Nghiên cứu chiết xuất chất màu betacyanin từ vỏ quả thanh long hylocereus spp

i LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô khoa Chế biến hết lòng giảng dạy, truyền đạt cho chúng em kiến thức lĩnh vực công nghệ thực phẩm - hành trang quý giá cho em vững bước vào đời Tôi vô biết ơn giúp đỡ nhiệt tình q thầy phụ trách Bộ mơn Hóa, phịng thí nghiệm Hóa Cơ phịng thí nghiệm Cơng nghệ Thực phẩm Tơi xin chân thành cảm ơn TS Hoàng Thị Huệ An tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực đề tài Xin cảm ơn gia đình bạn bè tơi ln động viên, giúp đỡ đóng góp nhiều ý kiến q báu, giúp tơi hồn thiện đề tài tốt nghiệp Nha Trang, tháng năm 2010 Sinh viên NGUYỄN THỊ DÂU ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANG MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU Phần TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU THỰC PHẨM [4] 1.1.1 Tầm quan trọng việc sử dụng chất màu chế biến thực phẩm .3 1.1.2 Vai trò chất màu thực phẩm 1.1.3 Phân loại chất màu thực phẩm .3 1.1.4 Nguyên tắc sử dụng chất màu thực phẩm .6 1.2 TỔNG QUAN VỀ THANH LONG 1.2.1 Tên gọi 1.2.2 Đặc điểm hình thái .7 1.2.3 Đặc điểm sinh trưởng 1.2.4 Phân loại long 1.2.5 Tình hình sản xuất tiêu thụ long Việt Nam giới 10 1.3 GIỚI THIỆU VỀ CHẤT MÀU BETACYANIN [4][5] 11 1.3.1 Khái niệm vế chất màu betalain betacyanin: 11 1.3.2 Cấu trúc hóa học betalain betacyanin 12 1.3.3 Tính chất vật lý hóa học betacyanin: 13 1.3.4 Chức sinh học ứng dụng 15 1.3.5 Tình hình khai thác ứng dụng betacyanin tự nhiên làm chất màu thực phẩm 16 1.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾT 17 iii 1.4.1 Các khái niệm trình chiết 17 1.4.2 Các phương pháp chiết 19 1.4.3 Vài kỹ thuật chiết đại dùng để chiết xuất chất màu tự nhiên 20 Phần 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 23 2.1.1 Vật liệu nghiên cứu 23 2.1.2 Dụng cụ thiết bị 23 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.2.1 Xác định thành phần khối lượng long: 24 2.2.2 Xác số thành phần hóa học vỏ long 24 2.2.3 Quy trình dự kiến sản xuất betacyanin từ vỏ long 24 2.2.4 Xác định điều kiện thích hợp chiết betacyanin từ vỏ long 26 2.2.5 Lựa chọn quy trình thích hợp chiết betacyanin: 30 2.2.6 Nghiên cứu phương pháp bảo quản dịch chiết betacyanin 30 2.2.7 Thử nghiệm quy trình chiết - Đánh giá chất lượng sản phẩm 32 2.2.8 Xử lý số liệu 32 Phần KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Thành phần khối lượng long 33 3.2 Một số thành phần hóa học vỏ long 34 3.3 Xây dựng quy trình chiết betacyanin từ vỏ long 34 3.3.1 Chọn dung môi chiết 34 3.3.2 Chọn tỷ lệ dung môi/nguyên liệu 35 3.3.3 Chọn thời gian chiết số lần chiết 36 3.3.4 So sánh hiệu suất chiết hai phương pháp 40 3.4 Kết khảo sát độ bền màu dịch chiết betacyanin 42 3.4.1 Khi không bổ sung vitamin C 42 3.4.2.Khi bổ sung vitamin C 44 3.5 Hoàn thiện quy trình chiết sản xuất chất màu betacyanin từ vỏ long – Sản xuất thử nghiệm đánh giá chất lượng sản phẩm 45 iv 3.6 Tính tốn sơ giá thành sản phẩm 49 KẾT LUẬN 50 Ý KIẾN ĐỀ XUẤT 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT TIẾNG ANH TIẾNG VIỆT A Absorbance Độ hấp thụ D Dilution factor Hệ số pha loãng H Hour H2 O Water Nước HPLC High-Performance Liquid (hay: LC) Chromatography Sắc ký lỏng hiệu cao MeCN Acetonitrile Axetonitril Min Minute Phút Nm Nanometer Nanomet Ppm part per million phần triệu R2 Correlation coefficient Hệ số tương quan Rpm round per minute vòng/phút RT Retention Time Thời gian lưu SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn UV-Vis Ultraviolet-Visible Tử ngoại-khả kiến v/v Volume/volume thể tích / thể tích v/w Volume/weight thể tích/khối lượng w/v weight/volume khối lượng/thể tích vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Liều sử dụngcho phép số chất màu hữu tổng hợp Bảng 1.2 Một số chất màu tự nhiên thông dụng Bảng 3.1 : Thành phần khối lượng long 33 Bảng 3.2 Một vài thành phần hóa học vỏ long 34 Bảng 3.3 Ảnh hưởng thời gian nhiệt độ siêu âm đến hiệu suất chiết betacyanin từ vỏ long 37 Bảng 3.4 Kết sản xuất thử nghiệm dịch chiết betacyanin cô đặc 48 Bảng 3.5 Kết phân tích số tiêu chất lượng quan trọng sản phẩm betacyanin cô đặc 48 Bảng 3.6 Ước tính chi phí nguyên vật liệu để chiết betacyanin từ 1000 kg vỏ long 49 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cây long .9 Hình 1.2 Các loại long 10 Hình 1.3 Màu sắc loại hoa xương rồng thay đổi theo tỷ lệ betaxanthin betacyanin 12 Hình 1.4 Cấu trúc phân tử acid betalamic vài betacyanin thường gặp 13 Hình 1.5 Các dạng sản phẩm chất màu betacyanin từ củ cải đường 16 Hình 1.6 Sơ đồ thiết bị chiết SFE 21 Hình 1.7 Sơ đồ thiết bị chiết ASE 21 Hình 2.1 Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất chất màu betacyanin từ vỏ long phế liệu 25 Hình 2.2 Bố trí thí nghiệm xác định điều kiện chiết betacyanin từ vỏ long 29 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn lưa quy trình thích hợp chiết xuất betanin từ vỏ long 30 Hình 2.4 Bố trí thí nghiệm đánh giá độ bền màu dịch chiết betacyanin không bổ sung vitamin C 31 Hình 3.1 Ảnh hưởng dung mơi đến hiệu suất chiết betacyanin 35 Hình 3.2 Ảnh hưởng tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến hiệu suất chiết betacyanin 36 Hình 3.3 Ảnh hưởng thời gian nhiệt độ siêu âm đến hiệu suất chiết betacyanin từ vỏ long 37 Hình 3.4 Sự phụ thuộc hiệu suất chiết vào số lần siêu âm 38 Hình 3.5 Sự phụ thuộc hiệu suất chiết vào thời gian ngâm chiết 39 Hình 3.6 Sự phụ thuộc hiệu suất chiết vào số lần ngâm chiết 40 Hình 3.7 So sánh hiệu chiết phương pháp chiết 41 Hình 3.8 Độ bền màu betacyanin chưa bổ sung vitamin C 43 Hình 3.9 Độ bền màu betacyanin bổ sung 0,01% (w/v) vitamin C 43 Hình 3.10: Mẫu bảo quản nhiệt độ phòng 45 Hình 3.11 Mẫu bảo quản 40C 45 Hình 3.12 Sơ đồ quy trình sản xuất chất màu betacyanin từ vỏ long 46 Hình 3.13 Sản phẩm betacyanin cô đặc thu 48 MỞ ĐẦU Lý thực đề tài Trong năm gần đây, bên cạnh loại nơng sản người tiêu dùng ngồi nước biết đến từ lâu cà phê Đaklak, bưởi Phúc Trạch, nước mắm Phú Quốc, vải thiều Lục Ngạn, long Bình Thuận (Hylocereus spp.) trở thành mặt hàng nhà nước bảo hộ nhãn hiệu độc quyền phạm vi nước giới Hiện nay, Việt Nam xem quốc gia có sản lượng long nhiều giới Chỉ tính riêng Bình Thuận, tổng sản lượng long đạt 130 nghìn tấn/năm với diện tích trồng long lên đến gần 10 nghìn hecta Lượng long phần lớn xuất để cung ứng cho thị trường châu Á, châu Âu Ngồi việc xuất long tươi, tỉnh Bình Thuận xây dựng dự án sản xuất long đóng hộp xuất với cơng suất khoảng 7.000 tấn/năm [11] Khi dây chuyền vào hoạt động thải khối lượng đáng kể vỏ long (trên 2000 tấn/năm) Nếu không xử lý hay tận dụng, lượng phế thải không gây ô nhiễm mơi trường mà cịn lãng phí lớn vỏ long nguồn sắc tố betcyanin tự nhiên quý giá, ứng dụng cơng nghiệp chất màu thực phẩm Chính vậy, đề tài “Nghiên cứu chiết xuất chất màu betacyanin từ vỏ long Hylocereus spp.” hướng cần thiết Những kết đề tài xem sở ban đầu để nghiên cứu khả chiết xuất ứng dụng chất màu betacyanin từ vỏ long cơng nghiệp thực phẩm Mục đích nội dung nghiên cứu đề tài Mục đích đề tài xây dựng quy trình thích hợp cho phép chiết betanin từ vỏ long Hylocereus spp Nội dung nghiên cứu đề tài bao gồm: - Nghiên cứu điều kiện thích hợp cho phép chiết betacyanin từ vỏ long - Khảo sát độ bền dịch chiết thu điều kiện khác Từ đó, đề xuất phương pháp bảo quản khả ứng dụng chất màu betacyanin công nghiệp thực phẩm Do kiến thức kinh nghiệm nghiên cứu tơi cịn hạn chế khó khăn điều kiện thực nghiệm nên cố gắng đề tài không tránh khỏi thiếu sót Rất mong bảo quý thầy góp ý từ bạn sinh viên để đề tài hồn thiện Phần TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU THỰC PHẨM [9][5] 1.1.1 Tầm quan trọng việc sử dụng chất màu chế biến thực phẩm Màu sắc tiêu cảm quan quan trọng sản phẩm thực phẩm Quan trọng hết màu sắc ảnh hưởng tới chất lượng, mùi vị, độ thực phẩm Nếu màu sắc mùi vị tương ứng, phù hợp lẫn người tiêu dùng khơng cảm nhận xác mùi vị chất lượng thực phẩm Thực vậy, nghiên cứu nhà thực phẩm học Johnson với đề tài “Bảo vệ thực phẩm” năm 1983 chứng minh vị nước giải khát trái dâu tăng lên 2-12% ta tăng hàm lượng chất màu loại nước giải khát Do vậy, việc sử dụng chất màu chế biến thực phẩm điều cần thiết 1.1.2 Vai trò chất màu thực phẩm Chất màu thực phẩm khơng có ý nghĩa nhiều mặt dinh dưỡng, có chức quan trọng sau đây:  Đảm bảo đồng màu sắc thực phẩm từ lô sản phẩm đến lô sản phẩm khác  Tăng cường màu sắc tự nhiên vốn có thực phẩm để thu hút người tiêu dùng  Làm cho người tiêu dùng ý đến mùi vị tự nhiên thực phẩm màu sắc mùi vị thường có quan hệ với  Tạo màu cho số thực phẩm vốn khơng màu hay có màu nhạt (như loại kẹo, snack, nước giải khát, ) nhằm làm gia tăng giá trị cảm quan chúng  Phục hồi lại vẻ bên thực phẩm chất màu bị biến đổi trình chế biến (Delgado-Vargas et al., 2000) 1.1.3 Phân loại chất màu thực phẩm 45 Hình 3.10 Mẫu bảo quản nhiệt độ phịng Hình 3.11 Mẫu bảo quản 40C Những kết ứng dụng vào trình tách chiết bảo quản betacyanin: - Khi chiết nên tiến hành nhiệt độ thấp bổ sung viatmin C hay acid hữu có khả kìm hãm phân hủy betacyanin - Betacyanin bị phân hủy chậm bảo quản lạnh (≤ 40C) Do vậy, nên sử dụng betacyanin để tạo màu cho thực phẩm bảo quản lạnh (chẳng hạn kem, bơ, phomat, sữa chua, loại đồ uống lạnh…) 3.5 Hồn thiện quy trình chiết sản xuất chất màu betacyanin từ vỏ long – Sản xuất thử nghiệm đánh giá chất lượng sản phẩm Từ khảo sát đây, đề xuất quy trình sản xuất chất màu betacyanin từ vỏ long sau: 46 Vỏ long phế thải Xử lý thích hợp Chiết Lọc - Dung mơi: etanol 40% (v/v) + vitamin C 0,01% (w/v) - Dmôi/N.Liệu: 20/1 (v/w) - Phương pháp chiết: Siêu âm: 35 min/lần chiết; 450C ( hay: Ngâm chiết, t0phòng; h/lần) - Chiết lần (trong tối) Dịch chiết betacyanin Cô đuổi dung môi (áp suất thấp; < 400C) Dịch chiết betacyanin thô cô đặc Tinh chế Trộn với dung dịch maltodextrin Sấy phun Bột màu betacyanin Hình 3.12 Sơ đồ quy trình sản xuất chất màu betacyanin từ vỏ long 47  Thuyết minh quy trình * Vỏ long đem cắt bỏ phần khơng có màu đỏ (cuống, đầu, tai) nạo bỏ phần khơng màu bên Sau đó, cắt thành miếng nhỏ, bảo quản lạnh (- 200C) đến chiết * Khi chiết kg vỏ long tươi thêm vào 20 lít etanol 40% (v/v) chứa 0,01% (w/v) vitamin C Tiến hành chiết betacyanin cách siêu âm 35 phút 450C (hay ngâm nhiệt độ phòng h) Sau thời gian trên, gạn lấy dịch chiết lặp lại trình thêm lần với phần bã lại Tất thao tác thực bóng tối * Các dịch chiết betacyanin sau gộp lại, lọc hút chân không để loại bỏ tạp chất lơ lửng * Dịch chiết sau đem cô đuổi dung môi thiết bị cô quay áp suất thấp (tốc độ quay: 150 vòng/phút, nhiệt độ không 400C) để tránh phân hủy betacyanin Khi cô đặc ý giảm áp suất từ từ xuống 100 mbar, sau tiếp tục giảm dần xuống 40 mbar để tránh sôi trào mạnh dịch chiết gây thất thoát chất màu * Sau đuổi dung môi, thu dịch chiết thô chứa betacyanin đặc * Dịch chiết beacyanin đặc tinh chế cách chiết betacyanin sang cloroform Sau đó, kết tinh betacyanin cách thêm etanol 3/1 (v/v) để 40C qua đêm Gạn rửa tinh thể betacyanin etanol lạnh [9] * Hòa tan betacyanin tinh thể nước bổ sung maltodextrin (tỷ lệ thích hợp) * Sấy phun hỗn hợp betacyanin-maltodextrin để thu bột màu betacyanin * Tất thao tác nên thực bóng tối Tuy nhiên, hạn chế thời gian, kinh phí trang thiết bị nghiên cứu (thiết bị sấy phun bị hỏng) nên chúng tơi thu sản phẩm betacyanin dạng dịch chiết thô cô đặc 48 Bảng 3.4 Kết sản xuất thử nghiệm dịch chiết betacyanin cô đặc Mẫu Lượng mẫu (g) Dịch betacyanin cô đặc thu (g) Hiệu suất thu nhận betacyanin cô đặc (%) 40,000 4,006 10,02 40,000 4,052 10,13 40,000 3,882 9,71 T.Bình 40,000 3,980 10,01 Kết phân tích số tiêu quan trọng sản phẩm betacyanin đặc trình bày bảng sau: Bảng 3.5 Kết phân tích số tiêu chất lượng quan trọng sản phẩm betacyanin cô đặc Chỉ tiêu Kết Betacyanin tổng số (mg/kg) 948 Pb (mg/kg) 0,17 Từ kết phân tích hàm lượng betacyanin tổng số sản phẩm, tính hiệu suất thu hồi betacyanin tồn quy trình sau: Hiệu suất thu hồi betacyanin (%) = 948 * 3,98 1000 100%  86,54% 1000 40 109 Hình 3.13 Sản phẩm betacyanin đặc thu 49 Kết luận: Quy trình chiết xây dựng cho phép thu nhận betacyanin cô đặc với hiệu suất cao (86,54%) Sản phẩm thu có hàm lượng betacyanin khoảng 948 mg/kg dư lượng Pb mức cho phép 0,17mg/kg Do vậy, sản phẩm xem đạt yêu cầu chất lượng 3.6 Tính tốn sơ giá thành sản phẩm Bảng 3.6 Ước tính chi phí nguyên vật liệu để chiết betacyanin từ 1000 kg vỏ long Nguyên vật liệu Lượng sử dụng Đơn giá Thành tiên Etanol tuyệt đối 8.000 lít 53.000đ 424.000đ Vitamin C 00g 110.000 đ 220.000đ Ngày lao động ngày 50.000đ 100.000đ Điện kWh 2.000đ 10.000đ Nước m3 5.000đ 15.000đ Tổng: 769.000đ Lượng sản phẩm betacyanin cô đặc thu M = 1000.000.3,98/40 = 99,5 kg Chi phí sản xuất kg sản phẩm 7.729 đ Nhận xét: Để sản xuất 1kg sản phẩm betacyanin đặc chi phí cho rình sản xuất 7.729 đ 50 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu đây, đến kết luận sau: 1/ Hàm lượng betacyanin vỏ long Hylocereus undatus trồng Việt Nam vào khoảng 109 mg/kg, thấp hàm lượng betacyanin củ cải đường (bằng khoảng 1/6 – 1/3 lần) 2/ Điều kiện thích hợp cho phép chiết betacyanin từ vỏ long quy mô nhỏ là: chiết phương pháp siêu âm (35 min/lần chiết 450C) hay phương pháp ngâm chiết (6 h/lần chiết, nhiệt độ phịng) sử dụng dung mơi chiết etanol 40% (v/v) trộn với vitamin C 0,01% (w/v) Tỷ lệ dung môi nguyên liệu 20/1 (w/v), số lần chiết lần 3/ Dịch chiết betacyanin phân hủy nhanh bảo quản nhiệt độ phòng bền bảo quản nhiệt độ thấp (40C) Do vậy, nên sử dụng chất màu cho mục đích tạo màu cho thực phầm bảo quản lạnh 4/ Sản phẩm dịch chiết betacyanin sản xuất thử nghiệm chứa hàm lượng betacyanin khoảng 948 mg/kg với dư lượng Pb ngưỡng cho phép (không mg/kg) Sản phẩm thu sử dụng làm chất màu thực phẩm 51 Ý KIẾN ĐỀ XUẤT 1/ Cần nghiên cứu thiết kế ứng dụng hệ thống chiết bán liên tục hay liên tục thích hợp cho việc chiết hợp chất bền nhiệt betacyanin để áp dụng quy trình chiết thực tế 2/ Cần nghiên cứu chọn dung mơi chiết có nhiệt độ sơi thấp hơn, thích hợp cho việc chiết betacyanin nhằm giúp cho khâu đặc dịch chiết nhanh chóng, dễ dàng hơn, tránh phân hủy betacyanin kéo dài thời gian cô đuổi dung môi 3/ Cần nghiên cứu phương pháp tinh chế loại bỏ tạp chất sản phẩm betacyanin để tránh ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm tạo màu 4/ Cần nghiên cứu sâu độ bền màu betacyanin dạng dạng sản phẩm có hoạt độ nước khác (dạng khô, dạng dịch cô đặc) nhiệt độ, chất nồng độ chất bảo quản khác nhau) để chọn điều kiện chiết bảo quản betacyanin tốt TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Hồng Minh Châu (2003), Cơ sở hóa học phân tích, nhà xuất KHKT [2] Nguyễn Thị Cúc (2003), Nghiên cứu thử nghiệm chiết rút chất màu từ ruột bí đỏ, luận văn tốt nghiệp trường Đại Học Nha Trang [3] Vũ Đăng Đô (1998), Cơ sở lý thuyết q trình hóa học, nhà xất giáo dục [4] Nguyễn Thị Hương Giang(2004), Nghiên cứu thử nghiệm chiết rút chất màu thực phẩm từ ruộ tquả bí đỏ dung môi cồn, luận văn tốt nghiệp trường Đại Học Nha Trang [5] Trần Kim Quy(1987), Kỹ thuật chất màu, nhà xuất TPHCM Tiếng Anh [6] Alison, D., Paul, C (2000), Colouring our foods in the last and next millennium, J Food Sci & Tech., 35, p.5-22 [7].Harivaindaran, K.V., Rebecca, O.P.S; Chandran, S (2008), Study of Optimal Temperature, pH and Stability of Dragon Fruit (Hylocereus polyrhizus) Peel for Use as Potential Natural Colorant, Pakistan J Bio Sci., 11 (18), 2259 – 2263 [8] Henriette M.C.A., André N.S., Arthur C.R.S., Kênya C.B M., Maria I R.A (2007), Betacyanin Stability During Processing and Storage of a Microencapsulated Red Beet Extract, American J Food Tech., Vol (4), 307-312 [9] Lim Tze Han (2004), Betacyanins from Hylocereus undatus as natural food colorants, Thesis of Master Science, National University of Singapore [10] Lima,E.C., Krug, F J., Arruda, M.A.Z (1998), Direct determination in sweet fruit-flavoured powder drinks by electrothermal atomic absorption spectrometry, J Spectrochimica Acta, Part B 53, p.601-611 Internet [11] http://www.socongthuong.binhthuan.gov.vn/Detail_project.asp?ProId=3 [12] http://en.wikipedia.org/wiki/Betalain PHẦN PHỤ LỤC Phụ lục Phương pháp xác định hàm lượng nước vỏ long a) Nguyên tắc : Dùng nhiệt độ cao để làm bay nước hết mẫu phân tích Dựa vào hiệu khối lượng mẫu trước sau sấy để tính hàm lượng nước có mẫu phân tích b) Tiến hành: - Chuẩn bị cốc sấy : đem cốc rửa để ráo, sau sấy 105÷1100C vịng 30 phút Để nguội bình hút ẩm đem cân - Chuẩn bị mẫu: Nguyên liệu băm nhỏ cân xác khồng g cho vào cốc sấy (đã xac định khối lượng trên) Dùng đũa thủy tinh nhỏ trộn mẫu với Na2SO4 khan đến lúc thấy thành dạng bột rời Cân cốc có chứa mẫu đũa (khối lượng G1) Đưa cốc có chứa mẫu đũa sấy 60÷700C vịng h, sau nâng nhiệt độ lên 105÷1100C sấy vòng h (thỉnh thoảng trộn đều) Lấy mẫu ra, để nguội bình hút ẩm đem cân (khối lượng G2) Lặp lại trình sấy vài lần đến chênh lệch khối lượng lần cân liên tiếp không 0,2 mg Ghi khối lượng cuối (G2) Hàm lượng nước nguyên liệu tinh theo công thức: %H2O = G: khối lượng mẫu; G1: khối lượng mẫu trước sấy; G2: khối lượng mẫu sau sấy G1  G 100% G Phụ lục Phương pháp xác định hàm lượng betacyanin tổng số [6] a) Nguyên tắc: Chiết betacyanin từ mẫu phân tích dung mơi thích hợp Đo độ hấp thụ dịch chiết betacyanin etanol 538 nm xác định hàm lượng betacyanin định luật Lambert-Beer a) Tiến hành Mẫu rắn: Cân xác khoảng 1-2 g mẫu phân tích cắt nhỏ Thêm 20 mL nước cất Siêu âm min, nhiệt độ phòng Lọc lấy dịch chiết, phần bã tiếp tục chiết đến lúc dịch chiết khơng có màu Gộp dịch chiết lại cho vào bình định mức thể tích D mL, thêm nước cất đến vạch Đo độ hấp thụ dung dịch 538 nm, cuvet cm quang kế UV- Vis, dùng nước cất làm dung dịch so sánh (Nếu dung dịch đặc q pha lỗng với hệ số F) Hàm lượng betacyanin tổng số mẫu phân tích tính theo cơng thức: Betacyanin mg / kg   A  M  1000.D.F  d G Mẫu dung dịch : Lấy xác V mL mẫu dịch chiết cho vào bình định mức D mL Định mức đến vạch nước cất Đo độ hấp thụ dung dịch 538 nm, cuvet cm quang kế UV- Vis, dùng nước cất làm dung dịch so sánh Nồng độ betacyanin dung dịch phân tích tính theo cơng thức : Betacyanin mg / L   A  M  1000.F  d : A: độ hấp thụ ; D: thể tích bình định mức (mL) F: độ pha loãng ; M: phân tử lượng betacyanin (M = 550 g/mol) : hệ số hấp thụ betacyanin H2O ( = 60000 L/mol.cm) d: bề dày cuvet (d = 1cm); G: khối lượng mẫu (g) Phụ lục Xác định hàm lượng Pb dịch chiết betacyanin cô đặc [7] (Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử -AAS) Tiến hành : a) Chuẩn bị dung dịch chuẩn: Hòa tan 0,7992 g Pb(NO3)2 (Johnson & Mathey) lít dung dịch HNO3 1,0% (v/v) để thu dung dịch chuẩn gốc Pb 1000 mg/L Từ dung dịch chuẩn gốc Pb, pha chế dung dịch chuẩn làm việc có nồng độ khoảng 0,00 – 20,0 mg/L (dùng dung dịch HNO3 0,2% (v/v) để pha loãng) b) Dựng đường chuẩn : Hút 20,0 µL dung dịch chuẩn 10 µL dung dịch điều chỉnh chứa Pd 0,05% w/v + Mg(NO3)2 0,03% w/v cho vào ống nguyên tử hóa THGA (transversely heated graphite atomizer) Tiến hành ngun tử hóa theo chương trình nhiệt sau : Bước Nhiệt độ (0C) Thời gian nâng nhiệt (s) Thời gian nâng nhiệt (s) Tốc độ dòng Argon (mL/min) 150 25 250 180 25 250 600 5 250 1000 20 250 1800 2400 250 Ghi độ hấp thụ dung dịch 283,3 nm sử dụng đèn phát xạ không điện cực EDLI Dựng đường chuẩn: A = a.C +b c) Phân tích mẫu : Cân xác g mẫu (cân phân tích 0,1 mg), hịa tan nước cất acid hóa HNO3 0,2%(v/v) định mức lên 50 mL Hút 20,0 µL dung dịch mẫu phân tích 10 µL dung dịch điều chỉnh chứa Pd 0,05% w/v + Mg(NO3)2 0,03% w/v cho vào ống nguyên tử hóa THGA (transversely heated graphite atomizer) Tiến hành ngun tử hóa theo chương trình nhiệt Đo độ hấp thụ Ax dung dịch Từ đường chuẩn, tính nồng độ Pb mẫu theo công thức : Pb (mg/kg)  ( Ax  b) 50 a Phụ lục Bảng PL4.1 Ảnh hưởng chất dung môi đến hiệu suất chiết Tỷ lệ etanol/nước (%,v/v) Lượng mẫu G (gam) Độ hấp thụ (A) Betacyanin chiết (mg/g) Hiệu suất chiết (%) 1,0733 0,217 0,019 17,43 20 0,9877 0,242 0,022 20,18 40 1,0244 0,470 0,042 38,53 60 0,9585 0,315 0,030 27,52 80 1,0376 0,286 0,025 22,94 100 0,9777 0,150 0,014 12,84 Bảng PL4.2 Ảnh hưởng tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến hiệu suất chiết betacyanin D.Môi/Ng.liêu (v/w) Lượng mẫu G (gam) Độ hấp thụ (A) Betacyanin chiết (mg/g) Hiệu suất chiết (%) 5/1 0,9853 0,450 0,021 19,20 10/1 0,9898 0,380 0,035 32,28 15/1 1,0247 0,320 0,043 39,39 20/1 1,0272 0,300 0,054 49,12 25/1 1,0328 0,260 0,058 52,92 30/1 1,0859 0,230 0,058 53,43 Bảng PL4.3 Sự phụ thuộc hiệu suất chiết betacyanin vào số lần siêu âm Số lần siêu âm Lượng mẫu G (gam) Độ hấp thụ (A) Betacyanin chiết tổng cộng (mg/g) Hiệu suất chiết (%) 1,0457 0,393 0,069 62,98 1,0457 0,126 0,091 83,17 1,0457 0,010 0,108 99,19 1,0457 0,005 0,109 100,00 Bảng PL4.4 Ảnh hưởng thời gian ngâm chiết đến hiệu suất chiết betacyanin Thời gian (h) Lượng mẫu G (gam) Độ hấp thụ (A) Betacyanin chiết (mg/g) Hiệu suất chiết (%) 1,0113 0,131 0,024 21,79 1,0585 0,263 0,046 41,79 1,0413 0,283 0,050 45,71 0,9928 0,240 0,044 40,66 10 1,0568 0,236 0,041 37,56 12 1,088 0,218 0,037 33,70 Bảng PL4.5 Sự phụ thuộc hiệu suất chiết betacyanin vào số lần ngâm chiết Số lần chiết Lượng mẫu G (gam) Độ hấp thụ (A) Betacyanin chiết tổng cộng (mg/g) Hiệu suất chiết (%) 1,0775 0,448 0,076 67,47 1,0775 0,108 0,095 83,73 1,0775 0,095 0,111 98,04 1,0775 0,013 0,113 100,00 Bảng PL4.7 Sự phụ thuộc hiệu suất chiết vào phương pháp chiết Phương pháp chiết Lượng mẫu G (gam) Độ hấp thụ (A) Betacyanin chiết (mg/g) Hiệu suất chiết (%) Siêu âm 40,023 0,162 0,107 98,04 Ngâm chiết 40,005 0,159 0,105 96,26 Bảng PL4.8 Kết khảo sát độ bền màu betacyanin không bổ sung vitamin C Mẫu Thời (t phịng, có ánh sáng) gian (ngày) Độ hấp Betacyanin % Betacyanin Độ hấp thụ (A) thụ (A) (mg/L) lại Mẫu (4 C, tối) Betacyanin % Betacyanin (mg/L) lại 0,300 2,750 100,00 0,300 2,750 100,00 0,160 1,467 53,33 0,290 2,658 96,67 0,073 0,669 24,33 0,260 2,383 86,67 0,062 0,568 20,67 0,259 2,374 86,33 0,050 0,458 16,67 0,256 2,347 85,33 0,045 0,413 15,00 0,255 2,338 85,00 0,040 0,367 13,33 0,250 2,292 83,33 0,038 0,348 12,67 0,249 2,283 83,00 Bảng PL4.9 Kết khảo sát độ bền màu betacyanin bổ sung vitamin C Thời gian (ngày) Mẫu (t phịng, có ánh sáng) Độ hấp thụ (A) BtC % BtC (mg/L) lại Mẫu (t phòng, tối) Độ hấp thụ (A) BtC % BtC (mg/L) lại Mẫu (4 C, tối) Độ hấp thụ (A) BtC % BtC (mg/L) lại 0,300 2,75 100,00 0,30 2,75 100,00 0,300 2,75 100,00 0,228 2,09 76,00 0,229 2,10 76,33 0,290 2,66 96,67 0,153 1,40 51,00 0,154 1,41 51,33 0,260 2,38 86,67 0,073 0,67 24,33 0,074 0,68 24,67 0,259 2,37 86,33 0,060 0,55 20,00 0,062 0,57 20,67 0,256 2,35 85,33 0,045 0,41 15,00 0,058 0,53 19,33 0,255 2,34 85,00 0,040 0,37 13,33 0,050 0,46 16,67 0,250 2,29 83,33 0,038 0,35 12,67 0,040 0,37 13,33 0,249 2,28 83,00 ... kiến sản xuất betacyanin từ vỏ long Trên sở kết số nghiên cứu liên quan, đề xuất quy trình dự kiến sản xuất chất màu betacyanin từ vỏ long sau: 25 Vỏ long phế thải Xử lý thích hợp Điều kiện chiết. .. betanin từ vỏ long Hylocereus spp 2 Nội dung nghiên cứu đề tài bao gồm: - Nghiên cứu điều kiện thích hợp cho phép chiết betacyanin từ vỏ long - Khảo sát độ bền dịch chiết thu điều kiện khác Từ đó,... trắng với vỏ vàng 10 Thanh long ruột trắng vỏ đỏ Thanh long ruột trắng vỏ vàng Thanh long ruột đỏ vỏ hồng Thanh long ruột đỏ vỏ đỏ Hình 1.2 Các loại long 1.2.5 Tình hình sản xuất tiêu thụ long Việt