Nghiên cứu tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết xuất crocin từ quả dành dành bằng phương pháp bề mặt đáp ứng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTKHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC-MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU T

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC-MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC

NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG CHIẾT XUẤT CROCIN TỪ QUẢ DÀNH DÀNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP BỀ MẶT ĐÁP ỨNG

Người hướng dẫn

: TS Nguyễn Hữu Phước

Trang

Sinh viên thực hiện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC–MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC

NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG CHIẾT XUẤT CROCIN TỪ QUẢ DÀNH DÀNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP BỀ MẶT ĐÁP ỨNG

Tên đề tài: Nghiên cứu tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết xuấtcrocin từ quả dành dành bằng phương pháp bề mặt đáp ứng

Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Mỹ Huyền

Mã SV: 1911507310115

Lớp: 19HTP1

Với đề tài “Nghiên cứu tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết xuấtcrocin từ quả dành dành bằng phương pháp bề mặt đáp ứng” em đã tìm hiểu được:

- Nội dung và mục đích đề tài

- Tìm hiểu tổng quan về nguyên liệu quả dành dành và chất màu

- Tìm hiểu các phương pháp nghiên cứu

- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng thu nhận chất màu

- Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết xuất crocin từ quả dành dànhbằng phương pháp bề mặt đáp ứng

Quả dành dành là loại quả khá phổ biến ở khu vực miền Bắc Việt Nam Hiện nay,loại quả này cũng được trồng ở miền Trung như Quảng Nam, Nghệ An, Thanh Hóa,

Hà Tĩnh… Quả chứa sắc tố màu vàng nên được nhiều người sử dụng để chế biến cácmón ăn như nấu xôi, làm thạch rau câu, kẹo… Ngoài ra, trong quả còn chứa một sốthành phần mang hoạt tính sinh học nên chúng được dùng làm thuốc trong các cửahàng dược liệu Mục đích của nghiên cứu này nhằm chiết xuất chất màu từ dành dành,ứng dụng cho ngành công nghiệp thực phẩm, nâng cao giá trị của nguyên liệu dànhdành đồng thời tạo ra cung cấp phẩm màu vàng tự nhiên cho các sản phẩm của ngành

công nghiệp thực phẩm Vì thế, em đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu tối ưu hóa các

yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết xuất crocin từ quả dành dành bằng phương pháp bề mặt đáp ứng”.

Sau thời gian thực hiện đề tài, dưới sự hướng dẫn tận tình của TS Nguyễn HữuPhước Trang cùng với sự giúp đỡ, nhận xét, góp ý của Thầy Cô giáo bộ môn và Thầy

Cô giáo phòng thí nghiệm mà em đã hoàn thành đồ án của mình

Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến cô TS Nguyễn Hữu Phước Trang đã hướngdẫn nhiệt tình, chu đáo, tạo điều kiện và giúp đỡ em hoàn thành được đồ án tốt nghiệpđúng thời gian quy định Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Hoàng Phúc Sơn đãtận tình giúp đỡ, hỗ trợ, giải quyết những khó khăn về thiết bị, dụng cụ, hóa chất trongquá trình em làm thí nghiệm

Em xin chân thành cảm ơn và gửi lời biết ơn sâu sắc đến quý Thầy Cô giáo trongkhoa Công nghệ hóa học-Môi trường nói riêng và thầy cô trường Đại học Sư phạm Kỹthuật Đà Nẵng nói riêng đã dạy bảo, giúp đỡ, định hướng cho em những năm học vừaqua, cho em những kiến thức nền tảng ban đầu để có thể hoàn thành đề tài tốt nghiệpcủa mình, trau dồi cho bản thân những kỹ năng cho công việc sau này

Em xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè đã luôn giúp đỡ em trong suốt quá trình hoànthành đề tài tốt nghiệp của mình

Kính gửi: Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp Khoa Công nghệ Hóa học-Môi trường,Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật-Đại học Đà Nẵng.

Em tên: Phạm Thị Mỹ Huyền, lớp 19HTP1, Khoa Công nghệ Hóa học-Môi trường

Em xin cam đoan tất cả nội dung trong bài đồ án là kết quả của quá trình em tìmhiểu, tính toán dựa trên tài liệu tham khảo từ các giáo trình, vận dụng những kiến thứctrong quá trình học tập, đặc biệt là sự hướng dẫn của giảng viên TS Nguyễn HữuPhước Trang cùng các thầy cô trong khoa Công nghệ Hóa học-Môi trường Mọi sựtham khảo trong đồ án này đều được trích dẫn rõ ràng về tác giả, thời gian và địa điểm

Người cam đoan

Phạm Thị Mỹ Huyền

Nhận xét của người hướng dẫn

Nhận xét của người phản biện

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ

Lời nói đầu i

Cam đoan ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng, hình vẽ v

Danh sách các kí hiệu, chữ viết tắt vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 3

1.1 Tổng quan về nguyên liệu chính – Cây dành dành 3

1.1.1 Tên khoa học và mô tả 3

1.1.2 Phân bố 3

1.1.3 Phân loại cây dành dành 4

1.1.4 Cách thu hoạch, sơ chế bảo quản bộ phận cây dành dành 6

1.1.5 Đặc điểm của cây dành dành 6

1.1.6 Cách trồng 8

1.1.7 Thành phần hóa học 9

1.1.8 Công dụng của dành dành 12

1.2 Tổng quan chất màu thực phẩm 15

1.2.1 Phân loại chất màu 15

1.3 Giới thiệu về phương pháp bề mặt đáp ứng 18

1.3.1 Giới thiệu chung về phương pháp bề mặt đáp ứng 18

1.3.2 Ưu và nhược điểm phương pháp bề mặt đáp ứng 19

1.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 19

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 19

1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 20

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.2 Hóa chất - Dụng cụ - Thiết bị 22

2.2.1 Hóa chất sử dụng 22

2.2.2 Dụng cụ 23

2.2.3 Thiết bị 23

2.3 Phương pháp nghiên cứu 25

2.3.1 Phương pháp vật lý 25

2.3.2 Phương pháp hóa sinh 26

2.3.3 Phương pháp hóa lý 27

2.3.4 Phương pháp toán học 28

2.4 Bố trí thí nghiệm thực hiện trong quá trình nghiên cứu 30

2.4.1 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu-dung môi nước đến khả năng thu nhận chất màu crocin 30

2.4.2 Khảo sát ảnh hưởng của hệ dung môi đến khả năng thu nhận chất màu crocin 31 2.4.3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng thu nhận chất màu crocin 32

2.4.4 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng thu nhận chất màu crocin 33

2.4.5 Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết xuất crocin từ quả dành dành bằng phương pháp bề mặt đáp ứng 34

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35

3.1 Xác định một số thành phần hóa học của nguyên liệu 35

3.2 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu-dung môi nước đến khả năng thu nhận chất màu crocin từ quả dành dành 36

3.3 Khảo sát ảnh hưởng của hệ dung môi đến khả năng thu nhận chất màu crocin 37

3.4 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng thu nhận chất màu crocin.38 3.5 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng thu nhận chất màu crocin .39 3.6 Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết xuất crocin từ dành dành bằng phương pháp bề mặt đáp ứng 39

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

Danh sách các bảng

Bảng 1.1 Một số hợp chất iridoid và iridoid glycoside từ cây dành dành G.

jasminoides 9

Bảng 1.2 Thành phần của các dẫn xuất crocetin từ quả dành dành 11

Bảng 1.3 Các chiết xuất khác nhau từ cây dành dành (G Jasminoides) và các hoạt tính sinh học của chúng 13

Bảng 1.4 Liều lượng sử dụng cho phép của một số chất màu hữu cơ tổng hợp 16

Bảng 1.5 Một số loại chất màu tự nhiên, nguồn gốc và liều lượng cho phép sử dụng 18 Bảng 2.1 Hóa chất được sử dụng trong quá trình làm thí nghiệm 22

Bảng 2.2 Dụng cụ trong quá trình làm thí nghiệm 23

Bảng 2.3 Thiết bị trong quá trình làm thí nghiệm 23

Bảng 2.4 Bảng mã hóa và khoảng biến thiên của các yếu tố nghiên cứu 28

Bảng 2.5 Bảng ma trận mã hóa theo thiết kế BBD 29

Bảng 3.1 Thành phần hóa học của quả dành dành khô 35

Bảng 3.2 Kết quả thực nghiệm hàm lượng chất màu crocin thu nhận theo ma trận các yếu tố ảnh hưởng 40

Bảng 3.3 Kết quả phân tích thống kê ANOVA mức ý nghĩa của các hệ số hồi quy cho quá trình chiết xuất 41

Bảng 3.4 Tóm tắt kết quả thực nghiệm của quá trình chiết xuất hàm lượng crocin 45

Danh sách các hì Hình 1.1 Hình ảnh cây dành dành 3

Hình 1.2 Hình ảnh cây dành dành hoa trắng 4

Hình 1.3 Hình ảnh cây dành dành hoa vàng 4

Hình 1.4 Hình ảnh cây dành dành đơn 5

Hình 1.5 Hình ảnh cây dành dành kép 5

Hình 1.6 Hình ảnh dành dành núi 5

Hình 1.7 Hình ảnh dành dành nước 6

Hình 1.8 Hình cây và lá dành dành 7

Hình 1.9 Hình hoa dành dành 7

Hình 1.10 Hình ảnh quả dành dành 8

Hình 1.11 Công thức cấu tạo crocin 11

Hình 1.12 Hình ảnh bột màu từ quả dành dành 13

Hình 1.13 Hạt dành dành bán trong siêu thị 14

Hình 1.14 Hình ảnh tinh dầu từ dành dành 14

Hình 1.16 Hình ảnh chất màu tự nhiên 17Y

Hình 2.1 Hình ảnh hạt dành dành 22

Hình 2.2.Máy xay 24

Hình 2.3 Máy ly tâm 24

Hình 2.4 Tủ sấy 24

Hình 2.5 Lò nung 24

Hình 2.6 Máy hút chân không 24

Hình 2.7 Bể cách thủy 24

Hình 2.8 Cân phân tích 25

Hình 2.9 Bình hút ẩm 25

Hình 2.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu-hệ dung môi đến khả năng thu nhận chất màu crocin 31

Hình 2.11 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của hệ dung môi đến khả năng thu nhận chất màu crocin 32

Hình 2.12 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng thu nhận chất màu crocin 33

Hình 2.13 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng thu nhận chất màu crocin 3 Hình 3.1 Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu-hệ dung môi đến khả năng thu nhận chất màu crocin từ quả dành dành 36

Hình 3.2 Kết quả ảnh hưởng của hệ dung môi đến khả năng thu nhận chất màu crocin 37

Hình 3.3 Kết quả ảnh hưởng của thời gian chiết đến khả năng năng thu nhận chất màu crocin 38

Hình 3.4 Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến khả năng năng thu nhận chất màu crocin 39

Hình 3.5 Bề mặt phản ứng ước tính theo các thông số nhiệt độ, thời gian, tỉ lệ nguyên liệu 43

Hình 3.6 Hình ảnh chất màu thu được ở điều kiện tối ưu 45

CHỮ VIẾT TẮT

BBD: Box-Behnken Design

CCD: Central Composite Design

RSM: Response Surface Methods

STT: Số thứ tự

MỞ ĐẦU

Nước ta có diện tích tương đối rộng lớn, có đường bờ biển dài và khí hậu nhiệt đớigió mùa, lượng mưa hằng năm khá cao đã tạo điều kiện thuận lợi cho hệ sinh thái pháttriển, thực vật đa dạng và phong phú Từ xa xưa, người dân đã biết sử dụng những loàicây trong tự nhiên dùng để chế biến các món ăn và làm nguồn dược liệu chữa bệnh.Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều loài thực vật chưa được khai thác và tìm hiểu chuyên sâuvào công dụng của nó

Ngày nay, con người luôn đặc biệt quan tâm đến các vấn đề về sức khỏe cũng nhưsắc đẹp Nhu cầu hiện nay không chỉ đủ ăn mà phải ăn những thực phẩm như thế nào

để bảo vệ sức khỏe Màu sắc là một trong những yếu tố đang ngày càng được quantâm nhiều hơn Với xu hướng toàn cầu thay thế chất tạo màu tổng hợp bằng chất tạomàu tự nhiên, nó là chất màu không độc hại, thân thiện với môi trường và ứng dụngrộng rãi cho nhiều ngành công nghiệp đặc biệt là ngành công nghiệp thực phẩm Chấtmàu tự nhiên bao gồm các chất như: carotenoid, anthocyanin, phycoerythrin…Crocin

là một trong những chất thuộc nhóm carotenoid, là phần tạo màu vàng và màu vàngcam trong thực phẩm [1]

Nhiều nghiên cứu đã cho thấy, crocin không những tạo màu tốt mà còn có nhiều tácdụng như cải thiện trí nhớ, chống co giật - bảo vệ thần kinh, chống trầm cảm, chốngoxy hóa [2] Để có thể sử dụng crocin làm chất tạo màu thực phẩm, cần phải thực hiệnquá trình chiết xuất, trích ly Dung môi phổ biến được sử dụng trong chiết xuất crocin

là nước, ethanol và axeton [3] Crocin thường có mặt trong quả cây dành dành và nhụyhoa nghệ tây

Dành dành (Gardenia jasminodes Ellis) là nguyên liệu thường được sử dụng để tạo

màu vàng trong các sản phẩm truyền thống ở nước ta như xôi nếp, rau câu, nước mắm,

… Theo y học cổ truyền, quả dành dành có vị đắng, tính hàn nên thường được sử dụnggiải độc, chữa đau họng, điều trị viêm gan, hạ lỵ, lợi tiểu,… [2] Trên thế giới, crocinđược biết đến là chất tạo màu vàng thực phẩm tự nhiên, chủ yếu được sử dụng trongnước trái cây có màu, thạch, kẹo và các loại mỳ sợi [3] Hiện nay, dành dành bắt đầuđược trồng tại các tỉnh khu vực miền Trung như Quảng Nam, Nghệ An, Thanh Hóa,

Hà Tĩnh… [2] Nhằm nâng cao giá trị sử dụng của nguyên liệu dành dành và phát triểnphẩm màu tự nhiên có thể ứng dụng trong một số sản phẩm thực phẩm Chính vì vậy,

em đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến

khả năng chiết xuất crocin từ quả dành dành bằng phương pháp bề mặt đáp ứng”.

Mục tiêu của đề tài là: Nghiên cứu tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến khả năngchiết xuất crocin từ quả dành dành bằng phương pháp bề mặt đáp ứng nói trên Để đạtđược mục tiêu trên, trong khuôn khổ của đề tài cần thực hiện những nội dung sau:

- Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu: độ ẩm, tro, đường khử, crocin

- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng thu nhận chất màu crocin từnguyên liệu:

• Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu-hệ dung môi đến khả năng thu nhận chấtmàu crocin

• Ảnh hưởng của hệ dung môi đến khả năng thu nhận chất màu crocin

• Ảnh hưởng của thời gian chiết đến khả năng thu nhận chất màu crocin

• Ảnh hường của nhiệt độ chiết đến khả năng thu nhận chất màu crocin

- Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết xuất crocin từ quả dành dành

bằng phương pháp bề mặt đáp ứng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Tổng quan về nguyên liệu chính – Cây dành dành

1.1.1 Tên khoa học và mô tả [4]

Về mặt khoa học, dành dành thuộc họ Cà phê Rubiaceae, chi Gardenia, loài

Gardenia jasminoides với đặc điểm rõ rệt là lá mọc đối, có lá kèm, cánh hoa hợp và có

bầu dưới Chi dành dành được nhà khoa học Ellis đặt tên là Gardenia vào năm 1761

để tưởng nhớ nhà tự nhiên học người Mỹ Alexander Garden Vì vậy, cây dành dành có

tên khoa học là Gardenia jasminoides Ellis.

Hình 1.1 Hình ảnh cây dành dànhTheo một số sách của Trung Quốc, dành dành còn có tên là Nam hương, Chi tử,Mẫu đơn hay Bạch hải đường Các tên Hán Việt khác như vị thuốc Chi tử (Chi là chénđựng rượu, tử là quả hay hạt vì quả dành dành giống cái chén uống rượu ngày xưa)còn gọi Sơn chi tử, Mộc ban (Bản Kinh), Việt đào (Biệt Lục), Tiên chi (Bản ThảoCương Mục), Tiên tử, Trư đào, Việt đông, Sơn chi nhân, Lục chi tử, Hồng chi tử,Hoàng chi tử, Hoàng hương ảnh tử (Hòa Hán Dược Khảo), dành dành (Việt Nam)

1.1.2 Phân bố

Chi Gardena Ellis có khoảng 270 loài trên thế giới phân bố rộng rãi ở vùng nhiệt

đới và cận nhiệt đới châu Á và châu Phi

Dành dành là cây có nguồn gốc ở Trung Quốc và Nhật Bản Ở Việt Nam, cây phân

bố phổ biến ở khắp các tỉnh đồng bằng và trung du nhưng tập trung tại các tỉnh HảiDương, Hưng Yên, Thái Bình, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa, Nghệ An

và Hà Tĩnh Dành dành ưa ẩm, ưa sáng và có thể chịu bóng, thường mọc ở đất ẩm

Phân loại khoa học

Gardenia Gardenia jasminodes

Gắn nguồn nước như bờ ao, bờ kênh rạch, hay bờ suối thành bụi lớn, đôi khi gốc ngậpchìm trong nước Cây ra hoa quả nhiều hàng năm, có khả năng tái sinh sau khi bị chặt.Nguồn dành dành ở Việt Nam tương đối phong phú Lượng tiêu thụ khai thác hàngnăm từ 30 đến 40 tấn Ở Hải Dương và Hưng Yên, nhân dân thường trồng dành dành ở

bờ ao vừa có tác dụng chống sạt lở, vừa thu được quả [5]

1.1.3 Phân loại cây dành dành [6]

1.1.1.1 Phân loại theo màu sắc

Hoa dành dành có 2 màu sắc cơ bản là màu trắng và màu vàng

- Cây dành dành hoa trắng: xuất hiện chủ yếu

Hình 1.2 Hình ảnh cây dành dành hoa trắng

- Cây dành dành hoa vàng: xuất hiện ít hơn hoa trắng

Hình 1.3 Hình ảnh cây dành dành hoa vàng

1.1.1.2 Phân loại theo cấu tạo

Dựa vào cấu tạo của cây, có thể chia chúng thành 2 loại: hoa đơn và hoa kép

+ Cây dành dành đơn: Bông mọc duy nhất trên mỗi cành, các cành mọc sát nhau tạothành chùm hoa vô cùng đẹp mắt

Hình 1.4 Hình ảnh cây dành dành đơn+ Cây dành dành kép: Bông hoa gồm hai lớp cánh, trông dày dặn giống như hoahồng, kích thước bông hoa to hơn giống cây hoa đơn

Hình 1.5 Hình ảnh cây dành dành kép

1.1.1.3 Phân loại theo công dụng

+ Cây dành dành núi: có quả tròn, ngắn dùng để làm thuốc

Hình 1.6 Hình ảnh dành dành núi

+ Cây dành dành nước: quả to và dài hơn thường dùng để làm chất nhuộm.

Hình 1.7 Hình ảnh dành dành nước

1.1.4 Cách thu hoạch, sơ chế bảo quản bộ phận cây dành dành [7]

Các bộ phận như lá, rễ, cành của dành dành bạn có thể thu hoạch quanh năm Riênghoa và quả nên thu hoạch vào cuối hè hoặc mùa thu vì đây là mùa quả chín Tất cả cácphần kể trên đều có thể sử dụng làm thuốc, vì vậy cần phải biết cách bảo quản cũngnhư sơ chế chúng để dùng dần

Lá của cây dành dành có thể dùng tươi hoặc phơi khô đến khi dùng thì sao lên cùngvới cành và rễ Hoa dành dành thơm cũng có thể dùng tươi hoặc phơi khô tùy theo nhucầu chữa bệnh

Đối với quả dành dành sẽ được thu hoạch khi gần chín, rửa sạch rồi đem đi phơihoặc sấy khô Sau đó bóc tách riêng phần vỏ và hạt, đến khi dùng có thể đem đi sắcthuốc

1.1.5 Đặc điểm của cây dành dành

 Hoa

Hoa to, mọc đơn độc ở đầu cành, màu trắng hoặc trắng ngà, rất thơm; cuống hoa có

6 cạnh, đài gồm 6 thùy, thuôn nhọn, ống đài dài 8 mm, có 6 cạnh dọc, cánh hoa 6, trònđầu, ống tràng nhẵn, dài 4,5 cm, 6 nhị, chỉ nhị ngắn, bao phấn tù; bầu 2 ô, noãn rấtnhiều Loài này thường có hoa kép gồm nhiều cách hoa

Hình 1.8 Hình cây và lá dành dành

dọc theo quả Đầu quả còn là đài tồn tại Vỏ quả mỏng Nhiều hạt xếp sát nhau thànhmột khối hình cấu hay hình trứng Hạt mỏng hình cầu dẹt, mặt ngoài màu vàng camđến vàng nâu Tùy theo cách sử dụng: có thể phơi khô, dùng sống để thanh nhiệt, saoqua dùng chín để tả hỏa hoặc sao đen để cầm máu

Bảo quản: Dành dành để hút ẩm và dễ bị mốc, mọt, cần để dược liệu ở nơi khô ráo [5]

1.1.6 Cách trồng

Dành dành thích nghi rộng rãi với nhiều vùng khí hậu và đất đai khác nhau, vì vậy,

có thể trồng ở cả miền núi, trung du và đồng bằng Những nơi đất ẩm và mát như bờ

ao, ven suối và thung lũng rất thích hợp với dành dành

Hình 1.10 Hình ảnh quả dành dành

Là cây cảnh và cây làm thuốc dễ trồng, dành dành được nhân giống trồng bằng gieohạt và giâm cành Hạt thường gieo trong vườn ươm vào tháng 11-12 Cây con hoặccành giâm được trồng vào tháng 3-4 năm sau, với khoảng cách 1x1 m Nếu trồng làmhàng rào, có thể trồng mau hơn Hiện nay, dành dành thường không được trồng trêndiện tích lớn mà thường trống trên đất tận dụng Phân bón chủ yếu là phân chuồng,phân rác để bón lót theo hốc và nước phân, nước giải để bón thúc khi cây ra cành vàtrổ hoa Phương pháp gieo hạt ít được phổ biến vì cây chậm ra hoa Người ta thường

áp dụng phương pháp giâm cành Vào mùa Xuân, chọn cành bánh tẻ khỏe mạnh cắtthành đoạn dài 20-25 cm, đặt nghiêng 25-30° ở độ sâu 10-15 cm trong hốc đã lót phân

từ trước rồi phủ đất hoặc bùn ao Cần tưới đều cho tới khi cây mọc Chú ý làm cỏ, xớixáo kết hợp bón thúc phân, đảm bảo đất luôn tơi xốp

Dành dành ít bị sâu bệnh phá hoại Thỉnh thoảng có sâu cuốn lá nhưng mức độ khôngđáng kể Cây tốt có thể cho 9 - 10 kg quả [5]

1.1.7 Thành phần hóa học [9][10]

Một số thành phần hóa học của dành dành đã được được phân lập và mô tả, baogồm iridoid, iridoid glucoside, triterpenoid, axit hữu cơ và các hợp chất dễ bay hơi.Geniposide, genipin, gardenoside, crocin và iridiod là những chất các hợp chất hoạttính sinh học chính được tìm thấy trong dành dành [9]

1.1.1.4 Chất dễ bay hơi ở dành dành

Các hợp chất dễ bay hơi chính trong tinh dầu của dành dành là axit béo, xeton,andehit, este, rượu và các dẫn xuất thơm He và cộng sự [11] đã báo cáo rằng trongdầu được chiết xuất từ quả dành dành có chứa 16 loại chất chính Axit béo trong tinhdầu từ quả dành dành chứa thành phần chính là axit linoleic (khoảng 44%), tiếp theo làaxit palmitic (khoảng 26,4%), axit oleic (khoảng 24,6%)

1.1.1.5 Iridoid và iridoid glycoside

Iridoid và iridoid glycoside rất giàu trong quả dành dành Các iridoid và iridoidglucosid bao gồm genipin, geniposide và gardenoside Nhiều nhà nghiên cứu đã pháthiện ra nhiều tác dụng tích cực đối với sức khỏe của gardenoside bao gồm chống viêm[12], chống trầm cảm, đặc tính chống đái tháo đường, các hoạt động chống huyết khốicũng như chống lại tổn thương gan tự hoại do lipopolysaccharide gây ra Hàm lượngcủa iridoid glucoside có thể thay đổi đối với những cây dành dành được trồng ở nhữngvùng khác nhau Một nghiên cứu đã định lượng hàm lượng của geniposide,gardenoside, axit geniposidic và axit chlorogenic là 56,37±26,24 μg/mg, 49,57±18,78g/mg, 49,57±18,78μg/mg, 49,57±18,78g/mg, 3,15±3,27 μg/mg, 49,57±18,78g/mg và 0,69±0,39 μg/mg, 49,57±18,78g/mg tương ứng được đo từ 68 mẫu thu nhận

từ các vùng khác nhau tại Trung Quốc và Hàn Quốc [13]

Bảng 1.1 Một số hợp chất iridoid và iridoid glycoside từ cây dành dành G.

1.1.1.6 Crocin và các dẫn xuất của chúng trong dành dành G jasminoides

Crocin và các dẫn xuất của chúng được chiết xuất từ G jasminoides đã được xác

định là có độc tính thấp, khả năng gây dị ứng thấp, và thân thiện với môi trường.Crocin là một digentiobiosyl ester của crocetin [14], là thành phần có hoạt tính sinhhọc của nghệ tây được sử dụng làm gia vị cao cấp, có công thức cấu tạo ở Hình 1.11

Ngoài ra, chúng cũng được tìm thấy trong quả dành dành (G jasminoides) Crocin và

crocetin là thành phần tạo màu vàng hoặc màu vàng cam trong thực phẩm, thường cótrong quả dành dành và nhuỵ hoa nghệ tây [1] và là một trong những hợp chất hóa họccarotenoid tự nhiên, hòa tan tốt trong nước

Công thức phân tử: C44H64O24

Hình 1.11 Công thức cấu tạo crocinKarer và Miki (1929) đã báo cáo rằng các thành phần chính của sắc tố màu vàng làcrocin Thành phần chính là crocetin-digentiobiosyl ester (crocin) chiếm 68,3%,crocetin-monogentiobiosyl-monoglucosyl ester chiếm 4,5%, crocetin-monogentiobiosyl ester (trans) chiếm 2,5%, crocetin-monogentiobiosyl ester (cis)chiếm 5,3%, crocetin – diglucosyl ester (trans) chiếm 15,3%, Crocetin – monoglucosylester (trans) chiếm 2,5%, crocetin – monoglucosyl ester (cis) chiếm 0,9% thể hiện quaBảng 1.2 [10]

Bảng 1.2 Thành phần của các dẫn xuất crocetin từ quả dành dành

STT Hợp chất Thành phần (%)

1 Crocetin – digentiobiosyl ester (trans) Crocin 68,3

2 Crocetin –monogentiobiosyl-monoglucosyl ester 4,5

3 Crocetin – monogentiobiosyl ester (trans) 2,5

4 Crocetin – monogentiobiosyl ester (cis) 5,3

5 Crocetin – diglucosyl ester (trans) 15,3

6 Crocetin – monoglucosyl ester (trans) 2,5

7 Crocetin – monoglucosyl ester (cis) 0,9

1.1.8 Công dụng của dành dành

1.1.1.7 Các hoạt tính sinh học của dành dành [9]

Dành dành đã được báo cáo là có nhiều đặc tính sinh học khác nhau hoạt động vàtác động tích cực đến sức khỏe con người như:

 Hoạt tính chống oxi hóa

Sắc tố caroten có khả năng chống oxy hóa cao Gần đây người ta chú ý nhiều đếnviệc sử dụng chất màu β-carotene và các vật liệu tương tự Các dẫn xuất crocetin vàsắc tố caroten có thành phần polyene cũng có thể được cho là có khả năng chống oxyhóa Hiệu quả ngăn chặn quá trình oxy hóa axit linoleic đối với β-carotene và bixin cóchứa caroten có lượng carbon tương đương 25 con số (thành phần chính của sắc tốannato) cùng với khả năng chống oxy hóa của bảy loại dẫn xuất crocetin đã đượcnghiên cứu

 Cải thiện độ nhạy insulin và thuốc trị tiểu đường

Kháng insulin dẫn đến bệnh tiểu đường loại 2 Chiết xuất nước từ dành dành cảithiện độ nhạy insulin ở bệnh nhân do steroid gây ra chuột kháng insulin với liềuGjasminoides tối ưu chiết xuất nước 200 mg/kg Genipin cải thiện tình trạng khánginsulin liên quan đến tuổi tác có mối quan hệ chặt chẽ với cải thiện tình trạng căngthẳng oxy hóa ở gan và ty thể rối loạn chức năng và suy giảm tín hiệu insulin.genipozit giảm bớt tình trạng dung nạp glucose bất thường và tăng insulin máu, đượcghi nhận ở bệnh nhân tiểu đường loại 2 do di truyền gây ra do tích tụ mỡ nội tạng.Geniposide (200 mg/kg và 400 mg/kg) đã được chứng minh là thuốc hạ đường huyếthiệu quả ở chuột mắc bệnh tiểu đường làm giảm đáng kể nồng độ đường huyết, insulin

và chất béo trung tính ở chuột mắc bệnh tiểu đường phụ thuộc vào liều lượng cách,Geniposide cũng chứng minh tác dụng có lợi trên tổn thương mạch máu do tiểu đườngbằng cách ức chế sự bám dính của bạch cầu đơn nhân với tế bào nội mô tĩnh mạch rốncủa con người và biểu hiện của các phân tử kết dính tế bào gây ra bởi glucose cao.Crocetin (25 mg/kg/ngày và 50 mg/kg/ngày, 3 tuần) làm giảm đáng kể huyết áp tâmthu giảm sự hình thành huyết khối và tăng hoạt động chống oxy hóa cũng như mức độ

chuyển hóa oxit nitrit trong nước tiểu Người ta kết luận rằng crocetin có tác dụng hạhuyết áp và chống huyết khối có thể liên quan đến sự gia tăng NO sinh khả dụng Bởi

vì crocetin có thể làm tăng hoạt động tổng hợp NO nội mô nên nó được cho là có tácdụng chống tăng cholesterol máu

 Chống tăng lipid máu

Crocin thu được từ chiết xuất nước của dành dành đã được tìm thấy có tác dụng hạhuyết áp Khi crocin và crocetin được cho chuột thử nghiệm, chất béo trung tính vàcholesterol toàn phần đã giảm đáng kể, đồng thời nồng độ lipoprotein-cholesterol mật

độ cao tăng lên đáng kể Vì vậy, có thể kết luận rằng crocin có tác dụng chống tănglipid máu Cơ chế tác dụng hạ đường huyết của crocin ở chuột là crocin có thể ức chếchọn lọc hoạt động của lipase tuyến tụy Tác dụng hạ đường huyết của crocin lên menvới vi khuẩn axit lactic có thể được cải thiện

Bảng 1.3 Các chiết xuất khác nhau từ cây dành dành (G Jasminoides) và các hoạt

tính sinh học của chúng

G.jasminoides Hoạt tính sinh học

Genipin Giảm đề kháng insulin, chống trầm cảm, bảo vệ gan bịtổn thương, ức chế tổn thương dạ dày, chống huyết khối

Geniposide Thuốc điều trị tiểu đường, chống viêm, chống trầm cảm,chống huyết khối và kháng sinh.

Crocin Chất chống oxi hóa, bảo vệ gan bị tổn thương, chốngtăng lipid trong máu.

Crocetin

Tác dụng hạ huyết áp, ngăn ngừa kháng insulin, ức chếtổn thương võng mạc, giảm thiểu rối loạn chức năngthận, cải thiện chất lượng giấc ngủ

1.1.1.8 Một số công dụng khác của dành dành [6]

- Hạt của quả dành dành có thể dùng làm bánh bào chế phẩm màu thực phẩm trongmột số loại thực phẩm như xôi, kẹo, thạch,…

- Hạt dành dành có thể phơi khô và bán trong các siêu thị

Hình 1.13 Hạt dành dành bán trong siêu thị

- Hoa dành dành có mùi thơm ngào ngạt, do đó chúng được chiết xuất lấy tinh dầu

để làm nước hoa, hương liệu,

Hình 1.14 Hình ảnh tinh dầu từ dành dànhHình 1.12 Hình ảnh bột màu từ quả dành dành

- Cây dành dành có thể giúp làm thanh lọc không khí diệt trừ vi khuẩn có hại vàcung cấp oxy trong lành cho ngôi nhà của bạn.

1.2 Tổng quan chất màu thực phẩm [15]

Thế giới vật thể tác động tới cuộc sống con người thông qua màu sắc mà con ngườicảm nhận Thị giác của con người không chỉ đại diện cho hệ thống giác quan phức tạptrong cơ thể mà còn điều khiển cả bộ não người

Trong số những thuộc tính có liên quan tới thị giác thì màu sắc là có tác động mạnhnhất Màu sắc là cảm nhận chất lượng đầu tiên đối với thực phẩm Chất màu làm tăngtính hấp dẫn cho thực phẩm Chất màu cũng làm bình thường hóa màu của một số thựcphẩm đã bị mất màu do tổn thất trong chế biến

Nhưng dù màu sắc có thực sự là yếu tố quan trọng nhất trong việc đánh giá chấtlượng cảm quan của thực phẩm hay không, thì từ lâu vai trò của nó và mùi vị trongthực phẩm cũng đã được công nhận Chẳng thế mà ngay từ thời trung cổ, các lái buôn

đã sử dụng các chất tạo màu nhân tạo trong rượu của họ, hoặc bổ sung thạch cao(calcium sulfate dehydrate) để làm cho rượu có bề mặt đẹp và sóng sánh hơn, làm tănggiá trị cảm quan sản phẩm, mặc dù những hành động này đều bị coi là gian dối trongkinh doanh

Trong vòng 20 năm trở lại đây, y học đã ghi nhận các chất màu tổng hợp gây ảnhhưởng lớn đến sức khoẻ con người Chúng có thể tác động đến hệ thần kinh gây ra dịứng; ngoài ra chúng còn có thể tích tụ trong cơ thể gây ung thư và các ảnh hưởng xấulên bào thai Vì thế các quốc gia, kể cả Việt Nam, đều hạn chế dùng màu tổng hợp và

đã đưa ra danh mục các chất màu tổng hợp được phép sử dụng

Những chất màu tự nhiên thường không độc và an toàn cho người sử dụng Hiệnnay, xu hướng thế giới đang quan tâm nghiên cứu để khai thác các chất màu có nguồngốc tự nhiên từ thực vật như: hoa quả, củ, lá, Ngoài ra, còn một xu hướng khácnghiên cứu và sử dụng chất màu từ vi sinh vật để sử dụng trong công nghệ thực phẩm.Phụ gia tạo màu là những chất cho vào thực phẩm nhằm mục đích:

Phục hồi lại màu sắc của rau quả do những biến đổi của chúng trong tự nhiên, bảoquản, chế biến, đóng gói, phân phối làm tăng độ đồng nhất cho sản phẩm

Giúp duy trì những tính chất đặc trưng của sản phẩm

Tăng cường màu sắc sản phẩm để làm tăng sự hấp dẫn cho sản phẩm

1.2.1 Phân loại chất màu

Phụ gia tạo màu đóng vai trò quan trọng trong việc làm tăng tính hấp dẫn cảm quan

từ rất lâu Một trong những ghi chép sớm nhất về việc sử dụng hợp chất màu trongthực phẩm là hợp chất màu của rượu vang, vào năm 400 trước Công nguyên Hợp chấtmàu tổng hợp đầu tiên được tạo thành vào năm 1856 bởi Sir William Henry Perkins.

Kể từ đó, vì những tính năng vượt trội ở các khía cạnh như cường độ, màu sắc, tính ổnđịnh, dễ dàng sử dụng và chi phí thấp, mà chất màu tổng hợp được sử dụng trong thựcphẩm rộng rãi hơn so với hợp chất màu chiết xuất từ tự nhiên [15]

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 [16]

1.1.1.9 Chất màu vô cơ

Là các oxit kim loại màu, hoặc một số muối kim loại không tan trong kim loại Vàotrước thế kỷ 20 phần lớn chất tạo màu thực phẩm đều có nguồn gốc từ các loại khoángvật 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 đó chứa Pb hay HgSO4 để tạo màu cho phô mát Tuy nhiên, cùng vớiviệc ban hành những quy định về an toàn thực phẩm của Hoa Kỳ năm 1960 ngànhcông nghiệp thực phẩm dần dần chuyển sang sử dụng các loại chất màu hữu cơ tổnghợp

1.1.1.10 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:

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

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

Bảng 1.4 Liều lượng sử dụng cho phép của một số chất màu hữu cơ tổng hợp

Loại chất màu (mg/kg trọng lượng) Liều lượng sử dụng

Amarant (ký hiệu CI.16185) 0-0,15

Vàng mặt trời (ký hiệu CI.15985) 0-5,00

Tartrazin (ký hiệu CI.19140) 0-7,50

 Nhóm B: gồm 5 loại màu là β-caroten tổng hợp, xanh lơ (ký hiệu CI.42090),erythrozin (ký hiệu CI.45430), indigocarmin (ký hiệu CI.73015)

 Nhóm C: bao gồm tất cả các loại màu hữu cơ tổng hợp khác nhau chưa đượcnghiên 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 vàtiện lợi trong việc chế biến thực phẩm Tuy nhiên, hiện nay một số chất màu hữu cơtổng hợp (đặc biệt là thuốc nhuộm azo) bị hạn chế sử dụng do người ta nghi ngại về

nghiên cứu gần đây phát hiện những enzym trong ruột non có khả năng xúc tác chophản ứng khử các phẩm màu azo để sinh ra các tác nhân gây ung thư Do đó việc sửdụng chúng cần phải được tuân thủ những quy định hết sức chặt chẽ và nghiêm ngặt.

Hình 1.15 Hình ảnh chất màu hữu cơ tổng hợp

1.1.1.11 Chất màu tự nhiên

Chất màu tự nhiên: là các loại chất màu hữu cơ được chiết tách từ động vật, thựcvật, vi sinh vật, tảo…

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 chúnglại có mùi, vị gần giống như nguồn tự nhiên của chúng Tuy nhiên, so với chất màutổng hợp chất màu tự nhiên thường kém bền và có giá thành cao do việc thu hồi táchchiết chúng từ các nguồn tự nhiên khá tốn kém Do vậy, việc sử dụng chúng hiện naycòn chưa rộng rãi lắm Tuy vậy, nhờ có độ an toàn cao và một số chất màu tự nhiêncòn có tác dụng tốt đối với sức khỏe (như có khả năng chống oxy hóa tăng cường sức

Hình 1.16 Hình ảnh chất màu tự nhiên

đề kháng của cơ thể ) nên người tiêu dùng ngày càng có xu hướng ưa chuộng nhữngloại thực phẩm dùng chất màu tự nhiên Do đó, trong những năm gần đây, ngành côngnghiệp sản xuất chất màu tự nhiên trên thế giới đang phát triển nhanh chóng và trởthành một trong những lĩnh vực kinh doanh đầy tiềm năng

Bảng 1.5 Một số loại chất màu tự nhiên, nguồn gốc và liều lượng cho phép sử dụng

Chất màu Nguồn Lượng dùng

(mg/kg thể trọng)

Anthocyanin Vỏ nho Không hạn chế

Betalain Củ cải đỏ, quả xương rồng

đỏ, vỏ quả xương rồng Không hạn chếCaramen Đường Không hạn chế

0,0650-0,030-5Chlorophy II Rau xanh Không hạn chế

Riboflavin Sữa 0-0,05

1.3 Giới thiệu về phương pháp bề mặt đáp ứng

1.3.1 Giới thiệu chung về phương pháp bề mặt đáp ứng [17]

Phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) có thể được mô tả như một kỹ thuật bao gồmtính toán phức tạp cho quá trình tối ưu hóa Cách tiếp cận này phát triển một thiết kếthử nghiệm phù hợp, tích hợp tất cả các biến độc lập và sử dụng dữ liệu đầu vào từ thửnghiệm để cuối cùng đưa ra một bộ phương trình có thể đưa ra giá trị lý thuyết của đầu

ra Kết quả đầu ra thu được từ phân tích hồi quy được thiết kế tốt dựa trên các giá trịđược kiểm soát của các biến độc lập Biến phụ thuộc có thể được dự đoán dựa trên giátrị mới của biến độc lập Trở lại năm 1951, khi RSM lần đầu tiên được giới thiệu bởiBox và Wilson, số lần chạy thử nghiệm đã giảm đi rất nhiều so với số lần chạy đượcxác định bằng cách sử dụng thiết kế giai thừa đầy đủ

Bằng cách áp dụng phương pháp RSM trong quy trình tối ưu hóa, chỉ cần mộtkhoảng thời gian ngắn để kiểm tra tất cả các biến liên quan đến đánh giá của ngườitiêu dùng, giúp giai đoạn thử nghiệm trong phòng thí nghiệm hiệu quả hơn Ngoài ra,ước tính tham số có thể xác định các biến có ảnh hưởng lớn đến mô hình, sau đó giúpnhà nghiên cứu tập trung vào các biến cụ thể góp phần vào việc chấp nhận sản phẩm

Có ba bước trong quá trình triển khai RSM:

(1) Thiết kế thí nghiệm tức là Box-Behnken (BB) Design và Central CompositeDesign (CCD);

(2) Phân tích thống kê và hồi quy để phát triển các phương trình mô hình thể hiện

mô hình bề mặt phản ứng

(3) Tối ưu hóa các tham số/biến được thực hiện thông qua phương trình mô hình

1.3.2 Ưu và nhược điểm phương pháp bề mặt đáp ứng [18]

1.1.1.12 Ưu điểm của phương pháp bề mặt đáp ứng

- Mối quan hệ đơn giản hóa có thể được sử dụng cho các mục đích kỹ thuật thực tế

- Thực hiện dễ dàng, nhanh chóng, giảm thời gian phân tích

- Áp dụng được cho các nghiên cứu mô hình số

1.1.1.13 Nhược điểm của phương pháp bề mặt đáp ứng

- Độ chính xác của phép tính mang tính gần đúng

- Mang tính phân tích cục bộ, bề mặt phản hồi được phát triển không hợp lệ đối vớicác vùng khác ngoài phạm vi yếu tố được nghiên cứu

1.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

- Dành dành không chỉ là nguồn tài nguyên quan trọng của y học cổ truyền TrungQuốc mà còn là nguyên liệu thô quan trọng cho ngành công nghiệp hóa chất và côngnghiệp thực phẩm Sắc tố màu vàng crocin phân lập từ dành dành đã được sử dụng làmchất tạo màu thực phẩm màu vàng Mặc dù dành dành và các thành phần hoạt tính của

nó đã được sử dụng trong vài nghìn năm nhưng vẫn cần một lượng công việc đáng kểtrong tương lai, đặc biệt là về các mục tiêu tác động và cơ chế liên quan của nó Hiệnnay, nhiều nghiên cứu về chiết xuất dành dành và các thành phần hoạt tính sinh họcđang được thực hiện trên động vật và đã đạt được những kết quả đáng hài lòng nhằm

hỗ trợ ứng dụng dành dành giống như cách mà các bác sĩ y học Trung Quốc đã làmtrong nhiều thế kỷ qua [19]

- Hàm lượng độ ẩm và chất béo của quả dành dành tươi và khô đã được nghiên cứu.Kết quả cho thấy độ ẩm trong quả tươi cao hơn quả khô và hàm lượng chất béo trongquả cao hơn ở vỏ quả Người ta cũng phát hiện ra rằng hàm lượng chất béo có ảnhhưởng đến hiệu quả tách màu Metanol và nước là dung môi tốt nhất để tách màu Việc

bổ sung axit vào dung môi làm tăng khả năng hòa tan của sắc tố màu nhưng làm giảm

độ ổn định của dịch chiết màu Nhiệt độ và thời gian thích hợp cần thiết cho quá trìnhchiết khi sử dụng nước làm dung môi chiết lần lượt là 70-80°C và 5-10 phút Quá trìnhchiết bằng phương pháp khuấy không làm tăng hiệu suất chiết Tuy nhiên, khi sử dụngmetanol làm dung môi chiết thì hiệu suất chiết tăng lên và nhiệt độ, thời gian chiếtthích hợp lần lượt là 60°C và 30 phút Thể tích dung môi thích hợp, nước hoặc

metanol cho 1g mẫu quả dành dành là 200 ml Theo kết quả được thực hiện bởi sắc kýlớp mỏng, máy quang phổ hồng ngoại và cộng hưởng từ hạt nhân, họ tiết lộ rằng chiếtxuất màu từ quả cây dành dành là crocin Việc đánh giá chiết xuất màu từ quả câydành dành làm chất tạo màu thực phẩm chỉ ra rằng chiết xuất màu có thể được sử dụnglàm chất tạo màu thực phẩm, tức là màu thực phẩm màu vàng [20].

Phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) được sử dụng để tối ưu hóa các thông số chiếtxuất crocin, geniposide và tổng hợp chất phenolic từ quả cây dành dành Ảnh hưởngcủa ba biến số độc lập là nồng độ ethanol (%), nhiệt độ chiết (°C) và thời gian (phút)đến hiệu suất thu được crocin, geniposide và tổng hợp chất phenolic đã được nghiêncứu Kết quả chỉ ra rằng dữ liệu đã được trang bị đầy đủ vào ba mô hình đa thức bậchai Các biến độc lập, độ tuyến tính của nhiệt độ và thời gian chiết, bậc hai của nồng

độ ethanol và thời gian chiết, sự tương tác giữa nồng độ và nhiệt độ ethanol, nồng độethanol và thời gian chiết, cũng như nhiệt độ và thời gian chiết có ảnh hưởng đáng kểđến hiệu suất chiết Crocin, geniposide hoặc tổng hợp chất phenolic Các thông sốchiết tối ưu là nồng độ ethanol 51,3%, nhiệt độ chiết 70,4°C và thời gian 28,6 phúttheo phân tích bề mặt đáp ứng Trong điều kiện này, hiệu suất thu được crocin,geniposide và tổng số hợp chất phenolic lần lượt là 8,41 mg/g, 109,0 mg/g và 24,97mg/g bột khô của quả dành dành [21]

Công nghệ chiết xuất đồng nhất được phát triển để chiết xuất sắc tố màu vàng củaquả dành dành Các thông số vận hành ảnh hưởng đến giá trị màu của sắc tố màu vàngcây dành dành được nghiên cứu trên cơ sở thiết kế Box-Behnken và phương pháp bềmặt đáp ứng Kết quả cho thấy điều kiện chiết tối ưu như sau: thời gian chiết 41 giây,nồng độ ethanol 50 %, tỷ lệ chất lỏng/nguyên liệu có tỉ lệ 15/1 (ml/g) và kích thước hạt1,7 mm Trong điều kiện tối ưu, giá trị màu thử nghiệm là 52,37g-1, phù hợp với giá trị

dự đoán So với phương pháp chiết nhiệt, giá trị màu của sắc tố màu vàng cây dànhdành khi chiết đồng nhất cao hơn và thời gian chiết ngắn hơn Phương pháp chiết xuấtđồng nhất là một phương pháp lý tưởng để chiết xuất sắc tố màu vàng từ quả dànhdành [22]

1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Theo nhóm tác giả của Nguyễn Thị Hiển và Nguyễn Thị Thanh Thủy báo cáo: Kếtquả cho thấy dành dành là một loại nguyên liệu tiềm năng cung cấp lượng lớn crocinvới hàm lượng lên tới 16,04 mg/g với nguyên liệu tươi và 14,63 mg/g với nguyên liệukhô Hiệu suất chiết crocin đạt cao nhất với hệ dung môi ethanol/nước (40/60, 50/50,(v/v)) Tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu, điều kiện chiết tương ứng cho nguyên liệu tươi vàkhô lần lượt là 20 ml/g tại 40oC trong 45 phút; 25 ml/g tại 70oC trong 60 phút[2]