phần hóa học của hoa đậu biếc [36]

Hoa đậu biếc chứa một este và một chất nhựa glycosid. Nó chứa

anthoacyanin, blue proanthocyanidin là một chất chống oxy hóa mạnh. Terahara và

cộng sự [27] đã phân lập sáu anthocyanins chính từ hoa đậu biếc C. ternatea với

cấu trúc đặc trưng là malonylationdelphinidin, thu được chuỗi cạnh 3’5 với D-

glucose xen kẽ và bốn axit p-coumaric với một phân tử axit malonic. Delphinidin

glucoside là anthocyanin chính tạo ra màu xanh lam đặc biệt của loại hoa này.

Các thành phần hóa học chính được tìm thấy ở Clitoria ternatea là các

triterpenoids pentacyclic như taraxerol và taraxerone. Trong rễ có sự hiện diện của

ternatins, ancaloit, flavonoid, saponin, tannin, carbohydrate, protein, nhựa, tinh bột,

taraxerol và taraxerone [28].

Bảng 1.2. Thành phần hóa học của cây hoa đậu biếc (24)

STT Tên của hợp chất Cấu trúc

1 Kaempferol

2 Quereetin

3 Myriceti

4 Taxaxerol

7

5 Tannic acid

6 3-monogluciside

7 β-sitosterol

8 Delphinidin-3,5-

diglucoside

9 Malvidin -3-β-

glucoside

10 p-hydroxycinnamic

acid

11 Ethy-α –D

galactopyranoside

8

12 Anthoxanthin

glucoside

1.2. Tổng quan về chất màu thực phẩm [11]

1.2.1. Tầm quan trọng của chất màu trong chế biến thực phẩm

Màu sắc là một trong những chỉ tiêu cảm quan quan trọng đầu tiên đối với

mỗi sản phẩm thực phẩm. Quan trọng hơn hết là màu sắc ảnh hưởng tới chất lượng,

mùi vị, độ ngọt của thực phẩm. Nếu giữa màu sắc và mùi vị không có sự tương ứng,

phù hợp lẫn nhau thì người tiêu dùng sẽ không cảm nhận được chính xác được mùi

vị và chất lượng của thực phẩm. Thực vậy, trong một nghiên cứu của nhà thực

phẩm học Johnson với đề tài “Bảo vệ thực phẩm” năm 1983 đã chứng minh rằng vị

ngọt của nước giải khát trái dâu sẽ tăng lên 2-12% nếu ta tăng hàm lượng của chất

màu của loại nước giải khát này. Do vậy, việc sử dụng các chất màu trong chế biến

thực phẩm là điều rất cần thiết.

1.2.2. Vai trò chất màu thực phẩm

Chất màu thực phẩm mặc dù không có ý nghĩa nhiều về mặt dinh dưỡng,

nhưng có những chức năng quan trọng sau đây:

Đảm bảo sự đồng nhất về màu sắc thực phẩm từ lô sản phẩm này đến lô sản

phẩm khác.

Tăng cường màu sắc tự nhiên vốn có của thực phẩm để thu hút người tiêu

dùng.

Làm cho người tiêu dùng chú ý đến mùi vị tự nhiên của thực phẩm do giữa

màu sắc và mùi vị thường có quan hệ với nhau.

Tạo màu cho một số thực phẩm vốn không màu hay có màu nhạt (như các

loại kẹo, snack, nước giải khát,...) nhằm làm gia tăng giá trị cảm quan của chúng.

Phục hồi lại vẻ bên ngoài của thực phẩm do chất màu bị biến đổi trong quá

trình chế biến [13].

9

1.2.3. Phân loại chất màu thực phẩm [7]

Chất màu thực phẩm được chia làm 3 nhóm chính: chất màu vô cơ, chất

màu hữu cơ tổng hợp và chất màu tự nhiên.

a) Chất màu vô cơ:

Vào trước thế kỷ 20, phần lớn chất tạo màu thực phẩm đều có nguồn gốc từ

các loại khoáng vật tự nhiên độc hại.

Ví dụ: CuSO4 dùng để tạo màu cho các loại dưa chua; phèn nhôm để tẩy

trắng bánh mì; phẩm màu đỏ chứa Pb hay HgSO4,.... để tạo màu cho pho mát. Tuy

nhiên, cùng với việc ban hành những quy định về an toàn thực phẩm của Hoa Kỳ

năm 1960, ngành công nghiệp thực phẩm dần dần chuyển sang sử dụng các loại

chất màu hữu cơ tổng hợp.

b) Chất màu hữu cơ tổng hợp:

Là các chất màu được tổng hợp bằng phương pháp hóa học.

Các loại chất màu hữu cơ tổng hợp được chia làm 3 nhóm:

o Nhóm A: gồm các chất không mang độc tính nhưng gây ngộ độc tích lũy.

Bảng 1.3. Liều sử dụng cho phép của một số chất màu hữu cơ tổng hợp

Loại chất màu Liều lượng sử dụng (mg/kg

trọng lượng)

Amarant (ký hiệu CI.16185)

Vàng mặt trời (ký hiệu CI.15985)

Tartrazin (ký hiệu CI.19140)

0 – 0,l5

0 – 5,00

0 – 7,50

o Nhóm B: gồm 5 loại màu là β-caroten tổng hợp, xanh lơ VRS (ký hiệu

CI.42090), erythrozin (ký hiệu CI.45430), indigocarmin (ký hiệu CI.73015), xanh

lục sáng FCF.

o Nhóm C: bao gồm tất cả các loại màu hữu cơ tổng hợp khác nhau chưa được

nghiên cứu hoặc nghiên cứu không rõ ràng.

Chất màu hữu cơ tổng hợp có ưu điểm là tạo ra nhiều màu sắc phong phú, rẻ

tiền, và tiện lợi trong việc chế biến thực phẩm. Tuy nhiên, hiện nay một số chất màu

hữu cơ tổng hợp (đặc biệt là thuốc nhuộm azo) bị hạn chế sử dụng do người ta nghi

ngại về những ảnh hưởng không tốt của nó đối với sức khỏe con người. Chẳng hạn,

một số nghiên cứu gần đây phát hiện những enzym trong ruột non có khả năng xúc

10

tác cho phản ứng khử các phẩm màu azo để sinh ra các tác nhân gây ung thư. Do

đó, việc sử dụng chúng cần phải được tuân thủ những quy định hết sức chặt chẽ và

nghiêm ngặt.

c) Chất màu tự nhiên: là các loại chất màu hữu cơ được chiết tách từ động

vật hay thực vật.

Những chất màu tự nhiên đã được con người biết đến và sử dụng từ lâu để

tạo màu cho thực phẩm. Ưu điểm của chất màu tự nhiên là tạo ra màu rất đẹp, đồng

thời chúng lại có mùi, vị gần giống như nguồn tự nhiên của chúng. Tuy nhiên, so

với chất màu tổng hợp, chất màu tự nhiên thường kém bền và có giá thành cao do

việc thu hồi tách chiết chúng từ các nguồn tự nhiên khá tốn kém. Do vậy, việc sử

dụng chúng hiện nay còn chưa rộng rãi lắm. Tuy vậy, nhờ có độ an toàn cao và một

số chất màu tự nhiên còn có tác dụng tốt đối với sức khỏe (như có khả năng chống

oxy hóa, tăng cường sức đề kháng của cơ thể,…) nên người tiêu dùng ngày càng có

xu hướng ưa chuộng những loại thực phẩm dùng chất màu tự nhiên. Do đó, trong

những năm gần đây, ngành công nghiệp sản xuất chất màu tự nhiên trên thế giới

đang phát triển nhanh chóng và trở thành một trong những lĩnh vực kinh doanh đầy

tiềm năng.

Bảng 1.4. Một số chất màu tự nhiên thông dụng

Chất màu tự nhiên Nguồn tự nhiên

Anthocyanin Vỏ nho, elderberries, hoa đậu biếc, bắp cải tím...

Betalain Củ cải đường, cây rau dền tím, vỏ quả thanh long...

Carotenoid

- Annatto (Bixin)

- Canthaxanthin

- β-.Apocarotenal

Hạt điều

Nấm rơm, loài giáp xác, cá

Cam, rau xanh

Chlorophyll Các loại rau xanh

Riboflavin Sữa

Caramel Đường saccharose

11

Các loại khác

- Turmeric

- Crocetin, Crocin

Cây nghệ

Cây nghệ tây, dành dành

Một trong những chất màu tự nhiên được quan tâm nhiều trong công nghệ

thực phẩm là các chất màu thuộc nhóm anthocyanin.

1.3. Giới thiệu về chất màu anthocyanin [2], [17], [26], [29], [30], [32]

1.3.1. Khái niệm vế chất màu anthocyanin

Các anthocyanin hiện thuộc nhóm các chất màu tự nhiên tan trong nước lớn

nhất trong thế giới thực vật. Thuật ngữ anthocyanin bắt nguồn từ Hi Lạp, trong đó

anthocyanin là sự kết hợp giữa anthos- nghĩa là Hoa và kysanesos- nghĩa là màu

xanh. Là sắc tố tự nhiên thuộc nhóm flavonoid. Tuy nhiên không chỉ có màu xanh

anthocyanin còn mang đến cho thực vật nhiều màu sắc rực rỡ khác nhau như hồng,

đỏ, cam và các gam màu trung gian. Các anthocyanin khi mất hết nhóm đường được

gọi là anthocyanidin hay aglucon. Mỗi anthocyanin có thể bị glycosyl hóa acylate

bởi các loại đường và các axit khác tại các vị trí khác nhau. Vì thế lượng

anthocyanin lớn hơn lượng anthocyanidin từ 15÷20 lần.

1.3.2. Cấu trúc hóa học của Anthocyanin

Hiện nay từ thực vật đã phân lập được khoảng 539 anthocyanin khác nhau

[12]. Chúng khác nhau do sự khác nhau về các nhóm chức R1

đến R7 có trong phân

tử.

Anthocyanin là những glycozit do gốc đường glucose, glactose, … kết hợp

với gốc aglucon có màu được gọi là anthocyanidin. Aglucon của chúng có cấu trúc

cơ bản được mô tả trong hình 1.3. Các gốc đường có thể gắn vào vị trí 3, 5, 7;

thường được gắn vào vị trí 3 và 5 còn vị trí 7 rất ít. Phân tử anthocyanin gắn đường

vào vị trí 3 gọi là monoglycozit, ở vị trí 3 và 5 gọi là diglycozit. Khi thủy phân

anthocyanin thu được đường và anthocyanidol. Các aglucon của anthocyanin khác

nhau chính là do các nhóm gắn vào vị trí R1 và R

2 thường là H, OH hoặc OCH3.

12

Tuy nhiên, chỉ có 6 loại anthocyanidin thường tìm thấy trong thực vật là

cyanidin, delphinidin, malvidin, pelargonidin, peonidin và petunidin. Các glycosid

của 3 loại anthocyanidin không bị metyl hóa (gồm cyanidin, delphinidin và

pelargonidin) là phổ biến nhất trong tự nhiên, chúng chiếm 80% sắc tố có trong lá,

69% sắc tố trong quả và 50% sắc tố trong hoa.

Hình 1.3. Cấu trúc cơ bản của aglucon của anthocyanin

Bảng 1.5. Các nhóm chính của anthocyanidin

13

Pelargonidin

Cyanidin

Petunidin

Peonidin

Delphinidin

Malvidin

Hình 1.4. Cấu trúc phân tử của các anthocyanidin thường gặp trong tự nhiên

Các anthocyanidin thường liên kết với các đường glucose, galactose,

rhamnose hay arabinose bởi liên kết 3-glycosid hay 3,5-diglycosid.

Hình 1.5. Ví dụ về cấu trúc của một anthocyanin phức tạp

(delphinidin 3,7,3’,5’-tetra-(6-O-p-coumaroyl-β-glucosid))

Ngoài ra, liên kết glycosit còn có thể bị thay đổi do sự acyl hóa bởi các acid

hữu cơ hay sự tạo phức với các ion kim loại. Một sự thay đổi nhỏ về pH trong tế

bào cùng với khả năng tổ hợp màu (co-pigmentation) và sự tạo phức ion cũng có

thể dẫn đến sự thay đổi màu sắc rất đa dạng của các anthocyanin.

14

1.3.3. Tính chất vật lý và hóa học của các anthocyanin

a) Sự hấp thụ ánh sáng và màu sắc

Anthocyanin là một hợp chất có khả năng hấp thụ các tia sáng trong vùng nhìn

thấy. Màu của anthocyanin tạo ra từ màu tím đến xanh của nhiều loại rau quả. Độ

hấp thụ anthocyanin phụ thuộc vào dung môi, pH và nồng độ. Thông thường, pH ở

vùng acid mạnh sẽ có độ hấp thụ lớn hơn. Nồng độ anthocyanin càng lớn, độ hấp

thụ càng mạnh. Độ hấp thụ thể hiện bản chất của mỗi loại anthocyanin do khả năng

hấp thụ khác nhau của chúng. Trong vùng ánh sáng nhìn thấy, các anthocyanin có

độ hấp thụ cực đại tại bước sóng 510 ÷ 540 nm. Độ hấp thụ liên quan mật thiết đến

màu sắc của anthocyanin.

Ngoài ra, màu sắc của các anthocyanin còn được quyết định bởi cấu trúc

phần glucosyl hóa (bản chất phân tử đường liên kết với khung anthocyanidin, mức

độ và bản chất của sự este hóa các phân tử đường bởi các acid mạch thẳng hay

thơm), nhiệt độ, ánh sáng, pH dung dịch và sự tổ hợp màu…

b) Tính tan

Anthocyanin là hợp chất khá phân cực do phân tử chứa nhóm chức phân cực

(H, -OH, -OCH3) nên tan tốt trong dung môi phân cực như nước, metanol, axeton,

etanol,...

c) Tính không bền [11]

Độ bền của các anthocyanin được quyết định bởi nhiều yếu tố bao gồm cấu

trúc phân tử, nồng độ anthocyanin, pH, nhiệt độ, cường độ và bản chất bức xạ ánh

sáng chiếu vào, sự tổ hợp màu, sự có mặt của các ion kim loại, enzym, oxy, acid

ascorbic, đường, các sản phẩm phân hủy của chúng và sulfur dioxit.

Ảnh hưởng của cấu trúc

Bản chất và vị trí liên kết của các glycosyl và các nhóm acyl gắn vào aglucon

thường ảnh hưởng đáng kể đến độ bền màu và khả năng hoạt động của anthocyanin.

Một số anthocyanin bền hơn các anthocyanin khác. Nói chung, việc tăng số

nhóm –OH trong phân tử làm giảm độ bền của nó, trong khi đó việc tăng số nhóm –

CH3 làm tăng độ bền của phân tử. Màu sắc của các thực phẩm chứa chất màu

anthocyanin có bộ khung pelargonidin, cyanidin hay delphinidin thường kém bền

15

hơn màu của các thực phẩm chứa khung petunidi, malvidin. Ngoài ra, các

anthocyanin chứa đường galactose thường bền hơn khi chứa đường arabinose. Gần

đây, một số nghiên cứu còn cho thấy các anthocyanin chứa các nhóm thế acyl hóa

thường bền trong quá trình chế biến và bảo quản hơn so với các chất màu tự nhiên

khác. Sự bền hóa này là do sự giảm khả năng tham gia phản ứng của phân tử

anthocyanin với các phân tử nước (tác nhân nucleophile). Màu sắc của anthocyanin

sẽ được ổn định hoàn toàn nếu các anthocyanin mang các acid thơm ở vòng –B của

cation flavylium thay vì là các acid mạch hở.

Ảnh hưởng của pH

Khi pH thay đổi làm cho cấu trúc của anthocyanin thay đổi, từ đó dẫn đến sự

thay đổi màu sắc. Do trên gốc aglucon có mang điện tích dương nên các

anthocyanin có khả năng nhận H+ hoặc OH

- nên làm thay đổi màu sắc của

anthocyanin, khi tăng nhóm OH- màu của anthocyanin chuyển theo hướng sắc màu

xanh.

Hình 1.6. Sự thay đổi cấu trúc phân tử và màu sắc của anthocyanin theo pH

Ví dụ:

16

pH < 2: các anthocyanin thường ở dạng muối oxonium (cation flavylium)

màu cam đến đỏ.

pH = 4 ÷ 5: chúng có thể chuyển về dạng bazơ cacbinol hay bazơ chalcon

không màu.

pH = 6 ÷ 7: ở dạng anion quinoinoid có màu tím.

pH = 7 ÷ 8: ở dạng bazơ quinoidal có màu xanh dương.

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Khi tăng nhiệt độ thì tốc độ phân hủy anthocyanin tăng. Đối với anthocyanin

3-glucoside khi nhiệt độ tăng sẽ cắt đứt liên kết anthocyanin -3-glucoside tạo thành

các gốc aglucon, gốc aglucol là một gốc kém bền với nhiệt nên màu của

anthocyanin giảm dần.

Nhiệt độ cao thúc đẩy sự phân hủy chất màu anthocyanin. Nói chung, ở trên

70°C sẽ gây ra sự phân hủy và mất màu anthocyanin rất nhiều. Đôi khi nhiệt độ

tăng còn dẫn đến phản ứng Maillard của các đường trong anthocyanin cũng diễn ra

(đặc biệt khi có mặt oxy), làm anthocyanin biến thành màu nâu. Tuy nhiên, các

anthocyanin được acyl hóa thì bền nhiệt hơn các anthocyanin không bị acyl hóa.

Ngoài ra, mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phân hủy và biến đổi màu

sắc anthocyanin phụ thuộc vào pH. Ví dụ: Ở pH = 2 ÷ 4: nhiệt độ tăng dẫn đến sự

mất màu anthocyanin. Nguyên nhân là do đã xảy ra sự thủy phân liên kết glycosyl

của anthocyanin tạo ra cation flavylium kém bền và sau đó phân hủy thành chalcone

không màu.

Nói chung, những yếu tố làm tăng độ bền của anthocyanin theo pH cũng

làm tăng độ bền nhiệt của nó. Ví dụ: Ở 100oC pelargonidin 3-glucosid bền hơn

petunidin 3-glucosid, còn petunidin 3-glucosid lại bền hơn malvidin 3-glucosid. Các

arabinose của cyanidin và peonidin bền hơn galactose tương ứng khi xử lý nhiệt.

Ngược lại, nhiệt độ thấp làm bền hóa và có thể làm tăng hàm lượng

anthocyanin. Do đó, anthocyanin thường chỉ dùng để tạo màu cho các thực phẩm

bảo quản lạnh như kem, sữa chua, thức uống từ sữa,…

Ảnh hưởng của ánh sáng

17

Tương tự như nhiệt độ, ánh sáng thúc đẩy sự phân hủy anthocyanin tạo thành

cation flavylium, sau đó chuyển hóa thành các dạng carbinol rồi chalcone không

màu. Do vậy, các dịch chiết anthocyanin bền màu hơn khi bảo quản trong bóng tối.

Tuy nhiên, sự acyl hóa làm tăng độ bền của anthocyanin đối với ánh sáng.

Ảnh hưởng của oxy không khí và tác nhân oxy hóa

Sự có mặt của oxy không khí làm tăng khả năng phá hủy các anthocyanin,

đặc biệt khi có mặt acid ascorbic. Khác với sự phân hủy nhiệt, các galactosid của

anthocyanin bền đối với sự phá hủy bởi oxy hơn so với arabinosid [14]. Ngoài ra,

pH càng cao thì sự phân hủy anthocyanin bởi oxy không khí càng mạnh. Các

anthocyanin cũng phản ứng với các gốc tự do chứa oxy (ví dụ gốc peroxid). Trong

phản ứng này, anthocyanin đóng vai trò là chất chống oxy hóa. Vì vậy, anthocyanin

được xem là có tác dụng ngăn ngừa các bệnh tim mạch.

Ảnh hưởng của acid ascorbic

Acid ascorbic thường được bổ sung vào nước ép trái cây để bảo vệ chống

oxy hóa và tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Tuy nhiên, các nghiên cứu cho

thấy rằng acid ascorbic thúc đẩy sự phân hủy các anthocyanin. Nguyên nhân là do

khi đó xảy ra các phản ứng polymer hóa, ngưng tụ anthocyanin dẫn đến sự nhạt

màu sắc tố hay sự phân hủy anthocyanin gây ra bởi H2O2 tạo thành trong quá trình

oxy hóa acid. Tuy nhiên, độ bền của các anthocyanin acyl hóa tăng lên khi có mặt

acid ascorbic.

Ảnh hưởng của đường

Đường có thể có trong hoa quả, dịch chiết anthocyanin tự nhiên hay được bổ

sung vào trong quá trình sản xuất, chế biến. Nghiên cứu cho thấy đường (ví dụ:

saccharose, fructose, glucose, xylose) và các sản phẩm phân hủy của chúng (ví dụ:

furfural) làm giảm độ bền của các anthocyanin. Phản ứng của anthocyanin với các

sản phẩm phân hủy của đường và acid ascorbic dẫn đến sự tạo thành các sắc tố

anthocyanin polymer hóa có màu nâu. Tuy nhiên, một số nghiên cứu cho thấy

đường cũng có thể bảo vệ màu của các sản phẩm chứa anthocyanin khỏi sự phân

hủy trong điều kiện bảo quản lạnh.

Ảnh hưởng của enzym

18

Sự bất hoạt enzym làm tăng độ bền của anthocyanin. Các enzym phân hủy

anthocyanin thường gặp nhất là glycosidase (làm phá vỡ liên kết cộng hóa trị giữa

đường và khung aglucon của anthocyanin), peroxidase và các phenolase (như

phenol oxydase, polyphenol oxydase). Trong phản ứng phân hủy anthocyanin bởi

enzym, các enzym trước tiên sẽ oxy hóa các hợp chất phenolic có trong môi trường

tạo thành các quinon, sau đó các quinon sẽ phản ứng với anthocyanin làm phân hủy

chất màu và dẫn đến sự tạo thành các sản phẩm ngưng tụ có màu nâu.

Ảnh hưởng của sự tổ hợp màu

Màu sắc của các anthocyanin có thể được ổn định hay tăng cường khi có mặt

một số chất không màu hay màu nhạt có trong môi trường. Hiện tượng này được

gọi là sự tổ hợp màu (copigmentation). Chất làm ổn định hay tăng cường màu của

anthocyanin được gọi là chất tổ hợp màu (copigment). Ví dụ: Màu đỏ của nước ép

quả nho chứa sắc tố malvidin 3-glucosid chuyển sang đỏ hơi xanh khi thêm tannin

hay acid gallic.

Sự tổ hợp màu gây ra sự chuyển dịch cực đại hấp thụ của anthocyanin về

phía vùng sóng dài (tương ứng chuyển từ màu đỏ sang xanh) và làm màu đậm hơn.

Nguyên nhân của sự tổ hợp màu có thể là do sự tạo thành các phức nội phân tử,

phức liên phân tử xảy ra trong dung dịch anthocyanin.

Hình 1.7. Sự tổ hợp màu liên phân tử giữa delphinidin 3-glucosid và rutin tạo

thành ra 2 dạng phức: phức kẹp (A) và phức song song (B)

19

Hình 1.8. Sự tổ hợp màu nội phân tử của các antyhocyanin acyl hóa

Hiện tượng tổ hợp màu có thể được ứng dụng để cải thiện màu sắc của các

sản phẩm giàu anthocyanin bằng cách thêm vào các dịch chiết thực vật giàu một

chất copigment thích hợp.

Ảnh hưởng của nồng độ anthocyanin

Độ bền màu và cường độ màu của anthocyanin tăng lên khi tăng nồng độ của

nó. Điều này cũng có nghĩa là khi tăng hàm lượng tổng của anthocyanin thì sẽ quan

trọng hơn là khi tăng hàm lượng các anthocyanin riêng lẻ .

1.3.4. Khái niệm về các chất màu pyranoanthocyanin

Pyranoanthocyanin là dẫn xuất của anthocyanin được hình thành do phản

ứng trực tiếp giữa anthocyanin với các phân tử nhỏ tạo ra một vòng mới.

Ví dụ:

Vitisin B

Malvidin-3-glucoside pyruvic adduct

20

Pelargonidin 3-glucoside, 4-

vinylguaiacol

Peonidin 3-glucoside, 4-vinylcatechin

Hình 1.9. Cấu trúc phân tử của một số pyranoanthocyanin

Các pyranoanthocyanin có màu cam - đỏ đậm hơn các anthocyanin tương

ứng. Một số pyranoanthocyanin bền có màu tím hay hơi xanh cũng đã được tổng

hợp hay phân lập từ rượu vang. Sự chuyển dịch cực đại hấp thụ về phía sóng dài

(khoảng vài chục nm) và sự tăng cường độ màu của các pyranoanthocyanin được

giải thích bởi sự giải tỏa điện tích dương của cation flavylium trong vòng C bởi

nguyên tử oxy ở vòng D mới tạo thành cũng như do sự tăng chiều dài các nối đôi

liên hợp của phân tử.

Khác với anthocyanin, các pyranoanthocyanins rất bền và có màu đậm ngay

cả ở vùng có pH cao và không bị mất màu khi có mặt SO2. Do vậy, mặc dù các

pyranoanthocyanin chỉ mới được biết đến trong vài chục năm gần đây nhưng chúng

có thể là một sắc tố đầy hứa hẹn bổ sung cho các loại đồ uống, thực phẩm khác

nhau nhờ có màu đậm và độ bền màu cao.

1.3.5. Chức năng sinh học và ứng dụng của anthocyanin [17]

a) Chức năng sinh học

Anthocyanin có một số chức năng sinh học đáng chú ý sau:

Đối với thực vật

Theo nhiều nghiên cứu, anthocyanin là một chất chống oxy hóa có tác dụng

bảo vệ các tế bào thực vật khỏi tác hại của các gốc tự do và tia cực tím. Ngoài ra,

anthocyanin còn tạo cho các mô thực vật có màu từ đỏ đến tím, tạo nên màu sắc rực

rỡ của nhiều hoa, do đó rất quan trọng trong việc thu hút côn trùng. Cyaninidin-3-

21

glucozit là một anthocyanin khá phổ biến trong các loài thực vật cũng đã được

chứng minh là có tác dụng bảo vệ cây chống lại ấu trùng.

Đối với người

Tác dụng chống oxy hóa:

Các tác nhân oxy hóa trong cơ thể bao gồm các gốc tự do, oxy nguyên tử,

H2O2 và các oxit nitơ sinh ra trong quá trình trao đổi chất. Sự dư thừa các tác nhân

oxy hóa có thể dẫn đến sự phá hủy và làm rối loạn chức năng của các enzym, màng

tế bào và các gen, do đó có thể gây ra các bệnh viêm nhiễm, tim mạch, ung thư, lão

hóa. Phân tử anthocyanin chứa nhiều nối đôi liên hợp, đồng thời chứa các nhóm

hydroxyl ở các vị trí C-3 của vòng C, C-3’,-4’ và -5’ ở vòng B nên rất hiệu quả

trong việc bắt giữ gốc tự do và ngắt mạch phản ứng oxy hóa dây chuyền. Vì vậy,

các anthocyanin thể hiện hoạt tính chống oxy hóa mạnh. Hoạt tính chống oxy hóa

của các anthocyanidin mạnh hơn của các anthocyanin tương ứng và hoạt tính này

giảm khi số phân tử đường liên kết với anthocyanidin càng nhiều. Hoạt tính chống

oxy hóa của nhiều anthocyanin có thể tương đương với các chất chống oxy hóa

thương mại như tert-butylhydroquinone (TBHQ), butylated hydroytoluene (BHT),

butylated hydroxyanisole (BHA) và vitamin E.

Khả năng ngăn ngừa bệnh tim mạch:

Sự oxy hóa các lipoprotein mật độ thấp (LDL: low-density lipoprotein) tạo ra

các mảng bám cholesterol bị oxy hóa trên thành mạch máu, do đó dẫn đến chứng xơ

vữa động mạch và kết quả là gây ra các bệnh tim. Các nghiên cứu đã chứng minh

các anthocyanin có khả năng ngăn ngừa sự oxy hóa các lipoprotein cũng như làm

giảm sự keo tụ các phân tử cholesterol trên thành động mạch, do vậy có tác dụng

ngăn ngừa các bệnh tim mạch.

Khả năng ngăn ngừa bệnh ung thư:

Hoạt tính ngăn ngừa ung thư của các anthocyanin liên quan đến khả năng

chống oxy hóa, chống tăng sinh tế bào ung thư, tác dụng kháng viêm,.. Nhiều

nghiên cứu trên động vật đã cho thấy anthocyanin có hiệu quả ngăn ngừa nhiều loại

ung thư như ung thư đường tiêu hóa (bao gồm ung thư dạ dày, ung thư ruột, ung thư

vòm họng, ung thư thực quản), ung thư cột sống,…

22

b) Ứng dụng của anthocyanin

Trong công nghiệp thực phẩm

Anthocyanin là sắc tố tự nhiên có khả năng tạo ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho

các sản phẩm. Chúng đã được chứng minh là vừa an toàn cho người sử dụng vừa có

lợi cho sức khỏe. Do đó, anthocyanin ngày càng được sử dụng nhiều để làm chất

tạo màu (mã số E 163) trong nhiều loại thực phẩm như nước giải khát, rượu, thạch

rau câu, kem…

Trong y học

Anthocyanin còn là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quí giá nên nó

không chỉ để tạo màu trong thực phẩm mà còn được sử dụng trong y học. Từ lâu,

các anthocyanin đã được đưa vào thành phần của các bài thuốc cổ truyền của người

da đỏ Bắc Mỹ, người châu Âu, Trung Quốc dưới dạng lá, quả, rễ cây hay hạt phơi

khô. Các dịch chiết hay hỗn hợp giàu anthocyanin (tuy không phải ở dạng tinh

khiết) cũng đã được dùng để chữa các bệnh cao huyết áp, sốt, rối loạn chức năng

gan, kiết lỵ, tiêu chảy, các bệnh về hệ bài tiết như sỏi thận, nhiễm khuẩn đường tiết

niệu và các chứng cảm lạnh thông thường. Một số nghiên cứu còn cho thấy việc sử

dụng các dịch chiết anthocyanin giúp cải thiện thị lực, tăng cường tuần hoàn máu,

chống ung nhọt, bảo vệ các mô khỏi tác hại của tia tử ngoại và có tác dụng hữu hiệu

trong việc điều trị bệnh tiểu đường loại 2.

1.4. Tổng quan về các phương pháp chiết [9]

1.4.1. Các khái niệm cơ bản về quá trình chiết

Chiết là quá trình chuyển chất cần chiết rút trong nguyên liệu vào dung môi

và được thực hiện bằng khuếch tán phân tử và khuếch tán đối lưu.

Khuếch tán phân tử:

Là sự chuyển vật chất cần chiết rút từ pha này sang pha khác do sự chuyển

động nhiệt hỗn loạn trong môi trường tĩnh.

Khuếch tán phân tử theo định luật Fick I: 𝑑𝑚

𝑑𝑡= −𝐷𝑆

𝑑𝐶

𝑑𝑥

Trong đó: 𝑑𝑚

𝑑𝑡 : tốc độ hòa tan chất cần chiết

S: diện tích tiếp xúc giữa chất cấn chiết và dung môi

23

𝑑𝐶

𝑑𝑥 : gradient nồng độ

D: hệ số khuếch tán phân tử, phụ thuộc vào nhiệt độ (T), độ nhớt của dung môi (η)

và bán kính phân tử chất cần chiết (r) theo công thức Einstein:

D = 𝑘𝑇

6𝜋ɳ𝑟 (k: hằng số Boltzmann)

Như vậy, tốc độ khuếch tán phân tử càng mạnh khi chênh lệch nồng độ chất

cần chiết giữa 2 pha tiếp xúc nhau, diện tích bề mặt tiếp xúc giữ nguyên liệu và

dung môi càng lớn, nhiệt độ càng cao và kích thước phân tử chất cần chiết càng

nhỏ.

Khuếch tán đối lưu:

Là sự vận chuyển vật chất từ môi trường này sang môi trường khác trong

dòng chuyển động của chất lỏng ở chế độ chảy xoáy. Khuếch tán đối lưu là hình

thái di chuyến vật chất trong dung dịch ở phạm vi nhỏ.

Khuếch tán đối lưu theo định luật Sucarep: 𝑑𝑚

𝑑𝑡= 𝐵. 𝑆. 𝑑𝐶

Trong đó:

dm, dt, dC và S có ý nghĩa giống như công thức khuếch tán phân tử ở trên.

B: hằng số tốc độ khuếch tán đối lưu.

Trong khuếch tán phân tử sự di chuyển vật chất nhờ vào động năng của

chuyển động nhiệt phân tử. Trong khuếch tán đối lưu di chuyển vật chất nhờ vào

năng lượng bên ngoài dẫn tới. Khuếch tán phân tử và khuếch tán đối lưu được gọi là

khuếch tán nồng độ vì động lực của quá trình khuếch tán đều là do chênh lệch nồng

độ.

1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình chiết

Trong quá trình chiết, để đạt được vận tốc chiết và hiệu suất chiết cao, cần

lưu ý các yếu tố sau:

a) Chênh lệch nồng độ chất cần chiết ở trong nguyên liệu và dung môi phải lớn

Muốn vậy, nguyên liệu phải có lực hút nhỏ nhất đối với dung môi để tạo ra

nồng độ chất cần chiết trong dung môi phía trong nguyên liệu càng lớn thì quá trình

khuếch tán các phân tử chất cần chiết đi ra càng mạnh.

24

Tỷ lệ dung môi trên nguyên liệu phải lớn. Tuy nhiên phải ở mức độ hợp lý,

nếu tỷ lệ qúa lớn làm cho nồng độ chất cần chiết trong dung môi chiết rút thấp gây

khó khăn, cồng kềnh trong sản xuất.

Có thể lợi dụng nguyên lý ngược dòng hoặc thay đổi dung môi chiết nhiều

lần để tạo được sự chênh lệch nồng độ lớn

b) Hình thái, tính chất và cấu tạo của tổ chức nguyên liệu

Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào càng nhiều thì sự tiếp xúc giữa chất cần chiết

và dung môi càng tăng nên rút ngắn thời gian chiết và chiết triệt để hơn.

Kích thước càng nhỏ thì diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi

càng tăng, hiệu suất chiết tăng. Tuy nhiên cũng chỉ nên nhỏ tới mức nhất định vì

quá nhỏ nguyên liệu dễ bị vón lại các hạt mịn lắng đọng trên các lớp nguyên liệu.

Mặt khác, nguyên liệu quá nhỏ sẽ bị cuốn vào dịch chiết gây khó khăn cho quá trình

xử lý dịch chiết sau khi chiết.

Tính chất của nguyên liệu cũng ảnh hưởng lớn đến hiệu suất chiết. Khi chiết

bằng dung môi hữu cơ, độ ẩm nguyên liệu giảm thì tốc độ chiết tăng lên.

c) Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ chiết

Thời gian càng dài thì lượng chất khuếch tán tăng, nhưng thời gian phải có

giới hạn. Khi đạt được mức độ trích ly cao nhất nếu kéo dài thời gian thì sẽ không

mang lại hiệu quả kinh tế.

Nhiệt độ có tác dụng tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớt, do đó phân tử

chất hòa tan chuyển động dễ dàng khi khuếch tán giữa các phân tử dung môi. Tuy

nhiên, nhiệt độ tăng có giới hạn, vì nhiệt độ quá cao sẽ có thể phân hủy phân tử cần

chiết và gây khó khăn cho quá trình công nghệ.

d) Dung môi chiết

Dung môi chiết cần thỏa mãn các điều kiện sau:

Hòa tan chất cần chiết ở bất kì tỷ lệ nào.

Có nhiệt độ sôi thấp để dễ dàng tách dung môi ra khỏi dịch chiết.

Có thành phần hóa học ổn định, không phản ứng phụ với nguyên liệu.

Không độc hại, không ảnh hưởng sức khỏe và chất lượng sản phẩm.

Khó cháy nổ, an toàn cho quá trình sản xuất.

25

Không ăn mòn thiết bị.

Rẻ tiền, dễ kiếm, có khả năng sử dụng trong sản xuất.

Tuy nhiên hiện nay chưa có loại dung môi nào đáp ứng đầy đủ tất cả những

điều kiện trên. Do đó, tùy trường hợp chiết cụ thể để chọn dung môi cho phù hợp.

1.4.3. Các phương pháp chiết [9]

Dựa vào cách tiến hành, có thể chia thành các phương pháp chiết sau:

Chiết gián đoạn

Theo phương pháp này ta ngâm nguyên liệu vào dung môi. Sau một thời

gian nhất định, khi giữa dung môi và nguyên liệu đạt nồng độ chất cần thiết ở mức

độ cân bằng, tiến hành đổ dung môi cũ ra, thay dung môi mới vào. Cứ như thế cho

đến khi chiết hết chất cần chiết. Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, dễ thực

hiện. Nhược điểm là tốn công, tốn thời gian cũng như tốn dung môi chiết nên không

kinh tế, không phù hợp với quy mô sản xuất lớn.

Chiết bán liên tục

Nguyên lý của phương pháp này là dùng nhiều thiết bị chiết gián đoạn bố trí

thành một hệ thống liên hợp tuần hoàn nhằm mục đích giảm thời gian chiết, ít tốn

công hơn, tiết kiệm được nhiều dung môi hơn. Đối với phương pháp này quá trình

chiết thực hiện theo nguyên tắc dung môi đi từ nơi có nồng độ chất chiết cao đến

nồng độ chất chiết thấp.

Chiết liên tục

Nguyên lý là ngâm dung môi trong dòng chuyển động cùng chiều hay ngược

chiều của dung môi. Ưu điểm của phương pháp này là cho hiệu quả kinh tế cao,

thích hợp cho sản xuất công suất lớn, áp dụng cho quy mô công nghiệp. Tuy nhiên,

nhược điểm là thiết bị khá phức tạp, chi phí đầu tư lớn.

1.4.4. Vài kỹ thuật chiết hiện đại dùng để chiết xuất chất màu tự nhiên [9]

Chiết ngâm

Nguyên liệu sau khi được xử lý cho vào các bình đựng, cho tiếp dung môi

vào đậy nắp kín, ngâm trong bể điều nhiệt với thời gian nhất định, sau đó mở nắp

đuổi dung môi thu được dịch mong muốn.

Chiết shoxlet

26

Một số lưu ý khi sử dụng kỹ thuật chiết shoxlet:

Các hợp chất chiết được lưu trữ trong bình cầu, đến một lúc nào đó nồng độ

của chất đạt đến mức bão hòa thì cần phải thay dung môi mới.

Tùy trường hợp, việc chiết có thể kéo dài vài ngày. Muốn nghỉ, cần phải tắt

bếp trước, chờ thêm khoảng 30 phút mới tắt ống nước làm lạnh ống sinh hàn.

Khi thực hiện sư chiết với dung môi có nhiệt độ sôi thấp, phòng thí nghiệm ở

xứ nóng, cần lưu ý xem ống sinh hàn có đủ sức làm ngưng tụ hơi hay không, sẽ

thấy bốc khói ra khỏi hệ thống từ đầu trên cao của ống sinh hàn, trong trường hợp

đó cần tìm cách nối dài thêm hệ thống sinh hàn.

Ưu và nhược điểm:

o Ưu điểm:

Tiết kiệm dung môi, chỉ một lượng ít dung môi mà chiết kiệt được mẫu.

Không tốn các thao tác châm dung môi và lọc chiết như các kĩ thuật khác.

Chỉ cần cắm điện, mở nước hoàn lưu là thiêt bị sẽ thực hiện sự chiết.

Chiết kiệt hợp chất trong nguyên liệu vì ngyên liệu luôn được chiết liên tục

bằng dung môi tinh khiết.

o Nhược điểm:

Kích thước của thiết bị làm giới hạn lượng nguyên liệu cần chiết.

Trong quá trình chiết, các hợp chất chiết ra từ nguyên liệu được trữ lại trong

bình cầu, nên chúng luôn bị đun nóng ở nhiệt độ sôi của dung môi vì thế hợp chất

nào kém bền nhiệt dễ bị hư hại.

Chiết nhờ siêu âm (Ultrasound-assisted extraction)

Nguyên liệu được trộn với dung môi thích hợp rồi chiết bằng siêu âm. Nhiều

nghiên cứu cho thấy rằng siêu âm có khả năng phá vỡ màng tế bào của nguyên liệu,

do đó giúp cho xâm nhập của dung môi vào bên trong tế bào dễ dàng hơn. Ngoài ra,

siêu âm còn có tác dụng khuấy trộn mạnh dung môi, do đó gia tăng sự tiếp xúc của

dung môi với chất cần chiết và cải thiện đáng kể hiệu suất chiết.

Chiết siêu tới hạn (SFE: Supercritical Fluid Extraction)

Đây là phương pháp chiết được quan tâm nhiều nhất hiện nay trong lĩnh vực

chiết các hợp chất có hoạt tính sinh học từ nguyên liệu tự nhiên nhằm ứng dụng

trong công nghiệp dược phẩm và thực phẩm. Phương pháp này cho phép tự động

27

hóa quá trình chiết và hạn chế việc sử dụng các dung môi hữu cơ độc hại. Dung môi

chiết là một chất lỏng ở trạng thái siêu tới hạn, tức là ở nhiệt độ và áp suất cao hơn

điểm tới hạn của nó. Ở trạng thái này, chất lỏng có những tính chất đặc biệt như có

tính chịu nén cao, khuếch tán nhanh, độ nhớt và sức căng bề mặt thấp… Do đó, nó

có khả năng khuếch tán mạnh vào nền nguyên liệu tốt hơn nhiều so với các dung

môi thông thường, vì thế làm tăng hiệu suất chiết lên nhiều lần. Trong phương pháp

này, thường dùng CO2 trạng thái siêu tới hạn làm dung môi chiết (đôi khi trộn với

vài % dung môi phân cực nào đó như etanol, metanol, 2-propanol để làm tăng khả

năng hòa tan carotenoit của CO2), do đó nó cho phép chiết nhanh, chọn lọc, không

làm oxy hóa carotenoit và an toàn trong vận hành.

Chiết dung môi tăng tốc (ASE: Accelerated Solvent Extraction) hay chiết

dưới áp suất cao (PFE: Pressurized Fluid Extraction)

Đây cũng là một phương pháp chiết mới, cho phép chiết rất nhanh, tự động

hóa, hiệu quả và tiết kiệm dung môi. Nguyên tắc của nó tương tự như phương pháp

chiết Soxhlet cổ điển, ngoại trừ việc quá trình chiết được thực hiện ở nhiệt độ và áp

suất cao (nhưng vẫn dưới điểm tới hạn của dung môi sử dụng). Trong phương pháp

ASE, nguyên liệu cần chiết được xay nhỏ, làm khô (thường là đông khô), rồi nhồi

vào một ống chiết (extraction cell). Ống chiết này được đặt trong lò duy trì ở nhiệt

độ thích hợp (có thể điều chỉnh từ 40 – 200oC). Dung môi được bơm vào ống chiết

và giữ ở áp suất 10 -20 MPa trong vài phút (static time), sau đó dịch chiết được đẩy

vào một bình hứng bằng một thể tích dung môi mới (flush volume).

Quá trình được lặp lại vài lần (cycles). Cuối cùng, toàn bộ dịch chiết được

đẩy ra bằng một dòng khí trơ (N2).

Hình 1.10. Sơ đồ thiết bị chiết SFE

Hình 1.11. Sơ đồ thiết bị chiết ASE

28

1.5. Tình hình nghiên cứu, khai thác và sử dụng anthocyanin tự nhiên

Một số đề tài, công trình nghiên cứu về anthocyanin trong thời gian gần đây:

Huỳnh Thị Kim Cúc, Phạm Châu Huỳnh (2013). Xác định hàm lượng

anthocyanin trong một số nguyên liệu rau quả bằng phương pháp pH vi sai, Tạp chí

Khoa học & Công nghệ, Trường Đại học Đà Nẵng. Kết quả cho thấy một số nguyên

liệu có hàm lượng anthocyanin tương đối cao như: quả dâu ta 1,188 %; bắp cải tím

0,909%; lá tía tô 0,397%; trà đỏ 0,335%, vỏ nho 0,564%, vỏ cà tím 0,441%.

Kiều Thị Nhi, Nguyễn Tuấn Kiệt, Hoàng Thị Ngọc Nhơn (2017). Nghiên

cứu quy trình chiết tách anthocyanin hiệu quả từ hành tím, hành lá, tỏi tía, cần tây,

cần ta, Tạp chí Khoa học Công nghệ và Thực phẩm 12 (1) (2017) 100-107, Đại học

Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM. Kết quả thu nhận anthocyanin từ hành tím đạt

giá trị cao nhất trong nhóm nguyên liệu đã khảo sát.

Nguyễn Thị Trang (2011). Nghiên cứu chiết xuất chất màu anthocyanin từ

cây Cẩm, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Nha Trang. Kết quả xác định được một

số thành phần hóa học cơ bản của lá Cẩm như sau: Hàm lượng nước 78.32%,

anthocyanin tổng số 39272 ( mg/kg khô), hiệu suất chiết anthocyanin từ lá Cẩm

bằng phương pháp ngâm chiết ở 100oC và phương pháp siêu âm ở 80

oC gần như

nhau và khá cao (93-96%).

Nguyễn Thị Hiền và các cộng sự (2013). Nghiên cứu chiết tách anthocyanin

từ Hibiscus Sabdariffa - ứng dụng để sản xuất giấy chỉ thị phát hiện nhanh hàn the

trong thực phẩm, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Nông nghiệp Hà Nội.

Kết quả nghiên cứu sản xuất được giấy chỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực

phẩm có ngưỡng tối thiểu tốt hơn và độ nhạy tương tự như giấy nghệ.

1.5.1. Tình hình trên thế giới

Trên thế giới chất màu anthocyanin thường được thu nhận từ dịch chiết của

quả nho, vỏ nho, bắp cải đỏ, củ cải đỏ, … Hỗn hợp anthocyanin sử dụng rộng rãi

nhất trong thực phẩm là anthocyanin từ vỏ nho (E163 (i)) và anthocyanin chiết xuất

từ quả nho đen (E163 (iii)). Hiện nay, bắp cải đỏ (Brassica oleracea L.) cũng được

xem là nguồn anthocyanin tự nhiên có giá trị do có khả năng trồng với diện tích lớn,

có thể thu hoạch quanh năm, tạo ra màu hồng sáng ở pH thấp và màu hồng/tím hoa

29

cà ở pH trung tính, không có mùi lạ, bền với nhiệt và ánh sáng hơn so với các

anthocyanin chiết từ các nguồn tự nhiên khác như vỏ nho, quả nho đen, …

Trong thực tế anthocyanin chủ yếu được chiết xuất dưới dạng thô để sử dụng

trong thực phẩm do việc tinh chế anthocyanin khá khó khăn. Sản phẩm anthocyanin

thương mại có thể ở dưới dạng dịch chiết cô đặc hay ở dạng bột khô (bằng cách trộn

dịch chiết anthocyanin cô đặc với chất mang thích hợp rồi sấy phun).

Hình 1.12. Một số dạng sản phẩm anthocyanin thương mại

Hiện nay trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu về đặc điểm hình

thái và tác dụng trong nông nghiệp, cũng như y học của cây hoa đậu biếc. Theo tác

giả Niral Kumar Singh cùng các cộng sự, thì cây hoa đậu biếc có rất nhiều dược

tính tốt: khả năng chống oxy hoá, chống ung thư, phòng bệnh tiểu đường … [23].

Nghiên cứu của tác giả Kamkean N., Wilkinson J. M. cũng chỉ ra rằng trong dịch

chiết của hoa đậu biếc có chứa chất chống oxy hoá và có thể ứng dụng trong sản

xuất dược mỹ phẩm [18]. Tại Thái Lan dịch chiết từ hoa đậu biếc đã được ứng dụng

sản xuất gel bôi mắt chống nếp nhăn.

1.5.2. Tình hình trong nước

Ở nước ta, điều kiện khí hậu không thuận lợi lắm cho việc phát triển các

vùng nguyên liệu truyền thống để sản xuất chất màu anthocyanin như các nước

vùng ôn đới. Gần đây, chúng ta cũng đã di thực và thương mại hóa một số loài thực

vật giàu anthocyanin như nho đỏ, nho đen, bắp cải tím, … Tuy nhiên, với sản lượng

30

còn hạn chế, các nguyên liệu này chủ yếu chỉ dùng làm thực phẩm tươi hay đồ uống

(rượu vang, nước ép quả nho, …).

Các anthocyanin chiết từ hoa đậu biếc tạo nên màu xanh rất đẹp (trong môi

trường trung tính), dễ tan trong nước nên thuận tiện cho việc sử dụng làm chất màu

thực phẩm. Do vậy, hoa đậu biếc đã được sử dụng lâu đời trong dân gian để tạo

màu tím rất đẹp cho thực phẩm (trà hoa đậu biếc, xôi hoa đậu biếc, …). Ngoài ra,

hoa đậu biếc khá dễ trồng, sinh trưởng và phát triển tốt ở nhiều địa phương trong

nước lại không đòi hỏi kỹ thuật canh tác phức tạp và chi phí đầu tư. Có thể nói, hoa

đậu biếc là một trong các nguồn anthocyanin tự nhiên đầy triển vọng, cần được khai

thác sử dụng ở nước ta. Tuy nhiên, việc nghiên cứu sản xuất chất màu anthocyanin

từ hoa đậu biếc chưa được quan tâm nhiều.

Vì vậy, việc khảo sát khả năng sử dụng dung môi chiết có nhiệt độ sôi thấp

hơn để chiết anthocyanin từ hoa đậu biếc là điều rất cần thiết để có thể đi đến sản

xuất công nghiệp và ứng dụng chất màu này trong thực tế.

Đề tài này sẽ nghiên cứu và so sánh hiệu quả chiết chất màu anthocyanin từ

hoa đậu biếc trồng ở Việt Nam bằng phương pháp ngâm chiết và phương pháp

soxlet sử dụng các dung môi nước và etanol. Từ đó, chọn lựa quy trình thích hợp

cho việc chiết anthocyanin từ nguồn nguyên liệu này.

31

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu

2.1.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm Nghiên Cứu Khoa Học bộ

môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Công nghệ kỹ thuật – Nông nghiệp công nghệ

cao, trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu.

Thời gian thực hiện 12 tháng.

2.1.2. Nguyên vật liệu nghiên cứu

a) Nguyên liệu và cách chuẩn bị

Nguyên liệu hoa đậu biếc có nguồn gốc thuộc tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Hoa

mua về được rửa nhẹ nhàng cho sạch bụi, để ráo.

Chuẩn bị nguyên liệu tươi: rửa nhẹ, để ráo.

Chuẩn bị nguyên liệu khô: Hoa tươi sau khi làm sạch được đem đi sấy đến

độ ẩm 5-6% ở nhiệt độ 55oC, cắt nhỏ 2-3mm.

b) Hóa chất sử dụng

Etanol 70o Maltodextrin 4-6%

NaOH 10% HCl 10%

c) Dụng cụ - thiết bị

Máy sấy Bể điều nhiệt

Máy do pH Máy quan phổ UV – Vis (Spectronic 200)

Tủ lạnh Thiết bị cô quay chân không

Cân phân tích

2.2. Bố trí thí nghiệm

2.2.1. Quy trình đề xuất để chiết tách chất màu từ hoa đậu biếc

32

Hình 2.1. Quy trình chiết tách màu anthocyanin từ hoa đậu biếc

Thuyết minh quy trình

Xử lý: Hoa đậu biếc sau khi thu mua được loại bỏ hoa dập, úng, đem rửa qua

nước, để ráo, sau đó đem sấy ở nhiệt độ 55oC đến độ ẩm 5-6%.

Chiết: Tiến hành chiết chất màu anthocyanin bằng dung môi, sử dụng

phương pháp chiết thích hợp.

Nguyên liệu

Xử lý

Lọc

Ngâm chiết

Ngâm trong dung môi

Cô đuổi dung môi

Bổ sung maltodextrin

Sấy phun

Đóng gói, bảo quản

33

Lọc: loại bỏ bã chiết và các tạp chất không tan để thu lấy dịch chiết.

Cô đuổi dung môi: Dịch chiết thu được đem cô đuổi dung môi dưới áp suất

thấp, nhiệt độ không quá 60oC nhằm hạn chế sự phân hủy chất màu anthocyanin bởi

nhiệt và ánh sáng.

Bổ sung maltodextrin: Sau khi dịch chiết anthocyanin được cô đặc đến nồng

độ chất khô xác định, tiến hành bổ sung maltodextrin với tỷ lệ thích hợp cho việc

sấy phun.

Sấy phun: hỗn hợp anthocyanin-maltodextrin được đem đi sấy phun ở điều

kiện: nhiệt độ 140 - 160oC, tốc độ vòi phun 350ml/giờ, gió 0.40m

3/phút, áp suất 15

- 16×10

kPa, nồng độ chất khô từ 15% trở lên hoặc ít nhất 5% maltodextrin trong

dung dịch đem sấy phun để thu bột màu anthocyanin.

Đóng gói – Bảo quản: Sản phẩm bột màu anthocyanin từ hoa đậu biếc được

đem đóng gói trong bao bì kín, bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát và tránh ánh

sáng trực tiếp.

2.2.2. Khảo sát sự ảnh hưởng của hệ dung môi đến khả năng trích ly chất màu từ

hoa đậu biếc

a) Mục đích thí nghiệm

Khảo sát khả năng trích ly anthocyanin của các hệ dung môi khác nhau, từ

đó tìm ra hệ dung môi có khả năng trích ly tối ưu nhất. Do bột màu sản xuất ra được

ứng dụng vào chế biến thực phẩm, đồng thời giúp người sản xuất đơn giản hóa quá

trình sản xuất nên đề tài nghiên cứu hướng đến khảo sát những dung môi thường

được dùng phổ biến, an toàn và dễ dàng xử lý trong quá trình sản xuất.

Khảo sát dung môi:

Nước

Cồn với nồng độ 70o

b) Chuẩn bị thí nghiệm

Chuẩn bị mẫu hoa đậu biếc

Chuẩn bị dung môi như trên

c) Tiến hành thí nghiệm

34

Hình 2.2. Bố trí thí nghiệm chọn dung môi thích hợp

Thí nghiệm được bố trí và tiến hành như hình 2.2, với nhân tố thay đổi là hệ

dung môi và 3 lần lặp lại. Tổng số thí nghiệm là 6. Dịch màu sau khi trích ly được

để vào các ống nghiệm và quan sát màu qua các khoảng thời gian 6h, 12h,18h. Trên

cơ sở này biết được loại dung môi nào giúp bền màu và lựa chọn dung môi thích

hợp trong quá trình chiết.

d) Chỉ tiêu theo dõi

Màu của anthocyanin trong mỗi dịch chiết qua các mốc thời gian khác nhau.

2.2.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến khả năng trích ly

anthocyanin


Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ cồn đến khả năng trích ly anthocyanin,

từ đó tìm ra nồng độ dung môi có khả năng trích ly tối ưu nhất.

Khảo sát nhân tố nồng độ ethanol trích ly với nồng độ tăng dần từ 40o đến

70o (mỗi giá trị nồng độ khảo sát hơn kém nhau 10

o).

Etanol 70o Nước

Lọc

So sánh màu Dung môi thích hợp

Ngâm chiết ở điều kiện thường

và điều kiện nhiệt độ 60oC

Hoa đậu biếc

35



Chuẩn bị các nồng độ dung môi


Hình 2.3. Bố trí thí nghiệm chọn nồng độ dung môi thích hợp

Thí nghiệm được bố trí và tiến hành như hình 2.3, với 1 nhân tố thay đổi là

nồng độ dung môi và lặp lại 3 lần. Tổng số thí nghiệm là 15. Dịch màu sau khi trích

ly được tiến hành đo quang phổ hấp thụ nhằm xác định nồng độ của dịch màu trong

dịch chiết.

40o 50

o 60

o 70

o

Ngâm chiết (bể điều nhiệt, 60oC)

Lọc Nồng độ etanol

thích hợp

Thêm etanol với nồng độ thay đổi

Hoa đậu biếc

80o

Dịch chiết Đo độ hấp thụ

36


Hàm lượng chất màu anthocyanin trong mỗi dịch chiết.

2.2.4. Khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến màu của anthocyanin từ hoa đậu biếc


Khảo sát sự đổi màu của anthocyanin trong các môi trường pH khác nhau.

Từ đó xác định được khoảng pH bền màu anthocyanin.



Chuẩn bị HCl 10% và NaOH 10% để hiệu chỉnh pH.


Hình 2.4. Bố trí thí nghiệm chọn pH thích hợp


dãy pH (pH từ 1-14). Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần, tổng số thí nghiệm là 15. Quan

sát cảm quan bằng mắt, để qua đêm xem màu của anthocyanin bị biến đổi theo dãy

pH như thế nào, từ đó chọn pH tối ưu nhất có thể làm bền màu anthocyanin.

Hoa đậu biếc

Chiết

(nhiệt độ phòng, dung

môi thích hợp)

So sánh màu bằng

mắt

Quan sát màu, để

qua đêm

pH thích hợp

Lọc

Dịch chiết Hiệu chỉnh pH

(pH = 1-14)

37


Màu của anthocyanin với pH tương ứng.

2.2.5. Khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi đến khả năng trích ly


Khảo sát khả năng trích ly anthocyanin từ hoa đậu biếc theo các tỉ lệ của

nguyên liệu/ dung môi (hoa đậu biếc/ etanol), từ đó tìm ra tỷ lệ dung môi có khả

năng trích ly tối ưu nhất.

Bảng 2.1. Tỷ lệ nguyên liệu/etanol

Stt mHoa(g) VEtanol(ml) Tỷ lệ

1 10 50 1:5

2 10 80 1:8

3 10 100 1:10

4 10 120 1:12

5 10 150 1:15

6 10 200 1:20

7 10 250 1:25



Chuẩn bị dung môi theo tỷ lệ như bảng 2.1


Thí nghiệm được bố trí và tiến hành như hình 2.5, với nhân tố thay đổi là tỷ

lệ nguyên liệu/dung môi và lặp lại 3 lần. Tổng số thí nghiệm 21. Dịch màu sau khi

trích ly được tiến hành đo quang phổ hấp thụ nhằm xác định nồng độ của dịch màu

trong dịch chiết.

38

Hình 2.5. Bố trí thí nghiệm chọn tỷ lệ nguyên liệu/dung môi thích hợp



2.2.6. Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng trích ly anthocyanin từ hoa

đậu biếc


Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng trích ly anthocyanin từ hoa

đậu biếc, từ đó tìm ra nhiệt độ cho khả năng trích ly cao nhất.

1:15 1:05 1:12

Thêm dung môi chiết thích hợp

1:08

Thay đổi tỷ lệ nguyên

liệu/dung môi

1:25 1:10 1:20

Ngâm chiết (1h,

60oC)

Lọc

Dịch chiết

Đo độ hấp thụ So sánh hiệu quả

chiết

Tỷ lệ

nguyên liệu/dung

môi thích hợp

Hoa đậu biếc

39

Khảo sát nhân tố nhiệt độ trích ly, với nhiệt độ tăng dần từ 40oC đến 80

oC

(mỗi giá trị nhiệt độ khảo sát hơn kém nhau 10oC).


Thí nghiệm 6 được tiến hành dựa trên điều kiện tối ưu của các thí nghiệm

trên.

Được tiến hành trong bể điều nhiệt với các giá trị nhiệt độ tương ứng.


Hình 2.6. Bố trí thí nghiệm chọn nhiệt độ chiết thích hợp

Thí nghiệm được bố trí và tiến hành như hình 2.6, thí nghiệm tiến hành với 1

nhân tố thay đổi là nhiệt độ. Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần với từng nhiệt độ

tương ứng. Tổng số thí nghiệm là 15 thí nghiệm. Tiến hành xác định nồng độ dịch

chất màu sau khi chiết.

Đo độ hấp thụ 40oC

Chiết

(dung môi, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi,

phương pháp chiết thích hợp)

70oC

Nhiệt độ chiết

Dịch chiết Lọc

80oC 50

oC 60

oC

So sánh hiệu suất

chiết

Nhiệt độ chiết

thích hợp

Hoa đậu biếc

40



2.2.7. Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian đến khả năng trích ly anthocyanin từ

hoa đậu biếc


Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian đến khả năng trích ly anthocyanin, từ

đó tìm ra thời gian cho khả năng trích ly cao nhất.

Khảo sát nhân tố thời gian của quá trình trích ly với khoảng thời gian khảo

sát từ 1 giờ đến 5 giờ (mỗi giá trị thời gian khảo sát hơn kém nhau 1 giờ).


Thí nghiệm 7 được tiến hành dựa trên cơ sở các điều kiện tối ưu của 6 thí

nghiệm trên.



thời gian trích ly. Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần với từng thời gian tương ứng,

tổng số thí nghiệm là 15 thí nghiệm. Tiến hành xác định nồng độ dịch chất màu sau

khi chiết.

41

Hình 2.7. Bố trí thí nghiệm chọn thời gian chiết thích hợp



2.2.8. Khảo sát sự ảnh hưởng của phương pháp chiết đến khả năng trích ly

anthocyanin


Khảo sát khả năng trích ly anthocyanin theo hai phương pháp: ngâm chiết và

shoxhlet. Từ đó chọn ra phương pháp chiết tối ưu nhất.


Chuẩn bị nguyên liệu, dung môi

Hoa đậu biếc

1h

Chiết

(dung môi, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi,

phương pháp chiết và nhiệt độ thích hợp)


chiết

Đo độ hấp thụ

2h

Thời gian chiết

Lọc

Thời gian chiết

thích hợp

Dịch chiết

3h 4h 5h

42


Hình 2.8. Bố trí thí nghiệm chọn phương pháp chiết thích hợp

Thí nghiệm được bố trí và tiến hành như hình 2.8, với nhân tố thay đổi là

phương pháp chiết và lặp lại 3 lần. Tổng số thí nghiệm là 6. Dịch màu sau khi trích

ly được đo độ hấp thụ để chọn loại nguyên liệu phù hợp.



2.2.9. Khảo sát sự ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng trích ly anthocyanin từ

hoa đậu biếc


Khảo sát sự ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng trích ly anthocyanin.


Chuẩn bị mẫu hoa đậu biếc.

Thí nghiệm này được thực hiện dựa vào điều kiện thời gian tối ưu ở thí

nghiệm trên.

Ngâm chiết (bể điều

nhiệt, 60oC)

Shoxhlet

Lọc

Dịch chiết

Đo độ hấp thụ So sánh hiệu suất

chiết

Phương pháp chiết

thích hợp

Hoa đậu biếc

43



số lần chiết.

Điều kiện chiết:

- Lần 1: nhiệt độ, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi, thời gian chiết

theo giá trị xác định ở các thí nghiệm trên

- Lần 2, lần 3: Sau chiết lần 1, lọc lấy dịch sau đó cho dung môi

vào phần bã chiết tiếp. Điều kiện nhiệt độ theo giá trị xác định ở

thí nghiệm trên, thời gian và lượng dung môi giảm một nửa.

Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần, tổng số thí nghiệm là 12. Tiến hành xác

định nồng độ dịch chất màu sau khi chiết để chọn số lần chiết tối ưu nhất.

Hình 2.9. Bố trí thí nghiệm chọn số lần chiết thích hợp



Hoa đậu biếc

Lọc

Số lần chiết

Chiết

(các điều kiện chiết tối ưu)

1 lần 2 lần 3 lần

Đo độ hấp thụ


chiết

Số lần chiết

thích hợp

Dịch chiết tổng

44

2.2.10. Khảo sát sự ảnh hưởng hàm lượng maltodextrin đến chất lượng bột

hoa đậu biếc sau khi sấy phun


Khảo sát các yếu tố khi sấy phun để chọn điều kiện tối ưu nhất cho ra lượng

bột chất lượng nhất.


Chuẩn bị mẫu cao của dịch chiết.

Maltodextrin để làm chất mang khi sấy phun.


Thí nghiệm được tiến hành sau khi xác định được các điều kiện chiết tối ưu.

Trong đó có 3 yếu tố cần khảo sát là khối lượng cao, tỉ lệ phần trăm maltodextrin và

lượng nước pha loãng cao. Giữ nguyên khối lượng cao, lượng nước pha loãng và

thay đổi lượng maltodextrin xem màu của bột sau khi sấy thay đổi như thế nào.

Sấy phun 3 mẫu, mỗi mẫu lấy 13ml cao ở dạng sệt cho vào 500ml nước.

Lượng maltodextrin thay đổi lần lượt của mỗi mẫu là 20g, 25g, 30g. tương ứng với

4%, 5%, 6% của dung dịch sấy phun.

d) Chỉ số theo dõi

Độ ẩm của bột.

Màu và độ mịn của bột.

2.2.11. Nghiên cứu ứng dụng bột màu sấy phun của hoa đậu biếc vào một số loại

thực phẩm


Khảo sát màu của 1 số loại thực phẩm sau khi phối trộn bột hoa đậu biếc

vào. Từ đó chọn tỉ lệ phối trộn thích hợp.


Chuẩn bị một số loại thực phẩm như: rau câu, xôi, chè trôi nước, …

45

c) Tiến hành theo dõi

Phối trộn bột vào khi nấu theo nhiều tỉ lệ khác nhau. Số gam của bột vẫn giữ

nguyên, thay đổi số gam nguyên liệu của món ăn. Sau đó chọn tỉ lệ phối trộn cho ra

màu đẹp nhất và có lợi nhất.


Màu của thực phẩm đã được ứng dụng bột hoa đậu biếc.

Số lượng của thực phẩm được ứng dụng với số gam bột tương ứng.

2.2.12. Khảo sát sự ảnh hưởng của bột và cao hoa đậu biếc đến một số loại vi sinh

vật dùng trong chế biến thực phẩm


Khảo sát sự ảnh hưởng của bột hoa đậu biếc đến một số vi sinh vật thường

được dùng bổ sung vào thực phẩm như Saccharomyces cerevisiae, Lactobacilus, …

từ đó khuyến cáo đến người dùng khi sử dụng bột màu cho một số loại thực phẩm

có chứa vi sinh vật đó.


Chuẩn bị mẫu bột và cao.

Chuẩn bị 1 số loại vi sinh vật như: lactic, nấm men và môi trường nuôi cấy.


Nuôi cấy vi sinh vật trong môi trường dinh dưỡng của đĩa thạch, sau khi

chúng phát triển mạnh cho vào môi trường TSB trong ống nghiệm. Khoảng 12-14h,

sau đó khi ống nghiệm đục đem ly tâm lấy phần đục rồi pha loãng với nước cất vô

trùng đến độ đục thích hợp. Sau đó, cấy trang lên đĩa thạch với môi trường dinh

dưỡng thích hợp của từng vi sinh vật. Gắn giấy kháng khuẩn sau khi đã nhúng vào

cao và dung dịch bột hoa đậu biếc với các nồng độ pha loãng. Đọc kết quả sau 12-

14 giờ.


Vòng kháng khuẩn của vi sinh vật.

46

2.3. Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình nghiên cứu em đã sử dụng các phương pháp:

2.3.1. Phương pháp xử lý và bảo quản nguyên liệu

Hoa đậu biếc tươi sau khi thu mua được đem ngay về phòng thí

nghiệm, rửa nhẹ cho sạch, để ráo. Sau đó đem sấy ở nhiệt độ 55oC đến độ ẩm

5-6%, cắt nhỏ 2-3mm và bảo quản trong túi kín để dùng cho các thí nghiệm.

2.3.2. Phương pháp định tính thành phần cao

Khảo sát sự hiện diện của Steroid – triterpenoid

Thuốc thử Liebermann – Burchard:

Anhidrid acetic 1 ml

H2SO4 đậm đặc

Nếu xuất hiện màu lục, hồng, cam hoặc đỏ và bền là phản ứng dương tính.

Thực nghiệm: Lấy 1 ml dịch alcol cho vào ống nghiệm, nhỏ từ từ đến hết 1 ml

dung dịch H2SO4 đậm đặc vào ống nghiệm.

Khảo sát sự hiện diện của Alkaloid

Thuốc thử Wagner:

I2 1,27g

KI 2 g

H2O vừa đủ 100 ml

Nếu có alkaloid sẽ xuất hiện tủa màu nâu.

Thực nghiệm: Cho vào ống nghiệm 1 ml dịch alcol, nghiêng ống và nhỏ từ từ từng

giọt thuốc thử theo thành ống nghiệm, để yên, quan sát.

Khảo sát sự hiện diện của Flavonoid

Thuốc thử Flavnoid:

Với dung dịch FeCl3 bão hòa: Nếu tạo thành dung dịch màu xanh đen là

phản ứng dương tính.

47

Thực nghiệm: Cho vào ống nghiệm 1 ml dung dịch alcol, nghiêng ống và nhỏ từ từ

từng giọt thuốc thử theo thành ống nghiệm, để yên, quan sát.

Khảo sát sự hiện diện của saponin

Định tính khả năng tạo bọt của saponin trong môi trường acid, base:

Thuốc thử:

HCl 0,1N

NaOH 0,1N

Ống 1: 5 ml HCl 0,1 N (pH = 1) và 3 giọt dung dịch acol chứa mẫu thử.

Ống 2: 5 ml NaOH 0,1 N (pH = 13) và 3 giọt dung dịch alcol chứa zqsmẫu

thử.

Bịt miệng ống nghiệm và lắc mạnh cả hai ống nghiệm trong 1 phút và để

yên, quan sát chiều cao cột bọt trong cả hai ống nghiệm.

Nếu cột bọt trong cả hai ống nghiệm cao bằng nhau và cột bọt có độ bền như

nhau, có thể có saponin triterpenoid.

Nếu ống pH = 13 cột bọt cao hơn nhiều so với ống pH = 1, có thể có saponin

steroid.

2.3.3. Phương pháp xác định tính kháng khuẩn

Các bước tiến hành xác định khả năng kháng khuẩn/kháng nấm của màu:

a) Cách pha loãng

Chiết ở điều kiện tối ưu (chiết khối lượng nhiều để dùng).

Cô quay chân không để thu cao (cô quay đến dạng sệt để có thể lấy ra được)

– cho vào cốc/ đĩa đem đi sấy ở nhiệt độ 60-70oC.

Cao chiết: pha loãng bằng dung dịch DMSO 5%.

1g cao chiết + 10 ml DMSO = nồng độ 0,1 g/ml = 100 mg/ml

Nồng độ dùng thử nghiệm để xác định vòng kháng khuẩn: 100mg/ml, 200

mg/ml, 300mg/ml, 400mg/ml, 500mg/ml (tùy loại cao), cần khảo sát nhiều để lựa

chọn.

b) Chuẩn bị môi trường

Môi trường Hansen lỏng và đặc cho nấm men.

48

Môi trường lỏng và đặc cho lactic.

Môi trường MP (môi trường dinh dưỡng – cao thịt peptone – rắn và lỏng).

Môi trường TSB, môi trường MHA.

Tất cả dụng cụ dùng cần phải khử trùng bằng autoclave hoặc dùng tủ sấy

1600C

, 2 giờ.

Đĩa giấy đường kính 6 mm.

c) Xác định vòng kháng khuẩn/kháng nấm

Bước 1. Tăng sinh VSV từ ống gốc sang môi trường lỏng MP (môi trường

dinh dưỡng cao thịt peptone). Thời gian 12-24 giờ, điều kiện nhiệt độ 370C nếu là vi

khuẩn. Còn nếu là nấm men thì trong môi trường Hansen lỏng.

Cách tiến hành: hút 1 ml hoặc chọn 1 vài khuẩn lạc khỏe.

Bước 2. Cấy trên môi trường thạch MP hoặc MHA đối với vi khuẩn, còn với

nâm men trên môi trường Hansen đặc.

Bước 3. Chọn 2-3 khuẩn lạc đẹp cấy vào môi trường lỏng TSB. Thời gian

12-24h. Còn nấm men chọn vài khuẩn lạc cho vào nước cất đã khử trùng rồi so với

ống đục sau đó cấy trang lên môi trường Hansen – cho đĩa như bước 5) (hoặc có thể

thử các bước 4,5 giống vi khuẩn để xem có lên không)

Bước 4. Ly tâm ống VSV của môi trường TSB sau nuôi cấy 24h, bỏ phần

nước ở trên, sau đó cho nước cất đã khử trùng vào. So sánh với ống nghiệm này với

ống độ đục McFarland đã chuẩn bị.

Bước 5. Nếu xác định vòng kháng khuẩn thì hút 100 l cấy trang lên môi

trường thạch MHA, để khô, cho đĩa giấy 6mm và nhỏ 10 l dung dịch cao theo

nồng độ pha loãng khác nhau. Kháng dương dùng kháng sinh tetracylin hoặc

ampicillin hoặc penicillin (đối chứng + với vi khuẩn gram -) nồng độ 10 g/ml, đối

với nấm men dùng nystanin. Đối chứng âm là dung dịch DMSO

Bước 6. Sau 12-24 giờ đo kết quả vòng kháng khuẩn = D- d (D – đường kính

vòng lớn, d – đường kính đĩa giấy).

2.3.4. Phương pháp phân tích cảm quan [5]

Phân tích cảm quan là kỹ thuật sử dụng các cơ quan cảm giác của con người

để tìm hiểu, mô tả và định lượng các tính chất cảm quan của hoa đậu biếc như màu

49

sắc, hình dạng, mùi và cấu trúc. Phương pháp dựa trên phép thử cho điểm chất

lượng tổng hợp sản phẩm TCVN 3215-79.

Đánh giá cảm quan bột màu hoa đậu biếc ngoài mục đích phân tích sản phẩm

theo các tính chất cảm quan vốn có còn bao hàm cả nội dung thị hiếu đối với các

tính chất hoặc đối với chính sản phẩm.

Kết quả của một phép thử cảm quan lên sản phẩm bột màu đối với một chỉ

tiêu nào đó thường được lượng hóa bằng điểm hay bằng lời đều là kết quả đánh giá

chỉ tiêu đó khi đã phân tích sản phẩm để hiểu hết bản chất của từng chỉ tiêu.

Hội đồng đánh giá cảm quan gồm 5 thành viên:

1. Nguyễn Thị Ngọc Hiền

2. Trương Thị Mỹ Loan

3. Huỳnh Thị Châu Trâm

4. Đoàn Thị Tường Oanh

5. Nguyễn Thị Trang Thi

Tất cả thành viên hội đồng đều là sinh viên lớp DH15TP, ngành Công nghệ

thực phẩm, đã trải qua môn học về đánh giá cảm quan thực phẩm nên có kiến thức

cơ bản, đáp ứng điều kiện cần thiết để trở thành cảm quan viên.

Cách tiến hành đánh giá:

Chia nhỏ các mẫu sản phẩm ra đĩa, sao cho các đĩa đều nhau. Mã hóa

mẫu. sau đó, ghi mã số ký hiệu để nhận biết từng mẫu rồi chuyển cho từng

thành viên của hội đồng đánh giá cảm quan. Các cảm quan viên tiến hành

đánh giá cảm quan của mẫu theo từng chỉ tiêu quy định trong bảng 2.2 rồi cho

điểm vào phiếu kết quả.

- Về cấu trúc: tiến hành đánh giá về độ tơi, độ mịn. Các cảm quan

viên tiến hành quan sát bằng mắt và dùng tay ấn để đánh giá độ tơi

của sản phẩm.

- Về màu sắc: các cảm quan viên tiến hành quan sát bằng mắt đề

đánh giá màu sắc sản phẩm.

50

- Về mùi vị: dùng các giác quan như vị giác, khứu giác, cảm nhận và

đánh giá mùi vị sản phẩm.

Trong quá trình đánh giá cảm quan của nhiều mẫu sản phẩm, các cảm

quan viên phải được thanh vị bằng nước sau mỗi lần đánh giá mẫu.

Bảng 2. 2. Điểm chất lượng sản phẩm bột màu từ hoa đậu biếc

Các chỉ tiêu

Hệ số

trọng

lượng

Điểm số

chất lượng Mô tả

Trạng thái 1,2

0 Bột màu ướt, vón cục to và nhiều, không tơi

1 Bột vón cục nhiều, không tơi, hơi ướt

2 Bột vón cục vừa, không tơi

3 Bột vón cục ít, không tơi

4 Bột không bị vón cục, không tơi

5 Bột không vón cục, tơi

Vị 0.8

0 Đắng do cháy khi sấy phun nhiệt độ cao

1 Ngăm ngăm đắng do cháy

2 Không có vị rõ ràng

3 Vị ngọt đậm

4 Vị hơi ngọt

5 Vị ngọt thanh

Màu sắc 0.8

0 Màu tím đậm

1 Màu tím vừa

2 Màu tím nhạt

3 Màu tím xanh

4 Màu xanh đậm

5 Màu xanh dương

Mùi 1.2

0 Mùi khét

1 Mùi lạ

2 Không có mùi rõ ràng

3 Mùi của maltodextrin

4 Mùi hơi thơm maltodextrin, có mùi hoa

đậu biếc

5 Mùi đặc trưng của hoa đậu biếc

51

2.3.5. Phương pháp cô quay chân không

Mục đích nhằm cô đuổi dung môi, thu cao chiết để thuận tiện cho việc bảo

quản mẫu và sấy phun.

Bay hơi chân không giữ vai trò chủ đạo bởi vì trong một hệ kín, áp suất giảm

dẫn tới làm giảm nhiệt độ sôi của các thành phần trong nó. Các thành phần trong

mẫu dung dịch được cô quay bay hơi để loại bỏ dung môi mong muốn từ mẫu dịch

chiết, nó được ứng dụng trong quá trình tách chiết môt hợp chất tự nhiên hay đơn

giản chỉ trong một bước của tổng hợp hợp chất hữu cơ. Dung môi hòa tan có thể

được loại bỏ nếu nhiệt độ không vượt quá nhiệt độ cho phép. Nhiệt độ cho phép phụ

thuộc vào độ sôi của hợp chất, chất tan và dung môi.

2.3.6. Phương pháp xác định hàm lượng anthocyanin bằng phương pháp vi sai [1],

[3], [4], [6], [8], [10]

Hàm lượng anthocyanin được xác định theo phương pháp pH vi sau và được

tính quy theo cyaniding-3-glucoside, vì đây là sang phổ biến của anthocyanin trong

tự nhiên.

Phương pháp pH vi sai dựa vào sự chuyển đổi thành các cấu trúc khác nhau

theo pH của các sắc tố anthocyanin và thể hiện rõ qua các phổ hấp thu khác nhau

tương ứng. Tại pH = 1 các anthocyanin tồn tại ở dạng oxonium hoặc flavium có độ

hấp thụ cực đại, còn ở pH = 4.5 thì chúng lại ở dạng carbinol không màu. Tất cả

phép cácpheps đo độ hấp thu bằng máy đo quang phổ đựợc thực hiện ở bước song

520 nm (là bước song cực đại của anthocyanin đo được) và 700 nm.

Sử dụng hóa chất và thiết bị:

Hóa chất: dung dịch đệm KCl, 0.025M, pH = 1 và dung dịch đệm

NaCH3COO.3H2O, 0.4M, pH= 4.5.

Thiết bị: máy đo ph, máy đo quang phổ khả kiến, cuvet thủy tinh, bình định

mức 25ml, pipet chia vạch và có các dung tích thích hợp.

Hàm lượng anthocyanin trong dịch trích ly theo cyanidin-3-glucoside.

add (mg/l) = 𝐴.𝑀𝑊.𝐷𝐹.103

𝜀.𝑙

Trong đó:

52

add: Hàm lượng anthocyanin trong dịch trích ly (mg/l)

A = (Amax – A700nm)pH 1.0 - (Amax – A700nm)pH 4.5

MW = 449.2 g/mol: KLPT cyanidin-3-glucoside

DF: Độ pha loãng

l: Bề dày cuvet (cm)

= 26900: Hệ số hấp thụ phân tử (l.mol-1

.cm-1

)

2.3.7. Phương pháp xác định hiệu xuất chiết

Dịch chiết thô được đem đi cô đuổi dung môi bằng máy cô quay chân không

và sấy ở nhiệt độ 60oC đến độ ẩm khoảng 4-5%, sau đó đem xác định khối lượng

(mchế phẩm). Khối lượng nguyên liệu (mnguyên liệu) cho các thí nghiệm 10g, độ ẩm

nguyên liệu khoảng 5-6%. Hiệu suất chiết được tính theo công thức sau:

H(%) = 𝑚𝑐ℎế 𝑝ℎẩ𝑚

𝑚𝑛𝑔𝑢𝑦ê𝑛 𝑙𝑖ệ𝑢x100

2.3.8. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu

Tất cả các thí nhiệm đều được lặp lại 3 lần. Kết quả thể hiện trong báo cáo là

trung bình của 3 lần lặp lại.

Microsoft Excel: Thống kê dữ liệu, trong đó có cả thống kê một cách

trực quan dựa vào bảng, biểu đồ, dashboard…

Sử dụng phần mềm ANOVA để xử lý số liệu với giá trị độ tin cậy (P) và

giá trị độ lệch chuẩn.

53

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN

3.1. Ảnh hưởng của các yếu tố trích ly

3.1.1. Ảnh hưởng của hệ dung môi đến khả năng trích ly anthocyanin từ hoa đậu

biếc

Trong quá trình trích ly, yếu tố ảnh hưởng quan trọng nhất đến hàm lượng

chất cần trích là hệ dung môi được sử dụng trong quá trình trích ly. Chính vì vậy mà

thí nghiệm đầu tiên của đề tài là nghiên cứu tìm ra hệ dung môi an toàn, có khả

năng trích ly được hàm lượng anthocyanin cao nhất từ hoa đậu biếc.

Anthocyanin là chất phân cực nên tan tốt trong dung môi phân cực. Việc lựa

chọn dung môi thích hợp khi trích ly sẽ thu được hàm lượng anthocyanin cao nhất.

Kết quả xác định dung môi chiết được trình bày trên các hình 3.1 – hình 3.8.

Hình 3.1. Mẫu nước chiết ở

nhiệt độ 60oC

Hình 3.2. Mẫu nước chiết ở

nhiệt độ 60oC sau 12h

Hình 3.3. Mẫu nước chiết ở nhiệt độ

thường

Hình 3.4. Mẫu nước chiết ở nhiệt độ

thường sau 12h

54

Kết quả trên cho thấy:

Mẫu sử dụng dung môi nước chiết ở nhiệt độ thường hay chiết ở nhiệt độ sôi

đều bị biến đổi sang màu tím sau 12h -18h. Mẫu chiết bằng dung môi cồn ở hai điều

kiện chiết khác nhau vẫn giữ được màu.

Theo tác giả Anna Bakowxka Barczak (2005) chỉ ra rằng, trên gốc aglucon

của anthocyanin có mang điện tích dương nên các anthocyanin có khả năng nhận H+

hoặc OH- nên làm thay đổi màu sắc của anthocyanin, khi tăng nhóm OH

- màu của

anthocyanin chuyển theo hướng sắc màu xanh. Trên cơ sở này ta có thể giải thích

hiện tượng khi triết bằng ethanol thì màu xanh của dung dịch giữ được lâu hơn khi

chiết bằng nước là do chất màu anthocyanin đã nhận OH- từ ethanol.

Hình 3.5. Mẫu cồn chiết ở nhiệt độ

60oC


60oC sau 12h


thường


thường sau 12h

55

Vì vậy, dung môi etanol 70o được sử dụng để trích ly anthocyanin trong các

thí nghiệm tiếp theo. Đây là hệ dung môi rẻ tiền, thân thiện với môi trường và tương

đối an toàn cho người sử dụng.

3.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến khả năng trích ly anthocyanin từ hoa

đậu biếc

Chúng ta cần khảo sát yếu tố nồng độ vì ở các nồng độ dung môi khác nhau

nó sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất trích ly thu được. Kết quả được thể hiện trong

bảng 3.1 và hình 3.9 dưới đây.

Bảng 3.1. Kết quả thống kê hàm lượng anthocyanin sau khi trích ly với các nồng

độ dung môi khác nhau

Hình 3.9. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu suất chiết anthocyanin

20.29 20.30 20.37 20.79

17.77

16

16.5

17

17.5

18

18.5

19

19.5

20

20.5

21

21.5

40 50 60 70 80

Hiệ

u s

uất

chiế

t (%

)

Nồng độ dung môi (độ)

56

Qua kết quả ở bảng 3.1 và hình 3.9, ta thấy độ hấp thụ anthocyanin thu được

tăng dần theo từng nồng độ dung môi tương ứng và cao nhất tại nồng độ etanol 70o,

nhưng sau đó thì giảm xuống nhanh khi tăng nồng độ cồn lên 80o.

Việc hàm lượng anthocyanin tăng dần khi chiết ở nồng độ 40o đến 70

o có thể

giải thích là do anthocyanin bản chất là chất hữu cơ đa vòng nên việc tăng nồng độ

dung môi chiết ảnh hưởng đến việc hóa tan anthocyanin.

Tuy nhiên, anthocyanin cũng là một chất phân cực nên tan tốt trong dung

môi phân cực, mà etanol là một chất phân cực yếu. Vì thế khi ta tăng nồng độ etanol

quá cao làm cho tính phân cực của hệ dung môi giảm [9], dẫn đến khả năng hòa tan

anthocyanin thu được sau trích ly cũng giảm theo. Đó là lý do vì sao ban đầu khi ta

tăng nồng độ % etanol trong hệ thì hàm lượng anthocyanin thu được tăng liên tục và

đạt cao nhất tại nồng độ 70o rồi sau đó giảm trong khi nồng độ etanol tiếp tục tăng.

Vì vậy, chúng tôi chọn etanol 70o là nồng độ dung môi thích hợp để chiết

anthocyanin.

3.1.3. Ảnh hưởng của pH đến màu của anthocyanin từ hoa đậu biếc

Ở từng giá trị pH khác nhau, màu của anthocyanin sẽ thay đổi theo từng giá

trị pH tương ứng.

Hình 3.10. Màu sắc anthocyanin của hoa đậu biếc ở môi trường

pH từ 1-14

Kết quả ở hình 3.10 cho thấy, ở pH thấp (pH=1 và pH=2) thì màu dịch chiết

bền và có màu đỏ, khi tăng lên (pH=3-5) thì các anthocyanin kém bền màu và có

màu tím do anthocyanin tồn tại dưới dạng base quinon; khi pH=6-8 thì anthocyanin

tồn tại dưới dạng quinondal anhydro nên có màu xanh đậm; khi pH=9-11 thì các

anthocyanin có sự chuyển đổi từ xanh đạm sang vàng tạo nên màu xanh lá,

57

anthocyanin có màu vàng và đậm dần ở pH=12-14 vì anthocyanin tồn tại dưới dạng

chalcon.

Dịch chiết được cho vào các ống nghiệm, quan sát màu và lựa chọn màu phù

hợp. Dải màu từ màu tím đến xanh đậm là màu nhóm mong mong muốn. Kết quả

thu được như hình sau.

Hình 3.11. Dãy đổi màu của anthocyanin trong pH (ph = 5÷9)

Từ kết quả của hình 3.10 và hình 3.11 cho thấy:

Ở pH = 5 và pH = 6, anthocyanin có màu xanh tím

Ở Ph = 7, anthocyanin có màu xanh biếc đậm

Ở pH = 8 và pH = 9, anthocyanin có màu xanh dương

Dung môi ethanol dùng để chiết có giá trị pH gần 7. Do đó để thuận tiện cho

quá trình chiết không cần sử dụng chất điều chỉnh pH, chúng tôi chọn giá trị pH = 7

để chiết và thu màu xanh đậm từ hoa đậu biếc.

3.1.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến khả năng trích ly

Động lực của quá trình trích ly là do sự chênh lệch gradiant nồng độ giữa cấu

tử trích ly trong nguyên liệu và dung môi. Sự vận chuyển chất tan từ bên trong tế

bào thực vật ra bên ngoài dung môi qua con đường khuếch tán là chủ yếu. Sự

khuếch tán này sẽ giúp cho quá trình chiết rút các cấu tử cần trích ly từ trong

nguyên liệu vào dung môi xảy ra nhanh và triệt để hơn. Do đó lượng dung môi khác

nhau sẽ dẫn đến hàm lượng chất tan được chiết rút ra là khác nhau. Vì vậy chúng ta

cần khảo sát tỉ lệ nguyên liệu và dung môi để chọn tỉ lệ thích hợp nhất cho ra hiệu

suất trích ly cao nhất.

58

Kết quả nghiên cứu xác định ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến

hiệu suất chiết anthocynin được thể hiện ở bảng 3.2 và hình 3.12.

Bảng 3.2. Kết quả thống kê hàm lượng anthocyanin sau khi trích ly với các tỉ lệ

nguyên liệu/dung môi khác nhau

Hình 3.12. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu suất chiết

anthocyanin

Qua kết quả bảng 3.2 và hình 3.12 ta thấy, hiệu suất chiết giảm dần từ tỉ lệ

1:05 (23.45%) xuống còn 21.74% ở tỉ lệ 1:25. Nhưng ở hai tỉ lệ 1:05 và 1:08 dung

môi ít không đủ ngập hết nguyên liệu và chênh lệch hiệu suất của hai tỉ lệ này với tỉ

lệ 1:10 không quá lớn 0.14% (1:08 ÷ 1:10) và 0.2% (1:05 ÷ 1:10).

23.45 23.39 23.25

22.93

22.51 22.44

21.74

20.5

21

21.5

22

22.5

23

23.5

24

1:05 1:08 1:10 1:12 1:15 1:20 1:25

Hiệ

u s

uất

chiế

t (%

)

Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi (g/ml)

59

Vì vậy, chọn tỉ lệ 1:10 để trích ly anthocyanin trong suốt quá trình nghiên

cứu.

3.1.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng trích ly anthocyanin từ hoa đậu biếc

Sau dung môi, nhiệt độ là yếu tố tiếp theo cần được quan tâm trong quá trình

trích ly. Khi nhiệt độ tăng sẽ làm giảm độ nhớt đồng thời làm tăng vận tốc khuếch

tán. Do đó, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển các chất hòa tan từ

nguyên liệu vào dung môi [9]. Tuy nhiên, chất màu anthocyanin dễ bị phá hủy bởi

nhiệt độ cao vì vậy cần phải khảo sát nhiệt độ trích ly phù hợp để thu được hàm

lượng anthocyanin trong dịch chiết cao nhất.

Bảng 3.3. Kết quả thống kê hàm lượng anthocyanin sau khi trích ly ở các nhiệt

độ khác nhau

Hình 3.13. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất chiết anthocyanin

18.16 20.22

24.19

17.80 17.05

0

5

10

15

20

25

30

40 50 60 70 80

Hiệ

u s

uất

chiế

t (%

)

Nhiệt độ (oC)

60

Hiệu suất chiết anthocyanin chịu ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ. Thực vậy,

các kết quả nghiên cứu ở bảng 3.3 và hình 3.13 cho thấy:

Nhiệt độ chiết tăng từ 40 ÷ 50oC thì hàm lượng anthocyanin thu được tăng,

hiệu suất chiết tăng từ 18.16 ÷ 20.22%.

Nhiệt độ chiết tăng từ 50 ÷ 60oC, hàm lượng anthocyanin thu được sau trích

ly tăng nhanh và đạt cao nhất, hiệu suất chiết tăng từ 20.22 ÷ 24.19%. Đây là

khoảng nhiệt độ thu được anthocyanin hiệu quả nhất.

Nhiệt độ tăng từ 60 ÷ 80oC, hàm lượng anthocyanin thu được sau trích ly

giảm nhanh. Hiệu suất chiết bắt đầu giảm từ 24.19% (60oC) xuống còn 17.80%

(70oC), tiếp tục giảm xuống còn 17.05% (80

oC).

Việc thay đổi hàm lượng anthocyanin do thay đổi nhiệt độ chiết có thể được

giải thích như sau: Khi nhiệt độ tăng thì khả năng hoạt hóa của các phân tử tăng dẫn

đến quá trình khuếch tán anthocyanin từ hoa đậu biếc tăng nên hàm lượng

anthocyanin thu được sau trích ly tăng. Sau đó nhiệt độ tiếp tục tăng, hàm lượng

anthocyanin thu được đạt cao nhất. Do anthocyanin dễ bị phân hủy bởi nhiệt độ cao

nên khi ta tăng nhiệt độ (>60oC) thì bắt đầu có sự phân hủy anthocyanin và khi

nhiệt độ lên cao (80oC) thì quá trình phân hủy anthocyanin diễn ra mạnh mẽ, dẫn

đến giảm hàm lượng anthocyanin trong dịch chiết sau trích ly.

Vì vậy, chọn nhiệt độ trích ly là 60oC, là nhiệt độ thích hợp cho quá trình

trích ly anthocyanin từ hoa đậu biếc.

3.1.6. Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng trích ly anthocyanin từ hoa đậu biếc

Quá trình trích ly anthocyanin cũng phụ thuộc vào thời gian trích ly. Nếu

thời gian quá ngắn, không đủ để dung môi hòa tan hết anthocyanin trong nguyên

liệu. Ngược lại, thời gian quá dài ảnh hưởng đến độ tinh khiết của sản phẩm cần

trích ly, do dung môi có thể hòa tan các chất khác trong nguyên liệu, mặc khác nếu

kéo dài thời gian trích ly có thể làm giảm lượng anthocyanin trích ly được do

anthocyanin có thể bị phân hủy do tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian dài.

Sau các khoảng thời gian trích ly khác nhau ta thu được kết quả ở bảng 3.4

và hình 3.14.

61

Bảng 3.4. Kết quả thống kê hàm lượng anthocyanin sau khi trích ly với các khác

khoảng thời gian khác nhau

Hình 3.14. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất chiết anthocyanin

Dựa vào kết quả thống kê ở bảng 3.4 và đồ thị ở hình 3.14 ta thấy rằng:

Thời gian tăng từ 1 ÷ 2h thì hàm lượng anthocyanin thu được tăng, hiệu suất

tăng từ 21.33 ÷ 22.67%.

Thời gian tăng từ 2 ÷ 5h, hàm lượng anthocyanin thu được sau trích ly bắt

đầu giảm. Hiệu suất chiết giảm từ 22.67% (2h) xuống còn 21.46% (3h), 21.04%

(4h), 19.96% (5h).

Như vậy, 2h là khoảng thời gian thích hợp để thu được hàm lượng

anthocyanin cao, mặc khác có thể rút ngắn được thời gian trích ly.

21.33

22.67

21.46

21.04

19.96

18.5

19

19.5

20

20.5

21

21.5

22

22.5

23

1 2 3 4 5

Hiệ

u s

uất

chiế

t (%

)

Thời gian (h)

62

3.1.7. Ảnh hưởng của phương pháp chiết đến khả năng trích ly anthocyanin từ hoa

đậu biếc

Phương pháp chiết thích hợp sẽ thu được lượng anthocyanin nhanh và hiệu

quả. Trong thí nghiệm này em chiết bằng 2 phương pháp đó là phương pháp soxhlet

và phương pháp ngâm chiết ở 60oC bằng bể điều nhiệt. Điều kiện chiết cụ thể cho

hai phương pháp chiết như sau: 10g nguyên liệu, tỷ lệ nguyên liệu: dung môi cồn là

1:10, thời gian chiết 2 giờ, nhiệt độ dung môi 60oC.

Kết quả nghiên cứu thu được ở bảng 3.5 và hình 3.15.

Bảng 3.5. Kết quả thống kê hàm lượng anthocyanin sau khi trích ly bằng hai

phương pháp khác nhau

Hình 3.15. Ảnh hưởng của phương pháp chiết đến hiệu suất chiết anthocyanin

Dựa vào kết quả thống kê ở bảng 3.5 và đồ thị ở hình 3.15 ta thấy, phương

pháp chiết anthocyanin bằng bể điều nhiệt cho hiệu suất cao hơn rất nhiều so với

phương pháp chiết bằng shoxhlet.

9.96

26.67

0

5

10

15

20

25

30

chiết shoxhlet chiết ngâm

Hiệ

u s

uất

chiế

t (%

)

Phương pháp chiết

63

Khi chiết bằng phương pháp shoxhlet thì yêu cầu nhiệt độ chiết phải cao và

thời gian chiết phải đảm bảo đủ lâu mới trích ly được anthocyanin hiệu quả. Ngoài

ra việc chiết bằng phương pháp soxhlet thường áp dụng với nguyên liệu có kích

thước nhỏ, thường nguyên liệu ở dạng bột hoặc dạng kích thước nhỏ, trong khi ở thí

nghiệm này chúng tôi chiết trong thời gian ngắn 2h và nguyên liệu ở dạng cắt nhỏ

nên hiệu suất chiết bằng phương pháp soxhlet không cao. Còn khi chiết ngâm bằng

bể điều nhiệt thì nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với dung môi nên khả năng khuếch

tán chất màu tốt hơn. Do đó, chiết bằng bể điều nhiệt là phương pháp chiết hiệu quả

hơn so với chiết bằng phương pháp soxlet và cũng thuận tiện khi áp dụng vào thực

tiễn sản xuất.

3.1.8. Ảnh hưởng của số lần chiết đến khả năng trích ly anthocyanin từ hoa đậu

biếc

Kết quả nghiên cứu xác định ảnh hưởng của số lần chiết đến hiệu suất chiết

anthocynin được thể hiện ở bảng 3.6 và hình 3.16.

Bảng 3.6. Kết quả thống kê hàm lượng anthocyanin sau khi trích ly với số lần

chiết khác nhau

Hình 3.16. Ảnh hưởng của số lần chiết đến hiệu suất chiết anthocyanin

23.31

14.98

9.8

0

5

10

15

20

25

1 2 3

Hiệ

u s

uất

ch

iết

Số lần chiết

64

Qua kết quả trên ta thấy rằng, chiết lần 1 có hiệu suất cao (23.31%). Sau đó

hiệu suất giảm nhanh khi chiết lần 2 (14.98%) và lần 3 (9.8%). Nguyên nhân là sau

lần chiết thứ nhất lượng chất màu trong nguyên liệu đã được chiết triệt để nên hiệu

suất cao, ở hai lần chiết sau lượng chất màu còn lại không đáng kể nên hiệu suất

thấp.

Tuy nhiên ở lần chiết thứ 2 hiệu suất đạt được không quá thấp (14,98%),

nhưng hàm lượng anthocyanin rất thấp. Tuy nhiên, để tận dụng triệt để nguyên liệu,

tránh láng phí có thể chọn chiết 2 lần (chiết lần 1 + chiết lần 2) cho quy trình chiết

chất màu từ hoa đậu biếc.

3.1.9. Ảnh hưởng của hàm lượng maltodextrin đến chất lượng bột màu hoa đậu

biếc

Lượng maltodextrin của từng mẫu sấy phun khác nhau sẽ cho ra màu và khối

lượng của bột trong từng mẫu khác nhau.

Hình 3.17. Màu của từng loại bột với khối lượng maltodextrin tương ứng

Sau khi sấy phun độ ẩm của 3 mẫu từ 4 ÷ 5%, độn mịn tương đối giống nhau

nhưng màu thì khác nhau rõ rệt.

Dựa vào kết quả trên ta thấy:

Mẫu thứ nhất chứa 20g maltodextrin có màu xanh đậm nhất, nhưng lượng

bột ít (10.9g).

Mẫu thứ hai chứa 25g maltodextrin có màu xanh nhạt hơn mẫu thứ nhất và

đậm hơn mẫu thứ ba, khối lượng bột sau khi sấy là (13.8g).

65

Mẫu thứ ba chứa 30g maltodextrin có màu xanh nhạt, tuy khối lượng bột

nhiều (14.5g) nhưng quá trình sấy lâu hơn hai mẫu trên.

Do vậy, chọn điều kiện sấy là 25g (5%) maltodextrin là thích hợp và đạt hiệu

quả kinh tế.

3.2. Định tính anthocyanin

Kết quả khảo sát sự hiện diện của một số hợp chất có trong hoa đậu biếc.

Khảo sát trên hai mẫu: mẫu bột màu và mẫu dung dịch ngay sau khi chiết ở

điều kiện tối ưu.

Hình 3.18. Định tính mẫu bột

màu

Hình 3.19. Định tính dung

dịch chiết

Trong đó:

a: Định tính carbonhydrate, dung dịch xuất hiện màu hồng bền => phản ứng

dương tính.

b, c: Định tính saponin, không có bọt xuất hiện trong ống nghiệm => không

có sự hiện diện của saponin.

d: Định tính flavonoid, dung dịch xuất hiện màu xanh đen => phản ứng

dương tính.

e: Định tính alkaloid, dung dịch xuất hiện kết tủa màu nâu => có sự hiện diện

của alkaloid.

66

f: Định tính steroid-triterpenoid, dung dịch xuất hiện màu hồng => phản ứng

dương tính.

g: Mẫu đối chứng.

Từ kết quả của hình 3.18 và hình 3.19, ta kết luận được sự hiện diện của các

hợp chất có trong hoa đậu biếc ở bảng 3.7.

Bảng 3.7. Bảng định tính mẫu hoa đậu biếc

Carbonhydrate Saponin Flavonoid Alkaloid

Steroid-

triterpenoid

Mẫu bột

màu + - + + +

Mẫu

dung dịch

chiết

+ - + + +

3.3. Nghiên cứu ứng dụng bột màu sấy phun của hoa đậu biếc vào một số

loại thực phẩm

Kết quả khảo sát loại bột phù hợp giúp màu sản phẩm đẹp và đem lại hiệu

quả kinh tế cao.

Hình 3.20. Ứng dụng của mẫu bột

chứa 20g maltodextrin

Hình 3.21. Ứng dụng của mẫu bột

chứa 25g maltodextrin

67

Hình 3.22. Ứng dụng của mẫu bột chứa 30g maltodextrin

Dựa vào kết quả từ hình 3.20 ÷ 3.22 ta thấy rằng, sản phẩm chứa 20g và 25g

maltodextrin có màu xanh tươi, bắt mắt hơn mẫu chứa 30g maltodextrin. Sản phẩm

chứa 20g và 25g có màu gần giống nhau.

Do đó, chọn mẫu bột chứa 25g maltodextrin giúp tăng tăng hiệu quả kinh tế.

Kết quả khảo sát tỷ lệ bột khi ứng dụng vào một số loại thực phẩm

Ứng dụng làm rau câu:

Cố định lượng nước và lượng bột màu, thay đổi số gam bột rau câu với tỷ lệ:

100ml nước, 0,3g bột màu, số gam bột rau câu thay đổi trong 3 mẫu lần lượt là 2g,

4g và 6g.

Hình 3.23. Sản phẩm chứa 2g bột

rau câu


rau câu

68

Hình 3.25. Sản phẩm chứa 6g bột rau câu

Từ kết quả trên ta thấy rằng, sản phẩm chứa 6g bột rau câu có màu rất nhạt,

không đạt giá trị cảm quan. Sản phẩm chứa 4g bột rau câu có màu xanh vừa phải,

gây ấn tượng với người nhìn. Còn sản phẩm chứa 2g bột rau câu có màu rất đậm,

hiệu suất kinh tế không cao.

Do đó, chọn tỉ lệ 4g bột rau câu, 100ml nước với 0,3g bột màu là thích hợp.

Ứng dụng vào xôi:

Cố định lượng bột màu, thay đổi số gam nếp theo tỷ lệ: 0,5g bột màu, số gam

nếp thay đổi trong 3 mẫu lần lượt là: 40g, 50g và 60g.

Cân bột màu, cho vào 1 ít nước để hòa tan bột màu, sau đó cho vào nếp đã

được ngâm, trộn đều để khoản 15 phút để màu thấm vào nếp. Hấp chín được sản

phẩm ở hình 3.26 – 3.28.

Hình 3.26. Sản phẩm chứa 40g nếp Hình 3.27. Sản phẩm chứa 50g nếp

69

Hình 3.28. Sản phẩm chứa 60g nếp

Dựa vào kết quả trên ta thấy, sản phẩm chứa 40g và 50g nếp có màu xanh

đậm. Sản phẩm chứa 60g nếp có màu xanh vừa phải.

Do đó, chọn tỉ lệ 0,5g bột màu với 60g nếp là thích hợp, màu đẹp có giá trị

cảm quan tốt.

Ứng dụng vào bánh bò:

Cố định lượng bột màu, thay đổi số gam bột bánh bò đã pha sẵn theo tỷ lệ:

0,15g bột màu, bột bánh bao thay đổi trong hai mẫu lần lượt là 40g và 50g.


bánh bò


bánh bò

Dựa vào kết quả của hình 3.29 và hình 3.30 ta thấy rằng, độ nở của hai sản

phẩm là giống nhau. Nhưng sản phẩm chứa 40g bột bánh bò có màu đậm, đạt giá trị

cảm quan hơn.

Do vậy, chọn tỷ lệ 0,15g bột màu trong 40g bột bánh bò pha sẵn là thích hợp.

70

Ứng dụng vào bánh bao:

Cố định lượng bột bánh bao, thay đổi lượng bột màu theo tỷ lệ:

50g bột bánh bao, lượng bột màu thay đổi trong 3 mẫu lần lượt là: 0,8g, 1g, 1,2g.

Hình 3.31. Bánh bao sau khi tạo hình

Hình 3.32. Bánh bao chứa 0,8g bột

màu

Hình 3.33. Bánh bao chứa 1g bột màu

Hình 3.34. Bánh bao chứa 1,2g bột màu

71

Từ kết quả trên cho thấy, khi ứng dụng bột hoa đậu biếc vào bánh bao vẫn

giữ được màu xanh. Trong đó mẫu bánh bao chứa 1g bột màu có màu xanh vừa

phải nên chọn tỷ lệ 1g bột màu với 50g bột bánh bao là thích hợp.

Khi ứng dụng bột hoa đậu biếc vào bánh bò và bánh bao, bánh vẫn nở. Điều

đó chứng tỏ bột màu hoa đậu biếc có thể ứng dụng vào các sản phẩm có chứa men

vi sinh.

3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của bột và cao boa đậu biếc đến một số loại vi

sinh vật dùng trong chế biến thực phẩm

Thực hiện hai nghiên cứu:

Nghiên cứu ảnh hưởng của bột màu trong môi trường dinh dưỡng nuôi cấy

của nấm men và vi khuẩn Lactic.

Nghiên cứu khả năng kháng nấm/kháng khuẩn của bột màu.

Hình 3.35. Môi trường lỏng vi khuẩn

Lactic

Hình 3.36. Môi trường hansen của

nấm men

Từ kết quả của hình 3.35 và 3.36 ta thấy rằng, lactic làm đục ống ngiệm và

nấm men vẫn phát triển mạnh mẽ khi có bột màu trong môi trường dinh dưỡng của

chúng.

72

Hình 3.37. Khả năng kháng nấm men

của bột màu

Hình 3.38. Khả năng kháng nấm men

của cao chiết

Hình 3.39. Khả năng kháng lactic của

bột màu

Hình 3.40. Khả năng kháng lactic của

cao chiết

Trong đó:

1: Nồng độ pha loãng 1600mg/ml của bột màu hay cao chiết.




5: Kháng sinh tetracylin.

6: Kháng sinh ampicillin.

7: Mẫu DMSO đối chứng.

73

Dựa vào kết quả từ hình 3.37 ÷ 3.40 ta thấy, nấm men và lactic vẫn phát triển

mạnh, không có vòng kháng khuẩn trong đĩa thạch.

Do đó, bột màu không kháng nấm men và vi khuẩn Lactic. Nên bột sử dụng

được trong sản phẩm chứa hai vi sinh vật đó.

3.5. Quy trình hoàn thiện cho trích ly chất màu anthocyanin từ hoa đậu biếc

Hình 3.41. Quy trình hoàn thiện trích ly chất màu anthocyanin từ hoa đậu biếc

Ngâm chiết

Lọc

Thu dịch chiết

Cô đuổi dung môi

Dịch chiết anthocyanin

thô cô đặc

Bổ sung 5%

maltodextrin

Sấy phun

Hoa đậu biếc

Xử lý

Thu bã

lần 1

Bột màu

anthocyanin Đóng gói, bảo quản

74

3.6. Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm

Sau khi khảo sát tất cả các thí nghiệm và chọn được thông số thích hợp em

thực hiện quy trình đề xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm. Hiệu xuất thu được

sau khi chiết theo quy trình hoàn thiện đạt được là 10% (tính theo khối lượng cao).

Việc tiến hành đánh giá xếp loại chất lượng sản phẩm bột màu bằng phương pháp

cảm quan theo TCVN3215-79. Kết quả được trình bày như sau:

Bảng 3.8. Kết quả đánh giá chất lượng bột màu anthocyanin từ hoa đậu biếc

Chỉ tiêu

chất lượng

Điểm của các thành viên

A B C D E

Tổng

số

điểm

Điểm

trung

bình

Hệ số

quan

trọng

Điểm

có

trọng

lượng

Màu sắc 4 3 4 4 3 18 3.6 1.2 4.32

Mùi 3 4 4 3 3 17 3.4 0.8 2.72

Vị 3 4 3 3 4 17 3.4 0.8 2.72

Trạng thái

(độ mịn,

tơi, khô)

5 4 4 5 4 22 4.4 1.2 5.28

Tổng 4.0 15.04

Dựa vào kết quả ở bảng 3.8 ta có, điểm chung 15.04=15 và căn cứ vào điểm

trung bình chưa có trọng lượng của các chỉ tiêu (cột 8 – điểm trung bình) và tiến

hành đối chiếu so sánh với mục 4.8 của TCVN 3215 – 79 ta có mẫu bột hoa đậu

biếc đạt loại trung bình về các chỉ tiêu cảm quan.

75

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. Kết luận

Sau quá trình khảo sát trích ly để thu nhận bột màu anthocyanin với hàm

lượng cao từ hoa đậu biếc (Clitoria ternatean), chúng tôi thu được các kết quả sau:

Điều kiện thích hợp cho quá trình trích ly là:

Dung môi được sử dụng: etanol

Nồng độ dung môi: etanol 70o

Phương pháp trích ly: ngâm chiết

Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/10

Nhiệt độ trích ly: 60oC

Thời gian trích ly: 2h

Số lần trích ly: 2 lần

Điều kiện thích hợp cho quá trình sấy phun là:

Bổ sung 5% maltodextrin

Nhiệt độ đầu vào: 160oC

Nhiệt độ đầu ra: 70oC

Tốc độ vòi phun: 350ml/giờ

Gió: 0.40m3/phút

Áp suất: 15 - 16×10

kPa

Độ ẩm bột màu: 4 - 5%

Anthocyanin được ứng dụng để tạo màu xanh biếc cho một số thực phẩm

như: rau câu, xôi, bánh bao, bánh bò. Và có thể sử dụng anthocyanin trong thực

phẩm chứa vi khuẩn Lactic và men vi sinh.

Anthocyanin của hoa đậu biếc không ảnh hưởng đến một số loại vi sinh vật

dùng trong chế biến thực phẩm.

4.2. Kiến nghị

Quá trình nghiên cứu này được thực hiện trong quy mô phòng thí nghiệm với

kiến thức và thời gian còn hạn chế. Do đó, chúng tôi xin đưa ra một số kiến nghị

như sau:

76

Nghiên cứu sâu hơn quá trình chiết tách anthocyanin từ hoa đậu biếc từ đó

tìm ra phương pháp bảo quản phù hợp.

Nghiên cứu các chỉ tiêu để đưa anthocyanin vào danh mục chất màu thực

phẩm theo chỉ tiêu Việt Nam.

Đánh giá hoạt tính sinh học của anthocyanin từ hoa đậu biếc.

Định danh một số hợp chất khác trong hoa đậu biếc để đánh giá khả năng

dược liệu của hoa này.

Nghiên cứu phân lập hợp chất anthocyanin bằng phương pháp sắc ký cột để

xác định các thành phần các chất có trong hợp chất màu anthocyanin.

Nghiên cứu về độc tính của anthocyanin.

77

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng việt

[1] Huỳnh Thị Kim Cúc, Phạm Châu Huỳnh (2013). Xác định hàm lượng

anthocyanin trong một số nguyên liệu rau quả bằng phương pháp pH vi sai, Tạp chí

Khoa học & Công nghệ, Trường Đại học Đà Nẵng.

[2] Huỳnh Thị Thanh (2011). Anthocyanin và những nguyên liệu chứa anthocyanin,

Đồ án môn học, Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM.

[3] Kiều Thị Nhi, Nguyễn Tuấn Kiệt, Hoàng Thị Ngọc Nhơn (2017). Nghiên cứu

quy trình chiết tách anthocyanin hiệu quả từ hành tím, hành lá, tỏi tía, cần tây, cần

ta, Tạp chí Khoa học công nghệ và Thực phẩm 12 (1) (2017) 100-107, Trường Đại

học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM.

[4] Lê Thị Mùi (2004). Thí nghiệm phân tích định lượng, Trường Đại học Sư

Phạm, Đại học Đà Nẵng.

[5] Lê Thị Mùi (2009). Kiểm nghiệm và phân tích thực phẩm, Trường Đại học Đà

Nẵng.

[6] Nguyễn Đình Triệu (2001). Bài tập và thực hành các phương pháp phổ, NXB

Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[7] Nguyễn Thị Trang (2011). Nghiên cứu chiết xuất chất màu anthocyanin từ cây

Cẩm, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Nha Trang.

[8] Nguyễn Tấn Lực (2014). Nghiên cứu sự ảnh hưởng pH đến màu, độ bền màu

và ứng dụng của anthocyanin từ bắp cải tím, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Bà

Rịa – Vũng Tàu.

[9] Nguyễn Thị Tố Nga (2001). Cơ sở lý thuyết và ứng dụng của các quá trình

chiết, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM.

[10] Nguyễn Thị Tuyết Trâm, Nguyễn Thị Chí Linh (2017). Xác định hàm lượng

anthocyanin trong một số rau quả bằng phương pháp pH vi sai, Đồ án tốt nghiệp,

Đại học Lạc Hồng.

Tiếng anh

[11] Anna Bakowska-Barczak (2005). Acylated Anthocyanins as Stable, Natural

Food Colorants – A Review, Pol. J. Food Nutr. Sci., Vol. 14/55, No 2, pp. 107-116.

[12] Andersen R.A (2005). Algal culturing techniques. Elsevier/Academic Press,

Burlington, Mass, pp. 226.

78

[13] Delgado-Vargas, F., A.R. Jimenez, and O. Paredes-Lopez (2000). Natural

pigments: Carotrnoids, anthocyanins, and betalains-characteristics, biosynthesis,

processing, and stability, Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 40:173-289.

[14] Francis (1989). Food colourants: Anthocyanins. Cr. Rev. Food Sci. Nutri.

28:273-314.

[15] Fantz PR (1991). Ethnobotany of Clitoria (Leguminosae). Economic Botany

(New York Botanical Garden Press) 45: 511–520.

[16] Jain N, Ohal CC, Shroff SK, Bhutada RH, Somani RS, Kasture VS and

Kasture SB (2003). Clitoria ternatea and the CNS. Pharmacology, Biochemistry

and Behavior, 75: 529.

[17] Kannan, V. (2011), Extraction of Bioactive Compounds from Whole Red

Cabbage and Beetroot using Pulsed Electric Fields and Evaluation of their

Functionality, Master Thesis, Dept. Food Sci. and Tech., University of Nebraska-

Lincoln.

[18] Kamkean N., Wilkinson J. M. (2009). The antioxidant activity of Clitoria

ternatea flower petal extracts and eye gel. Wiley online Library, phytotherapy

research.

[19] Manach, C., Wiliamson, G., Morand, C. et al (2005). Bioavaibility and

bioeffcacy of polyphenols in humans. l . Review of 97 bioavailability studies. Am J

Clin Nutr,81,230S-242S.

[20] Mazza, G. and Minitiati, E. (1993). Introduction: Anthocyanin in Fruits,

Vegetables and Grains. CRC Press, Boca Raton, Florida, pp: 1-28.

[21] Motohashi S and Nakayama T (2008). Clinical applications of natural killer T

cell-based immuno-therapy for cancer. Cancer Sci 99:638-645.

[22] Nguyen KTG, Zhang S, Nguyen NT, Nguyen P Q, Chiu M S, Hardjojo A

andTam JP (2011). Discovery and Characterization of Novel Cyclotides Originated

from Chimeric Precursors Consisting of Albumin-1 Chain and Cyclotide Domains

in the Fabaceae Family. Journal of Biological Chemistry, 286: 24275–24287.

[23] Niraj Kumar Singh, Jeetendra Kumar Gupta, Kamal Shah, et al (2017). A

review on Clitoria ternatea (Linn.): Chemistry and pharmacology. OMICS Group

eBooks, 2017.

79

[24] Pendbhaje NS, Sudheendra G, Pthan SM and Musmade DS (2011).

Ethanopharmacology, pharmacognosy and phytochemical profile of Clitorea

ternatea Linn: An overview. Pharmacology online, 3: 166-175.

[25] Puupponen-Pimiä, R.; Aura, A.M.; Oksmancaldentey, K.M.; Myllärinen, P.;

Saarela, M.; Mattila-Sanholm, T.; Poutanen, K. (2001). Development of functional

ingredients for gut health. Trends Food Sci. Technol., Amsterdam, v.13, pp.3-11.

[26] Shipp, J., Abdel-Aa, E. M. (2010). Food Applications and Physiological

Effects of Anthocyanins as Functional Food Ingredients, The Open Food Science

Journal, Vol. 4, pp. 7-22.

[27] Terahara N, Oda M, Matsui T, Osajima Y, Saito N, Toki K, et al. Five new

anthocyanins ternatins A3, B4, B3, B2 and D2 from Clitoriaternatea flowers. J Nat

Prod 1996; 59: 139-144. http://dx.doi.org/10.1021/np960050a

[28] Trease, GE và Evans, WC (1983). Pharmacopoeia textbook, 12th version,

Tindall và Co., London, pp. 343-383.

Internet

[29] http://en.wikipedia.org/wiki/anthocyanin

[30] http://community.h2vn.com/index.php?topic=3633.0

[31]https://caycanhhanoi.vn/cay-canh/cay-hoa-dau-biec-dau-hoa-tim-bong

biec?v=e14da64a5617

[32] http://www.micro-ox.com/chem_tan.htm

[33] http://luanvan.co/luan-van/nghien-cuu-chiet-tach-mot-so-chat-mau-thuc-

pham-tu-kinh-nghiem-su-dung-thuc-vat-cua-dong-bao-dan-toc-thieu-so-576/

[34]https://www.researchgate.net/publication/263714827_Clitoria_ternatea_L_Old_

and_new_aspects

[34]https://www.researchgate.net/publication/312498930_Phytochemistry_and_pha

rmacological_activities_of_Clitoria_ternatea

http://en.wikipedia.org/wiki/anthocyanin

http://community.h2vn.com/index.php?topic=3633.0

https://caycanhhanoi.vn/cay-canh/cay-hoa-dau-biec-dau-hoa-tim-bong%20biec?v=e14da64a5617

https://caycanhhanoi.vn/cay-canh/cay-hoa-dau-biec-dau-hoa-tim-bong%20biec?v=e14da64a5617

http://www.micro-ox.com/chem_tan.htm

http://luanvan.co/luan-van/nghien-cuu-chiet-tach-mot-so-chat-mau-thuc-pham-tu-kinh-nghiem-su-dung-thuc-vat-cua-dong-bao-dan-toc-thieu-so-576/

http://luanvan.co/luan-van/nghien-cuu-chiet-tach-mot-so-chat-mau-thuc-pham-tu-kinh-nghiem-su-dung-thuc-vat-cua-dong-bao-dan-toc-thieu-so-576/

https://www.researchgate.net/publication/263714827_Clitoria_ternatea_L_Old_and_new_aspects

https://www.researchgate.net/publication/263714827_Clitoria_ternatea_L_Old_and_new_aspects

https://www.researchgate.net/publication/312498930_Phytochemistry_and_pharmacological_activities_of_Clitoria_ternatea

https://www.researchgate.net/publication/312498930_Phytochemistry_and_pharmacological_activities_of_Clitoria_ternatea

80

PHỤ LỤC

1. Kết quả xử lý ANOVA cho các thí nghiệm

a) Khảo sát nồng độ dung môi

Kết quả phân tích anova thu được khi thay đổi nồng độ dung môi:

ANOVA Table for Hieu suat chiet by Nong do dm

Source Sum of

Squares

Df Mean

Square

F-Ratio P-Value

Between

groups

17.5774 4 4.39436 38773.74 0.0000

Within

groups

0.00113333 10 0.00011333

3

Total (Corr.) 17.5786 14

So sánh sự khác biệt hiệu suất chiết giữa các nồng độ dung môi:

Multiple Range Tests for Hieu suat chiet by Nong do dm

Method: 95.0 percent LSD

Nong do

dm

Count Mean Homogeneous

Groups

80 3 17.77 X

40 3 20.29 X

50 3 20.3 X

60 3 20.373

3

X

70 3 20.786

7

X

Trung bình hiệu suất và độ lệch chuẩn:

Summary Statistics for Hieu suat chiet

Nong do

dm

Count Average Standard

deviation

40 3 20.29 0.01

50 3 20.3 0.01

60 3 20.3733 0.0057735

70 3 20.7867 0.0152753

80 3 17.77 0.01

Total 15 19.904 1.12054

81

Dựa vào kết quả khi tiến hành xử lý ANOVA, nhận thấy P-value <0,05 điều

đó có nghĩa là có sự khác biệt giữa các nồng độ dung môi khác nhau ở mức ý

nghĩa 95% và được thể hiện ở bảng sau:

Nồng độ

dung

môi

40o 50

o 60

o 70

o 80

o

Hiệu

suất (%) 20.29

b±0.01 20.30

b±0.01 20.37

c±0.005 20.79

d±0.015 17.77

a±0.01

b) Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu/dung môi

Kết quả phân tích anova thu được khi thay đổi tỉ lệ nguyên liệu/dung môi:

ANOVA Table for B.Hieu suat chiet by Ti le nguyen lieu:dung moi

Source Sum of

Squares

Df Mean

Square

F-Ratio P-Value

Between

groups

7.17083 6 1.19514 8365.97 0.0000

Within

groups

0.002 14 0.00014285

7

Total (Corr.) 7.17283 20

So sánh sự khác biệt hiệu suất chiết giữa tỉ lệ nguyên liệu/dung môi:

Multiple Range Tests for B.Hieu suat chiet by Ti le nguyen lieu:dung moi


Level Count Mean Homogeneous

Groups

1:25 3 21.71 X

1:20 3 22.4433 X

1:15 3 22.5133 X

1:12 3 22.93 X

1:10 3 23.25 X

1:08 3 23.3933 X

1:05 3 23.45 X

82


Summary Statistics for B.Hieu suat chiet

Ti le nguyen

lieu:dung moi


deviation

1:05 3 23.45 0.02

1:08 3 23.3933 0.0057735

1:10 3 23.25 0.01

1:12 3 22.93 0.0173205

1:15 3 22.5133 0.0057735

1:20 3 22.4433 0.0057735

1:25 3 21.71 0.01

Total 21 22.8129 0.598867


đó có nghĩa là có sự khác biệt giữa các nồng độ dung môi khác nhau ở mức ý


Tỷ lệ

nguyên

liệu/dung

môi

(g/ml)

1:05 `1:08 1:10 1:12 1:15 1:20 1:25

Hiệu

suất

chiết (%)

23.45g±

0.02

23.39f±

0.006

23.25e±

0.01

22.93d±

0.017

22.51c±

0.006

22.44b±

0.006

21.71a±

0.01

c) Khảo sát nhiệt độ

Kết quả phân tích anova thu được khi thay đổi nhiệt độ chiết:

ANOVA Table for C.Hieu suat chiet by Nhiet do

Source Sum of

Squares

Df Mean

Square

F-Ratio P-Value

Between

groups

99.6158 4 24.9039 124519.70 0.0000

Within

groups

0.002 10 0.0002

Total (Corr.) 99.6178 14

So sánh sự khác biệt hiệu suất chiết giữa các giá trị nhiệt độ chiết khác nhau:

83

Multiple Range Tests for C.Hieu suat chiet by Nhiet do


Nhiet

do


Groups

80 3 17.053

3

X

70 3 17.803

3

X

40 3 18.16 X

50 3 20.22 X

60 3 24.193

3

X


Summary Statistics for C.Hieu suat chiet

Nhiet

do

Count Averag

e

Standard

deviation

40 3 18.16 0.02

50 3 20.22 0.01

60 3 24.1933 0.0057735

70 3 17.8033 0.0208167

80 3 17.0533 0.0057735

Total 15 19.486 2.6675


đó có nghĩa là có sự khác biệt giữa các giá trị nhiệt độ khác nhau ở mức ý nghĩa

95% và được thể hiện ở bảng sau:

Nhiệt độ

(oC)

40 50 60 70 80

Hiệu suất

chiết (%) 18.16

c±0.02 20.22

d±0.01 24.19

e±0.006 17.8

b±0.02 17.05

a±0.006

d) Khảo sát thời gian chiết

Kết quả phân tích anova thu được khi thay đổi thời gian chiết:

ANOVA Table for C.Hieu suat chiet by Thoi gian

Source Sum of

Squares

Df Mean Square F-Ratio P-Value

Between 11.2406 4 2.81016 3372.19 0.0000

84

groups

Within

groups

0.00833333 10 0.000833333

Total (Corr.) 11.249 14

So sánh sự khác biệt hiệu suất chiết giữa các giá trị thời gian chiết khác nhau:

Multiple Range Tests for C.Hieu suat chiet by Thoi gian


Thoi

gian


Groups

5h 3 19.966

7

X

4h 3 21.043

3

X

1h 3 21.33 X

3h 3 21.46 X

2h 3 22.67 X


Summary Statistics for C.Hieu suat chiet

Thoi

gian


deviation

1h 3 21.33 0.0264575

2h 3 22.67 0.01

3h 3 21.46 0.0264575

4h 3 21.0433 0.0208167

5h 3 19.9667 0.0472582


đó có nghĩa là có sự khác biệt giữa các giá trị thời gian khác nhau ở mức ý nghĩa

95% và được thể hiện ở bảng sau:

Thời

gian (h) 1 2 3 4 5

Hiệu suất

chiết (%) 21.33

c±0.026 22.67

d±0.01 21.46

e±0.026 21.04

b±0.02 19.96

a±0.047

e) Khảo sát phương pháp chiết

Kết quả phân tích anova thu được khi thay đổi phương pháp chiết

85

ANOVA Table for untitled.Hieu suat chiet by phuong phap chiet

Source Sum of

Squares

Df Mean

Square

F-Ratio P-Value

Between

groups

418.836 1 418.836 1675344.60 0.0000

Within

groups

0.001 4 0.00025

Total (Corr.) 418.837 5

So sánh sự khác biệt hiệu suất chiết giữa các phương pháp chiết:

Multiple Range Tests for untitled.Hieu suat chiet by phuong phap chiet


Level Count Mean Homogeneous

Groups

Chiet

shoxhlet

3 9.96 X

Chiet

ngam

3 26.67 X


Summary Statistics for untitled.Hieu suat chiet

Phuong phap

chiet

Count Averag

e

Standard

deviation

Chiet ngam 3 26.67 0.02

Chiet shoxhlet 3 9.96 0.01

Total 6 18.315 9.15245


đó có nghĩa là có sự khác biệt giữa các phương pháp chiết khác nhau ở mức ý


Phương pháp chiết Chiết shoxhlet Chiết ngâm

Hiệu suất (%) 26.67b±0.02 9.96

a±0.01

f) Khảo sát số lần chiết

Kết quả phân tích anova thu được khi thay đổi số lần chiết:

ANOVA Table for Hieu suat chiet by So lan chiet

Source Sum of

Squares

Df Mean

Square

F-Ratio P-Value

Between

groups

278.617 2 139.308 659881.95 0.0000

86

Within

groups

0.00126667 6 0.00021111

1

Total (Corr.) 278.618 8

So sánh sự khác biệt hiệu suất chiết giữa số lần chiết:

Multiple Range Tests for Hieu suat chiet by So lan chiet


So lan

chiet


Groups

3 3 9.80333 X

2 3 14.98 X

1 3 23.31 X


Summary Statistics for Hieu suat chiet

So lan

chiet


deviation

1 3 23.31 0.0173205

2 3 14.98 0.01

3 3 9.80333 0.0152753

Total 9 16.0311 5.90146


đó có nghĩa là có sự khác biệt giữa số lần chiết khác nhau ở mức ý nghĩa 95% và

được thể hiện ở bảng sau:

Số lần chiết 1 2 3

Hiệu suất chiết

(%) 23.31

c±0.017 14.98

b±0.01 9.80

a±0.015

2. Một số thiết bị sử dụng khi làm đề tài

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU Ệ Ỹ Ậ Ệ

Documents

Transcript of TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU Ệ Ỹ Ậ Ệ