Phương Pháp chiết xuất, tinh chế carotenoid từ thực vật triển vọng ứng dụng để sản xuất thực phẩm chức năng

MÔN HỌC: THỰC PHẨM CHỨC NĂNG ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN: Phương Pháp chiết xuất, tinh chế carotenoid từ thực vật triển vọng ứng dụng để sản xuất thực phẩm chức Giáo viên hướng dẫn: PGS.Nguyễn Thị Minh Tú Học viên thực : Nguyễn Thanh Liêm Nguyễn Văn Cường Lớp : 12BCNTP NỘI DUNG  Đặt vấn đề  Phân bố carotenoid  Các tính chất carotenoid  số carotenoid tiêu biểu  Chiết xuất tinh chế carotenoid  Ứng dụng  ĐẶT VẤN ĐỀ - Trong y học đại, carotenoid sử dụng làm thuốc β -carotene, lutein, lycopene, zeaxanthin…; bên cạnh carotenoid dùng làm mỹ phẩm, bảo vệ da, làm đẹp da lycopene - Đất nước ta với nhiều loại thực vật phong phú miền nhiệt đới nguồn tài nguyên đa dạng phong phú để tìm kiếm thêm loại carotenoid mới, làm nguyên liệu để sản xuất carotenoid cung cấp cho nhu cầu sử dụng làm thuốc, thực phẩm chức năng, mỹ phẩm, phẩm màu, phụ gia thức ăn gia cầm, cá tôm… hay để xuất  PHÂN BỐ CAROTENOID  Đặc điểm chung carotenoid: - Là nhóm đặc biệt terpene,là tetraterpene tạo nên đơn vị isoprene: - Là chất màu tạo sắc tố màu vàng, da cam đỏ tự nhiên Chia làm nhóm: carotene(màu đỏ, da cam) xanthophyl (màu vàng dẫn xuất oxy carotene)  PHÂN BỐ CAROTENOID • Sự phân bố carotenoid thực vật không theo quy luật tự nhiên • Trong rau xanh(rau ngót) có β-carotene xanthophuyll lutein, neoxanthin Đặc biệt lutein có nhiều hoa cúc vạn thọ  PHÂN BỐ CAROTENOID • α,β-carotene có nhiều gấc cà rốt • • Lycopene có nhiều cà chua Capsanthin sắc tố đỏ ớt  CÁC TÍNH CHẤT CỦA CAROTENOID - - - TÍNH CHẤT VẬT LÝ: Kết tinh dạng tinh thể, hình kim, hình khối lăng trụ, đa diện, dạng hình thoi Nhiệt độ nóng chảy cao: 130-220 C Không tan nước, hòa tan chất béo, dung môi không phân cực - Tính hấp thụ ánh sáng CÁC TÍNH CHẤT CỦA CAROTENOID TÍNH CHẤT HÓA HỌC: - Không hòa tan nước, nhạy axit chất oxi hóa, bền vững với kiềm Trong tự nhiên carotenoid tồn dạng all-trans Dưới tác dụng nhiệt, ánh sáng xạ dễ bị đồng phân hóa thành dạng cis Dạng cis linh động nên đồng phân hóa td nhiệt độ dễ làm màu carotenoid - Các tác nhân ảnh hưởng đến độ bền màu: nhiệt độ, ánh sáng, phản ứng oxi hóa trực tiếp, ezyme,…  CÁC TÍNH CHẤT CỦA CAROTENOID TÍNH CHẤT HÓA HỌC: - Dễ bị oxi hóa không khí -> cần bảo quản khí trơ, chân không nhiệt độ thấp nên bao kín ánh sáng mặt trời Giảm thiểu oxi hóa kết hợp với chất màu không tan dầu(bao gói): sorbotol, cyclodextrin Carotenoid bị oxi hóa tạo hợp chất có mùi thơm aldehyd không no cetone đóng vai trò tạo hương thơm cho trà CÁC TÍNH CHẤT CỦA CAROTENOID HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CAROTENOID 3.1 Tính chất chống oxy hóa carotenoid - Carotenoid chất chống oxy hóa tự nhiên có khả bắt giữ oxy đơn phân tử 1O2 (oxy singlet) gốc tự Có khả bảo vệ quang hóa - Carotenoid có khả hạn chế tác hại gốc oxy tự β- carotene có khả bảo vệ tế bào nhờ khả ức chế trình oxy hóa chất béo gốc tự gây  MỘT SỐ CAROTENOID TIÊU BIỂU Lycopene: - Lycopene carotene màu đỏ tươi, tìm thấy cà chua loại màu đỏ khác cà rốt, dưa hấu đu đủ(nhưng chưa có dâu tây)  MỘT SỐ CAROTENOID TIÊU BIỂU Lycopene: - Lycopene không hòa tan nước tan dung môi hữu loại giàu Là chất có vai trò trung hòa chất hóa học gây lão hóa da Ở thực vật, lycopene chất trung gian quan trọng việc sinh tổng hợp nhiều carotenoid  MỘT SỐ CAROTENOID TIÊU BIỂU Lutein - Xanthophyl dẫn xuất carotene đó, lutein dẫn xuất α – carotene Lutein nhóm sắc tố màu vàng sẫm, có nhiều hoa cúc vạn thọ  CHIẾT XUẤT VÀ TINH CHẾ Nguyên liệu Sơ đồ tách chiết Nghiền n-hexan Chiết tách MgCO3 Trung hòa Lọc Cô đặc KOH Xà phòng hóa Carotenoid bã  CHIẾT XUẤT VÀ TINH CHẾ Thuyết minh qui trình: - Chuẩn bị nguyên liệu: nên chiết xuất carotenoid từ nguyên liệu tươi, nguyên liệu khô nên hydrat hóa trước chiết - Đồng mẫu chiết: pp nghiền kết hợp với giã.(đối với loại nguyên liệu khó chiết khác nên ngâm nguyên liệu vào dung môi chiết 15-30 phút trước nghiền) - Các dung môi hệ dung môi thường sử dụng là: acetone, acetone:n-hexane(4:6),nhexane:isopropanol(3:2), người ta thường dùng n-hexane diethyl ether làm dung môi để chiết lutein EtOH:n-hexane (4:3) tách chiết carotenoid từ cà chua  CHIẾT XUẤT VÀ TINH CHẾ Thuyết minh qui trình: - Có thể bổ sung MgCO3 tác nhân trung hòa khác để trung hòa axit hữu có mẫu nhằm tránh phân hủy đồng phân hóa - Lọc dịch chiết thực phễu lọc thủy tinh(prosity 3, kích thước lỗ 20-30 μm) dùng phễu Buchner - Tiến hành tách nước dung môi khỏi dịch chiết cách bổ sung ete dầu hỏa(điểm sôi 35-60 0C),dietyl ete, diclorometan hỗn hợp chúng  CHIẾT XUẤT VÀ TINH CHẾ Thuyết minh qui trình: - Xà phòng hóa KOH, có bổ sung chất chống oxi hóa BHT, để loại chlorophyl chất béo khác, thu carotenid tổng - Để tách carotenoid tinh khiết người ta thường sử dụng pp sắc ký cột, HPLC điều chế PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT VÀ PHÂN TÍCH - Sắc ký cột lọc gel: Cột lọc gel Pharmacia Biotech chiều dài 40 cm, đường kính 1,5 cm Pha tĩnh hạt silicagel (Merck) có kích thước 0,063 x 0,2 mm Pha động hệ dung môi rửa giải ether dầu hoả : acetone pha theo tỷ lệ tương ứng 90:10 Nhiệt độ: 300C Cân 20 g silicagel ngâm hệ dung môi rửa giải 24 giờ, sử dụng để nhồi cột - Mẫu đưa lên cột chuẩn bị sau: cân gr mẫu cao thực vật, hoà tan với 10 ml ether dầu hoả : acetone (95/5, v/v), để lắng, sau lọc bỏ cặn thu phần dịch phía khoảng ml Tốc độ dòng chạy bơm nhu động 20 ml/giờ, thu phân đoạn ml chất cột đẩy hết Các phân đoạn đo mật độ quang phổ với bước sóng hấp phụ cực đại tương ứng với chất Các phân đoạn có độ hấp phụ quang học giống nhau, giống với chất chuẩn gộp lại thu dịch chứa carotenoid tinh Dung dịch đem bốc cách thủy để thu carotenoid dạng tinh khiết, khô, có màu đặc trưng PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT VÀ PHÂN TÍCH - Sắc ký lỏng hiệu cao: Pha động: acetonitrine:methanol:chloroform = 55:23:22 (v/v/v) Tốc độ dòng 0,85 ml/phút, thời gian chạy 20 phút, pH 2-8, nhiệt độ 300C Pha tĩnh: cột silical gep C18, máy HPLC-10Av, Shimazu ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG - Ngoài nguồn carotenoid từ thực phẩm, hoa quả; nhà khoa học, dược sĩ khuyên dùng sản phẩm bổ sung (Thực phẩm chức năng, ) số trường hợp bị thiếu hụt - Từ khả chống oxy hóa lutein β-carotene, lycopene nhà nghiên cứu tạo nên số sản phẩm thực phẩm chức với mục đích đưa sản phẩm có tác dụng bổ sung dinh dưỡng cho mắt, bảo vệ mắt đặc biệt khỏi tác hại tia UV ánh sáng mặt trời, tăng cường thị lực, đặc biệt tăng cường hoạt động điểm vàng Đây hướng thu hút nhiều quan tâm nhà nghiên cứu toàn giới, đặc biệt Việt Nam, đất nước phát triển với nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, dồi ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG - Lutein công nhận hoạt chất có khả bảo vệ mắt, tăng cường thị lực [Dược điển Hoa Kỳ (United States Pharmacopoeia)] - Việt Nam: Kết hợp thành phần cao cánh hoa cúc vạn thọ cao thịt mướp đắng, cao gấc thành sản phẩm TPCN Ocpola - Viên nang cứng, có màu xanh đậm, bột viên nang màu vàng xám, đóng lọ nhựa, 60 viên/lọ SĐK: 559/2011/YT- CNTC sản xuất Công ty cổ phần Dược – Trang thiết bị Y tế Hòa Bình ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG Thành phần viên nang thực phẩm chức Ocpola Thành phần Hàm lượng Hàm lượng carotenoid Cao cánh hoa cúc vạn thọ 150 mg mg lutein Cao thịt mướp đắng 75mg 0,04mg β-carotene 75mg 0,1 mg β-carotene chín Cao gấc ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG Thực phẩm chức Kingpharocula - Sản phẩm trình bày dạng viên nang mềm, có thành phần gồm 200mg lutein từ cánh hoa cúc vạn thọ 5mg piperine từ hạt hồ tiêu - Đây sản phẩm bổ sung dinh dưỡng, có tác dụng làm sáng mắt, dưỡng mắt, tăng cường thị lực, hỗ trợ phòng tránh thoái hóa điểm vàng, quáng gà, giúp làm giảm trình lão hóa làm đẹp da ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG - Đây sản phẩm Công ty cổ phần dược phẩm Kingphar Việt Nam, sản xuất Công ty cổ phẩn Dược – Vật tư y tế Hải Dương XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN! [...]...  ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG - Ngoài nguồn carotenoid từ những thực phẩm, hoa quả; các nhà khoa học, dược sĩ còn khuyên dùng các sản phẩm bổ sung (Thực phẩm chức năng, ) trong một số trường hợp bị thiếu hụt - Từ khả năng chống oxy hóa của lutein cũng như β-carotene, lycopene cho nên hiện nay các nhà nghiên cứu đã tạo nên một số sản phẩm thực phẩm chức năng với mục đích đưa ra một sản phẩm. .. Trang thiết bị Y tế Hòa Bình  ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG Thành phần viên nang thực phẩm chức năng Ocpola Thành phần Hàm lượng Hàm lượng carotenoid Cao cánh hoa cúc vạn thọ 150 mg 6 mg lutein Cao thịt quả mướp đắng 75mg 0,04mg β-carotene 75mg 0,1 mg β-carotene chín Cao lá gấc ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG Thực phẩm chức năng Kingpharocula - Sản phẩm được trình bày dưới dạng... 200mg lutein từ cánh hoa cúc vạn thọ và 5mg piperine từ hạt hồ tiêu - Đây cũng là một sản phẩm bổ sung dinh dưỡng, có tác dụng làm sáng mắt, dưỡng mắt, tăng cường thị lực, hỗ trợ phòng tránh thoái hóa điểm vàng, quáng gà, giúp làm giảm quá trình lão hóa và làm đẹp da  ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG - Đây là một sản phẩm của Công ty cổ phần dược phẩm Kingphar Việt Nam, được sản xuất tại Công... tổng hợp của nhiều carotenoid  MỘT SỐ CAROTENOID TIÊU BIỂU 3 Lutein - Xanthophyl là dẫn xuất của carotene trong đó, lutein là dẫn xuất của α – carotene Lutein là nhóm sắc tố màu vàng sẫm, có nhiều trong hoa cúc vạn thọ  CHIẾT XUẤT VÀ TINH CHẾ Nguyên liệu 1 Sơ đồ tách chiết Nghiền n-hexan Chiết tách MgCO3 Trung hòa Lọc Cô đặc KOH Xà phòng hóa Carotenoid bã  CHIẾT XUẤT VÀ TINH CHẾ 2 Thuyết minh qui... môi khỏi dịch chiết bằng cách bổ sung ete dầu hỏa(điểm sôi 35-60 0C),dietyl ete, diclorometan hoặc hỗn hợp của chúng  CHIẾT XUẤT VÀ TINH CHẾ 2 Thuyết minh qui trình: - Xà phòng hóa bằng KOH, có bổ sung chất chống oxi hóa BHT, để loại chlorophyl và các chất béo khác, thu carotenid tổng - Để tách carotenoid tinh khiết người ta thường sử dụng pp sắc ký cột, HPLC điều chế PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT VÀ PHÂN... thường dùng n-hexane và diethyl ether làm dung môi để chiết lutein và EtOH:n-hexane (4:3) tách chiết các carotenoid từ cà chua  CHIẾT XUẤT VÀ TINH CHẾ 2 Thuyết minh qui trình: - Có thể bổ sung MgCO3 và các tác nhân trung hòa khác để trung hòa các axit hữu cơ có trong mẫu nhằm tránh sự phân hủy và đồng phân hóa - Lọc dịch chiết thực hiện bằng phễu lọc thủy tinh( prosity 3, kích thước lỗ 20-30 μm) hoặc dùng... quang phổ với các bước sóng hấp phụ cực đại tương ứng với từng chất Các phân đoạn có cùng độ hấp phụ quang học giống nhau, giống với chất chuẩn được gộp lại thu được dịch chứa carotenoid tinh sạch Dung dịch được đem bốc hơi cách thủy để thu carotenoid ở dạng tinh khiết, khô, có màu đặc trưng PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT VÀ PHÂN TÍCH - Sắc ký lỏng hiệu năng cao: Pha động: acetonitrine:methanol:chloroform... tác dụng bổ sung dinh dưỡng cho mắt, bảo vệ mắt đặc biệt là khỏi tác hại của tia UV ánh sáng mặt trời, tăng cường thị lực, đặc biệt là tăng cường hoạt động của điểm vàng Đây là một hướng đi đang thu hút rất nhiều quan tâm của các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới, đặc biệt là ở Việt Nam, một đất nước đang phát triển với nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, dồi dào  ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC... CỦA CAROTENOID 3 HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CAROTENOID 3.2 Hoạt tính phòng chống xơ vữa động mạch - Nguyên nhân của chứng xơ vữa động mạch là do sự tạo thành các cholesterol LDL oxi hóa - Carotenoid có khả năng ngăn chặn sự tạo thành LDL oxi hóa và các peroxide của chất béo  CÁC TÍNH CHẤT CỦA CAROTENOID 3 HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CAROTENOID 3.3 Hoạt tính phòng chống ung thư: - Carotenoid có khả năng. .. qui trình: - Chuẩn bị nguyên liệu: nên chiết xuất carotenoid từ nguyên liệu tươi, nếu là nguyên liệu khô thì nên hydrat hóa trước khi chiết - Đồng nhất mẫu chiết: bằng pp nghiền hoặc kết hợp với giã.(đối với các loại lá và các nguyên liệu khó chiết khác nên ngâm nguyên liệu vào dung môi chiết 15-30 phút trước khi nghiền) - Các dung môi và hệ dung môi thường được sử dụng là: acetone, acetone:n-hexane(4:6),nhexane:isopropanol(3:2), ... HPLC-10Av, Shimazu  ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG - Ngoài nguồn carotenoid từ thực phẩm, hoa quả; nhà khoa học, dược sĩ khuyên dùng sản phẩm bổ sung (Thực phẩm chức năng, ) số trường... Cao gấc ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG Thực phẩm chức Kingpharocula - Sản phẩm trình bày dạng viên nang mềm, có thành phần gồm 200mg lutein từ cánh hoa cúc vạn thọ 5mg piperine từ hạt... liệu để sản xuất carotenoid cung cấp cho nhu cầu sử dụng làm thuốc, thực phẩm chức năng, mỹ phẩm, phẩm màu, phụ gia thức ăn gia cầm, cá tôm… hay để xuất  PHÂN BỐ CAROTENOID  Đặc điểm chung carotenoid: