Tổng quan về Chlorophyll [3] [4]
Khái niệm, định nghĩa chlorophyll
- Thuật ngữ Chlorophyll được cho là bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp, chloro nghĩa là “màu xanh” và phyllon là “lá”
Chlorophyll, hay diệp lục tố, là sắc tố màu xanh lá cây có mặt trong thực vật, tảo và vi khuẩn lam Nó đóng vai trò quan trọng trong việc thu nhận năng lượng từ ánh sáng mặt trời, giúp thực hiện quá trình quang hợp để tạo ra tinh bột và oxy từ cacbon dioxit và nước, đồng thời chuyển hóa quang năng thành hóa năng.
Ngoài chất diệp lục, carotenoid và xantophyl cũng là các sắc tố quan trọng có mặt trong thực vật và một số sinh vật quang tổng hợp khác Những sắc tố này được lưu giữ trong màng lục lạp của lục lạp, góp phần vào quá trình quang hợp.
- Chlorophyll là một dẫn xuất của Tetrapyrole
Cấu tạo Chlorophyll
* Gồm cấu tạo hóa học và cấu tạo trong tự nhiên:
Chlorophyll và hemoglobin có cấu trúc hóa học tương đồng, với điểm khác biệt chính là chlorophyll chứa nguyên tố Magie (Mg), trong khi hemoglobin có chứa Sắt (Fe).
[3] https://ifoodvietnam.com/phu-gia-tao-mau_-chlorophyll/
[4] http://doan.edu.vn/do-an/bao-cao-chlorophyll-va-nhung-bien-doi-trong-che-bien-va-bao-quan-thuc-pham-25190/
Hình 1.2:Cấu tạo hóa học chlorophyll
Cấu trúc cơ bản của chlorophyll là nhân porphyrin, bao gồm bốn vòng pyrol liên kết với nhau bằng các cầu methyl và bốn nguyên tử nitơ, với nguyên tử magnesium ở trung tâm Ngoài bốn vòng pyrol (A, B, C, D), chlorophyll còn có một vòng phụ thứ năm (vòng E) Một chuỗi terpenoid của rượu không bão hòa (fytol) este hóa với acid propionic tại C-17, giúp chlorophyll có tính chất kỵ nước Nhân porphyrin tạo thành 10 nối đôi liên hợp, là cơ sở cho hoạt tính quang hóa của chlorophyll.
Chlorophyll trong tự nhiên thường tồn tại dưới dạng bột, nhưng để chế tạo thành dung dịch có khả năng thẩm thấu vào mạch máu cao hơn, cần rút nhân Mg của chlorophyll mà không làm hỏng cấu trúc hóa học bên ngoài Quá trình này thay thế nhân đồng (Cu) bằng một dẫn xuất gọi là chlorophyllin, giúp tạo ra một chất hòa tan trong dung môi, mang lại hương vị thơm ngon và dễ sử dụng hơn so với dạng bột.
Tính chất chlorophyll
Hình 1.3:Cấu tạo trong tự nhiên của Chlorophyll
Hình 1.4:Biểu đồ hấp thụ ánh sáng của chất màu chlorophyll
Chlorophyll hấp thụ mạnh ánh sáng ở bước sóng xanh (430 – 460 nm) và đỏ (620 - 700 nm), nhưng kém ở vùng xanh lá, khiến màu của mô chứa chlorophyll giống màu lá cây Nhờ khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh, chlorophyll có hoạt tính quang hoá, biến đổi năng lượng từ ánh sáng thành trạng thái giàu năng lượng, hay còn gọi là trạng thái kích động điện tử, để thực hiện các phản ứng quang hoá tiếp theo.
- Chất diệp lục là một ester nên có có khả năng phản ứng với kiềm và với acid
- Cholorophyll + 2HX → Pheophytin( màu sẫm oliu) + MgX2
- Chlorophyll a ( màu xanh) + 2H+t0→Pheophytin (màu oliu)
Dưới tác dụng của kiềm nhẹ, chlorophyll sẽ trung hòa axit và muối axit trong dịch bào, dẫn đến sự hình thành các muối phức tạp chứa Mg, được gọi là axit chlorophylinic Axit chlorophylinic hoặc các muối của nó góp phần tạo ra màu xanh đậm cho sản phẩm.
C55H72O5N4Mg + NaOH → C32H30O4Mg(COONa)2+CH3OH+ C20H39OH
- Dưới tác dụng của Fe, Sn, Al,Cu, thì Mg2+ trong chlorophyll sẽ bị thay thế và cho ra các màu khác:
+ Fe cho ra màu nâu
+Sn, Al cho ra màu xám
+Cu cho ra màu xanh sáng bền
* Thay đổi màu sắc của chorophyll dưới tác dụng của nhiệt và pH
Chlorophyllin Chlorophyll Pheophytin ( Xanh đậm)
Sơ đồ 1:Biến đổi chất màu Chlorophyll
Trong quá trình chế biến và bảo quản rau quả, diệp lục thường bị mất đi do chuyển hóa hoặc thoái biến thành các dẫn xuất nâu và xanh ôliu Sự mất màu diệp lục này có thể xảy ra cả ở trong và ngoài tế bào, dẫn đến hình thành các phân tử không màu có khả năng phát huỳnh quang, do ảnh hưởng của hóa chất hoặc ánh sáng.
Sự thủy phân có thể xảy ra trong môi trường axit hoặc bazơ nhẹ, được xúc tác bởi enzym chloropylase có mặt trong tất cả các mô thực vật, chủ yếu tập trung ở lá và rất ít ở rễ cùng hạt Enzym này nằm trong sắc lạp, có độ bền với nhiệt và chỉ được kích hoạt khi thực vật chín.
- Do oxy và ánh sáng
- Tiếp xúc với lipid bị oxy hóa
- Sự oxi hóa dưới tác dụng của các enzym như lipoxygenase, peroxidase, oxidase
- Sẽ làm mất màu chlorophyll
Phản ứng xà phòng hóa
C55H72O5N4Mg + kiềm (C32H30ON4Mg)(COONa)2 + +CH3OH +rượu phytol C55H70O6N4Mg + kiềm (C32H28O2N4Mg)(COONa)2 + +CH3OH+ rượu phytol
Phân loại Chlorophyll
Có nhiều loại phân tử chlorophyll, tất cả đều có cấu trúc tương tự nhau Tuy nhiên, mỗi loại chlorophyll được đặc trưng bởi các nhóm bên khác nhau, dẫn đến sự khác biệt về tính chất.
- Có 4 loại chlorophyll: chlogophyll a (C55H72O5N4Mg), chlorophyll b (C55H70O6N4Mg), chlorophyll c ( c1,c2), chlorophyll d ( C55H7O6N4Mg)
Diệp lục a là một dạng diệp lục quan trọng trong quá trình quang hợp oxy, có khả năng hấp thụ năng lượng từ ánh sáng màu tím-xanh và đỏ cam Loại diệp lục này rất cần thiết cho hầu hết các sinh vật quang hợp để giải phóng năng lượng hóa học, mặc dù không phải là sắc tố duy nhất tham gia vào quang hợp Tất cả các sinh vật quang hợp oxy đều sử dụng diệp lục a, nhưng chúng có thể khác nhau về các sắc tố phụ như diệp lục b Diệp lục a đóng vai trò quan trọng trong phản ứng quang học bằng cách hấp thụ ánh sáng.
Diệp lục a có cấu trúc phân tử đặc trưng với một vòng clorin, bao quanh là bốn nguyên tử nitơ và một nguyên tử magie ở trung tâm Ngoài ra, phân tử này còn chứa một số chuỗi bên và đuôi hydrocarbon.
Hình 1.5:Cấu trúc hóa học của Chlorophyll a
Vòng clorin, một hợp chất dị vòng từ pyrrole, có bốn nguyên tử nitơ liên kết với nguyên tử magie trung tâm, quyết định cấu trúc phân tử diệp lục Vòng porphyrin của bacteriochlorophyll được bão hòa, thiếu các liên kết đôi và đơn xen kẽ, dẫn đến sự biến đổi trong khả năng hấp thụ ánh sáng.
CH3 (đóng khung xanh) là nhóm methyl ở vị trí C-7 của diệp lục a
Các chuỗi bên gắn vào vòng chlorin của các phân tử chất diệp lục khác nhau, tạo nên sự khác biệt trong phổ hấp thụ ánh sáng Sự phân biệt giữa diệp lục a và diệp lục b chủ yếu nằm ở việc diệp lục b có một aldehyde thay vì nhóm methyl ở vị trí C-7 của đuôi hydrocarbon.
Chlorophyll a có một đuôi kị nước dài, giúp liên kết với các protein kị nước trong màng thylakoid của lục lạp Khi tách khỏi vòng porphyrin, đuôi hydrocarbon này trở thành tiền chất của hai trạng thái sinh học quan trọng, pristane và phytane, có ý nghĩa lớn trong nghiên cứu địa hóa học và xác định nguồn gốc dầu mỏ.
Hình 1.7:CH3 (đóng khung xanh) là nhóm methyl ở vị trí C-7 của diệp lục a
Diệp lục b đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp bằng cách hấp thụ năng lượng ánh sáng, đặc biệt là ánh sáng xanh Nó tan tốt hơn diệp lục a trong dung môi phân cực nhờ vào nhóm cacbonyl của nó và có màu vàng Thực vật có phôi chứa nhiều diệp lục b, cho phép chúng hấp thụ ánh sáng và thích nghi tốt hơn trong môi trường bóng râm Cấu trúc hóa học của diệp lục b là C55H70O6N4Mg.
Chlorophyll b tương tự như chlorophyll a, nhưng tại vị trí C3, nhóm formyl (-CHO) thay thế nhóm mytyl (-CH3) Sự thay đổi này dẫn đến sự hấp thu tối đa ở bước sóng ngắn hơn.
- Chlorophyll c là một dạng chlorophyll được tìm thấy trong một số loại tảo biển, bao gồm quang hợp Chromista (ví dụ tảo cát, tảo nâu)
Chlorophyll c là một sắc tố màu xanh lục nhạt, hấp dẫn ánh sáng trong vùng 447-452 nm (màu tím đến xanh biển đậm) Giống như chlorophyll a và b, nó hỗ trợ vi sinh vật trong việc thu thập ánh sáng Điều đặc biệt ở chlorophyll c là cấu trúc vòng porphyrin của nó, không có đuôi isoprenoid.
Chlorophyll chia thành chlorophyll c1 (C35H30O5N4Mg) và
Chlorophyll c2 (C35H28O5N4Mg) là một dạng phổ biến của chlorophyll c, với chlorophyll c1 là một biến thể khác Sự khác biệt giữa chlorophyll c1 và c2 nằm ở nhóm C4, trong đó chlorophyll c1 có nhóm etyl thay vì nhóm vinyl Chlorophyll c2 hiện là dạng phổ biến nhất của chlorophyll c.
Chlorophyll d có cấu trúc tương tự như chlorophyll a, với sự khác biệt ở nhóm formyl –CHO thay thế cho nhóm vinyl (–HC=CH2) tại vị trí C-3 Trong khi chlorophyll a, b và d được hình thành từ vòng dihydroporphyrin, chlorophyll c lại có vòng porphyrin chưa bão hòa và chứa acid propenoic (trans-acrylic acid) thay vì acid propinoic ở vị trí C-17 Acid propenoic này không được este hóa với rượu mạch dài như phytol, như trong các loại chlorophyll khác.
Những biến đổi xảy ra trong quá trình chế biến và bảo quản [4], [6] 14 1 Biến đổi sau thu hoạch
Biến đổi trong quá trình chế biến
Để rau quả giữ được lâu và vô hiệu hóa enzym, người ta thường xử lý nhiệt:
Ở nhiệt độ 60°C, tế bào sẽ chết và phân tử pectin bị bẻ gãy, dẫn đến việc cấu trúc tế bào không thể phục hồi Trong quá trình lên men, sự phát triển của các sinh vật cũng góp phần làm phá vỡ cấu trúc tế bào.
Chlorophyll được tìm thấy trong các grana của lục lạp trong tế bào sống Khi tế bào chết do xử lý nhiệt, lục lạp sẽ bị mất, các grana sẽ bị phân tán và các giọt mỡ sẽ được bao bọc trong một lớp màng.
Khi tế bào chất bị vỡ, tính thẩm thấu của màng tăng lên, axit của dịch bào được giải phóng, dẫn tới quá trình mất màu chlorophyll
- Sự chuyển hóa chlorophyll thành pheophytin trong xử lí nhiệt phụ thuộc nhiệt độ, thời gian xử lí và pH
- Từ 60 độ trở lên, quá trình chuyển thành pheophytin tăng nhanh khi nhiệt độ tăng Chlorophuyll a nhạy với nhiệt hơn chlorophyll b
- Quá trình làm mất màu chlorophyll xảy ra theo 2 giai đoạn và sự thay đổi về màu sắc được nhận thấy khi gia nhiệt
Broccoli juice, đặc biệt ở 90-100 độ C giai đoạn đầu là pheophytin hóa và giai đoạn sau là phân hủy pheophytin thành pyropheophytin.
Tẩy trắng (blanching)
Nếu quá trình tẩy không đầy đủ, màu sắc của sản phẩm có thể bị biến đổi khi bảo quản đông lạnh do hoạt động của enzym chlorophyllase và peroxidase Enzym chlorophyllase còn tạo ra lipid hydroperoxide và gốc hydroperoxy tự do, dẫn đến việc mất màu chlorophyll.
Tẩy quá mức có thể dẫn đến sự hình thành các màu sắc không mong muốn cho sản phẩm, do hiện tượng phephytin hóa hoàn toàn, gây ra pyropheophitin và làm hỏng lục lạp.
Phương pháp tẩy trắng bằng nước giúp nước thẩm thấu vào tế bào và khoảng trống trong nội bào, làm cho lục lạp phồng lên Quá trình này dẫn đến sự khuếch tán của chất diệp lục vào đĩa tẩy, tạo ra hiệu ứng tẩy trắng hiệu quả.
- Việc tẩy bằng nước nóng, hơi nước và microwave không làm cho sản phẩm có sự khác biệt về màu sắc.
Nấu
- Nấu đậu 3 phút trong nước, ta thấy không có ảnh hưởng lớn đến tổng lượng chlorophyll, tuy nhiên chlorophyll a và b thì tăng trong khi đó chlorophyll a’ và b’ lại giảm
Chen (1993) đã nghiên cứu sự biến đổi của các thành phần chlorophyll khi xử lý nhiệt bằng sóng viba ở lá khoai tây, cho thấy tổng lượng chlorophyll giảm 7 lần chỉ sau 8 phút nấu Chlorophyll a chuyển hóa thành chlorophyll a' và pheophytin a một cách đồng đều trong quá trình này.
Hình 2.5: Biến đổi chlorophyll trong quá trình chế biến đó chlorophyll b chuyển thành chlorophyll b’ trong 2 phút đầu, pheophytin b và pyropheophytin a sau
8 phút nấu mới xuất hiện.
Đóng hộp và diệt khuẩn
Trong quá trình đóng hộp và tiệt trùng, rau quả thường chuyển từ màu xanh lục chlorophyll sang màu xanh oliu pheophylltin Sự thay đổi màu sắc này xảy ra do yêu cầu xử lý nhiệt kéo dài nhằm đạt tiêu chuẩn vô trùng trong ngành công nghiệp thực phẩm.
Rau bina chứa 100% chlorophyll, nhưng sau 30 phút ở nhiệt độ 121 độ C, chlorophyll này chuyển hóa thành pheophylltin Trong khi đó, chỉ có 16% chlorophyll bị mất khi đông lạnh Các loại rau quả đóng hộp thường có màu nâu oliu do sự hiện diện của pheophylltin a và b, cùng với pyropheophylltin a và b.
Dehydrat hóa sấy
Thời gian sấy ở nhiệt độ cao có thể làm giảm chất lượng thực phẩm do các quá trình như caramen hóa, phản ứng Maillard, và phản ứng enzyme Ngoài ra, quá trình pheophylltin hóa cũng xảy ra ở những thực phẩm có hàm lượng nước thấp, dẫn đến mất màu sắc của các chất màu thực phẩm trong quá trình bảo quản.
- Sấy lá cây rau cần ở 80 và 90 0 C, 3-7% chlorophyll chuyển thành pheophytin, còn sấy ở 100 và
140 0 C thì có 12-15% chuyển thành pheophytin
- Những mẫu sấy được giữ trong 2 năm ở nhiệt độ thấp chứa lượng pheophytin cao hơn những mẫu sấy ở nhiệt độ cao
- Bảo quản lâu chlorophyll b bền hơn chlorophyll a, điều này ảnh hưởng đến màu của sản phẩm vì chlorophyll a có màu xanh lục còn chlorophyll b có màu vàng xanh
- Chlorophyll bị mất ít nhất khi sấy trong tủ sấy ở 30 o C
- Phương pháp sử dụng hơi nước làm tăng tính thẩm thấu của màng tế bào, có lợi cho sự dịch chuyển của nước và giảm thời gian sấy.
Ngâm nước muối và quá trình lên men
Việc sử dụng giấm hoặc axit trong quá trình muối dưa có thể ảnh hưởng đến màu xanh của rau Khi muối dưa, bắp cải được cắt nhỏ và đặt trong thùng kín với áp suất thấp, sau đó thêm axit để giảm pH của sản phẩm Trong quá trình lên men, cần tạo ra điều kiện thích hợp, tuy nhiên, điều này có thể dẫn đến mất màu diệp lục.
Trong quá trình chế biến dầu oli, pH thay đổi chậm, với nguyên nhân chính làm mất màu chlorophyll là sự chuyển đổi thành chlorophyllide và pheophorbide Quá trình chuyển hóa chlorophyll thành pheophorbide xảy ra trong môi trường axit, do tác động của pH chua Sự biến đổi giữa chlorophyllide và chlorophyll là kết quả của hoạt động của enzyme chlorophyllase.
Trong hỗn hợp trộn, các axit ưa nước như axit citric, axit malic và axit acetic giúp giữ màu xanh của rau tốt hơn so với các axit kị nước như axit benzoic Điều này là do axit kị nước có khả năng khuếch tán qua màng lipid của lục lạp và phân ly H+ trong tế bào, dẫn đến mất màu.
Hình 2.6: Ngâm muối dưa cải bị biến màu
Sự đông lạnh
Đông lạnh là phương pháp hiệu quả để bảo quản chất lượng rau quả lâu dài Trước khi đông lạnh, hầu hết rau quả được tẩy để ngăn ngừa mất màu do enzyme và sự phát triển của vi khuẩn Tuy nhiên, một số loại rau quả như cà rốt không cần phải tẩy trước khi đông lạnh.
Chất lượng đông lạnh bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó nhiệt độ, thời gian bảo quản và sự thay đổi nhiệt độ trong kho là những yếu tố quan trọng Thời gian bảo quản sẽ tăng lên khi nhiệt độ đông lạnh tối thiểu được duy trì trong khoảng từ -25 đến -40 độ C.
Sự mất màu của các chất màu thực phẩm phụ thuộc vào nhiệt độ bảo quản, loại rau quả được xử lý, cũng như các bước chuẩn bị cần thiết cho ngũ cốc, trong đó ưu tiên cho quá trình tẩy và đông lạnh.
- Buckle và Edwards (1970) theo dõi quá trình mất màu của chlorophyll của đậu được tẩy và bảo quản ở -9 0 C trong N2 suốt 20 tháng
Lượng chlorophyll trong cây giảm, dẫn đến sự gia tăng của chlorophyllide, pheophytin và pheophorbide Tuy nhiên, sự gia tăng này không đủ để giải thích cho lượng chlorophyll bị mất Nguyên nhân chính của hiện tượng này là do hoạt động của các enzym chlorophyllase, peroxidase và lipoxygenase.
Hình 2.7:Bảo quản lạnh rau củ quả và sự biến đổi
Ứng dụng của chlorophyll trong TP và quy định nhà nước
Ứng dụng của chlorophyll trong thực phẩm, quy định nhà nước [3] 19 1) Ứng dụng
Chlorophyll là một chất tạo màu xanh lá tự nhiên, chủ yếu có trong lục lạp của thực vật và vi khuẩn lam Nó được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm, đặc biệt là như một chất phụ gia tạo màu cho các sản phẩm thực phẩm như rau củ, trái cây đóng hộp và bánh kẹo.
- Ngoài ra nó còn được ứng dụng trong các lĩnh vực khác như:
+ Trong dược phẩm: Thuốc mỡ chlorophyl( bôi lên các vết thương hở giúp vết thương chóng lành), thực phẩm bổ sung chlorophyl,
Chlorophyl được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, bao gồm việc bổ sung vào kem đánh răng để chống hôi miệng và sâu răng, xà phòng với tính năng kháng nấm và kháng khuẩn, cũng như trong việc nhuộm màu cho nước hoa và mỹ phẩm.
+ Trong y học: Chlorophyl và các dẫn xuất được sử dụng như là chất cảm thụ ánh sáng để diệt các tế bào ung thư và chống virus,
Hình 3.1:Tạo màu cho các loại thực phẩm
[3] https://ifoodvietnam.com/phu-gia-tao-mau_-chlorophyll/
1.2) Quy định của nhà nước [7], [9]
- Theo cuốn Phụ gia thực phẩm do Đàm Sao Mai chủ biên (2012), nêu ra các quy định về lựa chọn và sử dụng phụ gia thực phẩm như sau:
❖ Nguyên tắc lựa chọn phụ gia
Phụ gia thực phẩm phải nằm trong danh mục được Bộ Y tế cho phép và đạt tiêu chuẩn tinh khiết nhất định Ngoài ra, cần có thông tin về địa chỉ nhà sản xuất để đảm bảo chất lượng và an toàn cho người tiêu dùng.
❖ Quy định về sử dụng phụ gia thực phẩm
Phụ gia thực phẩm không làm thay đổi bản chất và thuộc tính tự nhiên của thực phẩm Việc ghi rõ loại phụ gia sử dụng trên bao bì là bắt buộc.
Để đảm bảo an toàn thực phẩm, cần tuân thủ nghiêm ngặt hướng dẫn về đối tượng, liều lượng và kỹ thuật sử dụng phụ gia thực phẩm theo quy định của thị trường tiêu thụ Việc kết hợp nhiều loại phụ gia trong cùng một nhóm là cần thiết Chỉ được phép sản xuất, nhập khẩu và kinh doanh các phụ gia thực phẩm nằm trong danh mục do Bộ Y tế ban hành và phải được chứng nhận đạt tiêu chuẩn chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm bởi cơ quan có thẩm quyền.
Việc sử dụng phụ gia trong sản xuất, chế biến, xử lý, bảo quản, bao gói và vận chuyển thực phẩm cần tuân thủ quy định của Bộ Y tế Liều lượng phụ gia phải đảm bảo không vượt quá giới hạn an toàn cho phép Các chất phụ gia nằm trong "Danh mục lưu thông trên thị trường" phải được ghi nhãn đầy đủ theo các yêu cầu quy định.
Theo Thông tư số 24/2019/TT-BYT ngày 30 tháng 8 năm 2019 của Bộ Y tế, danh mục phụ gia thực phẩm được phép sử dụng bao gồm các phẩm màu chlorophyll với mã số quốc tế INS Quy định này nhằm đảm bảo quản lý và sử dụng an toàn các loại phụ gia trong thực phẩm.
STT Số INS Tên phụ gia Chức năng
18 141 (i) Phức đồng chlorophyll Phẩm màu
(muối natri, kali của nó)
[7] Sách Phụ gia thực phẩm do Đàm Sao Mai chủ biên (2012) [9] Thông tư số 24/2019/TT-BYT ngày 30 tháng 8 năm 2019 của Bộ
Y tế quy định về quản lý và sử dụng phụ gia thực phẩm
Bảng 2: Danh mục cho phép
Mã nhóm thực phẩm Nhóm thực phẩm ML (mg/kg) Ghi chú
01.1.4 Đồ uống từ sữa dạng lỏng có hương vị 50 52 & 190
01.6.2.1 Phomat ủ chín hoàn toàn (bao gồm vỏ) 15
01.6.2.3 Bột phomat (để hoàn nguyên, ví dụ: nước xốt phomat)
01.6.4.2 Phomat đã chế biến có hương vị, bao gồm cả phomat có bổ sung quả, rau, thịt
01.6.5 Sản phẩm tương tự phomat 50
01.7 Đồ tráng miệng từ sữa (ví dụ: bánh putđinh, sữa chua trái cây hoặc sữa chua có hương vị )
02.4 Đồ tráng miệng từ chất béo, không bao gồm đồ tráng miệng từ sữa thuộc mã nhóm
03.0 Đá thực phẩm, bao gồm nước quả ướp lạnh và kem trái cây
04.1.2.3 Quả ngâm dấm, dầu hoặc nước muối 100 62
04.1.2.4 Quả đóng hộp hoặc đóng lọ (đã thanh trùng)
04.1.2.6 Sản phẩm dạng phết từ quả (ví dụ: chutney), không bao gồm các sản phẩm thuộc mã nhóm 04.1.2.5
04.1.2.8 Sản phẩm chế biến từ quả, bao gồm cả thịt quả nghiền, nghiền nhuyễn, lớp tráng bề mặt từ quả và nước cốt dừa
04.1.2.9 Đồ tráng miệng từ quả, bao gồm cả đồ tráng miệng chủ yếu từ nước có hương vị quả
04.1.2.10 Sản phẩm quả lên men 100 62
04.1.2.11 Nhân từ quả cho bánh ngọt 100 62
04.1.2.12 Sản phẩm quả đã nấu chín 100 62
04.2.2.5 Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển, quả hạch và hạt, hạt nghiền và dạng phết nhuyễn
04.2.2.6 Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển, quả hạch và hạt, hạt nghiền nhỏ (VD: món ăn tráng miệng từ rau, nước sốt, rau củ ngâm đường ) khác với sản phẩn thuộc mã nhóm thực phẩm 04.2.2.5
04.2.2.7 Rau, củ lên men (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội) và sản phẩm rong biển lên men, không bao gồm sản phẩm đậu tương lên men của mã thực phẩm 06.8.6, 06.8.7, 12.9.1, 12.9.2.1, 12.9.2.3
04.2.2.8 Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển đã nấu chín hoặc chiên
05.1.2 Hỗn hợp cacao (dạng siro) 6,4 62
05.1.3 Sản phẩm dạng phết từ cacao, bao gồm cả loại dùng làm nhân
05.1.4 Sản phẩm cacao, sô cô la 700 183
05.1.5 Các sản phẩm tương tự sô cô la, sản phẩm thay thế sô cô la
05.2.3 Kẹo nuga và kẹo hạnh nhân 100
05.4 Sản phẩm dùng để trang trí (ví dụ, dùng cho bánh), lớp phủ (không có trái cây) và nước sốt ngọt
06.4.3 Mỳ ống, mì sợi đã được làm chín và các sản phẩm tương t
06.5 Đồ ăn tráng miệng làm từ ngũ cốc và tinh bột (VD: bánh putđing gạo, bánh putđing từ bột sắn )
07.1.4 Sản phẩm dạng bánh mì, bao gồm cả bánh mì gối (bread stuffing) và bột cà mỳ
07.2 Bánh nướng nhỏ (ngọt, mặn, có hương vị mặn) và bộn trộn sẵn
09.2.3 Sản phẩm thủy sản sốt kem và xay nhỏ đông lạnh, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai
09.2.4.1 Thủy sản và sản phẩm thủy sản đã nấu chín
09.2.4.3 Thủy sản và sản phẩm thủy sản rán hoặc chiên, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai
09.2.5 Thủy sản và sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khô, lên men hoặc ướp muối, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai
XS189,XS22 2,XS236,XS2 44,XS311
09.3.1 Thủy sản và sản phẩm thủy sản, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai, đã được
40 16 ướp muối và/hoặc làm đông
09.3.2 Thủy sản và sản phẩm thủy sản, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai, đã được ngâm dầm và/hoặc ngâm nước muối
09.3.3 Sản phẩm thay thế cá hồi, trứng cá muối và các sản phẩm trứng cá khác
09.3.4 Thủy sản và sản phẩm thủy sản được bảo quản sơ bộ, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai (ví dụ: sản phẩm cá dạng xay nhuyễn), không bao gồm các sản phẩm thuộc mã nhóm 09.3.1 - 09.3.3
09.4 Thủy sản và sản phẩm thủy sản lên men hoặc đóng hộp, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai đóng hộp được bảo quản hoàn toàn
10.4 Đồ ăn tráng miệng từ trứng (ví dụ: món sữa trứng)
11.4 Đường và siro khác (VD: xyloza, siro từ cây thích, đường dùng phủ bánh)
12.5 Viên xúp và nước thịt 400 342
12.6 Nước chấm và các sản phẩm tương tự 100 XS302
13.6 Sản phẩm bổ sung vitamin và khoáng chất
14.1.4 Đồ uống hương liệu, bao gồm đồ uống
“thể thao”, “năng lượng” hoặc “điện giải” và các đồ uống đặc biệt khác
15.1 Snack khoai tây, ngũ cốc, bột và tinh bột
(từ thân củ, rễ, hạt họ đậu)
15.2 Quả hạch đã qua chế biến, bao gồm cả quả hạch được phủ và hỗn hợp hạnh nhân (ví dụ: quả khô )
Quy trình sản xuất kẹo cao su có ứng dụng chlorophyll [1], [6], [8]
Hình 3.2:Kẹo clorets có chứa chlorophyll
2.1) Cách xử lí chlorophyll trước khi thêm vào nguyên liệu
❖ Nguyên liệu để tách chiết chloropyll
Chất diệp lục được chiết xuất từ các nguồn thực vật như cây tầm ma, cỏ linh lăng, phân tằm, lá dâu tằm và gần đây là vi tảo biển, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe.
[1] A Guiliani, L C (2016) Encyclopedia of Food and Health Colors: Properties and Determination of Natural Pigments, 273-283
- Trong bài nghiên cứu của Ibrahim Palabiyik (2017), đã sử dụng loại sinh khối của 2 loại vi tảo
Isochrysis galbana và Nannochloropsis oculate, được thu thập từ Bộ sưu tập nuôi cấy tảo và động vật nguyên sinh (CCAP) tại Scotland, được sử dụng làm chất tạo màu xanh tự nhiên cho kẹo cao su.
❖ Nuôi cấy và thu nhận tảo
Các thí nghiệm được thực hiện trong máy phản ứng quang học hình ống, bao gồm bộ thu sáng dạng ống, bộ khử khí và thùng làm mát Hệ thống ống được chế tạo từ thủy tinh trong suốt và sắp xếp như một hàng rào Bộ khử khí và bể làm mát đóng vai trò quan trọng trong việc trộn, khử khí và trao đổi nhiệt cho môi trường nuôi cấy Thiết bị kiểm soát độ pH được thiết lập ở mức 7,5 và tự động phun khí CO2 tinh khiết cấp công nghiệp.
Bộ phản ứng quang học dạng ống được khử trùng bằng natri hypoclorit qua đêm và trung hòa bằng natri thiosunfat trong 2 giờ Trong quá trình chuẩn bị thiết bị để nuôi vi tảo, nước biển được khử trùng qua hệ thống lọc 0,02 μm và cũng được sử dụng trong giai đoạn thu hoạch Thể tích nuôi cấy hàng ngày được lấy từ hệ thống photobioreactor hình ống theo tỷ lệ pha loãng, và sinh khối được thu hoạch và tập trung bằng máy tách đĩa (GEA Westfalia Separator, Đức).
Phương pháp này giúp bay hơi nước trong dịch màu, thu được màu dạng bột, từ đó tăng thời gian bảo quản, tạo hình cho sản phẩm và giảm chi phí vận chuyển.
Sau khi thu được sinh khối từ hai loại vi tảo, quá trình sấy phun được thực hiện trong máy sấy phun phòng thí nghiệm Buchi B290 Sinh khối tảo tách được được đưa vào buồng chính thông qua máy bơm nhu động, với tốc độ bơm được kiểm soát Các thông số quan trọng trong giai đoạn sấy phun bao gồm nhiệt độ không khí đầu vào và đầu ra Mỗi thử nghiệm được lặp lại ba lần, và sản phẩm thu được sẽ được xác định sắc tố.
❖ Xác định hàm lượng sắc tố của sinh khối 2 loại vi tảo được sấy khô
Việc phân tích sắc tố mẫu được thực hiện theo phương pháp của Gouveia et al (1997), trong đó tổng hàm lượng carotenoid và chlorophyll-a được xác định bằng quang phổ sau khi chiết xuất bằng methanol Mười miligam mẫu vi tảo khô được đồng nhất với 5 mL methanol và ly tâm trong 10 phút Các mẫu này được đo ở bước sóng 475 và 665 nm bằng máy quang phổ Jenway 6305 Đường chuẩn được tạo ra từ các giá trị độ hấp thụ trong 5 mL dung dịch methanol, với tổng nồng độ chất diệp lục được đo ở bước sóng 665 nm và tính toán dựa trên hệ số hấp thụ cụ thể là 13,9 (Hu và Richmond 1994).
Cuối cùng, thông số màu của sinh khối vi tảo sấy phun và mẫu kẹo cao su được xác định thông qua máy so màu Chroma Meter CR-400 của Konica Minolta, Nhật Bản.
❖ Cơ sở lí thuyết của phương pháp tách chlorophyll
Nhân magie trong nhân pyrol có tính tan trong nước và kết hợp với protein màng, trong khi đuôi dài cacbon của gốc rượu phytol lại mang tính kị nước và tương tác với cấu trúc lipid của màng tilacoit Do đó, phân tử chlorophyll có khả năng hòa tan trong dung dịch hữu cơ.
Để tách bột chlorophyll từ lá, người ta sử dụng cồn hoặc aceton pha với một ít nước thay vì ether perol hay benzene Chlorophyll tách rời khỏi phức hệ sắc tố vẫn duy trì khả năng hoạt động quang hóa, có nghĩa là nó có thể bị kích thích bởi ánh sáng và thực hiện vai trò chuyển hóa H+ và electron trung gian Hiện tượng này được xem là tính chất cảm quang của chlorophyll.
Chlorophyll, thường ở dạng Magie chlorophyll hoặc Magie phaccophytin, được sử dụng làm phẩm màu phụ gia thực phẩm Chất này được chiết xuất từ các loại cỏ, như cỏ linh lăng và tầm ma, bằng cách sử dụng các dung môi như axeton, diclororrometan, methanol, propan-2-ol và hexan Sau khi loại bỏ dung môi, sản phẩm thu được chứa các thành phần màu chính là phaccophytin và Magie chlorophyll, cùng với các chất màu khác như carotenoid, sáp và chất béo từ nguyên liệu Để đạt được chất màu tinh khiết hơn, có thể áp dụng các phương pháp kết tinh.
2.2) Bổ sung phụ gia vào kẹo
Tại cơ sở sản xuất kẹo cao su Maykim ở Thổ Nhĩ Kỳ, quy trình chế biến bắt đầu bằng việc làm nóng kẹo đến 70°C trong lò nướng Sau khi lấy ra, nguyên liệu được thêm vào, bắt đầu bằng việc trộn vi tảo với glucose xyrup Tiếp theo, các thành phần như vi tảo (0,5 hoặc 1%), glucose xyrup (20%), đường bột (53 hoặc 52,5%), glycerin (1%), lecithin (0,25%) và sorbitol (0,25%) được kết hợp với nền kẹo cao su (25%) và trộn trong 5 phút Để tăng cường khả năng trộn, hỗn hợp được đưa vào tủ sấy ở 70°C trong 5 phút, sau đó lại được trộn thêm 10 phút để đạt được sự đồng nhất Cuối cùng, một gam mẫu từ hỗn hợp được đúc và bảo quản ở nhiệt độ phòng trong các vật chứa kín trước khi tiến hành phân tích.
[6] Linh, N C (2007) Bài giảng phụ gia trong sản xuất thực phẩm Kiên Giang: Trường cao đẳng Cộng đồng Kiên Giang
[8] Tamtürk, I P (2017) Tạp chí Phycology Ứng dụng Using spray-dried microalgae as a natural coloring agent, 1031-1039
2.3) Liều lượng theo quy định nhà nước
Chlorophyll tự nhiên trong trái cây và rau quả chủ yếu là chlorophyll α và β, nhưng trong quá trình chế biến nhiệt, chúng chuyển thành pheophytin và pyropheophytin, làm mất màu sắc tự nhiên Để khắc phục tình trạng này, chất diệp lục đồng natri (SCC) đã được phát triển, là hỗn hợp các dẫn xuất Cu – clo được tạo ra bằng cách xà phòng hóa chlorophyll với NaOH và thay thế nguyên tử Mg2þ bằng Cu Do phức hợp đồng không được cơ thể hấp thụ và được bài tiết hoàn toàn, nó được coi là an toàn và được phép sử dụng làm phụ gia thực phẩm E140 ở hầu hết các quốc gia Tuy nhiên, hàm lượng SCC trong thực phẩm kẹo cao su phải được giới hạn tối đa là 700mg/Kg theo quy định pháp luật hiện hành.
Nguồn khai thác và phương pháp sản xuất
Diệp lục có nguồn cung phong phú, chủ yếu từ thực vật dưới nước và trên cạn, với ba phần tư nguyên liệu chiết xuất từ các loại mọc dưới nước Tuy nhiên, phần lớn diệp lục sử dụng trong thực phẩm lại có nguồn gốc từ thực vật trên cạn Quá trình chiết xuất diệp lục thường sử dụng nguyên liệu khô và dung môi như hydrocarbon clo hóa và acetone, sau đó dịch chiết được xử lý để tạo ra phức hợp ổn định hơn.
Chlorophyll là sắc tố màu xanh lá cây có mặt trong tất cả các loại cây xanh và tảo xanh, cũng như trong nhiều nguyên liệu khác như cỏ đinh lăng, lúa mạch, tinh dầu bạc hà, dâu tằm, và lá của các loại rong biển, cây dứa.
- Chiết xuất với phương pháp siêu âm
Khi âm thanh được truyền vào chất lỏng, sóng âm thanh tạo ra sẽ di chuyển trong nước, thay đổi từ áp suất cao sang áp suất thấp Ở giai đoạn áp suất thấp, bọt chân không hình thành và không chứa nhiều năng lượng Khi bọt này đủ lớn, chúng sẽ bùng nổ trong giai đoạn áp suất cao, giải phóng năng lượng mạnh mẽ và tạo ra khoảng không bị ép Khu vực xung quanh vụ nổ sẽ có áp suất rất cao, khiến các lực ép làm vỡ tế bào, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi chất.
Áp dụng phương pháp chiết suất bằng enzyme, áp lực siêu âm có thể giúp enzyme thâm nhập vào tế bào một cách hiệu quả hơn Nhờ đó, phương pháp này mang lại kết quả tốt hơn, trong khi nước đóng vai trò hòa tan giống như các dung dịch khác khi enzyme phân hủy các thành tế bào.
Bộ chiết Soxhlet, được phát minh bởi Franz Von Soxhlet vào năm 1879, là một thiết bị phòng thí nghiệm dùng để tách chiết lipid từ vật liệu rắn Thiết bị này hoạt động bằng cách hòa tan các hợp chất mong muốn vào dung môi, trong khi các hợp chất không hòa tan sẽ được giữ lại Nếu các hợp chất có khả năng hòa tan đáng kể vào dung môi, quá trình lọc đơn giản sẽ giúp phân tách chúng khỏi các chất không hòa tan.
[5] https://fr.scribd.com/presentation/408069675/Bai-Thuyet-Trinh-Nhom-Chlorophyll
[10] Tú, N T (2017, 6 23) Báo cáo tiểu luận hợp chất màu diệp lục Retrieved from daykemquynhonofficial
Một nguyên liệu rắn chứa nhiều hợp chất cần tách chiết thường được gói trong giấy lọc dày và sau đó được đặt vào buồng chính của bộ Soxhlet.
Hình 3.4: Tinh dầu bạc hà Hình 3.5:Cỏ cây linh lăng
- Chiết xuất bằng khí hóa lỏng siêu giới hạn
+ Bất kì dung môi nào cũng sẽ ở trạng thái siêu giới hạn nếu tồn tại ở nhiệt độ và áp suất trên giá trị tới hạn
Mỗi chất thông thường tồn tại ở ba trạng thái: rắn, lỏng và khí, tùy thuộc vào điều kiện nhất định Khi nén khí đến áp suất cao, khí sẽ chuyển hóa thành lỏng Tuy nhiên, có một mức áp suất nhất định mà khi nâng nhiệt độ, chất lỏng không thể trở thành khí, mà sẽ rơi vào trạng thái siêu giới hạn Trạng thái này có nhiều đặc tính của cả chất khí và chất lỏng, nghĩa là dung môi ở trạng thái này mang tính trung gian giữa lỏng và khí.
+ Vì vậy khi CO2 được đưa lên nhiệt độ, áp suất cao hơn nhiệt độ, áp suất tới hạn của nó (trên
Tc 1 độ, Pc s,8 bar) CO2 sẽ chuyển sang trạng thái siêu giới hạn
+ Tại trạng thái này CO2 mang hai đặc tính: đặc tính phân tách của quá trình trích ly và đặc tính phân tách của quá trình chưng cất
CO2 có khả năng hòa tan hiệu quả các chất cần tách ra khỏi mẫu ở cả ba trạng thái: rắn, lỏng và khí Sau quá trình chiết xuất, để thu hồi sản phẩm, chỉ cần giảm áp suất xuống dưới mức giới hạn, lúc này CO2 sẽ chuyển đổi thành dạng khí và thoát ra ngoài, trong khi sản phẩm sẽ được thu hồi ở bình hứng.
+ Ở mỗi điều kiện nhiệt độ, áp suất khác nhau sẽ tương ứng với mỗi đối tượng cần tách chiết khác nhau
* Quy trình trích li chlorophyll bằng dung môi CO2 siêu tới hạn
Sơ đồ 2: Quy trình trích ly chlorophyll
Phương pháp trắc quang là kỹ thuật xác định chlorophyll, bao gồm các bước phá vỡ tế bào và chiết xuất chlorophyll, sau đó đo độ hấp thụ tại các bước sóng khác nhau.
Phương pháp huỳnh quang là một kỹ thuật nhạy hơn so với phương pháp trắc quang, đặc biệt hiệu quả cho các mẫu có hàm lượng chlorophyll thấp Trong phương pháp này, có hai cách thực hiện chính là trực tiếp và gián tiếp.
+ Trực tiếp: dùng để xác định chlorophyll trong phiêu sinh vật mà không cần chiết hay xử lí hóa học
+ Gián tiếp: Trong dung môi ngâm chiết các tế bào bị phá vỡ thường được dùng để xác định lượng tuyệt đối của chlorophyll hiện diện
Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng (HPLC) là một kỹ thuật phân tích hóa học sử dụng thiết bị phức tạp, nhưng vẫn dựa trên nguyên tắc của phương pháp huỳnh quang và trắc quang HPLC cho phép tách, xác định và định lượng các hợp chất trong mẫu một cách chính xác và hiệu quả.
Phương pháp điện hóa là kỹ thuật xác định chlorophyll thông qua cực phổ tuần hoàn trực tiếp Phương pháp này sử dụng điện cực màng carbon để thu được mũi đơn thuận nghịch oxi hóa tại cực dương.
❖ Cơ sở lí thuyết phương pháp tách chlorophyll
Nhân Magie trong nhân pyron có khả năng tan trong nước và kết hợp với protein màng, trong khi đuôi dài carbon của gốc rượu phytol lại mang tính kị nước và tương tác với cấu trúc lipid của màng tilacoit Do đó, phân tử chlorophyll có thể hòa tan trong dung môi hữu cơ.
Chlorophyll, khi tách rời khỏi phức hệ sắc tố, vẫn duy trì khả năng quang hóa, tức là có thể bị kích thích bởi ánh sáng Trong quá trình này, chlorophyll có thể đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa H+ và electron trung gian, hiện tượng này được gọi là tính chất cảm quang của chlorophyll.
❖ Các dung môi thường dùng
- Aceton: Dung môi aceton được sử dụng rộng rãi trong phương pháp huỳnh quang và trắc quang
- Methanol: Được sử dụng chiếm ưu thế hơn aceton trong một số trường hợp cụ thể là trong phương pháp huỳnh quang trực tiếp
[2] https://123docz.net/document/5919129-tieu-luan-mau-cua-diep-luc.htm
DMSO (dimethyl sulfoxide) là dung môi hiệu quả trong việc ngâm chiết tảo nâu, không để lại chất sắc tố nào trong bã DMSO có khả năng phá vỡ các thể hạt bên trong và cấu trúc màng của tảo, giúp tối ưu hóa quá trình chiết xuất.