Đang tải... (xem toàn văn)
i TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI TỔNG QUAN VỀ CÁC CHẤT TẠO MÀU TRONG LÁ TÍA TÔ VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CHÚNG TRONG CÁC SẢN PHẨM THỰC PHẨM Môn học Hóa học thực phẩm Mã môn học FOCH330650 21 2 01CLC Thực hiện Nhóm 4 Thứ 5, tiết 13 15 Giảng viên hướng dẫn ThS Đặng Thị Ngọc Dung Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2022 ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM - - ĐỀ TÀI TỔNG QUAN VỀ CÁC CHẤT TẠO MÀU TRONG LÁ TÍA TÔ VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CHÚNG TRONG CÁC SẢN PHẨM THỰC PHẨM Mơn học: Hóa học thực phẩm Mã mơn học: FOCH330650_21_2_01CLC Thực hiện: Nhóm Thứ 5, tiết 13-15 Giảng viên hướng dẫn: ThS Đặng Thị Ngọc Dung Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 i TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM - - ĐỀ TÀI TỔNG QUAN VỀ CÁC CHẤT TẠO MÀU TRONG LÁ TÍA TƠ VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CHÚNG TRONG CÁC SẢN PHẨM THỰC PHẨM Môn học: Hóa học thực phẩm Mã mơn học: FOCH330650_21_2_01CLC Thực hiện: Nhóm Thứ 5, tiết 13-15 Giảng viên hướng dẫn: ThS Đặng Thị Ngọc Dung Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 ii GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung Mục lục LỜI CẢM ƠN vi LỜI CAM ĐOAN vii DANH SÁCH NHÓM THAM GIA VIẾT TIỂU LUẬN viii DANH MỤC HÌNH ix LỜI MỞ ĐẦU NỘI DUNG .2 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CHẤT TẠO MÀU 1.1 Khái niệm 1.1.1 Khái niệm chất tạo màu 1.1.2 Phân loại chất tạo màu 1.1.3 Mục đích sử dụng 1.2 Thị trường tiêu thụ chất tạo màu Việt Nam nước .8 1.2.1 Thị trường Việt Nam 1.2.2 Thị trường nước CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÂY TÍA TƠ VÀ CHẤT TẠO MÀU TRONG LÁ TÍA TƠ 11 2.1 Tổng quan tía tơ 11 2.1.1 Thành phần hóa học dinh dưỡng tía tơ 12 2.1.2 Cơng dụng tía tơ 13 2.2 Chất tạo màu tía tơ 14 CHƯƠNG CHLOROPHYLL (DIỆP LỤC) – CHẤT TẠO MÀU XANH CỦA NGUYÊN LIỆU VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM 15 3.1 Tổng quan Chlorophyll tía tơ .15 3.2 Cấu trúc Chlorophyll 16 3.3 Phân loại Chlorophyll 17 3.3.1 Chlorophyll-α (C55H72O5N4Mg) 17 3.3.2 Chlorophyll-β .18 3.4 Hàm lượng, tính chất yếu tố ảnh hưởng tới ổn định Chlorophyll tía tơ 19 3.4.1 Hàm lượng Chlorophyll tía tơ 19 iii GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung 3.4.2 Tính chất yếu tố ảnh hưởng tới tính ổn định Chlorophyll tía tơ 20 3.4 Vai trò chlorophyl thể người 22 3.5 Quá trình tách chiết Chlorophyll từ tía tơ 23 CHƯƠNG CHẤT TẠO SẮC ĐỎ CHO THỰC PHẨM TRONG LÁ TÍA TƠ 24 4.1 Tổng quan Anthocyanin tía tơ 24 4.1.1 Cấu trúc hóa học Anthocyanin 25 4.1.2 Tính chất cơng dụng Anthoccyanin 26 4.1.2.1 Tính chất .26 4.1.2.2 Công dụng: 27 Quá trình sinh tổng hợp Anthocyanin 28 4.1.3 4.1.3.1 Con đường sinh tổng hợp Anthocyanin tế bào thực vật .28 4.1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình sinh tổng hợp: .29 Một số yếu tố ảnh hưởng đến độ màu Anthocyanin 30 4.1.4 4.1.4.1 Cấu trúc: .30 4.1.4.2 Độ pH: 31 4.1.4.3 Nhiệt độ 32 4.1.4.4 Oxy .33 4.1.4.5 Các yếu tố ảnh hướng khác 33 4.1.5 4.2 Quy trình tách chiết Anthocyanin 36 Chất tạo màu Shisonin tía tơ 40 4.2.1 Quy trình chiết tách shisonin 40 4.2.2 Ảnh hưởng chất phụ gia chất khác: 41 4.2.3 Độ ổn định màu sắc shisonin: 41 4.3 Cyanidin-3-O-glucoside 43 4.4 Pelargonidin tía tơ 44 CHƯƠNG 5: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CHẤT TẠO MÀU CHLOROPHYLL VÀ ANTHOCYANIN TRONG THỰC PHẨM 46 5.1 Đánh giá khả ứng dụng chất tạo màu Chlorophyll 46 5.1.1 Ứng dụng tạo màu cho sản phẩm đồ hộp rau củ qủa 46 5.1.2 Ứng dụng tạo màu cho sản phẩm bánh kẹo 47 iv GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung 5.1.3 Ứng dụng tạo màu cho thức uống 47 5.2 Đánh giá khả ứng dụng chất tạo màu Anthocyanin (E163) 47 5.2.1 Ứng dụng tạo màu cho sản phẩm rau đóng hộp 47 5.2.2 Ứng dụng tạo màu cho sản phẩm bánh kẹo 48 5.2.3 Ứng dụng tạo màu cho sản phẩm nước giải khát .48 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 v GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Ths Đặng Thị Ngọc Dung Chúng em cảm ơn cô đồng hành nhóm suốt mười lăm tuần học thú vị Trong qúa trình học tập tìm hiểu mơn Hóa học thực phẩm, chúng em nhận quan tâm giúp đỡ, dẫn tận tình, tâm huyết Đến với tiết học, giúp chúng em tích lũy thêm nhiều kiến thức thức để có nhìn sâu sắc tổng quan phản ứng diễn qúa trình chuẩn bị, chế biến bảo quản Từ kiến thức mà cô truyền tải, chúng em gần gỡ khúc mắc thực phẩm mà trước chưa thể trả lời Qua tìm hiểu đề tài mà chúng em nhận được, chúng em xin trình bày kiến thức vấn đề chất tạo màu thực phẩm Có lẽ kiến thức vơ hạn, chũng em biết hạt cát xa mạc, việc tiếp nhận kiến thức thân người tồn hạn chế định Do đó, qúa trình hồn thành tiểu luận chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận góp ý đến từ để tiểu luận nhóm hồn thiện Kính chúc sức thật nhiều sức khỏe, hạnh phúc , thành công đường nghiệp giảng dạy Nhóm xin trân trọng cảm ơn TP Hồ Chí Minh, tháng 05, năm 2022 vi GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn đề tài “Tổng quan chất tạo màu Tía Tơ đánh giá khả ứng dụng chúng sản phẩm thực phẩm” qủa trình tìm hiểu nghiên cứu chúng tơi Tất số liệu sử dụng phân tích tiểu luận chúng tơi tự tìm hiểu, phân tích cách khách quan, trung thực, có nguồn gốc rõ ràng chưa cơng bố hình thức Chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm có không trung thực thông tin sử dụng cơng trình nghiên cứu Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 05 năm 2022 Nhóm trưởng (Ký tên) vii GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung DANH SÁCH NHÓM THAM GIA VIẾT TIỂU LUẬN HỌC KÌ II HỌC 2021-2022 Nhóm số (Lớp thứ 5, tiết 13-15) Họ tên STT MSSV Nội dung đảm SĐT nhận PPT, soạn chương Trần Hiếu Tâm 21116112 5, thuyết trình 0363591928 chương Soạn chương 2, Nguyễn Thanh Hào 21116346 thuyết trình 0362547980 chương Soạn chương 3, Hoàng Linh Phương 21116367 thuyết trình 0343403436 chương Soạn chương 1, Trần Ngọc Quỳnh Như 21116364 thuyết trình 0707278802 chương Soạn chương 4, Kiến Thiện Duy 21116053 thuyết trình 0829625078 chương Ghi chú: - Tỷ lệ % = 100% - Trưởng nhóm: Trần Hiếu Tâm Nhận xét giáo viên: Ngày tháng 05 năm 2022 Giáo viên chấm điểm viii GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung DANH MỤC HÌNH Hình Phụ gia tạo màu sử dụng thực phẩm Hình 2: Chlorophyll tạo màu xanh cho rau qủa Hình 3: Thực phẩm có chứa Anthocyanin Hình 4: Thực phẩm có chứa Carotenoid Hình 5: Các chất màu lấy từ rau, củ, Hình 6: Bảng chất tạo màu thực phẩm Cục Quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kỳ phê duyệt FD&C viết tắt luật Quốc hội Hoa Kỳ thông qua vào năm 1938, gọi Đạo luật Thực phẩm, Dược phẩm Mỹ phẩm Liên bang Hình 7: Thuốc nhuộm thực phẩm xuất màu cụ thể hấp thụ ánh sáng có màu bổ sung cho màu thuốc nhuộm thực phẩm, minh họa trường hợp (a) thuốc nhuộm màu xanh lam (b) thuốc nhuộm màu đỏ Hình Biểu đồ quy mơ thị trường màu thực phẩm Hình 9: Lá tía tơ Hình 10: Quá trình quang hợp Hình 11: Cấu tạo lục lạp Hình 12: Cấu trúc hóa học Chlorophyll Hình 13: Cấu trúc hóa học Chlorophyll 𝛼, 𝛽, d Hình 14: Cấu trúc Chlorophyll α Hình 15: Cấu trúc Chlorophyll β Hình 16: Cấu trúc anthocyanidin anthocyanin Hình 17: Trái rau có chữa Anthocyanin Hình 18: Cấu trúc anthocyanidin Anthocyanin Hình 19: Cấu trúc chuyển hố Anthocyanin nước Hình 20: Ảnh hưởng pH lên tốc độ thủy phân dâu đun nóng 450C trường hợp có Oxygen Nitrogen Hình 21: Sự biến tính Anthocyanin 3,5 – di Glucoside pH 3.7 Hình 22: Sự biến tính Anthocyanin với phản ứng oxy hố catechol Hình 23: Phản ứng ngưng tụ Hình 24: Sơ đồ Jurd phản ứng thuận nghịch SO2 Anthocyanin Hình 25: Cấu tạo Shisonin ix GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung Hình 26: Cấu trúc Cyanidin-3-O-glucoside Hình 27: Cấu trúc Perlagonidin Hình 28: Rau, củ đóng hộp Hình 29: Sản phẩm kẹo sử dùng màu xanh Chlorophyll Hình 30: Sản phẩm đồ uống dùng màu xanh Chlorophyll Hình 31: Sản phẩm rau đóng hộp Hình 32: Sản phẩm bánh kẹo có sử dụng màu Anthocyanin Hình 33: Sản phẩm nước uống x GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung anthocyanin tía tơ cho hoạt động đặc màng sau chi phí thấp, hương vị tốt khả tạo chelat kim loại Hình 28: Thu hồi anthocyanin tỷ lệ nồng độ thể tích khác sử dụng màng GR81PP (UF) áp suất 11,5 bar màng HS65PP (RO) áp suất 29,35 bar Lọc nước trình UF sửa đổi, chất lỏng lọc (chẳng hạn nước) thêm vào màng lọc để tăng cường khả "rửa sạch" thành phần thấm qua màng dung dịch (Beaton Klinkowski, 1983) Vì nước muối qua sử dụng có hàm lượng muối cao (khoảng 20%), nên kỹ thuật lọc đường kính thuận lợi so với quy trình UF thơng thường Kết nghiên cứu cho thấy 95% muối từ nước muối qua sử dụng loại bỏ lượng nước bổ sung so với tỷ lệ thức ăn ban đầu Hơn 90% anthocyanins tía tơ phục hồi Một quy trình màng khác sử dụng để loại bỏ muối khỏi nước muối qua sử dụng thẩm phân điện (ED) Quá trình sử dụng màng tích điện để tách ion khỏi dung dịch cách sử dụng chênh lệch điện làm động lực (Strathmann, 1985) Nghiên cứu chứng minh q trình ED loại bỏ 90% muối thu hồi 86% anthocyanins từ nước muối qua sử dụng 39 GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung 4.2 Chất tạo màu Shisonin tía tơ Một nghiên cứu hóa học sắc tố đỏ lần thực Kondo (1931) Kuroda & Wada (1936) phân lập từ sắc tố tía tơ gọi shisonin A B dạng clorua Amorphous shisonin B clorua xác nhận hợp chất shisonin A clorua axit p-coumaric Với cấu trúc hoàn chỉnh shisonine cyanidine 3-(6-O-trans-p-coumaroyl-~-D- glucoside)-5-(/3-glucoside) Hình 29: Cấu tạo Shisonin Shisonin từ tía tơ nguồn tốt sắc tố đỏ, coi chất tạo màu sử dụng thực phẩm Dựa vào nghiên cứu báo cáo tài liệu liên quan đến ổn định shisonin, nhà khoa học nhận ổn định màu sắc q trình chuẩn bị thực phẩm có sắc tố đỏ tô màu sắc tố tự nhiên bị ảnh hưởng số yếu tố: pH, ánh sáng, oxy, suy thối vi khuẩn, kim loại hóa chất khác 4.2.1 Quy trình chiết tách shisonin Lá tía tô tươi khuấy với 1% HCl-methanol 24 °C Các chiết xuất màu đỏ lọc lực hút Các filtrates tập trung đến nửa thể tích máy bay quay 40 °C Chì acetate (lượng isomolar đến HC1) thêm vào clorua chì trắng, kết tủa 1-2 ° C, loại bỏ cách ly tâm 3000 rpm 15 phút Shisonin sau kết tủa cách bổ sung acetate chì, tách cách ly tâm (3000 rpm 15 phút) hòa tan 5% HClmethanol Clorua shisonin thô kết tủa việc bổ sung ethyl ether Clorua shisonin tinh khiết thu sắc ký giấy chuẩn bị giấy lọc Toyo làm dung môi phát triển, theo mô tả Kuroda & Wada (1936) Sắc ký giấy cho điểm shisonin Rf 0,65 điểm nhỏ khác Rf 0"50, 0,39, 0,35 0'26 Các đốm 40 GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung anthocyanin kết hợp (Rf: 0-65) xử lý 0,5% HCl-methanol chiết xuất bay vacuo 40°C để khơ sau tiếp tục khô KOH Mặc dù số thử nghiệm kết tinh shisonin clorua picrate không thành công, shisonin clorua tinh khiết sắc ký giấy thu trạng thái vơ định hình màu tím sáng bóng 4.2.2 Ảnh hưởng chất phụ gia chất khác: Các cation kim loại chọn (Cu2+ Fe3+), carbohydrate (glucose, fructose, lactose sucrose) chất khác (glycine, leucine, hydrogen peroxide) số nồng độ kiểm tra tác dụng chúng tốc độ màu dung dịch shisonin 90 ° C Ảnh hưởng oxy tốc độ phai màu đo dung dịch shisonin đệm (5 ml) ống nghiệm (20 ml) Khơng khí không gian đầu lọ thay oxy Sau niêm phong nắp vặn, lò phản ứng trì 90 °C bồn nước lắc thời gian thử nghiệm Ảnh hưởng ánh sáng việc tẩy trắng xác định dung dịch pH Các mẫu đưa vào lọ 20 ml để tiếp xúc với ánh sáng ban ngày đặt bên cửa sổ để tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng ban ngày 10 giờ, cường độ màu mẫu tiếp xúc so sánh với điều khiển lọ bọc nhơm Quang phổ nhìn thấy (350-650 nm) thu cho dung dịch shisonin giá trị pH: Shisonin cho thấy đỉnh 514nm, 515nm, 518nm 520nm, cho pH 2, 3, 5, tương ứng; hấp thụ tối đa chuyển sang bước sóng dài hơn, độ hấp thụ giảm với gia tăng độ pH Ở pH 7, hấp thụ tối đa chuyển sang 590 nm 4.2.3 Độ ổn định màu sắc shisonin: Ảnh hưởng nhiệt độ: Khi dung dịch shisonin làm nóng khoảng thời gian khác nhau, cường độ màu giảm dần khơng có thay đổi tối đa hấp thụ quan sát thấy Các dung dịch shisonin làm nóng 98 °C, pH 3, 5, độ hấp thụ giảm cường độ màu giảm dần cuối cân ngoại trừ pH 5.0 Trong trường hợp pH 5, gia tăng rõ ràng cường độ màu sắc với thời gian trơi qua hình thành sắc tố nâu Chất màu nâu đặc trưng giảm đơn điệu 41 GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung truyền phía vùng UV Sự thay đổi màu sắc nghiên cứu cách tính tỷ lệ phần trăm hấp thụ giữ lại 515 nm (sẽ giữ lại shisonin) sau làm nóng Ảnh hưởng chất phụ gia Glucose lactose thêm vào dung dịch đệm không ảnh hưởng đến shisonin, việc bổ sung fructose sucrose làm giảm rõ rệt Cho thấy tốc độ suy thoái shisonin tuân theo động học bậc nồng độ fructose ban đầu Quá trình suy thoái shisonin với diện fructose sucrose phát nghiên cứu Những kết cho thấy việc bổ sung fructose sucrose vào thực phẩm có màu shisonin nên tránh ổn định màu sắc Thêm ion ferric gây sụt giảm shisonin ion cupric gây suy thối chí cịn lớn để tạo thành kết tủa màu nâu Người ta kết luận từ kết ion kim loại hoạt động chất xúc tác cho xuống cấp shisonin Các axit amin, glycine L-leucine khơng ảnh hưởng đến tốc độ suy thối pH 3, làm tăng nhẹ tốc độ suy thối pH Thêm glucose với glycine khơng ảnh hưởng đến tốc độ suy thoái pH có tác dụng làm giảm nhẹ pH Một lượng nhỏ hydrogen peroxide có tác động rõ rệt đến việc giảm shisonin, mức giảm tỷ lệ nghịch với nồng độ hydrogen peroxide Khơng có tác dụng bảo vệ cho suy thoái shisonin quan sát thấy chất phụ gia thử nghiệm nghiên cứu Ảnh hưởng ánh sáng oxy Độ nhạy cảm shisonin với suy thoái ánh sáng nghiên cứu cách lưu trữ dung dịch shisonin pH=3 nitơ có không tiếp xúc với ánh sáng ban ngày 10 Tiếp xúc với ánh sáng ban ngày 10 làm tăng xuống cấp 28% 51% Sự diện oxy không gian đầu lọ làm giảm giá trị shisonin 90 ° C, pH=3 Những kết chứng minh độ nhạy cảm shisonin với oxy ánh sáng cần thiết phải bảo vệ sản phẩm có chứa shisonin chống lại tiếp xúc lâu dài với khơng khí ánh sáng 42 GVHD: Ths Đặng Thị Ngọc Dung 4.3 Cyanidin-3-O-glucoside Cyanidin-3-glucoside nguồn anthocyanin dồi xác định trái rau Trong thực vật, cyanidin-3-glucoside hình thành pH thấp Vì vậy, Cy3G tạo nên màu đỏ cho tía tơ Hình 30: Cấu trúc Cyanidin-3-O-glucoside Nó có khả quét gốc tốt (RSC) chống lại superoxide gốc hydroxyl, khả oxy hóa phụ thuộc vào độ pH (58 mV / đơn vị pH) Sau hấp thụ, Cy3G chuyển hóa (pha I, II) tế bào biểu mô miệng, biểu mô dày hấp thụ (1% –10%) chuyển hóa qua đường ruột (pha II & chuyển hóa vi sinh vật), vào máu (
