Nghiên cứu thành phần của chất màu Anthocyanin chiết từ khoai lang tím

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG THÁI THỊ ÁNH NGỌC NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN CỦA CHẤT MÀU ANTHOCYANIN CHIẾT TỪ KHOAI LANG TÍM Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 60.44.27 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đà Nẵng - Năm 2011 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS HUỲNH THỊ KIM CÚC Phản biện 1: PGS.TS LÊ TỰ HẢI Phản biện 2: TS TRỊNH ĐÌNH CHÍNH Luận văn ñược bảo vệ Hội ñồng bảo vệ chấm Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Khoa học họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 20 tháng 09 năm 2011 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm thông tin - Học liệu - Đại học Đà Nẵng - Thư viện trường Đại học Sư Phạm,Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Anthocyanin hợp chất màu thiên nhiên, thuộc nhóm flavonoid, có màu từ ñỏ ñến tím có nhiều rau bắp cải tím, trà ñỏ, dâu tằm, vỏ nho, khoai lang tím, ñậu ñen, dâu tây ñỏ Anthocyanin thành phần việc tạo màu sắc ñẹp cho loại hoa thiên nhiên mà loại hợp chất màu tổng hợp thay Anthocyanin có tác dụng giảm nguy ung thư, kìm hãm phát triển tế bào gây ung thư mà có khả chống oxi hóa cao, chống viêm, chống lão hóa tăng cường hệ miễn dịch cho thể [37] Anthocyanin ñược nhà nghiên cứu bước ñầu xác ñịnh có chứa lượng khoai lang tím [1] Các thành phần có khoai lang tốt ñối với sức khỏe người [46] Đây thành phần quan trọng cần ñược nghiên cứu chọn ñiều kiện nhằm ứng dụng chất màu tự nhiên vào số sản phẩm thực phẩm Bên cạnh ñó, việc sử dụng tràn lan, không kiểm soát loại phẩm màu tổng hợp không an toàn thực phẩm nước ta ñang gây tâm lý hoang man, không tin tưởng người tiêu dùng gây ảnh hưởng xấu, lâu dài ñối với sức khỏe người, ñang vấn ñề ñược quan tâm hàng ñầu vệ sinh an toàn thực phẩm Do ñó, việc xác ñịnh thành phần chất màu anthocyanin có nguồn gốc tự nhiên, số ñặc tính chúng ứng dụng chất màu thực phẩm vấn ñề cần ñược quan tâm cấp thiết Vì lý tác giả luận văn chọn ñề tài “Nghiên cứu thành phần chất màu anthocyanin chiết từ khoai lang tím” MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Footer Page of 126 Header Page of 126 Nghiên cứu chiết tách, xác ñịnh thành phần hóa học chất có hợp chất màu anthocyanin chiết từ khoai lang tím NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Xác ñịnh số số vật lý có nguyên liệu như: ñộ ẩm, hàm lượng kim loại - Nghiên cứu xác ñịnh hàm lượng anthocyanin có khoai lang tím - Khảo sát yếu tố ảnh hưởng ñến hàm lượng anthocyanin chiết từ khoai lang tím xử lý nguyên liệu, tỉ lệ hệ dung môi, nhiệt ñộ thời gian chiết tách - Nghiên cứu quy trình chiết tách quy mô phòng thí nghiệm ñể thu nhận hợp chất màu anthocyanin từ khoai lang tím - Nghiên cứu xác ñịnh thành phần, cấu tạo chất có hợp chất màu anthocyanin chiết từ khoai lang tím - Khảo sát số ñặc tính chất màu anthocyanin: ñộ bền màu, hoạt tính kháng oxi hóa, kháng vi sinh vật - Thử nghiệm ứng dụng chất màu anthocyanin chiết từ khoai lang tím pha chế nước giải khát ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Khoai lang tím ñược mua chợ Hàn, Thành Phố Đà Nẵng PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.1 Nghiên cứu lí thuyết 5.2 Phương pháp thực nghiệm - Xác ñịnh ñộ ẩm phương pháp trọng lượng - Xác ñịnh hàm lượng kim loại phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử Footer Page of 126 Header Page of 126 - Phân tích, xác ñịnh thành phần chất màu anthocyanin chiết từ khoai lang tím phương pháp sắc ký lỏng – phổ khối liên hợp (LC-MS) - Xác ñịnh hàm lượng anthocyanin phương pháp pH vi sai - Xác ñịnh ñộ bền màu anthocyanin: phần trăm màu lại, tỷ số ñộ hấp thụ bước sóng hấp thụ cực ñại ( λ max) so với ban ñầu - Khảo sát hoạt tính chống oxi hóa theo phương pháp Shela G., Olga, M B., Elena, K cs (2003) - Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm ñịnh ñược thực phiến vi lượng 96 giếng (96-well microtiter plate) theo phương pháp ñại Vander Bergher Vlietlinck (1991) Mc Kane, L., &Kandel (1996) Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN 6.1 Ý nghĩa khoa học Xác ñịnh ñược thành phần hợp chất màu anthocyanin chiết từ khoai lang tím 6.2 Ý nghĩa thực tiễn Xây dựng ñược quy trình chiết tách anthocyanin từ khoai lang tím với qui mô phòng thí nghiệm Đồng thời xác ñịnh ñược số ñặc tính chất màu anthocyanin có khoai lang tím từ ñó mở hướng ứng dụng chất màu tự nhiên thực tiễn CẤU TRÚC LUẬN VĂN Ngoài phần mở ñầu, kết luận, tài liệu tham khảo phụ lục luận văn bao gồm chương sau: - Chương 1: Tổng quan lý thuyết - Chương 2: Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu - Chương 3: Kết thảo luận Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ KHOAI LANG 1.1.1 Phân loại khoa học 1.1.2 Thực trạng phân bố, thu hoạch 1.1.3 Công dụng khoai lang 1.2 TỔNG QUAN VỀ ANTHOCYANIN 1.2.1 Chiết tách anthocyanin 1.2.1.1 Cơ sở lý thuyết chiết tách hợp chất màu từ thực vật 1.2.1.2 Chiết tách hợp chất màu anthocyanin Để chiết tách hợp chất anthocyanin dựa nguyên tắc chung trình chiết tách hợp chất flavonoid có chứa chất màu anthocyanin Flavonoid chất màu thực vật, có chứa nhiều nhóm hydroxy tự ñã thay phần Độ hòa tan flavonoid tùy thuộc vào số nhóm hydroxyl nhóm khác chúng Vì phương pháp chiết xuất chúng, có số nguyên tắc chung sau: - Flavonoid hầu hết phận cây: rễ, lá, hoa, quả, hạt…Tiến hành sấy khô, tán bột Cần ý enzyme thủy phân glucoside muốn chiết dạng glucoside ổn ñịnh nguyên liệu tươi trước sấy cách nhúng vào cồn nước ñun sôi - Đối với isoflavon, flavanon, ñihydroflavonol, flavol flavonol có nhiều nhóm metoxy, nhóm hydroxy ñều chất phân cực yếu, ñể chiết chúng dùng dung môi phân cực yếu như: benzene, clorofoc, etylacetat - Các flavon flavonol có nhiều nhóm hydroxyl, chiết chúng cồn, nước hỗn hợp Chiết nước nóng áp dụng Footer Page of 126 Header Page of 126 tốt ñối với polyglucoside anthocyanin Đối với anthocyanin cho thêm lượng nhỏ dung dịch HCl vào nước chiết nóng dạng clorua chúng bền với nhiệt ñộ Sau dùng dung môi ñể tách, ta thu ñược dịch chiết mà thành phần flavonoid thành phần khác Để loại bỏ tạp chất làm giàu hợp chất màu tiến hành tách sơ tách phân ñoạn sau: - Dùng dung môi có ñộ phân cực khác nhau, không hòa lẫn ñể tách phân ñoạn - Dùng chì ñể kết tủa flavonoid cách hòa tan hỗn hợp vào cồn loãng, cho dung dịch acetat chì vào ñể kết tủa hết flavonoid, lọc, cho kết tủa vào cồn loãng khuấy ñều sau ñó cho vào dung dịch Natri photphat natri sunfat, natrisufit ñể kết tủa chì - Dùng than hoạt tính cho vào dung dịch ñể hấp thụ flavonoid Sau ñó rửa than dung môi ñể thu lại flavonoid Có thể dùng dung môi có ñọ phân cực từ yếu ñến mạnh ñể tách phân ñoạn - Tách sắc ký cột: thường dùng chất hấp phụ silicagel G, bột polyamid thường hoạt hoá 12000C hai 1.2.2 Anthocyanin thiên nhiên 1.2.3 Cấu trúc ñặc tính anthocyanin 1.2.3.1 Cấu trúc anthocyanin 1.2.3.2 Tính chất quang phổ anthocyanin 1.2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng ñến ñộ bền màu anthocyanin 1.2.3.4 Hoạt tinh sinh học anthocyanin 1.3 ỨNG DỤNG CỦA ANTHOCYANIN Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYÊN LIỆU Khoai lang tím ñược mua chợ Hàn –Thành Phố Đà Nẵng Tên khoa học: Ipomoea batatas 2.2 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 2.2.1 Hóa chất 2.2.2 Thiết bị thí nghiệm 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Chọn mẫu xử lý mẫu 2.3.2 Phương pháp xác ñịnh ñộ ẩm Sấy nguyên liệu 1000C ñến khối lượng không ñổi ñể xác ñịnh ñộ ẩm nguyên liệu 2.3.3 Phương pháp xác ñịnh hàm lượng kim loại Dùng phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử ñể xác ñịnh hàm lượng kim loại: Hg, Pb, As, Cd, Cu, Zn, Sb có khoai lang tím 2.3.4 Phương pháp xác ñịnh hàm lượng anthocyanin Sử dụng phương pháp pH vi sai (the pH diffrential method) 2.3.5 Phương pháp xác ñịnh thành phần, cấu tạo số chất hợp chất màu anthocyanin Để xác ñịnh thành phần, cấu tạo chất có hợp chất màu anthocyanin ta sử dụng phương pháp phổ khối lượng viết tắt MS (Mass Spectrometry) 2.3.6 Phương pháp xác ñịnh ñộ màu anthocyanin Độ màu anthocyanin ñược tính theo công thức % màu lại = Footer Page of 126 D D0 100% Header Page of 126 Trong ñó: + D: ñộ hấp thụ mẫu λ max thời ñiểm ño + D0: ñộ hấp thụ mẫu λ max lúc ban ñầu 2.3.7 Phương pháp xác ñịnh hoạt tính chống oxy hóa Phương pháp ñược tiến hành theo phương pháp dựa nguyên tắc: Sử dụng phương pháp thử nghiệm phiến vi lượng 96 giếng (96-well microtiter plate), Phòng sinh học thực nghiệm, Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên 2.3.8 Phương pháp xác ñịnh hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm ñịnh Thử nghiệm hoạt tính kháng vi sinh vật dựa nguyên tắc: hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm ñịnh ñể ñánh giá hoạt tính kháng sinh mẫu chiết ñược tiến hành phiến vi lượng 96 giếng theo phương pháp ñại Vander Bergher Vlietlinck Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 10 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CỦA KHOAI LANG TÍM 3.1.1 Xác ñịnh ñộ ẩm khoai lang tím Độ ẩm trung b.ình khoai lang tím tươi 79,579% 3.1.2 Xác ñịnh hàm lượng kim loại Khoai lang tím ñược ñem ñi xác ñịnh hàm lượng kim loại: Hg, Pb, As, Cd, Cu, Zn, Sb… phương pháp AOAC Kết trình bày bảng 3.2 3.1.3 Xác ñịnh hàm lượng anthocyanin 3.1.3.1 Xác ñịnh bước sóng cực ñại anthocyanin Anthocyanin chiết từ khoai lang tím có bước sóng hấp thụ cực ñại 529nm hình 3.2 Hình 3.2 Phổ hấp thụ dung dịch Footer Page 10 of 126 Header Page 12 of 126 3.2 NGHIÊN 12 CỨU TRÌNH QUY CHIẾT TÁCH ANTHOCYANIN TỪ KHOAI LANG TÍM 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng trình xử lý nguyên liệu ñến hàm lượng anthocyanin Kết hàm lượng ñược trình bày bảng 3.4 3.5 Bảng 3.4 Hàm lượng anthocyanin thu ñược từ nguyên liệu A529 A700 A529 A Lượng Anthocyanin 100g nguyên liệu (mg/100g) pH = 4,5 A 700 pH = 1,0 (ml) VDịch chiết Mẫu cắt lát 182 0,95 0,033 0,412 0,02 0,525 78,13 180 0,98 0,03 0,408 0,022 0,564 83,02 185 092 0,031 0,413 0,02 0,496 75,03 TB 182.33 0,95 0,031 0,411 0,021 0,528 78,73 A700 175 1,065 0,03 0,41 0,038 0,663 94,88 170 1,05 0,033 0,436 0,024 0,605 84,06 178 1,03 0,032 0,45 0,038 0,586 85,3 TB 174.33 1,048 0,032 0,432 0,033 0,618 88,08 Footer Page 12 of 126 A529 A 700 A529 (ml) VDịch chiết pH = 4,5 Mẫu pH = 1,0 Lượng Anthocyanin 100g nguyên liệu (mg/100g) Bảng 3.5 Hàm lượng anthocyanin thu ñược từ nguyên liệu xay nhỏ A Header Page 13 of 126 13 Nhận xét: Từ bảng 3.4 3.5 ta thấy ñối với nguyên liệu cắt lát thể tích dịch chiết (182,33ml) nhiều so với nguyên liệu ñược xay nhỏ (174,33ml) Nhưng hàm lượng anthocyanin thu ñược từ nguyên liệu xay nhỏ (88,08mg/100g nguyên liệu) cao so với nguyên liệu cắt lát (78,73mg/100g nguyên liệu) Điều ñược giải thích tiến hành chiết tách nguyên liệu cắt lát lượng tinh bột có khoai lang tím bị hòa tan vào dung môi, nguyên liệu xay nhỏ lượng tinh bột bị hòa dung môi nhiều nên làm cho thể tích chiết bị giảm Nhưng xay nhỏ nguyên liệu thấm hút dung môi vào nguyên liệu nhiều nên hàm lượng anthocyanin ñược chiết tách nhiều Như vậy, ñiều kiện chiết tách ta thấy nguyên liệu xay cho hàm lượng anthocyanin cao 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ hệ dung môi ñến hàm lượng anthocyanin Kết hàm lượng anthocyanin tỉ lệ hệ dung môi ñược trình bày bảng 3.6 ñồ thị 3.4 Thí nghiệm Tỉ lệ Etanol/nước Vdịch chiết pH=1,0 pH=4,5 pH=1,0 pH=4,5 Hàm lượng Anthocyanin (mg/100g nguyên liệu) Bảng 3.6 Kết hàm lượng anthocyanin theo tỉ lệ hệ dung môi 1/9 165 0,851 0,031 0,375 0,029 0,474 64,0 2/8 168 0,925 0,032 0,360 0,032 0,565 77,6 3/7 168 0,932 0,033 0,352 0,030 0,577 79,3 4/6 170 0,970 0,029 0,380 0,035 0,596 82,9 5/5 172 1,040 0,034 0,402 0,034 0,638 89,7 A529 Footer Page 13 of 126 A700 A Header Page 14 of 126 14 6/4 173 1,060 0,036 0,430 0,035 0,629 89,0 7/3 175 1,020 0,037 0,404 0,031 0,610 87,3 8/2 178 1,087 0,032 0,414 0,036 0,677 98,5 9/1 176 1,053 0,034 0,460 0,030 0,589 84,8 98.5 Hàm lượng anthocyanin (mg/100g nguyên liệu) 100 89.7 90 84.8 82.9 77.6 80 70 89.0 87.3 79.3 64.0 60 50 Thí nghiệm Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tỉ lệ hệ dung môi ñến hàm lượng anthocyanin Nhận xét: - Từ ñồ thị 3.4, ta thấy hàm lượng anthocyanin chiết từ khoai lang tím tươi thay ñổi theo tỉ lệ dung môi khác ñạt giá trị lớn (98,5mg/100g nguyên liệu) thí nghiệm số có tỉ lệ hệ dung môi ethanol/nước 8/2 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian ngâm chiết ñến hàm lượng anthocyanin Kết ño ñộ hấp thụ hàm lượng anthocyanin theo thời gian ñược trình bày bảng 3.7 Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 15 A Hàm lượng Anthocyanin (mg/100g nguyên liệu) A529 pH=4,5 30 165 1,06 0,029 0,37 0,037 0,698 94,18 50 170 1,09 0,032 0,36 0,038 0,736 102,3 70 168 1,07 0,033 0,402 0,041 0,676 92,87 90 160 1,08 0,028 0,4 0,039 0,691 90,41 pH=1 pH=1 A700 pH=4,5 Vdịch chiết Thời gian (phút) Thí nghiệm Bảng 3.7 Kết hàm lượng anthocyanin theo thời gian ngâm chiết 102.31 Hàm lượng anthocyanin (mg/100g nguyên liệu) 105 100 94.18 92.87 95 90.41 90 85 80 30 50 70 90 Thời gian (phút) Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian ngâm chiết ñến hàm lượng anthocyanin Nhận xét: Dựa vào kết thực nghiệm biểu diễn ñồ thị, ta thấy hàm lượng anthocyanin tăng dần khoảng thời gian từ 30 phút ñến 50 phút ñạt giá trị lớn thời gian 50 phút (102,31 mg/100g) Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 16 sau ñó hàm lượng chiết anthocyanin giảm dần 3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt ñộ chiết tách ñến hàm lượng anthocyanin Nhiệt ñộ (0C) Vdịch chiết 30 172 0,98 0,037 0,39 0,031 0,584 82,14 40 175 1,08 0,042 0,41 0,035 0,663 94,88 50 170 1,07 0,04 0,43 0,034 0,634 88,14 60 162 1,01 0,038 0,39 0,032 0,614 81,34 70 168 1,05 0,039 0,42 0,031 0,622 85,45 80 160 0,96 0,036 0,37 0,03 0,584 76,41 pH=1 pH=1 pH=4,5 A700 pH=4,5 A529 A Hàm lượng Anthocyanin (mg/100g nguyên liệu) Thí nghiệm Bảng 3.8 Kết hàm lượng anthocyanin nhiệt ñộ Sự ảnh hưởng nhiệt ñộ ñến hàm lượng anthocyanin chiết Hàm lượng anthocyanin (mg/100g nguyên liệu) tách từ khoai lang tím ñược trình bày hình 3.6 100 94.88 88.14 90 85.45 82.14 81.34 76.41 80 70 60 50 30 40 50 60 70 80 Nhiệt ñộ (ºC) Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt ñộ ñến hàm lượng chiết tách anthocyanin Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 17 Nhận xét: Từ ñồ thị 3.6, ta thấy hàm lượng anthocyanin tăng dần khoảng nhiệt ñộ từ 300C ñến 400C ñạt giá trị lớn nhiệt ñộ 400 (92,16mg/100g), sau ñó giảm dần 500C So sánh với kết ñã công bố, nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt ñộ ñến hàm lượng anthocyanin ñã khẳng ñịnh: Khi chiết tách anthocyanin từ dâu bắp cải tím hàm lượng anthocyanin cao nhiệt ñộ 600C [3] nhiệt ñộ chiết tách anthocyanin từ khoai lang tím ñạt hàm lượng cao nhiệt ñộ thấp 400C 3.2.5 Đề xuất quy trình chiết tách chất màu anthocyanin quy mô phòng thí nghiệm Chúng ñề xuất quy trình chiết tách chất màu anthocyanin từ khoai lang tím theo sơ ñồ hình 3.7 Hình 3.7 Sơ ñồ chiết tách dung dịch anthocyanin từ khoai lang tím 3.3 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN, CẤU TẠO CÁC CHẤT CÓ TRONG HỢP CHẤT MÀU ANTHOCYANIN CHIẾT TỪ KHOAI LANG TÍM Bước ñầu dự ñoán cấu tử có thời gian lưu 1,36; 2,36; 2,52 tương ứng với m/z 306,6; 594,6; 448,9 Muối Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 clorua 18 pelargonidin, Cyanidin-3-O-p-coumarylglucoside, Cyanidin-3-O-glucoside, ñây chất phổ biến có hợp chất anthocyanin 3.4 KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CHẤT MÀU ANTHOCYANIN 3.4.1 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng ñến ñộ bền màu anthocyanin 3.4.1.1 Ảnh hưởng pH Kết ño ñộ hấp thụ ABs bước sóng 529nm bước sóng cực ñại pH khác ñược trình bày bảng 3.9 Bảng 3.9 Kết ño giá trị λ max, ñộ hấp thụ % ABs lại theo pH pH λ max A % ABs lại pH = 529 1,050 100% pH = 531 0,987 93,15% pH = 533 0,922 87,82% pH = 536 0,689 65,67% pH = 538 0,440 41,92% pH = 541 0,395 37,66% pH = 545 0,417 39,72% pH = 561 0,558 53,23% pH = 570 0,575 54,82% Để thấy rõ thay ñổi pH ảnh hưởng ñến cường ñộ màu (%ABs lại) bước sóng hấp thụ cực ñại (λ max) trình bày ñồ thị hình 3.12 hình 3.13 sau: Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 19 Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn thay ñổi cường ñộ màu (%ABs lại) theo pH Bước sóng hấp thụ cực ñại (λmax, nm) 580 560 540 520 pH Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn thay ñổi bước sóng hấp thụ cực ñại (λ max) theo pH Nhận xét: Từ kết biểu diễn ñồ thị 3.12 ta thấy pH tăng từ 1,0 ñến 6,0 cường ñộ màu (% ABs lại) giảm mạnh, ñạt thấp pH= 6,0 (37,66%), sau ñó cường ñộ màu lại Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 20 tăng pH tăng từ 7,0 ñến 9,0 Trên ñồ thị hình 3.13 pH thay ñổi từ 1,0 ñến 7,0 λmax tăng chậm (từ 529nm ñến 545nm) sau ñó tăng nhanh môi trường kiềm yếu (λmax ñạt 570nm pH = 9) 3.4.2.2 Ảnh hưởng nhiệt ñộ * Ở nhiệt ñộ 900C Kết phần trăm màu lại nhiệt ñộ 900C ñược trình bày bảng 3.10 Bảng 3.10 Giá trị % màu lại sau thời gian 90 phút nhiệt ñộ 900C pH = pH = pH = Thời gian D % màu lại (% D1) D % màu lại (% D3) D % màu lại (% D5) Ban ñầu 1,056 100 0,815 100 0,633 100 30 phút 1,031 97,63 0,75 92,02 0,506 79,94 60 phút 0,973 92,14 0,701 86,01 0,417 65,88 90 phút 0,902 85,42 0,67 82,21 0,302 47,71 Mối quan hệ phần trăm màu lại theo thời gian 900C ñược biểu diễn ñồ thị hình 3.14 Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn phần trăm màu lại theo Footer Page 20 of 126 thời gian nhiệt ñộ 90 C Header Page 21 of 126 21 * Ở nhiệt ñộ 300C Kết phần trăm màu lại 300C ñược trình bày bảng 3.11 Bảng 3.11 Giá trị phần trăm màu lại sau 30 ngày nhiệt ñộ 300C pH = Thời gian D Ban ñầu % màu lại (% D1) 1,164 10 ngày pH = pH = D % màu lại (% D3) D % màu lại (% D5) 100 0,865 100 0,651 100 1,132 97,25 0,743 85,9 0,45 69,12 20 ngày 1,12 96,22 0,705 81,5 0,400 61,44 30 ngày 1,09 93,64 0,68 78,61 0,33 50,69 Mối quan hệ phần trăm màu lại theo thời gian 300C ñược biểu diễn ñồ thị hình 3.15 Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn phần trăm màu lại theo thời gian nhiệt ñộ 300C Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 22 Nhận xét: Từ ñồ thị 3.14 3.15 ta thấy: - Ở ñiều kiện nhiệt ñộ pH cường ñộ màu giảm dần theo thời gian - Cùng thời gian pH tăng cường ñộ màu giảm mạnh - Tại pH = 1,0: màu anthocyanin bền, cường ñộ màu giảm chậm Ở nhiệt ñộ 900C, sau thời gian 90 phút phần trăm màu lại 82,21% Ở nhiệt ñộ 300C, sau thời gian 30 ngày, phần trăm màu lại 93,6% - Tại pH = 3,0: màu anthocyanin tương ñối bền Ở nhiệt ñộ 90 C, sau thời gian 90 phút phần trăm màu lại 71,73% Ở nhiệt ñộ 300C, sau thời gian 30 ngày phần trăm màu lại 78,61% - Tại pH = 5,0 màu anthocyanin giảm mạnh hai mức nhiệt ñộ khảo sát Ở nhiệt ñộ 900C, sau thời gian 90 phút phần trăm màu lại 47,71% Ở nhiệt ñộ 300C, sau thời gian 30 ngày phần trăm màu lại 50,69% 3.4.3 Khảo sát hoạt tính sinh học hợp chất màu anthocyanin 3.4.3.1 Hoạt tính kháng oxi hóa Kết xác ñịnh hoạt tính kháng oxi hóa ñược trình bày bảng 3.12 3.4.3.2 Hoạt tính kháng vi sinh vật Kết hoạt tính kháng vi sinh vật ñược trình bày bảng 3.13 3.5 THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG CHẤT MÀU ANTHOCYANIN CHIẾT TỪ KHOAI LANG TÍM TRONG PHA CHẾ NƯỚC NƯỚC GIẢI KHÁT 3.5.1 Sơ ñồ quy trình sản xuất nước giải khát Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 23 Hình 3.16 Sơ ñồ quy trình pha chế nước giải khát 3.5.2 Khảo sát ñộ bền màu sản phẩm thời gian bảo quản Để theo dõi ñộ bền màu sản phẩm nước giải khát, tiến hành giữ mẫu tủ ấm 300C, 10 ngày ño ñộ hấp thụ lần bước sóng 529 nm, theo dõi 50 ngày Kết trình bày bảng 3.14: Bảng 3.14 Giá trị phần trăm màu lại sau 50 ngày Thời gian D % D lại Ban ñầu 0,873 100 10 ngày 0,75 85,91 20 ngày 0,71 81,33 30 ngày 0,650 74,46 40 ngày 0,582 66,67 50 ngày 0,504 57,73 Kết ñược biểu diễn ñồ thị hình 3.17 Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 24 Hình 3.17 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian ñến ñộ bền màu nước giải khát Từ kết ñồ thị hình 3.17 nhận thấy: thời gian ñầu bảo quản màu anthocyanin giảm nhiều, sau mức ñộ giảm màu dần, màu ổn ñịnh Lúc này, sản phẩm giữ ñược màu ñỏ ñẹp anthocyanin [1] Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 25 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A KẾT LUẬN Sau trình nghiên cứu, thu ñược số kết sau: Xác ñịnh số tiêu khoai lang tím sau: - Độ ẩm khoai lang tím tươi 79,579 % - Không phát hàm lượng kim loại nặng có khoai lang tím là: Hg, Pb, As, Cd, Sb, hàm lượng Zn, Cu nằm giới hạn cho phép theo ñịnh số 106/2007/QĐ – BNN Bộ Nông nghiệp - Hàm lượng anthocyanin có khoai lang tím: tính theo phần trăm chất khô nguyên liệu tổng lượng anthocyanin mẫu 0,187%, tính theo hàm lượng anthocyanin 100g nguyên liệu lượng anthocyanin mẫu 91,93mg/100g nguyên liệu Xác ñịnh ñược ñiều kiện chiết tách chất màu anthocyanin, yếu tố ảnh hưởng ñến hàm lượng anthocyanin từ ñó ñề xuất quy trình chiết tách chất màu anthocyanin quy mô phòng thí nghiệm phù hợp, cho hàm lượng anthocyanin cao là: - Hệ dung môi ethanol/nước tỉ lệ 8/2 bổ sung 1%HCl - Nhiệt ñộ chiết 400C - Thời gian chiết 50 phút Bằng phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ ñã ñịnh danh ñược thành phần anthocyanin khoai lang tím gồm: - Muối clorua pelargonidin - Cyanidin-3-O-p-coumarylglucoside - Cyanidin-3-O-glucoside Dịch chiết Anthocyanin từ khoai lang tím chưa biểu Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 26 hoạt tính kháng oxy hóa, kháng vi sinh vật kiểm ñịnh Khảo sát ñược ñộ bền màu hợp chất màu anthocyanin: Tại nhiệt ñộ 300C màu anthocyanin tương ñối bền pH=1,0 pH=3,0 sau thời gian 30 ngày, nhiệt ñộ 900C, sau thời gian 90 phút màu anthocyanin bền pH=1,0 pH=3,0 Đã thử nghiệm ứng dụng anthocyanin chiết từ khoai lang tím vào pha chế nước giải khát ñã khảo sát ñộ bền màu sản phẩm thời gian bảo quản 50 ngày B KIẾN NGHỊ Từ nghiên cứu ñây, kiến nghị nghiên cứu tiếp theo: - Nghiên cứu phân lập hợp chất anthocyanin phương pháp sắc ký cột ñể xác ñịnh thành phần chất có hợp chất màu anthocyanin - Nghiên cứu thêm ứng dụng chất màu anthocyanin chiết từ khoai lang tím sản phẩm thực phẩm ñồ uống ñể từ ñó mở rộng ứng dụng chất màu tự nhiên sản xuất công nghiệp - Nghiên cứu thêm số ñặc tính anthocyanin có sản phẩm khoai lang tím sấy khô - Nghiên cứu sâu hoạt tính sinh học anthocyanin số phương pháp khác ñể mở rộng ứng dụng nhiều lĩnh vực - Nghiên cứu thêm phương pháp loại bỏ tinh bột khoai lang tím ñể thu ñược hàm lượng anthocyanin cao hơn, tinh khiết - Đánh giá tiêu, thông số sản phẩm nước giải khát sử dụng thử nghiệm chất màu anthocyanin chiết từ khoai lang tím ñể pha chế nước giải khát Footer Page 26 of 126 ... anthocyanin từ khoai lang tím - Nghiên cứu xác ñịnh thành phần, cấu tạo chất có hợp chất màu anthocyanin chiết từ khoai lang tím - Khảo sát số ñặc tính chất màu anthocyanin: ñộ bền màu, hoạt tính... phần chất màu anthocyanin chiết từ khoai lang tím MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Footer Page of 126 Header Page of 126 Nghiên cứu chiết tách, xác ñịnh thành phần hóa học chất có hợp chất màu anthocyanin chiết. .. anthocyanin từ khoai lang tím theo sơ ñồ hình 3.7 Hình 3.7 Sơ ñồ chiết tách dung dịch anthocyanin từ khoai lang tím 3.3 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN, CẤU TẠO CÁC CHẤT CÓ TRONG HỢP CHẤT MÀU ANTHOCYANIN CHIẾT TỪ KHOAI