Các tính chất cảm quan thực phẩm màu sắc nước quả các yếu tố ảnh hưởng

Trang 1

TRƯỜNG DAI HQC BACH KHOA HA NOI VIEN CNSH VA CONG NGHE THUC PHAM

RRERKEKK QRKEKEEKE

TIEU LUAN MON HOC

CÁC TINH CHAT CAM QUAN THUC PHAM

MAU SAC NUOC QUA

CAC YEU TO ANH HUONG

Lóp: Cao học thực phẩm2010B Nhóm thực hiện: Đào Thị Hiên

Nguyễn Ngọc Hoa

Nguyễn Thị Ngọc

Cao Ngoc Phú

Nguyễn Thị Hương Giang

Trang 2

I TONG QUAN

1.1 NGUYEN LIEU NUOC QUA 1.1.1 Đặc điểm chung cúa nước q

«Các chất có giá trị thực phẩm đều nằm trong dịch quả nên sản phâm đồ hộp nước quả chứa đầy đủ và cân đối các chất này

-Đồ hộp nước quả dùng uống trực tiếp là chủ yếu, ngồi ra có thể dùng làm nguyên liệu chế biến các sản phẩm khác: rượu mùi, nước giải khát, mứt đông

1.1.2 Yêu cầu nguyên liệu

sCó hàm lượng cao các chất đường, axit hữu cơ, tanin, chất thơm, chất màu

«Dịch quả cần có màu sắc và hương vị hấp dẫn

«Độ chín thích hợp, nếu quả quá xanh chất lượng địch quả không tốt, nếu quả q

chín mơ quả mềm, bở nên khi ép hiệu suất thu hồi thấp, địch quả nhiều bọt, khó lắng, lọc

“Kích thước và hình dáng không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng dịch quả

1.1.3 Phân loại nước quả Theo mức độ tự nhiên:

*nước quả tự nhiên : là san pham duoc chế biến từ 1 loại quả, không pha thêm đường,

phụ gia

“nước quả hỗn hợp: dùng 2 hay nhiều loại nước quả phối trộn với nhau, loại phối

thêm < 35%

“nước quả pha đường: nước quả pha thêm đường kính đề tăng giá trị dinh dưỡng

*nước quả cô đặc:cô đặc nước quả tự nhiên

Theo phương pháp bảo quản: *Nước quả thanh trùng

* nước quả làm lạnh :Bảo quản lạnh hoặc lạnh đông

* nước quả nạp khí CO2: nạp khí đê ức chế hoạt động của VSV),

nước quả sun/ìt: BQ bằng hóa chất chứa SO2, là bán chế phẩm “nước quả rượu hóa:bỗ sung cồn đê ức chế hoạt động VSV

Trang 3

* nước quả ép dạng trong: tách dịch bào khỏi mô quả bằng PP ép, lắng, lọc loại bỏ

hết thịt quả, dạng trong suốt khơng có thịt quả ở đáy

*nước quả ép dang đục:không lọc triệt để, chứa một lượng thịt quả nhất định trong

sản phâm

* nước quả nghiên: nghiền mịn mô quả với dịch bào, pha thêm đường, axit thực phẩm cùng phụ gia khác

1.2 CAC HOP CHAT TAO NEN MAU SAC NUOC QUA 1.2.1 Carotenoid

1.2.1.1 Gioi thiéu

Carotenoid thuộc nhóm tetraterpenoids (phân tử chứa 40 nguyên tử C) được

tao nén boi 8 don vi isoprence:

CH2 = C-— CH = CH2 CH3

Là những chất màu chính tạo ra các sắc màu vàng, da cam trong tự nhiên có tự nhiên trong thực vật và các loài sinh vật quang hợp khác, con người không thê tự tổng hợp ra carotenoid, là nhóm chất màu hòa tan trong chất béo, khơng tan trong nước, có

màu từ vàng nhạt tới đỏ sậm tùy cấu trúc phân tử Có khoảng 600 loại carotenoid khác nhau, trong đó có 50 loại carotenoid hiện diện trong thực phẩmCarotenoid giúp

chống lại các tác nhân oxy hóa từ bên ngịai Trong thực vật, động vat carotenoid có thể ở đạng tinh thé chất rắn vô định hình

Carotenoid khơng tan trong nớc, tan trong dung môi hữu cơ và dầu béo thành dung dịch, phân tán keo hoặc tạo phức với protein trong môi trờng nước Rất dễ bị oxy hoá dới tác dụng của oxy không khí, ánh sáng, nhiệt độ và enzyme Rất nhạy

cảm với axit và chất oxy hoá, bền với kiềm Hấp thụ ở bước sóng cực đại là 450nm

Trang 4

+ Các carofene: có màu đỏ, da cam, là những hydrocarbon (CagHsg) có l mạch ngang 18 carbon mang 4 nhóm CHạ và 9 dây nói đôi liên hợp, chúng khác nhau ở các đầu chuỗi

VD: a-carotene, B-carotene va lycopene

« mau do, da cam

* nhtmng hydratcacbon (C40H58) gom coc a, B, y-carotene va lycopen

f-carotene Hy CHạ CHy Ay " tà ˆ " ¢ /\ (—CH=CH~C=CH-CH=CH—C=CH—CH=CH—CH=(—CH=CH~CH=C-CH=CH- 0 CH, | | | | t 0 HCC CH \/ \/ C 0 | | th Hy g-CAROTENE (8, B-CAROTENE) t H, H CH, C \/ /\ Q, y -carotene « _ dạng tỉnh thể có màu đỏ đậm

» _ tan dễ đàng trong CS2, trong cloroform, và không tan trong nước trong cơ thể y-carotene chuyền hoá tạo thành một phân tử vitamin A

Trang 5

C ve ay ( CH, CH; CHy CH; ( rs, | _ | | | HỆ (-CH=CH-C=CH-CH=CH-C=CH-CH=CH~CH=C~CH=(H-CH=(-CH=CH-HU iy | | | | HC C-CHy HC-C CHy ví \/ ¢ 0 | | Hh 4 H Hy y CAROTENE (f-LYCO-Đ-CAROTENE) : Lycopene

ô _ đồng phân mở vòng hai đầu của B-carotene

« _ màu đỏ nhạt (do nhiều liên kết đôi của cacbon kết hợp với nhau)

» - cà chua và các loại quả có màu đỏ 5 không tan trong nước

» _ khơng có khả năng chuyển hoá thành vitamin A Xanthophyl

«_ sắc tố màu vàng

« _ là sản phẩm hydroxyl của của carotene * gdm cdc hop chat: - Zeaxanthin - Lutein - Anteraxanthin - Violaxanthin - Astaxanthin 1.2.2 Flavonoid 1.2.2.1 Gioi thiéu

Flavonoid là một nhóm hợp chất tự nhiên lớn thường gặp trong thực vật, phần

Trang 6

cấu trúc hoá học, flavonoid có khung cơ bản theo kiểu Có - C3 - C6 (2 vòng benzen

A và B nối với nhau qua một mạch 3 carbon) và được chia làm nhiều nhóm khác

nhau, ở đây không giới thiệu về cấu tạo của từng nhóm Hầu hết Flavonoid là các chất phenolic

Flavonoid có mặt trong tất cả các bộ phận của các loài thực vật bậc cao, đặc biệt là hoa, tạo cho hoa những sắc màu rực rỡ để quyến rũ các loại côn trùng giúp cho sự thụ phấn của cây Trong cây, flavonoid giữ vai trò là chất bảo vệ, chống oxy hóa,

bảo tồn acid ascorbic trong tế bào, ngăn cản một số tác nhân gây hại cho cây (vi khuẩn, vi rus, côn trùng ) một số cịn có tác dụng điều hòa sự sinh trưởng của cây cối

Cũng giống vitamin C, các flavonoid được khám phá bởi một trong những nhà sinh hóa nồi tiếng nhất của thế kỷ 20: Albert Szent-Gyorgyi (1893-1986) Ông nhận

giải Nobel năm 1937 với những khám phá quan trọng về các đặc tính của vitamin C và flavonoid

Flavonoids là m6t chudi polyphenolic gdm có 15 nguyên tử cacbon và hai vòng benzen liên kết bởi một đường thẳng có 3 cacbon

3

2 4

3 C B | '

ape n2 SS?

+ _—

Khung ở trên, có thể được mô tả hệ thống như: C6- C3- C6

Cấu trúc hóa học của flavonoids được dựa trên cơ sở là một khung 15C với một

Trang 7

Flavonoid gồm 2 vòng thơm và một vòng pyran:

Vòng thơm bên trái gọi là vòng A Vòng thơm bên phải gọi là vòng B

Vòng trung gian chứa nguyên tử oxy gọi là vịng pyran

Flavonoid có cấu trúc mạch CóC3Có6, đều có 2 vòng thơm Tùy thuộc vào cầu tạo của phần mạch C3 trong bộ khung C6C3C6, flavonoids được phân thành các phân nhóm sau:

Eucoflavonoid: flavon, flavonol, flavanon, flavanol, chalcon, antocyanin,

anthocyanidin

Flavon (= Flav-2-en-4-on) Flavonol (= 3-Hydroxy-4-oxoflav-2-en)

Trang 8

O <x+E

Flavanon (= Flavan-4-on) Flavanol (= Flavan-3-ol)

$4

ae

VÀ ^ oH

OH

chalcon anthocyanin anthocyanidin

Chalcon có chủ yếu ở trong một số cây họ Cúc, Asteraceac tập trung nhiều nhất

ở vỏ cây, gỗ lõi (keo, bạch đàn, dẻ, đậu tương, trinh nữ hoàng cung, dương xi ).Khơng tìm thấy ở động vật

Isoflavonoid: isoflavon, isoflavanon, rotenoid

Trang 9

TT SSS oF Í Sy Z¬ J + SSL neoflavan Neoflavonoid OMe o calophylloid

Phân tử của các hợp chất ở các phân nhóm trên đều có 2 vịng thơm, mang nhóm hydroxyl với số lượng và vị trí khác nhau, tùy thuộc từng chất

Các hợp chất này có cấu trúc mạch CóC3Có6, nhưng khung cầu nối C3 giữa 2 nhân thì khác nhau tùy thuộc từng loại hợp chất

Mạch cầu nối C3 có thể là mạch hở (chalcon), một vòng đơn (flavanon) hoặc vịng có nối đơi (flavon,flavonol)

1.2.2.2 Tinh chat cua flavonoid

Flavonoid tạo được phức với các 1on kim loại mà chính các ion kim loại nay là

xúc tác của nhiều phản ứng oxy hóa

Do từng phân nhóm của flavonoid có cấu tạo riêng, chúng vừa có tính chất

Trang 10

Trong thực vật các hợp chất trên thường tồn tại dưới dạng hỗn hợp của các dẫn

xuất, với tỷ lệ khác nhau, tùy thuộc nguồn gốc thực vật

1.2.2.3 Phan loai

Flavon, flavonol:

- La hop chat phân cực nên tan trong nước, ít tan trong dung môi hữu cơ - Hơ tờ giấy có nhỏ địch chiết trên miệng lọ ammoniac cho màu vàng sáng - Acid sunfuaric nhỏ lên các dẫn chất flavon, flavonol cho mau vàng đậm

- Dung dịch SbCI5CCH: màu vàng đậm

Flavanon, flavanol

- Các dẫn xuất flavan-3,4-diol đều không màu, có tính quang hoạt

- Flavanon, flavanol có trong lá, vỏ hoặc gỗ của một số loại cây Flavanon,

flavanol là các chất không màu, nhưng khi tác dụng với dung dịch acid vô cơ thì có màu đỏ

- Dễ bị oxi hóa và trùng hợp hóa nên việc phân lập chất tinh khiết gặp khó khăn

Chalcon

- Kém bền trong môi trường kiềm

- Tác dụng với dung dịch FeCl3: cho kết tủa xanh thẫm hoặc xanh nhạt tuỳ theo

số lượng nhóm hydroxyl trong phân tử

- Dễ tan trong nước nóng, rượu, tạo dung địch không màu, không tan trong

các dung môi không phân cực hoặc ít phân cực như benzene hoặc chloroform - Dưới tác dụng của H+ hoặc OH-, chalcon có thể chuyên sang flavanon - Khi tạo liên kết glycosid phan đường nối vào vị trí 4ˆ, một số ở 2'

Anthocyanidin, antocyanin

- Anthocyanidin c6 tinh base đủ mạnh dé tao thanh muối bền với acid vô cơ

- Chúng tạo dung dịch màu đỏ trong acid và màu xanh da trời trong môi trường

kiềm

- Ở dang base ty do, anthocyanidin là chất đồng phân với flavanon

- Là dẫn xuất của flavon mà nhóm carbonyl bị khử thành rượu

Trang 11

- Các dẫn xuất flavan-3,4-diol đều khơng màu, có tính quang hoạt

- Khơng màu, nhưng khi tác dụng với dung dịch acid vô cơ thì có màu đỏ - Dễ bị oxi hóa và trùng hợp hóa nên việc phân lập chất tinh khiết gặp khó khăn

- Anthocyanidin thường ton tai dưới dang glycozit, goi la anthocyanin - Một vài hợp chất kiéu anthocyanidin

- Anthocyanmin là những glucozit do gốc duong glucose, glactose két hợp với

gốc aglucon có màu (anthocyanidin) Aglucon của chúng có cấu trúc cơ bản được mơ tả trong hình 1 Các gốc đường có thể được gắn vào vị trí 3,5,7; thường được gắn vào vị trí 3 và 5 cịn vị trí 7 rất ít Phân tử anthocyanin gắn đường vào vị trí 3 gọi là

monoglycozit, ở vị trí 3 va 5 goi la diglycozit

Hinh 1: Cau tric co ban ctia aglucon cia anthocyanin

Cac aglucon cua anthocyanin khac nhau chinh là do các nhóm gan vao vi tri Ry

va Ro, thường là H, OH hoặc OCH; [5]

Anthocyanin tỉnh khiết ở dạng tinh thể hoặc vô định hình là hợp chất khá phân

cực nên tan tốt trong dung môi phân cực Màu sắc của anthocyanin luôn thay đổi phụ

thuộc vào pH, các chất màu có mặt và nhiều yếu tố khác, tuy nhiên màu sắc của

anthocyanin thay đổi mạnh nhất phụ thuộc vào pH môi trường Thông thường khi pH < 7 các anthocyanin có màu đỏ, khi pH > 7 thì có màu xanh Ở pH = 1 các

Trang 12

thể chuyển về dạng bazơ cacbinol hay bazơ chaleon không màu, ở pH = 7 + 8 lai về

dạng bazo quinoidal anhydro mau xanh [1]

Anthocyanin có bước sóng hấp thụ trong miền nhìn thấy, khả năng hấp thụ cực

đại tại bước sóng 510+540nm Độ hấp thụ là yếu tố liên quan mật thiết đến màu sắc của các anthocyanin chúng phụ thuộc vào pH của dung dịch, nồng d6 anthocyanin:

thường pH thuộc vùng acid mạnh có độ hấp thụ lớn, nồng độ anthocyanin càng lớn

độ hấp thụ càng mạnh

Ngoài tác dụng là chất màu thiên nhiên được sử dụng khá an toàn trong thực phẩm, tạo ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm, anthocyanin còn là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quí như: khả năng chống oxy hóa cao nên được sử dụng đê chống lão hóa, hoặc chống oxy hóa các sản phâm thực phâm, hạn chế sự suy giảm

sức đề kháng; có tác dụng làm bền thành mạch, chống viêm, hạn chế sự phát triển của các té bao ung thu; tac dung chống các tia phóng xạ

Những đặc tính quí báu của anthocyanin mà các chất màu hóa học, các chất màu

khác hình thành trong q trình gia cơng kỹ thuật khơng có được đã mở ra một hướng nghiên cứu ứng dụng hợp chất màu anthocyanin lấy từ thiên nhiên vào trong đời sống hàng ngày, đặc biệt trong công nghệ chế biến thực phẩm Điều đó hồn tồn phù hợp

với xu hướng hiện nay của các nước trên thế giới là nghiên cứu khai thác chất màu từ

thiên nhiên sử dụng trong thực phẩm, bởi vì chúng có tính an tồn cao cho người sử dụng

Trong các chất màu thực phẩm có nguồn góc tự nhiên thì anthocyanin là họ màu

phô biến nhất tồn tại trong hầu hết các thực vật bậc cao và tìm thấy được trong một số loại rau, hoa, quả, hạt có màu từ đỏ đến tím như: quả nho, quả dâu, bắp cải tím, lá tía tơ, hoa hibicut, đậu đen, quả cà tím, gạo nếp than, gạo đỏ

Anthocyanins

Trang 13

Anthoecyanin thuộc nhóm flavonoid của các polyphenol Ching cé | khung C6C3C6-

điển hình của flavonoid Anthocyanins là polyhydroxy glycosyl hóa và các dẫn xuất

của 2-polymethoxy phenylbenzopyrylium cation, tức là các cation flavylium (Brouillard, 1982) Phần chính của anthocyanins là aglycone, là cation flavylium

(bảng 1), trong đó có chứa các nối đơi liên hợp chịu trách nhiệm cho sự hấp thụ của ánh sáng khoảng 500 nm làm xuất hiện sắc tố màu đỏ đến mắt người.(khiến cho mắt người thấy được các sắc tố màu đỏ) Các aglycones được gọi là anthocyanidins thường là penta-(3,5,7,3 ', 4) hoặc Hexa-thay thế (3,573), 4, 5 ) Có 22

anthocyanidins khác nhau được biết đến ngày nay (bảng 1), nhưng chỉ có sáu trong số đó là quan trọng và phô biến nhất xem xét trên quan điểm thực phẩm (Francis, 1989)

Các anthocyanidins quan trọng nhất là pelargonidin, cyanidin, peonidin, delphinidin, malvidin, và petunidin (Hình I) Những aglycones khác nhau về số lượng của các

nhom hydroxyl va methoxyl trong vòng B của cation flavylium

Hình 1: Câu trúc cơ bản của agiucon cua anthocyanin

Trang 14

glycosyl trong cấu trúc Monoglycosides bao gồm 1 nửa saccharidic, mà chủ yếu

thuộc nhóm 3-hydroxyl của các aglycone (Brouillard 1982) Anthocyanins với

glycosyl tai vi trí 3'-và 4'- mà khơng có C-3 glycosyl đã được xác định trong hoa màu

xanh (Nymphaea caerulea) (Fossen va Andersen, 1999) va cu hanh do (Allium CEPA L.) (Fossen va cac cộng sự, 2003 )

Trong diglycoside cac gốc đường đơn có thể được gắn vào vị trí 3,5,7; thường được gắn vào vị trí 3 và 5 cịn vị trí 7 rất ít Phân tử anthocyanin gắn đường vào vị trí

3 gọi là monoglycozit, ở vị trí 3 và 5 gọi là diglycozit Trong triglycosides các monosacarit cũng được gắn vào các aglycone theo cách như vậy, hai trong số đó là ở

C-3 và một ở C-5, C-7 Một trisaccharidic anthocyanin cũng có thể có mạch thắng hoặc phân nhánh gắn ba monosaccharides ở ở vị trí C-3 (Bruneton, 1995) Glycosylations cũng có thê ở vị trí 3'-, 4'-, và 5'- Báo cáo sớm nhất của cyanidin 4'- ølucoside đã được thực hiện vào năm 1968 bởi Hedin va các cộng sự trên màu sắc của Hibiscus esculentus (Hedin và các cộng sự, 1968) Các loại đường phô biến nhất của anthocyanins là monosaccharides: glucose, rhamnose, galactose, arabinose, và

xylose Các di- và trisaccharides thường tìm thấy nhiều nhất trong anthocyanins là

rufinose, sophorose, sambubiose, và glucorutinose, ví dụ (De Ancos và cộng sự, 1999 Kähkönen và cộng su, 2003.)

II CAC YEU TO ANH HUONG DEN MAU SAC NUOC QUA

Anthocyanins là các phân tử rất không ôn định trong ma trận thực phẩm Sự ôn

định màu sắc của anthocyanins chịu ảnh hưởng lớn bởi độ pH, dung môi, nhiệt độ,

nồng độ và cấu trac anthocyanin, oxy, anh sáng, enzyme và các chất khac 2.1 Ảnh hưởng cấu trúc

Các đơn vị glycosyl và các nhóm acyl gắn với aglycone, và vị trí liên kết của

chúng có ảnh hưởng đáng kế đến sự ổn định và độ phản ứng của phân tử

anthocyanin Ngoài ra các kiểu thay thế của anthocyanidin, số lượng và vị trí của các nhóm hydroxyl và methoxyl trong aglycone ảnh hưởng đến trạng thái hóa học của

phân tử chất màu (sắc tố) Sự hydroxyl hóa của aglycone làm tăng sự ổn định các

Trang 15

anthocyanidin; delphinidin ổn định hơn cyanidin trong dung dịch methanol có tính

axit (Dao và cộng sự, 1998.) Tuy nhiên, có sự khác biệt liên quan đến ảnh hưởng của

sự thủy phân aglycone về sự ổn định phân tử, trong một dung dịch đệm ở pH 3.1, cyanidin 3-glucoside ổn định hơn pelargonidin 3-glucoside nhưng đelphinidin 3-

glucoside lai kém 6n dinh hơn cyanidin 3-glucoside

Ngoài ra, petunidin 3-glucoside với hai nhóm OH trong vịng B ít ổn định hơn peonidin 3-glucoside chất mà có một nhóm OH trong cùng vòng (Cabrita và cộng sự., 2000) Tăng methyl hóa nhóm OH (tạo thành nhóm OCH3) làm giảm sự ồn định

của các anthocyanins.Methoxyl tại C-4 và C-7 giảm sự ồn định của một sắc tố với các nhóm hydroxyl ở các vị trí này (Mazza và Brouillard, 1987) Màu sắc của

anthocyanin thay đồi từ màu hồng đến xanh phụ thuộc vào lượng tăng các nhóm OH Nhóm methoxyl có xu hướng thay thế ngược nhóm OH (Mazza và Brouillard, 1987)

Ngoài ra những thay đổi hóa học của anthocyanins, chẳắng hạn như sự tổng hợp của 3-deoxyanthocyanins cũng tác động lên sự ổn định của anthocyanins (Sweeny

and Iacobucci, 1977; Sweeny and Iacobucci, 1983; Mazza and Brouillard, 1987; Dao va cộng su, 1998)

2.2 Ảnh hưởng của nồng độ

Tăng nồng độ anthocyan để tăng cường độ ồn định của màu sắc (Giusti và

Wrolstad, 2003) Su ổn định màu sắc của sỉ rô dau tây được cải thiện bằng cách tăng

cường nồng độ của anthocyanin Tăng nồng độ anthocyanin cũng làm tăng cường độ của màu lên nhiều lần Thay đổi nồng độ cyanin từ 10 đến 10” tạo ra cường độ màu

tăng gấp 300 lần (Asen và cộng sự, 1972) Tang ham luong cua anthocyanins giúp cải thiện sự ồn định của chúng thông qua liên kết cùng loại (Brouillard, 1982; Dao và

cộng sự, 1998)

2.3 Ảnh hướng cúa nhiệt độ

Sự ổn định của anthocyanin chiu ảnh hưởng của nhiệt độ Tốc độ thối hóa của anthocyanin trong qua trinh ché bién va bao quan tăng lên cùng với sự tăng lên của

Trang 16

nhiệt độ Nhiệt độ tăng trong khoảng pH từ 2 đến 4 Ứng với sự mất của một nửa glycosyl cla anthocyanins, do sự thủy phân của liên kết glycosidic Điều này cũng làm mất thêm một lượng màu của anthocyanin, khi các aglycone kém ổn định hơn

các đạng glycosidic của chúng Có giả thiết cho rằng sự hình thành các chất ức chế là

bước đầu tiên của q trình thối hóa bởi nhiệt của anthocyanin Cuối cùng, q trình thối hóa này sinh ra các sản phẩm màu nâu, đặc biệt là khi có mặt của oxygen

Ví dụ: Nhiệt độ và pH cao là nguyên nhân dẫn đến sự thối hóa của anthocyanin

trong quả anh đào, kết quả là sản sinh ra 3 dẫn xuất của acid benzoic cùng với trihydrobezaldehyde, chúng được xem như là sản phẩm cuối của quá trình thối hóa bởi nhiệt của anthocyanin Coumarin 3,5-đdiglycosides cũng là sản phẩm phô biến của

sự thối hóa bởi nhiệt cua anthocyanin 3,5-diglycosides

Sơ đồ quá trình thối hóa bởi nhiệt của anthocyanin

Nói chung, với các yếu tố có cấu trúc giống nhau nếu chúng tăng cường mức

độ ổn định của anthocyanin voi pH thi ciing tang do ồn định với nhiệt Qua thực

nghiệm anthocyanin glucosides, người ta nhận thấy mức độ ồn định ở 100 °C giảm theo thứ tự như sau pelargonidin 3-glucoside > petunidin 3-glucoside > malvidin 3- glucoside Các Arabinoses của cyanin và peonidin thì bền nhiệt hơn là các gốc

galactose tương ứng Nghiên cứu sự thoái hóa bởi nhiệt trên 4 loại anthocyanin khác nhau được trích ly từ các loại thực vật khác nhau nhận thấy anthocyanin chiết xuất từ

bap cai do là ôn định nhất, sau đó là anthocyanin từ quả phúc bồn đen, anthocyanin từ

Trang 17

vỏ quả nho và kém ồn định nhất là athocyanin từ quả cây cơm cháy Các phức đường

trong anthocyanin của bắp cải đỏ được cho là có khả năng ngăn cản q trình thối

hóa bởi nhiệt Giảm độ pH cũng như là loại bỏ oxygen cũng làm giảm sự thoái hóa bởi nhiệt của anthocyanin

Nhiệt độ cũng có ảnh hưởng tích cực tới anthocyanin Nhiệt độ là yếu tố quan trọng cho sự hình anthocyanin trong suốt quá trình bảo quản quả mọng Người ta nhận thấy hàm lượng anthocyanin trong quả dâu tây và mâm xôi tăng lên khi được

bảo quản lạnh ở 0 °C trong 8 ngày

2.4 Ảnh hưởng của Oxygen

Oxygen tăng cường ảnh hưởng của các q trình thối hóa athocyanm Sự có mặt của oxygen, cùng với việc tăng nhiệt độ là tổ hợp yếu tố gây bắt lợi lớn nhất cho sự biến màu của các loại nước quả mọng khác nhau, cũng như các anthocyanin nói

riêng Oxygen cùng với VTM C cũng làm giảm độ bền của anthocyanin trong nước qua Oxygen cảm ứng với sự bất ôn định của athocyanin bị ảnh hưởng bởi pH; pH càng cao thì q trình thối hóa anthocyanin diễn ra càng mãnh liệt khi có mặt của oxygen Anh hưởng tiêu cực của oxygen lên anthocyanin có thể diễn ra theo cơ chế oxy hóa trực tiếp và/hoặc oxy hóa gián tiếp, khi mà các cấu tử bị oxy hóa của mơi trường trung gian phản ứng với anthocyanin làm mất màu hoặc hóa nâu sản phẩm Anthocyanin cũng phản ứng với các gốc oxygen, ví dụ như các gốc peroxy

2.5 Ảnh hướng cúa ánh sáng

Ánh sáng ảnh hưởng đến anthocyanin theo hai cách khác nhau Ánh sáng là yếu tố cần thiết cho sự sinh tổng hợp các anthocyanin, nhưng nó cũng làm tăng sự thối hóa chúng Anthocyanin giữ nguyên màu sắc của chúng tốt hơn khi được bảo quản trong tối; sự thay đổi màu sắc có thể nhận thấy ngay chi sau 24 giờ khi nó được

để dưới ánh sáng và được so sánh với anthocyanin được đề trong tối, ở nhiệt độ phòng và pH bằng 2.3

Trang 18

Màu của đồ uống có chứa anthocyanin chỉ bị mất đi khoảng 30% khi để trong

tối, và khi để phơi đưới ánh sáng thì bị mắt tới 50% sắc tố trong cùng một điều kiện

bảo quản Sự mất anthocyanin lớn nhất (70%) thấy được là dưới ánh sáng huỳnh quang và tăng nhẹ nhiệt độ bảo quản Furtado et al (1993) đã phát hiện ra rằng sản

phẩm cuối của quá trình thối hóa bởi ánh sáng của anthocyanin cũng giống như q trình thối hóa bởi nhiệt của nó, tuy nhiên, quá trình động học của phản ứng thối hóa thì lại liên quan đến sự kích thích của các ion dương flavylium

2.6 Ảnh hưởng của enzyme

Sự khử hoạt tính của enzyme nâng cao sự ổn định của anthocyanin Enzyme phô biến nhất làm thối hóa anthocyanin là øglycosidase, enzyme này phá vỡ liên kết đồng hóa trị giữa phần glycosyl và gốc aglycone cua anthocyanin, két quả là q trình thối hóa của anthocyanidin rất khơng én dinh Peroxidase va phenolase, vi du

nhu phenol oxidase va polyphenol oxidase, déu duge tim thay trong chinh cdc loai quả mọng, cũng là các enzyme gây thối hóa anthocyanin Phenolase có thể phản ứng trực tiếp với anthocyanin, nhưng sự phá hủy anthocyanin là do chịu ảnh hưởng lớn

hơn từ các hợp chất phenolic khác, chang han nhu su co mat cua catechol va acid

caftaric

Tuy nhiên, Sarni Manchado và cộng sự,.1997 lại cho rằng sự thối hóa của

malvidin 3-glucosidase không phải chỉ do polyphenol oxidase mà chỉ do sự có mặt của acid caftaric Trong q trình thối hóa anthocyanin bởi enzyme, quinon đóng một vai trị quan trọng Đầu tiên các enzyme oxy hóa các hợp chất phenolic trong môi trường tương ứng với các quinon của chúng, sau đó phản ứng với anthocyanin Kết quả là sự thoái hóa anthocyanin và sinh ra các sản phẩm ngưng tụ màu nâu Cấu trúc của anthocyanin ảnh hưởng đến tính ồn định của chúng và với sự hoạt động của các enzyme Malvidin glycoside thì bền hơn delphinidin glycoside khi có mặt poluphenol oxidase Cyanidin cũng phản ứng trực tiếp với polyphenol oxidase nhưng pelargonidin thì khơng

Trang 19

2.7 Acid ascorbic

Việc bổ sung thêm vitamin C vào nước trái cây là một phương pháp thông

dụng để chống lại sự oxy hóa và làm tăng giá trị dinh đưỡng cho sản phẩm thực

phẩm Vitaminn C cũng được biết đến với một số vài trò khác trong sự ổn định màu cua Anthocyanins Su phan tich ra cac thành tố của Anthocyanins được thúc đây bởi sự có mặt của Vitamin C Vitamin góp phần tăng cường sự hình thành các sắc tỐ cao phân tử và tây trắng những sắc tố anthocyanns Sự đông đặc giữa anthocyanins và vitamin C được xem như một cơ chế dẫn đến sự phai màu các sắc tố anthocyanins.Sự

hình thành các hydrogen peroxide từ sự oxy hóa acid ascorbic cũng có thể ảnh hưởng

đến sự ôn định màu của anthocyanins

Tuy nhiên, sự ồn định của anthocyanins acylated được nhận xét là tăng lên khi với sự có mặt của acid ascorbic Anthocyanins cũng được xem như là được bảo vệ bởi acid ascorbic chống lại sự thối hóa bởi enzyme

2.8 Đường

Đường là thành phần tự nhiên trong trái cây nói chung và trái cây quả mọng nói riêng Trong quá trình sản xuất nước ép, đường được thêm vào sản phẩm để làm

tăng vị ngọt hoặc nhằm mục đích bảo quản Đường còn được biết đến như là là chất

làm giảm tính ổn định của anthocyanins trong nước ép Theo nghiên cứu của Daravings và Cain (1968), tất cả các loại đường được thử nghiệm như sucrose, fructose, glucose, xylose đều làm tăng sự thoái hóa anthocynins theo cùng một cách

Những sản phâm thối hóa đường tiêu biểu, furfural thúc đây nhanh sự hư hỏng các

sắc tố anthocyanins nổi bật hơn hydroxy-methylfurfural Phản ứng của anthocyanins với sản phâm thoái hóa của đường và acid ascorbic đều dẫn đến hình thành những sắc tố cao phân tử màu nâu

Đường cũng được phát hiện là có khả năng bảo vệ anthocyanins và màu sắc trong sản phâm từ cây quả mọng Đường sucrose bảo vệ anthocyanins khỏi sự thoái

Trang 20

những sắc tố cao phân tử, là những sắc tố có khả năng ngăn chặn những phản ứng của

enzyme hoặc cản trở những phản ứng đông đặc khác bởi sucrose Ngoài ra, việc làm

giảm hoạt độ nước bằng đường có thể ngăn chặn sự thối hóa anthocyanins

II PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

3.1 Chuẩn bị dịch ép

Những loại trái cây như nam việt quất, dâu tây hay trái mâm xôi đông lạnh được rã đông và nghiền nát trước khi đem ly tâm thu dịch ép Dịch ép được làm trong nhờ quá trình lọc bằng thiết bị lọc sợi thủy tỉnh GF/A, sau đó tiếp tục lọc bằng thiết bị

loc màng kích thước 0,8um Sau đó, tùy thuộc vào loại trái cây dùng làm nước ép mà có tiễn hành pha loãng với nước và đường đến nồng độ khác nhau Ví dụ: nước ép

nam việt quất được pha loãng với nước đến 35% Nước trái cây làm từ dâu tây và quả mâm xôi đỏ được pha loãng đến 25% Hàm lượng anthocyanin trong các loại nước ép được xác định bằng HPLC

3.2 Phân tích CIELAB về sự thay đỗi màu sắc của nước ép

Thiết bị

CIELAB là khoảng khơng gian màu tuyến tính phụ thuộc vào sự cảm nhận

màu của con người Sự khác nhau nhỏ nhât của mau ma mat

có thé thay duoc duoc dinh nghia 1a 1 don vi E Néu ban do mét gia tri lon hon E bạn có thể chắc chắn rằng có thể thấy được sự khác nhau Nếu kết quả nhỏ hơn I E, sự khác biệt về màu sắc là kông thê thấy được đối với người bình thường Mẫu khơng

gian màu CIELAB hồn chỉnh là các khoảng không gian màu bằng nhau bởi các giá

trị E

Trang 21

Các thông số CIELAB được xác định bằng thiết bị đo màu Minolta Chroma

Mater CR-210 sử dụng ánh sáng khuếch tán D65

CR-400 CR-210

Các thông số đo được gồm: a*: sắc đỏ

b*: sắc vàng L: độ sáng

C*: sắc độ

H: góc độ màu

AE: sự thay đổi màu sắc tổng số được

thực hiện với các phương trình sau: (1) C* = [(a*)2 + (b*)2]1/2

(2) h= arctan (b*/a*)

(3) AE = [(AL*)2 + (Aa*)2 + (Ab*)2]1/2

Theo tiêu chuẩn, sự phấn bố cường độ sáng cho các loại ánh sáng khác nhau nằm trong khoảng giữa 380 và 780 nm (cách nhau từng khoảng 5 nm)

Trang 22

Hình minh hoạ bên dưới cho thấy thành phần của nguồn sáng D65 Một nguồn chiếu

sáng chuẩn A có cường độ đỉnh (cường độ cao nhất) nằm trong vùng màu Red thì nó ngả đỏ (ánh sáng buổi chiều và đèn điện)

L 4 L ~ A100 ( : / a | <2 60 ¬~ 7 SM Ầ ` / zo ~~», + 40- ~ x2 N OY RAI ‘J a'~ - — — | -100 CS 100 ee -b*

Không gian màu CIE LAB

Trang 23

-b*

Hình minh họa trên chỉ không gian màu CIE LAB ding dé do mau các vật thé Vi nd

là kết quả của quá trình chuyên đổi nên hình dạng của nó khác với không gian màu

CIE Cũng vậy, hình dạng của mỗi giá trị độ sáng thay đổi với L* Trong hình minh hoạ mặt cắt ngang không gian màu CIE LAB cho thay cdc mau cua vat thể có giá trị độ sáng L*=50 Vùng màu Green được

thu hẹp lại và vùng màu Blue được thấy rõ hơn

L*=0

Đen

Phương pháp đo màu

Trang 24

Các màu được đo bằng phương pháp kích thích 3 giá trị màu giống như cảm nhận của

mắt người hoặc đo phố phản xạ về nguyên tắc, cấu tạo của các thiết bị đo màu phải

tuân theo phương thức tương tự mắt người nhìn màu Mẫu đo được chiếu sáng bởi một nguồn sáng phát xạ Một phần ánh sáng chiếu tới bị mẫu đo hap thụ và phần còn

lại phản xạ Anh sang phan xa duoc mat người thu nha Khi ánh sáng chiếu tới mắt, các tế bào hình nón nhạy với các màu Red, Green, Blue bị kích thích và được các tế bào thần kinh thị giác chuyên tín hiệu kích thích tới não bộ cho phép cảm nhận màu

Nguồn sáng

Bức xạ ánh sáng

Người Thiết bị đo

Hệ thống quang học

với bộ phận cảm nhận

cường độ sáng cho từng màu

Tế bào cảm nhận thị giác t

tT Các hàm hoa hợp màu

Blue Green Red theo tiêu chuẩn quan sát

Kích thích Các giá trị kích thích 3 thành phần

| +

Cam nhan mau Các toa độ màu

Tiến trình cảm nhận màu tự nhiên này được mô phỏng lại trong các thiết bị đo

Trong quá trình đo ánh sáng được chiếu tới mẫu đo Ánh sáng phản xạ đi qua một hệ

thống ống kinh và tới bộ cảm biến, bộ cảm biến này dùng để đo cường độ ánh sáng

Trang 25

các giá trị kích thích X, Y và Z Sau cùng, các giá trị này được chuyên đổi thành các độ màu hay các toạ độ của các không gian màu khác (thí dụ như CIE LAB hay CIE LUV)

3.3 Phuong phap phan tich HPLC

Thiết bị

Hệ thống HPLC gồm:

+ Một module tách 2690 + Một máy dò PDA996

+ Một phần mềm sử lý số ligu Millenium 2020C/S

+ Một cột Zorbax SB C18 column (150mm x 4.6 mm, 5 um; Agilent) với một

cột bảo vệ C18 sử dụng đề phân tách

Phân tích

Hàm lượng anthocyanins trong nước ép được phân tích với hệ thống HPLC

gồm một module tach 2690, một máy dò PDA996, một phần mềm sử lý số liệu Millenium 2020C/S Một cột Zorbax SB C18 column (150mm x 4.6 mm, § um;

Agilent, USA) với một cột bảo vệ C18 sử dụng để phân tách Pha động gồm dung dich A: 10% formic acid (solvent A) va dung dịch B: 100% CH3CN Tỷ lệ dòng chảy là 1,0 ml / phút và khối lượng tiêm 30-100 ml Bước sóng 280 nm và 520 nm được sử

dung dé phat hiện, và quang phổ 200-600 nm được ghi nhận Cột nhiệt độ là 40 ° C

Trang 26

Hàm lượng anthocyanin được tính tốn bằng cách sử đụng các chất chuẩn bên ngoài

Các chất chuẩn được sử dụng là pelargonidin-3-plucosiden (một hợp chất màu tự nhiên C;¡H;¡O¡oCI, 3-pglucoside, 3-rutinoside, 3-arabinoside, và 3 galactoside của

cyanidin, và 3-rutinoside và 3-glucoside của dephinidine