Tổng quan về phẩm màu tự nhiên sử dụng trong chế biến thực phẩm

1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HOC ĐỒ ÁN NHẬP MÔN KỸ THUẬT HÓA HỌC Đề tài Tổng quan về phẩm màu tự nhiên sử dụng trong chế biến thực phẩm Bộ môn Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện HÀ NỘI 2016 2 Lời mở đầu Mục tiêu của đồ án là tìm hiểu khái quát nhất nguồn gốc,tính chất,đối tượng thực phẩm sử dụng của một số phẩm màu trong tự nhiên dùng trong công nghệ chế biến thực phẩm Kết quả của đồ án dựa trên cơ sở tìm đọc tài liệu,so sánh, phân tích và tổng hợp lại Trong quá trìn.

1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HĨA HOC ĐỒ ÁN NHẬP MƠN KỸ THUẬT HĨA HỌC Đề tài: Tổng quan phẩm màu tự nhiên sử dụng chế biến thực phẩm Bộ môn: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: HÀ NỘI 2016 Lời mở đầu Mục tiêu đồ án tìm hiểu khái qt nguồn gốc,tính chất,đối tượng thực phẩm sử dụng số phẩm màu tự nhiên dùng công nghệ chế biến thực phẩm Kết đồ án dựa sở tìm đọc tài liệu,so sánh, phân tích tổng hợp lại Trong q trình làm cịn nhiều khía cạnh vấn đề chưa tìm hiểu sâu cịn nhiều thiếu sót sở kiến thức có cịn hạn hẹp Vì em mong thầy(cơ) mơn đánh giá khách quan để em hồn thiện đồ án môn học Em xin trân thành cảm ơn, ➢ TS _giảng viên hướng dẫn chính,đã giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành đồ án ➢ Các thầy(cô) môn thuộc Viện kỹ thuật hóa học_Đại học Bách Khoa Hà Nội trang bị cho em có kiến thức để thực đồ án môn học Người thực hiện: Mục lục Phần Trang Mở đầu Lời mở đầu Nội dung I/ Khái niệm Tổng quan màu thực phẩm Phẩm màu tự nhiên II/ Phân loại(theo nguồn gốc)_ nguồn gốc_sử dụng Cách phân loại Phân loại theo nguồn gốc 2.1/Từ nguồn gốc thực vật 2.1.1.Flavonoids 2.1.2.Carotenoids 2.1.3 Betalains 2.1.4 Chất diệp lục 2.1.5 Các chất tạo màu từ thực vật khác 2.2/ Thuốc tạo màu từ nguồn vi sinh vật 10 2.2.1 Phẩm màu Monascus 2.2.2 Phẩm màu từ tảo 2.3/Thuốc tạo màu có nguồn gốc từ động vật côn trùng 11 2.3.1 Màu cánh kiến – cochineal 2.3.2 Sắc tố màu Heme 2.4 /Màu tự nhiên Titan dioxit III/ Một số loại phẩm tự nhiên phổ biến Việt Nam (phân theo màu sắc) cách sử dụng IV/Quy định sử dụng màu tự nhiên Kết luận Tài liệu tham khảo 13 13 15 18 NỘI DUNG I/ KHÁI NIỆM MÀU THỰC PHẨM-MÀU THỰC PHẨM TỰ NHIÊN : 1.Tổng quan màu thực phẩm: Màu thực phẩm đóng vai trị quan trọng việc làm tăng tính thẩm mỹ thực phẩm Việc cho thêm màu sắc vào thực phẩm có từ thời xa xưa Một tài liệu lưu trữ sớm việc sử dụng chất tạo màu thực phẩm màu rượu vang sớm khoảng 400 năm trước Công Nguyên Đến thuốc nhuộm tổng hợp khám phá vào năm 1856 Sir William Henry Perkins, người có chất màu tổng hợp dựa chất chiết xuất từ thực vật, đơng vật khống chất giống màu thực phẩm Thời gian sau đó, thuốc nhuộm tổng hợp có đặc tính vượt bậc có liên quan đến màu sắc, tính ổn định nó, sẵn có, giá thành thấp, thuốc nhuộm tổng hợp sử dụng rộng rãi so với chất có chiết xuất từ tự nhiên màu sắc thực phẩm Việc kiểm tra nghiêm ngặt cần thiết cho an toàn chất tạo màu thực phẩm tổng hợp Điều dẫn đến có số màu sắc thực phẩm bị cấm sử dụng phát chất độc hại có Đồng thời, việc kiểm tra nghiêm ngặt chất tạo màu tự nhiên cần thiết Nhu cầu sử dụng thành phần từ tự nhiên có ích cho sức khỏe người tiêu dùng ngày công ty sản xuất thực phẩm đánh giá cao Điều dẫn đến phát triển chất màu thực phẩm tự nhiên lợi ích đem mà đem lại, nhận thấy nhiều sáng chế đệ đơn năm gần Do đa dạng phong phú sắc tố có nguồn gốc từ tự nhiên phù hợp để dùng làm màu thực phẩm 2.Phẩm màu tự nhiên: Là chất màu chiết xuất chế biến từ nguyên liệu hữu (thực vật, động vật)hoặc vô sẵn có tự nhiên Ví dụ, Caroten tự nhiên chiết xuất từ loại có màu vàng, Curcumin chiết xuất từ củ nghệ, màu Caramen chế biến từ đường ➢ Ưu điểm: Ngoài chất màu, chất màu thực phẩm tự nhiên chứa thành phần hoạt tính sinh học khác như: vitamin, axit hữu cơ, glycozit, chất thơm, nguyên tố vi lượng Chính vậy, sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm màu cải thiện hình thức bên ngồi mà lại cịn làm tăng giá trị đinh dưỡng thực phẩm Các màu tự nhiên không độc hại ➢ Nhược điểm : Nhóm phẩm mầu có nguồn gốc tự nhiên có nhược điểm độ bền kém, sử dụng với lượng lớn nên giá thành sản phẩm cao Trong công nghiệp thực phẩm, chất nhuộm màu có nguồn gốc tự nhiên chiếm 6% tổng số chất sử dụng để tạo màu II/PHÂN LOẠI-_NGUỒN GỐC-_SỬ DỤNG: CÁCH PHÂN LOẠI Có nhiều cách phân loại phẩm màu tự nhiên dùng chế biến thực phẩm ➢ Theo nguồn gốc: hóa học, sinh học ➢ Theo màu sắc: xanh, đỏ ➢ Theo ngành chế biến: chế biến thịt, nông sản ,thủy sản ➢ Theo chất: nhiệt độ phân hủy, ảnh hưởng pH, ➢ vv PHÂN LOẠI (THEO NGUỒN GỐC)_ĐẶC TÍNH_SỬ DỤNG 2.1/Từ nguồn gốc thực vật Giới thực vật, với vô số màu sắc tạo quan tâm lớn số giới khác, người nghiên cứu rộng rãi coi nguồn gốc chất màu thực phẩm Flavonoids(một loại chất chuyển hóa trung gian thực vật), carotenoids chất diệp lục ba chất quan trọng hết màu sắc tự nhiên hầu hết thực vật, chất betalines curcumin đóng vai trị quan trọng 2.1.1/Flavonoids: Anthocyanin, chalcone 2.1.1.1/ Anthocyanin Anthocyanin glycosides anthocyanidins (aglycones).Các gốc đường thường gắn với anthocyanidins vào vị trí 3-hydroxyl 5-hydroxyl 7-hydroxyl Đường anthocyanin loại đường đơn giản ,loại đường phổ biến glucose, galactose, rhamnose arabinose loại phức tạp rutinose sambubiose Các loại đường moietiescó thể acyl hóa, phổ biến acid phenolic, acid coumaric, acid caffeicvà tác dụng mức độ thấp p-hydroxybenzoic, malonic, acid acetic Anthocyanins màu thực phẩm thành lập tìm thấy nhiều loại nguyên liệu từ thực vật ăn được, ví dụ vỏ trái táo đỏ,mận, nho, ngồi cịn tìm thấy dâu tây, bắp cải đỏ tía tơ (Perilla ocimoidisVarcripsa), việt quất Cô đặc sấy khô loại nước ép từ trái việtquất, mâm xôi, cơm cháy sử dụng chất tạo màuthực phẩm số thực phẩm Có nghĩa việc chiết xuất chất anthocyanins thực nghiệm hoa Tibouchina grand-iflora Clitoria ternate , đồng thời vỏ trái nho đen, dâu mọng,quả việt quất xem xét nguồn tốt cho việc khaithác anthocyanins Chất chiết xuất anthocyanin thường liên quan đến việc sửdụng dung môi analcoholic Một phương pháp thôngthường để chiết xuất anthocyanin ngâm vật liệu dung dịch rượu có điểm sôi thấp (như ethanol, methanol n-butanol) chúng axit hóa với cácloại acid vơ HCl Nguồn cung cấp anthocyanins vỏ trái nho Vì ta khơng ngạc nhiên anthocyanhins thương mại hóa, chúng biết đến tên chung enocyanina Ứng dụng anthocyanins thực phẩm bị hạn chế có khả tham gia số phản ứng tạo decolorization Bao gồm phản ứng vớiascorbic acids, oxy, hydro peroxide, sulfur dioxide tạo thành hợp chất không màu; tạo thành phức hợp với ion kim loại protein; thủy phân gốc đường tạo thành anthocyanindins không bền vững Anthocyanins dễ bị thay đổi với độ pH khác nhau, chúng thường ổn định độ pH thấp.Sắc tố anthocyanins có màu đỏ, trở nên khơng màu có màu tím pH giảm xuống khoảng đến Sắc tố chuyển thành màu xanh thẳm độ pH khoảng đến Nếu độ pH tăng sắc tố chuyển từ màu xanh thẳm sang màu xanh sau thành màu vàng Sự thay đổi màu sắc có cấu chuyển đổi để phù hợp với thay đổi độ pH Nhưng anthocyanins tan nước dung môi hữu cơ, ổn định với nhiệt độ.Tính ổn định anthocyanins nằm khoảng độ pH thấp, có nghĩa anthocyanin sử dụng thực phẩm tốt độ pH thấp Sử dụng:Anthocyanins dùng để tạo màu đỏ màu xanh thực phẩm tự nhiên Anthocyanin sử dụng hoa đóng hộp, si rơ trái cây, sữachua nước Trong thương mại, anthocyanins sử dụng để tăng màu sắc cho rượu vang.Khơng anthocyanins cịn có lợi cho việc điều trị bệnh, ứng dụng khơng áp dụng thực phẩm mà áp dụng tốttrong lĩnh vực y tế 2.1.1.2 Chalcone Các chalcone sắc tố tan nước chiết xuất từ cánh hoa rum ( Cartamas tinctorius) Carthamin đỏ, safflor vàng A, safflor vàng B ba chalcones tách nhận diện có chiết xuất rum.Lúc này, chalcone khơng có nhiều ứng dụng ngành công nghiệp thực phẩm.Chalcone nhạy cảm với thay đổi độ pH, ánh sáng thoái hóa vi sinh vật Những nhân tố khác hệ thống sưởi tiếp xúc với kim loại liên quan đến thay đổi màu sắc chalcone Sử dụng: ứng dụng thực phẩm chalcone bị giới hạn Chalcone dùng mì, sữa chua nước ép trái (nước dứa) 2.1.2 Carotenoids Các sắc tố thực vật Carotenoids vô đa dạng phân bố rộng lớn ởnhiều nơi khác Nó khơng tìm thấy loại thực vật ( ví dụ cà rốt, cà chua, ớt xanh) mà cịn tìm thấy loài vi khuẩn, nấm,tảo, động vật Cho tới nay, có khoảng 500 sắc tố carotenoids phân loại xác định Cấu trúc chung carotenoids gồm chuỗi hydrocarbon C40 chia làm đơn vị isoprenoid Trong tự nhiên carotenoids tồn chủ yếu dạng trans ổn định so với dạng đồng phân khác.Sự đa dạng carotenoid kết nhóm bổ sung hai đầu chuỗi hydrocarbon Các liên kết đôi chuỗi hydrocarbon cấu trúc không gian phân tử ảnh hưởng đến quang phổ hấp thụ phân tử xác định màu sắc hiển thị hợp chất carotenoid khác Tối thiểu phải có bảy liên kết đơi phân tử tetraterpenoid để hợp chất carotenoid hiển thị màu sắc Sự diện nhiều liên kết đôi phân tử carotenoid nguyên nhân mà hợp chất dễ bị oxy hóa, đặc biệt có ánh sáng, enzyme, kim loại, hydroperoxides lipid Những phản ứng cho để thúc đẩy chuyển đổi trans-cis Nói chung, carotenoids tương đối ổn định phạm vi pH rộng tan chất béo Beta carotene carotenoid có nhiều tự nhiên, đặc biệt thực vật Đó nguồn gốc tạo màu cà rốt chất chiết xuất từ hạt cọ Các chất chiết xuất hòa tan dầu tạo màu vàng thực phẩm Sử dụng: Chúng thường ứng dụng sản phẩm sữa, bánh ngọt, súp, bánh kẹo Thực tế, beta carotene tiền chất vitamin A có khả chống ơxi hố mà khả giúp đỡ cơng tác phòng chống bệnh ung thư bệnh khác Điều dẫn đến kết hợp beta carotene sản phẩm y tế, chẳng hạn đồ uống chức thực phẩm dinh dưỡng, dự đoán sử dụng ngày nhiều tương lai Mặc dù xuất với số lượng so với beta caroten, annatto, saffron, chiết xuất gardenia carotenoid thường sử dụng việc tạo màu thực phẩm Ớt paprika, cà chua, cà rốt, dầu hạt cọ sử dụng để tách carotenoids Các carotenoid sử dụng để cung cấp màu da cam màu vàng cho thực phẩm, đặc biệt sản phẩm thực phẩm dựa chất béo 2.1.2.1 Annatto Annatto carotenoid màu vàng cam có nguồn gốc từ vỏ hạt giống thuộc bụi Bixa Orellana, loài thường tìm thấy nước nhiệt đới Brazil, Mexico, Peru, Jamaica, Ấn Độ Người ta ước tính năm có khoảng 7000 hạt giống Annatto sử dụng để sản xuất màu thực phẩm tồn giới, với thị trường Hoa Kỳ Tây Âu Không giống carotenoid khác, annatto ổn định với thay đổi pH không khí, ổn định vừa phải với nhiệt Nhưng khơng ổn định tiếp xúc với ánh sáng mạnh Màu annatto kết tủa điều kiện acid bị phai màu khí sodium dioxide anthocyanin Annatto hỗn hợp hai hợp chất, bixin norbixin Bixin, este mono-methyl dicarboxylic carotenoid, thành phần hỗn hợp Nó hợp chất tan chất béo chiết xuất từ hạt annatto Bixin chất tạo màu mạnh so sánh với beta carotene, tạo màu da cam Sử dụng: thường sửdụng sữa sản phẩm thực phẩm giàu chất béo, chẳng hạn phô mai, bơ thực vật, loại kem, bánh nướng Chất béo bão hòa bixin sử dụng kết hợp với chất tạo màu thực phẩm khác để sản xuất màu sắc khác Ví dụ, sử dụng với dầu paprika để cung cấp cho màu đỏ bóng chế biến mát Ngồi ra, bixin kết hợp với tinh dầu nghệ để tạo màu vàng bóng Thủy phân bixin môi trường kiềm sản sinh axit norbixin chất tìm thấy với lượng nhỏ Annatto Chất norbixin tan nước chiết xuất từ hạt Annatto cách sử dụng dung dịch nước kiềm Norbixin dùng sản phẩm cá hun khói, phơ mai, bánh nướng, sản phẩm thịt (xúc xích Frankfurter), thức ăn nhanh, đường bánh kẹo 2.1.2.2 Saffron Saffron phụ gia thực phẩm người sử dụng Nó chiết xuất tan nước thu từ nhụy hoa Crocus sativus Lồi hoa nguồn ngun liệu ngành thương mại sản xuất chẩt tạo màu Chất lấy từ lồi hoa C.albifloris, C.lutens, Cedrelatoona, Nyctasthes arbortristes, Verbascum phlomoides, Gardenia jasminoides Nhiều nghiên cứu ổn định Saffron thực Không giống chất chiết xuất từ Annatto, chất chiết xuất Saffron nhạy cảm với thay đổi pH dễ bị oxy hóa Nhưng có khả chịu nhiệt Chiết xuất từ Saffron tạo thành từ crocin crocetin Crocin tan nước crocetin tan chất béo Thành phần chiết xuất Saffron crocin, digentiobioside este crocetin Crocetin,giống bixin, dicarboxylic carotenoid Ngoài crocin crocetin, zeaxanthin, beta carotene hợp chất hương liệu định (chủ yếu picrocrocin safranal) tìm thấy dịch chiết Saffron Các hợp chất hương liệu tạo nhiều gia vị có mùi vị khác biệt, phải hạn chế việc sử dụng chiết xuất từ Saffron màu thực phẩm Nói chung, phải khoảng 140.000 nhụy từ hoa Crocus để sản xuất kg bột Saffron.Vì chi phí cao sản xuất nên Saffron chất tạo màu đắt tiền (khoảng US $ 1.000 cho kg) Theo quan điểm đó, sử dụng cách tiết kiệm Sử dụng:Nó thường thêm vào thực phẩm, chẳng hạn sản phẩm cà ri, súp, thịt, số hàng hóa bánh kẹo 2.1.2.3 Các sắc tố carotenoid khác Lycopene nhiều carotenoid nghiên cứu để sử dụng làm màu thực phẩm Chất tìm thấy bưởi đỏ, dưa hấu c c thưc phẩm có màu đỏ Trong cà chua nguồn gốc sắc tố Sự ổn định lycopene cà chua làm tr th ành chất tạo màu đầy tiềm phát triển(16) Các nghiên cứu lycopene hòa tan nước tan đến mức độ định dung dịch không phân cực Sử dụng :Lycopene ứng dụng đồ uống, bánh kẹo, kẹo dẻo, bánh mì, bánh Chất chiết xuất từ paprika có màu đỏ cam, hoà tan dầu, thu từ hạt tiêu đỏ Capsicum Màu sắc không nhạy cảm với ánh sáng, ổn định nhiệt độ cao Các carotenoid tìm thấy chất capsanthin capsorubin Giống chiết xuất từ saffron, chứa số hợp chất hương liệu tạo vị cay đặc trưng thực phẩm Màu đặc trưng Paprika sử dụng màu nước sốt, bánh kẹo, salad, sản phẩm thịt, xúc xích, bánh nướng 2.1.3 Betalains Centrospermae, thực vật thuộc họ củ cải, nhóm thực vật biết đến để sản xuất betalains Betalains chia thành hai lớp sắc tố, cụ thể là, betacyanins betaxanthin Betacyanin sắc tố màu đỏ chiết xuất từ củ cải đường đỏ Beta vulgaris Thành phần lớp học sắc tố betanin Betanin, thành phần betacyanin, chiết xuất từ rễ củ cải đỏ Mặt khác, betaxanthin sắc tố màu vàng thu từ rễ củ cải Beta vulgaris var lutea Các thành phần tìm thấy lớp sắc tố vulgaxanthine I II Do betalains củ cải đường có hàm lượng cao nên thực vật coi nguồn màu thực phẩm Sản xuất thương mại betalains liên quan đến trình khai thác đối lưu chất lỏng / rắn Tiếp theo trình lên men hiếu khí, thường với Candida utilis, để loại bỏ số lượng lớn đường có Phần lớn thí nghiệm thực betanin vulgaxanthine xác định chúng phù hợp làm màu thực phẩm Sự ổn định betanin pH, nhiệt độ, ánh sáng, khơng khí nghiên cứu von Elbe et al Các nghiên cứu tỷ lệ suy thoái vulgaxanthine I nhiệt độ, pH, oxy thực Elbe et al Cả hai nghiên cứu chứng minh betanin vulgaxanthine ổn định khoảng pH từ 4,0 đến 6,0 Cả hai sắc tố nhạy cảm với khơng khí tương đối khơng bền với nhiệt Betanin nhạy cảm với ánh sáng, ánh sáng, tốc độ suy thoái sắc tố tăng từ 0,5% 15,6 Kết betanin vulgaxanthine sử dụng thực phẩm với khoảng thời gian sử dụng ngắn sản phẩm thực phẩm không trải qua xử lý nhiệt kéo dài Tuy nhiên, nghiên cứu ứng dụng betanin thực phẩm cho thấy hiệu ứng bảo vệ betanin khỏi tác động ánh sáng oxy Điều có dựa liệu thu thập liên quan đến thay đổi màu sắc xúc xích, protein-gel protein đậu nành có chứa thêm betanin Hiệu ứng bảo vệ có mặt hệ thống protein thực phẩm Kết betanin sử dụng chủ yếu sản phẩm thực phẩm có hàm lượng protein cao, chẳng hạn xúc xích thịt gia cầm, sản phẩm protein đậu nành, tráng miệng gelatin, sản phẩm từ sữa sữa chua kem 2.1.4 Chất diệp lục Chất diệp lục sắc tố màu xanh tìm thấy tất loạicây xanh loại tảo màu xanh Đây sắc tố chịu trách nhiệm cho trình quang hợp thực vật Chlorophyll a b hai loại sắc tố diệp lục tìm thấy tự nhiên Chlorophyll a sắc tố màu xanh Chlorophyll b màu xanh vàng Ngồi ra, có sắc tố tương tự bacteriochlorophylls tìm thấy vi khuẩn quang hợp Diệp lục chất màu porphyrin, tạo thành bốn vòng pyrrole nối với thông qua liên kết methine Ngồi cịn có ngun tử magie trung tâm cấu trúc porphyrin, giữ vị trí hai kết cộng hóa trị hai liên kết phối trí Magie dễ dàng tách khỏi phân tử thông qua thủy phân điều kiện acid để liên kết với phaeophytin Tuy nhiên, ổn định tăng lên chất diệplục bị thủy phân điều kiện kiềm Ngồi ngun tử magiê cịn có rượu đơn chức khơng bão hịa (20 ngun tử carbon) phytol liên kết với phân tử porphyrin Phytol tạo nên tính chất kỵ nước chất diệp lục Loại bỏ phytol thông qua việc thủy phân chlorophylide làm tăng khả hòa tan dung môi phân cực Bản chất tự đổi nguồn chất diệp lục tạo nhiều quan tâm thương mại giá trị kinh tế Sản xuất thương mại chất diệp lục (sử dụng chất tạo màu thực phẩm) năm 1920 Sản lượng thương mại chất diệp lục ước tính khoảng 11x 10^8 năm Anh cho quốc gia sản xuất nhiều nhất, chiếm khoảng phần ba sản lượng giới thành phần thực vật dùng để chiết xuất chất diệp lục có ba phần tư nguồn gốc thủy sản phần lại thực vật cạn Tuy nhiên, hầu hết chất diệp lục sử dụng màu thực phẩm thu từ trồng đất liền Cỏ linh lăng, tầm ma số nguyên liệu thực vật phổ biến sử dụng Các sắc tố diệp lục thường chiết xuất từ nguyên liệu thực vật khô cách sử dụng dung môi nước, chẳng hạn hydrocacbon clo acetone Các chiết xuất phaeophytin tiếp tục xử lý để tạo phức hợp đồng ổn định 10 Cả hai dạng tan dầu tan nước chất diệp lục thương mại hoá dạng phức hợp đồng Cả hai dạng chất diệp lục thương mại tương đối ổn định ánh sáng nhiệt Tuy nhiên, không giống chất diệp lục tan nước, dạng hồ tan dầu khơng ổn định axit chất kiềm Một phần lớn chất diệp lục thương mại sử dụng ngành công nghiệp thực phẩm để tạo màu cho sản phẩm sữa, dầu ăn, súp, kẹo cao su loại kẹo khác Nó chủ yếu thêm vào thực phẩm giàu chất béo, sản phẩm đặc biệt đóng hộp, bánh kẹo thức ăn vật ni Các ngành công nghiệp dược phẩm mỹ phẩm dùng chất diệp lục số sản phẩm họ 2.1.5 Các chất tạo màu từ thực vật khác Nghệ chiết xuất có màu vàng huỳnh quang thu từ gốc curcuma Curcuma longa nguồn thương mại quan trọng Truyền thống sử dụng nghệ liên quan đến việc mài củ thành bột thêm vào thực phẩm gia vị khơng phải chất tạo màu Các chiết xuất nghệ bao gồm ba sắc tố: curcumin, demethoxycurcumin bisdemethoxycurcumin Sắc tố curcumin sắc tố khơng hịa tan nước Tuy nhiên, chứng minh tạo chất phức tạp tan nước phản ứng với kim loại kẽm clorua Nhược điểm sử dụng nghệ curcumin tạo mùi đặc trưng hương vị nồng thực phẩm Curcumin không ổn định điều kiện có mặt ánh sáng kiềm Do đó, sử dụng chất chiết xuất từ nghệ curcumin hạn chế Tuy nhiên, sau trình khử mùi, chiết xuất khơng mùi thường tìm thấy sản phẩm thực phẩm súp, mù tạt, dưa chua, bánh kẹo sản phẩm đóng hộp Chiết xuất ổn định axit tìm thấy salad số sản phẩm thực phẩm khác có độ pH thấp 2.2/Thuốc tạo màu từ nguồn vi sinh vật Vi sinh vật dùng để sản xuất loạt sắc tố, cụ thể là, chất diệp lục, carot-enoids số sắc tố độc đáo khác trở thành nguồn ngyên liệu đầy hứa hẹn chất tạo màu thực phẩm Sử dụng vi sinh vật nguồn chất tạo màu thực phẩm có lợi sau: tăng trưởng nhanh dễ dàng kiểm soát Trong tất vi sinh vật, có lẽ sắc tố Monascus tảo nghiên cứu rộng rãi để phát triển tiềm chúng nguồn chất tạo màu thực phẩm 2.2.1 Phẩm màu Monascus Sắc tố Monascus sử dụng làm màu thực phẩm phương Đông, đặc biệt Trung Quốc, Nhật Bản, In-đơ-nê-xi-a Phi-líp-pin nhiều kỷ Rượu gạo Trung Quốc màu đỏ, đậu tương đỏ, rau ngâm, cá loại thịt muối số ví dụ thực phẩm màu đỏ Á Đông tạo sắc tố Monascus Các nguồn nguyên liệu sắc tố Monascus nấm Monascus purpureus phương pháp truyền thống sản xuất sắc tố liên quan đến tăng trưởng nấm môi trường rắn cơm trắng Sau sấy khơ nghiền thành bột để sử dụng chất tạo màu Bột gạo (24) tinh bột sắn nguồn carbon thích hợp cho sản xuất sắc tố với tỷ lệ tối ưu nguồn carbon nguồnnitơ 33: 7.11 Kể từ đó, nhiều nghiên cứu thực để tối ưu hóa điều kiện ni trồng cho suất sắc tố tối đa, đặc biệt phương pháp lên 11 men chìm nấm Phương pháp sản xuất sắc tố sử dụng chai lăn lên men trạng thái rắn-lỏng đề nghị Sắc tố Monascus hỗn hợp sắc tố có thành phần monascorubrin cam rubropunctatin, monascorubramine đỏ rubropunctamine, monascin vàng ankaflavin Các sắc tố Monascus nói chung tồn dạng khơng hịa tan màu vàng cam, hạn chế Khai thác sắc tố liên quan đến việc sử dụng dung môi hữu cơ, chẳng hạn methylene chloride methanol, tạo sản phẩm phụ không mong muốn thực phẩm Nỗ lực sản xuất sắc tố tan nước liên quan đến phản ứng sắc tố chiết xuất với protein hịa tan nước Phản ứng hình thành sắc tố đỏ hòa tan nước Các sắc tố Monascus hịa tan tạo hình thành phức hợp có liên quan đến việc thay nguyên tử oxy nitơ nhóm amin thuộc protein hịa tan nước thơng qua vịng mở phản ứng xếp lại Schiffs hiển thị hình 11 Moll et al có đề nghị sử dụng chitosan để sản xuất chất tạo màu đỏ tan nước người khơng chuyển hóa lại phong phú tự nhiên Một phương pháp trực tiếp để chiết xuất sắc tố đỏ Monascus tan nước phát triển Chen Sắc tố Monascus tương đối ổn định để xử lí nhiệt chịu q trình nồi hấp Các sắc tố ổn định khoảng pH từ đến 10 Các sắc tố đơng lạnh khơ phun khơ xem xét để sử dụng loại thực phẩm giàu protein thịt , xúc xích, chế biến hải sản, sữa, bánh nướng 2.2.2 Phẩm màu từ tảo Bên cạnh chất diệp lục, Chlorella nguyên liệu quan trọng, tảo cịn dùng để sản xuất nhóm sắc tố biliprotein phycobiliprotein Nhóm sắc tố sản xuất chủ yếu tảo đỏ (Rhodophyta), tảo màu xanh-màu xanh (cyanophyta), tảo cryptomonad (Cryptophyta) Các biliproteins chia thành hai nhóm: phycoerythrins màu đỏ phycocyanins màu xanh biliproteins ổn định pH từ đến có xu hướng kết tủa pH thấp Tuy nhiên, ổn định sắc tố độ pH thấp đạt cách làm sắc tố bị thủy phân Phản ứng thủy phân sử dụng enzym proteolytic pronase Trong chất tạo màu chiết xuất từ tảo bình thường tương đối nhạy cảm với nhiệt chất tạo màu thu từ tảo ưa nhiệt ổn định với nhiệt Chất tạo màu sử dụng kẹo cao su, nước giải khát, đồ uống có cồn, sản phẩm sữa lên men sữa chua cấp sáng chế Nhật Bản Ngồi biliprotein cịn dùng bánh kẹo, kem kẹo, nước trái 2.3/Thuốc tạo màu có nguồn gốc từ động vật côn trùng 2.3.1 Màu cánh kiến - cochineal Cochineal loại chất tạo màu anthraquinone, tương tự nhóm chất tạo màu quininoid Nó dùng để chế tạo màu đỏ hàng kỷ, dùng chủ yếu dệt, nhuộm 12 Cochineal thực chất nhóm loại chất tạo màu đỏ khác thu từ loại trùng coccid Những lồi trùng coccid khác cho chất tạo màu cochineal khác Chất tạo màu Cochineal biết đến nhiều acid carminic, có nguồn gốc từ lồi Dactylopius cocus Costa cái, lồi kí sinh trùng xương rồng, thuộc họ Opuntia Nopalea Đặc biệt N.cochenillifera, loài sống trung mà nam Mỹ Một số loại chất liên quan đến Cochineal chiết xuất từ lồi trùng khác, : Màu đỏ Armenian: thu từ lồi trùng Porphyrophyra, lồi tìm thấy thân rễ cỏ vùng Azarbaijan Armenia Kermes - chiết xuất Kermes lilcis, lồi trùng sinh trưởng loài Quercus Cochineal Ba Lan - chiết xuất từ lồi trùng Margarodes polonicus, sinh sống rễ Scleranthus perennis , loài sống Trung Tây Âu Lac dyes ( acid laccaic) - sản xuất từ loài cánh kiến đỏ, có tên khoa học Laccifera lacca, chúng tìm thấy lồi Schleichera oleosa, Zizyphus mauretania, Butea monosperma Lục địa Ấn, Trung Quốc Malaysia Chúng sử dụng loại màu truyền thống việc tạo thạch màu Trong hầu hết trường hợp, lồi trùng thu hoạch thủ công chúng đến tuổi sinh sản Sau thu hoạch, chúng đem sấy khô Thông thường, chiết xuất chất tạo màu cochineal liên quan đến việc xử lý thể khô nước nóng Tuy nhiên, việc xử lý thể trùng với loại enzyme phân giải protein chất chất hoạt động bề mặt thích hợp đề nghị Sau trải qua bước tinh chế việc sử dụng sắc ký trao đổi ion Việc tăng sản lượng chiết xuất chất tạo màu báo cáo với phương pháp Loại chất tạo màu cochineal sử dụng cơng nghiệp acid carminic Trong đó, Acid Carminic có màu sắc thực pH Tuy nhiên , có thễ trộn lẫn với kim loại khác để sản xuất màu đỏ tươi Nhôm thường sử dụng rộng rãi phức chất acid carminic Sản phẩm cuối màu đỏ son Chính màu đỏ bậc tạo nên màu hoá học phổ biến cho mứt, Siro, đồ hộp, bánh kẹo, bánh nướng Bằng việc thay đổi tỷ lệ nhơm acid carminic, người ta tạo nhiều màu sắc, khoảng từ màu dâu tây đến màu black currant Màu đỏ son hoà tan kết trình xử lý với ethanol, loại khơng hồ tan thu thêm muối calxi vào dung dịch cuối 2.3.2 Sắc tố màu Heme Giống chlorophyll, heme sở hữu vòng pyrrole Tuy nhiên, khác với choloropyll chổ nguyên tử magie bị thay nguyên tử sắt Heme hợp có nhiều tồn giới động vật, kết tham gia liên kết với protein để tạo thành phức hợp, myglobin hemoglobin máu Cấu trúc dùng để vận chuyển oxy thể động vật Khi 13 nguyên tử sắt trung tâm bị oxy hoá, oxi hoá máu, phức hợp có màu đỏ tươi Tuy nhiên , nguyên tử oxy liên kết không chặt bị mất, tạo thành màu nâu, đặc điểm thịt qua chế biến Các phương pháp chiết xuất heme từ protein báo cáo Nhìn chung, liên quan đến việc sử dụng hỗn hợp chất hữu acid, ví dụ ether acid actic hat ethyl acid acetic Năng suất lên đến 80% cho việc điều chế số lượng lớn heme việc sử dụng hỗn hợp acetone acid acetic Để bảo quản màu đỏ chất tạo màu heme, số phối tử khác sử dụng thay cho phân tử oxy ổn định Các phối tử đề nghị bao gồm: imidazole, S-nitrosocysteine, carbon monoxide, amino acid nitrite Ngoài ra, nguyên tử sắt trung tâm bị thay kim loại khác ổn định Một nghiên cứu độc tính sơ thực thể động vật chất tạo màu heme khơng mang độc tính Tuy nhiên, đặc điểm màu sắc chất tạo màu heme làm hạn chế việc sử dụng chúng vào thực phẩm, màu thịt chế biến mong muốn, ví dụ: xúc xích sản phẩm tương tự thịt *** 2.4 /Màu tự nhiên Titan dioxit Là hợp chất hóa học tự nhiên dạng ơxit titan Tồn chủ yếu hai khoáng vật Rutil Ilmenit Khi sử dụng làm màu thực phẩm, có kí hiệu E number E171 Sử dụng phá bọt sữa đậu nành,đậu hũ(tào phớ),sinh tố III/Một số loại phẩm tự nhiên phổ biến Việt Nam (phân theo màu sắc) cách sử dụng*** LOẠI CÓ MÀU XANH LÁ CÂY: Màu xanh lấy từ thực vật chủ yếu màu xanh nhóm chlorophylle chiết từ dứa, tre, mây, khúc, bồ ngót Thường dùng để nhuộm màu loại bánh ➢ Lá dứa – tên khoa học: Pandanus amaryllifolius Roxb (P.Odorus Ridl) Loại dễ trồng trồng phổ biến nhiều nơi Lá dứa (miền Bắc gọi nếp) cho màu xanh tươi, dịch chiết suất dễ tan nước, có độ bền màu nhiệt độ cao với thời gian dài có mùi thơm dễ chịu, đặc trưng Lá dứa sử dụng nhuộm màu cho bánh, thạch số nước giải khát Lá dứa hấp chín trực tiếp từ tươi xay nhỏ, vắt lấy nước để lấy màu Hiện nước ta có nhiều vùng trồng qui mơ lớn để lấy tươi xuất ➢ Lá bồ ngót (cịn gọi bù ngót, rau ngót) - tên khoa học: Sauropus androgynus (L.)Merr., thuộc họ Thầu dầu Màu rau ngót bền với nhiệt, dễ tan nước, thường dùng dạng tươi, giã vắt lấy nước nhuộm cho loại bánh ➢ Lá tre, mây - tên khoa học: Bambusa 14 Người ta dùng màu xanh tre, mây phối hợp với màu dong để nhuộm màu xanh cho bánh trưng, dùng nhuộm số loại bánh, màu nước uống, màu chè, thạch… để sản phẩm đẹp hơn, vị lạ, tạp chất ➢ Lá khúc - tên khoa học : Gnaphalium indicum L Là loại thân thảo, mọc hoang ruộng lúa; số nơi trồng tập trung để lấy nguyên liệu Người ta thường lấy non, tươi, giã nát, vắt lấy nước, trộn lẫn với gạo nếp để nấu xôi, làm bánh khúc, có màu xanh nhạt đẹp, mùi thơm đặc trưng, lại khơng độc LOẠI CĨ MÀU NÂU: Màu nâu thơng dụng màu caramel (cịn gọi nước màu, nước hàng – đun đường cháy), thường dùng gia đình để kho, nấu, làm bánh tạo màu cho sản phẩm nước có ga cola, xá xị (trong cơng nghiệp nước giải khát.) Ngồi ra, màu nâu cịn lấy từ cà phê, ca cao Tùy theo nồng độ pha lỗng hay đặc dung dịch caramel, ta tạo nhiều màu nâu khác thích hợp từ màu nâu sáng đến màu nâu sẫm LOẠI CÓ MÀU VÀNG, CAM, ĐỎ: Chủ yếu tạo thành nhờ nhóm carotenoid tan dầu nhóm flavonid tan nước nguyên liệu có nguồn gốc thực vật Ngồi cịn dùng betalain , cartamin chiết suất từ dành dành, củ nghệ, hạt điều, củ dền… dùng để nhuộm màu bánh, xơi số nấu gia đình ➢ Hạt điều - tên khoa học: Bixa orellana L Là hạt điều nhuộm, cịn có tên khác Chầm phù, càri, có nguồn gốc châu Mỹ Người ta thu hái hạt, cho vào nước nóng khuấy mạnh, chà xát, tách hạt tạp chất thu lấy cơm hạt để lên men tự nhiên, loại bỏ chất nhày thu lấy màu đỏ lắng xuống, gạn, phơi khô nén thành bánh nhỏ để sử dụng dần Màu hạt điều màu đỏ, dùng dạng nguyên hạt khô, nghiền thành bột trích ly dầu ăn (gọi dầu điều) bán phổ biến chợ Người ta thường dùng loại để làm gia vị Chất màu đỏ hạt điều tan chất béo, không tan nước, khơng độc, có cấu tạo hóa học tiền vitamin A ➢ Gấc - tên khoa học: Momordica cochinchinensis ( Lour) Spreng Gấc loại phổ biến, biết sử dụng để tạo màu đỏ cho xôi dùng ngày giỗ, tết Bộ phận sử dụng gấc cơm gấc tươi hạt gấc để trộn vào gạo nếp Hiện người ta cịn chế biến cơm gấc thành miếng khơ hay bột khô, dầu gấc… để tiện bảo quản sử dụng Màu đỏ cam màng hạt gấc có chứa caroten lycopen tiền vitamin A, chất tan dầu, rượu, không tan nước, sử dụng phải ngâm rượu, cồn ➢ Củ dền - tên khoa học: Beta vulgaris L Chủ yếu dùng để nấu canh dùng để nhuộm màu đỏ bánh kẹo, thạch… Màu đỏ củ dền nhờ nhóm màu betalains, dễ tan nước, lượng màu cao đẹp, độ bền với nhiệt nên thích hợp với qui mơ gia đình mà hiệu cơng nghiệp thực phẩm 15 ➢ Củ nghệ - tên khoa học: Curcuma longa L Loại trồng nhiều nơi nước ta Ngồi tác dụng làm gia vị, nghệ cịn dùng mỹ phẩm làm thuốc Trong củ nghệ có màu vàng đặc trưng-đó màu curcumin dùng thực phẩm dược phẩm (mã số E100) Củ nghệ dùng dạng tươi, giã lấy nước nhuộm màu cho bánh ngọt, bánh xèo, bột cà ri… ➢ Quả dành dành - tên khoa học:Gardenia jasminoides Ellis (G.Florida L , G.augusta (L.) Merr Dành dành loại dại mọc vùng đất ẩm Màu vàng tươi dành dành khơng độc, dùng nhuộm màu vàng cho bánh xuxê, bánh thạch, dùng kho cá loại bánh khác … ➢ Đài hoa bụp dấm - tên khoa học: Hibiscus Sabdariffa L Loại Bộ Y tế cho phép trồng thử nghiệm Bà rịa-Vũng Tàu, Đồng Nai, Sơng Bé, Bình Thuận… để lấy đài hoa xuất Màu đỏ hoa bụp dấm màu Anthocyanin, tan nước Màu đỏ có mặt mơi trường axit, cịn mơi trường kiềm chuyển thành màu xanh Hiện có hướng nghiên cứu tập trung để chế biến bột thực phẩm từ loại đài hoa bụp dấm LOẠI CÓ MÀU TÍM: ➢ Lá cẩm - tên khoa học: Peristrophe roxburghiana (Schult) Bremek (P.Tinctoria) Lá cẩm mọc hoang dại vùng đất ẩm, dâm cành Màu cẩm tan nước cho màu tím tía đẹp, không mùi vị, không độc hại, bền màu với nhiệt độ cao thời gian dài Thông thường người ta sử dụng cẩm tươi, xay nghiền nhỏ, ép lấy nước, bổ sung thêm rượu, muối… dùng nhuộm màu xôi loại bánh Ở dạng phơi khô, cẩm cho màu tím khơng đẹp dạng tươi LOẠI CÓ MÀU ĐEN: ➢ Lá gai - tên khoa học Boechmeria nivea ( L ) Gaudich Gai loại lấy sợi gai dùng để nhuộm màu đen cho thạch loại bánh đặc biệt bánh “Gai” có màu đen nhánh nhựa đường Tuy nhiên, thực phẩm màu đen dùng nên gai nguyên liệu ý phát triển khai thác IV/QUY ĐỊNH VỀ SỬ DỤNG MÀU TỰ NHIÊN Theo Quyết định: 867/1998/QĐ-BYT CỦA BỘ TRƯỞNG BỘ Y TẾ VỀ VIỆC BAN HÀNH " DANH MỤC TIÊU CHUẨN VỆ SINH ĐỐI VỚI LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM" Nhóm 13: Các Phẩm Màu (Colours) A- Các phẩm màu tự nhịên: STT Chỉ số Quốc tế Tên phụ gia ADI Tên thực phẩm có dùng phụ gia Giới hạn tối đa cho phép thực phẩm 160b Các sản phẩm chiết suất Annatto (Annatto Đá, kem hỗn hợp 100mg/kg, sản 16 phẩm cuối extracts) Phomat 600mg/kg dùng kết hợp với B caroten ADI: - Dầu, mỡ bơ, margarin Giới hạn GMP Beta-apo.8' -carotenal Đá, kem hỗn hợp 100mg/kg, sản phẩm cuối Mứt thạch 200mg/kg dùng hay kết màu khác Dầu, mỡ margarin Giới hạn GMP (CI natural orange 4; L.orange 3; Bixin CI N 75120) 160e (CI N".40820, CI food orange 6) ADI: 0-5 160f Beta-apo-8 carote noic axit, metyl ety este Xem Beta apo-8' carotenal.(160e) - Xem Beta -apo 8' carotenal (Carotenoic acid, betaapo-8' - methyl and e 40825) thyl esters) (CI nature orange 8; L orange 9; CI.food orange 7, CI No ADI: - 160aii Beta caroten Phomat 600mg/kg dùng kết hợp với Annatto Đậu xanh đóng hộp, đá, kem hỗn hợp 100mg/kg, dùng kết hợp với màu khác Dưa chuột dầm dấm 300mg/kg dùng kết hợp với màu khác Dầu, mỡ, bơ, margarin Giới hạn GMP Đá, kem hỗn hợp, mứt 60mg/kg dùng (CI natural yellow 26; CI.food orange CI N' 75130 (Beta - caroteine) ADI: chưa xác định 161g Canthaxanthin 17 thạch tơm hộp kết hợp với màu khác Nấm hộp, dấm, viên xúp, thủy sản chế biến sẵn, mứt chanh Giới hạn GMP Mứt thạch 200mg/kg, dùng kết hợp với màu khác Dưa chuột dầm đóng lọ 300mg/kg dùng kết hợp với màu khác Sữa chua sản phẩm xử lý nhiệt sau lên men 150mg/kg Sữa chua sản phẩm xử lý nhiệt sau lên men 20mg/kg Mứt thạch 200mg/kg dùng kết hợp với màu khác ADI: chưa xác định Trong chế biến phomat Giới hạn GMP Curcumin Đá, kem hỗn hợp 50mg/kg sản phẩm cuối ADI: - 01 Dầu, mỡ, bơ, Margarin Giới hạn GMP Riboflavin Dưa chuột dầm đóng lọ 300mg/kg dùng hay kết hợp với màu khác (CI.N.' 40850) (Canthaxanthine) 150a Màu Caramel (mộc) (nước hàng) (Caramel (Plain) colour) ADI: chưa xác định 120 Carmin (Cochineal carminic acid) and CI natural red 4; CI N" 75470) ADI: - 140 Clorophyl (CI natural green CI.N" 75810) 100i (CI natural yellow Turmeric yellow CI.N".75300) 10 101i Vitamin lactoflavin) ADI: - 0,5 B2, 18 Phomat, phomat 11 171 Titan dioxit chế biến Giới hạn GMP Đá, kem hỗn hợp 50mg/kg sản phẩm cuối Kẹo Giới hạn GMP (CI Pigment While 6, CI N." 77891) Titanium dioxide) ADI: chưa xác định Kết luận Phẩm màu tự nhiên lựa chọn an toàn thay cho phẩm màu nhân tạo tổng hợp Các loại màu có nguồn gốc tự nhiên thường khơng gây hại, mà cung cấp chất dinh dưỡng, tốt cho sức khỏe, khuyến khích sử dụng.Với quan ngại nguy hiểm chất phẩm màu nhân tạo, phẩm màu tự nhiên sử dụng phổ biến lĩnh vực chế biến thực phẩm nhiều nước giới,trong có Việt Nam Với lợi nước có điều kiện tự nhiên phong phú đa dạng,trình độ khoa học phát triển nay, Việt Nam hoàn tồn áp dụng mơ hình chế biến bảo quản thực phẩm công nghệ màu tự nhiên an toàn, hiệu quả,mang lại nguồn lợi kinh tế to lớn cho đất nước Tài liệu tham khảo Viện Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm_Đại học Bách Khoa Hà Nội,Đề tài :”Nghiên cứu tách chiết chất màu tự nhiên tự nhiên từ thực vật ứng dụng sản xuất thực phẩm chế biến từ gạo”, Bộ Giáo dục Đào tạo Khoa công nghệ thực phẩm_Đại học nông lâm TP.HCM, Đề tài :”Màu thực phẩm tự nhiên” Quyết định: 867/1998/QĐ-BYT CỦA BỘ TRƯỞNG BỘ Y TẾ VỀ VIỆC BAN HÀNH " DANH MỤC TIÊU CHUẨN VỆ SINH ĐỐI VỚI LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM" Bách khoa toàn thư _Wikipedia Báo sức khỏe đời sống,bài viết:”Sử dụng hiệu màu tự nhiên” http://tailieuchuanbachkhoa.com ... phổ biến Việt Nam (phân theo màu sắc) cách sử dụng IV/Quy định sử dụng màu tự nhiên Kết luận Tài liệu tham khảo 13 13 15 18 NỘI DUNG I/ KHÁI NIỆM MÀU THỰC PHẨM-MÀU THỰC PHẨM TỰ NHIÊN : 1 .Tổng quan. .. chiết chất màu tự nhiên tự nhiên từ thực vật ứng dụng sản xuất thực phẩm chế biến từ gạo”, Bộ Giáo dục Đào tạo Khoa công nghệ thực phẩm_ Đại học nông lâm TP.HCM, Đề tài :? ?Màu thực phẩm tự nhiên? ?? Quyết... LOẠI-_NGUỒN GỐC-_SỬ DỤNG: CÁCH PHÂN LOẠI Có nhiều cách phân loại phẩm màu tự nhiên dùng chế biến thực phẩm ➢ Theo nguồn gốc: hóa học, sinh học ➢ Theo màu sắc: xanh, đỏ ➢ Theo ngành chế biến: chế biến thịt,