KHẢO sát các yếu tố ẢNH HƯỞNG ðến TÁCH CHIẾT ANTHOCYANIN TRONG HOA dâm bụt

TRƯỜNG ðẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ðẾN TÁCH CHIẾT ANTHOCYANIN TRONG HOA DÂM BỤT GVHD: Th.S Võ Thúy Vi SVTH: Ngô Tấn Thành MSSV: 2004110234 Lớp: 02DHHH2 Khóa: 2011 – 2015 Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng năm 2015 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Nhóm sinh viên gồm: Ngô Tấn Thành MSSV: 2004110234 Nhận xét : ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ðiểm ñánh giá: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Ngày.……….tháng ………….năm 2014 (ký tên, ghi rõ họ tên) Trang i Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Nhóm sinh viên gồm: Ngô Tấn Thành MSSV: 2004110234 Nhận xét: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ðiểm ñánh giá: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Ngày……….tháng ………….năm 2014 (ký tên, ghi rõ họ tên) Trang ii Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học LỜI CẢM ƠN Lời ñầu tiên, em xin cảm ơn ñến quý Thầy, Cô Trường ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Tp Hồ Chí Minh, ñã trực tiếp giảng dạy truyền ñạt kiến thức quý báu cho em, ñó tảng bản, hành trang vô quý báu giúp cho em vững bước ñường nghiệp sau Em xin cảm ơn cô Võ Thúy Vi ñã hướng dẫn tận tình suốt thời gian làm ñồ án Những thiếu sót trình thực nghiệm ñã ñược Cô dẫn giúp em nắm bắt ñược vấn ñề giải vấn ñề Em ñã học ñược nhiều từ trình thực nghiệm như: cách tự xếp tổ chức quy trình thực nghiệm, mở rộng ñược tầm nhìn vấn ñề khảo sát, xử lý thông tin… Những kinh nghiệm quý báu theo em mãi ñường tự hoàn thiện thân phát triển tư khoa học Bài báo cáo không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ñược ý kiến ñóng góp quý Thầy Cô ñể kiến thức em thêm vững vàng Trang iii Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học MỤC LỤC  LỜI CẢM ƠN iii DANH MỤC SƠ ðỒ, HÌNH VẼ vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii LỜI MỞ ðẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ANTHOCYANIN 1.1 Giới thiệu Anthocyanin 1.1.1 Cấu trúc hóa học Anthocyanin 1.1.2 Tính chất hóa lý Anthocyanin 1.1.3 Sự phân bố Anthocyanin 1.1.4 Vai trò Anthocyanin 1.1.5 Các phương pháp phân phân tích Anthocyanin 10 1.2 Tổng quan hoa dâm bụt 13 1.2.1 ðịnh danh 13 1.2.2 Phân bố, sinh học sinh thái 13 1.2.3 Thành phần hóa học 14 1.2.4 Tác dụng dược lý - Công dụng 14 Chương 2: THỰC NGHIỆM 16 2.1 Hóa chất – Thiết bị - Dụng cụ 16 2.1.1 Hóa chất 16 2.1.2 Thiết bị 16 2.1.3 Dụng cụ 16 2.2 Quy trình phân tích 17 2.3 Sơ ñồ trình nghiên cứu 18 2.3.1 Xác ñịnh ñộ ẩm 18 2.3.2 ðịnh tính anthocyanin hoa dâm bụt 19 2.3.3 Khảo sát loại dung môi thích hợp cho trình trích ly 19 2.3.4 Khảo sát loại axit thích hợp cho trình trích ly 20 2.3.1 Sự thay ñổi màu Anthocyanin theo pH 20 2.3.2 Khảo sát nồng ñộ dung môi thích hợp cho trình trích ly 20 2.3.3 Khảo sát thể tích dung môi thích hợp cho trình trích ly 21 2.3.4 Khảo sát thời gian ngâm chiết thích hợp cho trình trích ly 22 Trang iv Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học 2.3.5 Khảo sát nhiệt ñộ ngâm chiết thích hợp cho trình trích ly 22 2.3.6 Khảo sát ñộ bền màu Anthocyanin 22 2.3.7 Khảo sát ñộ bền màu theo nhiệt ñộ Anthocyanin 22 2.3.8 Xác ñịnh hàm lượng Anthocyanin hoa dâm bụt 23 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 24 3.1 Kết xác ñịnh ñộ ẩm 24 3.2 Kết ñịnh tính anthocyanin hoa dâm bụt 24 3.3 Kết khảo sát loại dung môi thích hợp cho trình trích ly 26 3.4 Kết khảo sát loại axit thích hợp cho trình trích ly 27 3.5 Kết thay ñổi màu Anthocyanin theo pH 28 3.6 Kết khảo sát tỉ lệ dung môi thích hợp cho trình trích ly 29 3.7 Kết khảo sát thể tích dung môi thích hợp cho trình trích ly 30 3.8 Kết khảo sát thời gian ngâm chiết thích hợp cho trình trích ly 32 3.9 Kết khảo sát nhiệt ñộ ngâm chiết thích hợp cho trình trích ly 33 3.10 Kết khảo sát ñộ bền màu Anthocyanin 34 3.11 Kết khảo sát ñộ bền màu theo nhiệt ñộ Anthocyanin 35 3.12 Kết xác ñịnh hàm lượng Anthocyanin hoa dâm bụt 36 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 Trang v Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học DANH MỤC SƠ ðỒ, HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu trúc Anthocyanin Hình 1.2 Quá trình chuyển ñổi màu Anthocyanin Hình 1.3 Ảnh hưởng Anthocyanin ñến DNA Hình 1.4 Sự phân bố sắc tố tế bào Hình 2.3 Phổ quét sóng Anthocyanin sở phương pháp pH vi sai 12 Hình 2.4 Hoa dâm bụt 13 Hình 1.5 Trà hoa dâm bụt 15 Hình 2.1 Dụng cụ ngâm chiết ñựng dung dịch sau ñịnh mức 17 Hình 2.2 Quy trình xử lí mẫu 17 Hình 2.4 Sơ ñồ trình nghiên cứu 18 Hình 2.5 Cấu trúc Anthocyanin 19 Hình 2.6 Sơ ñồ ngâm chiết xác ñịnh hàm lượng Anthocyanin 23 Hình 3.1 Kết hình ảnh sau chỉnh pH 24 Hình 3.2 Phổ ñồ quét sóng Anthocyanin 25 Hình 3.3 Biểu diễn kết khảo sát loại dung môi 26 Hình 3.4 ðồ thị khảo sát loại axit ảnh hưởng ñến hiệu suất chiết 27 Hình 3.5 Dãy màu Anthocyanin theo pH từ tới 13 28 Hình 3.6 ðồ thị nồng ñộ dung môi thích hợp 29 Hình 3.7 ðồ thị thể tích dung ảnh hưởng tới hiệu suất chiết 31 Hình 3.8 ðồ thị thời gian ngâm chiết 32 Hình 3.9 ðồ thị nhiệt ñộ ngâm chiết 33 Hình 3.10 ðồ thị ñộ bền màu theo thời gian 35 Hình 3.11 ðồ thị ñộ bền màu theo nhiệt ñộ 36 Trang vi Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các Anthocyanin số nguồn thực vật Bảng 1.2 Một số bước sóng Anthocyanin loại mẫu khác 11 Bảng 1.3 Thành phần hóa học 14 Bảng 2.1 Khảo sát nồng ñộ dung môi chiết 21 Bảng 2.2 Khảo sát thể tích dung môi chiết 21 Bảng 2.3 Khảo sát thời gian ngâm chiết 22 Bảng 3.1 Kết xác ñịnh ñộ ẩm 24 Bảng 3.2 Kết thực nghiệm khảo sát loại dung môi 26 Bảng 3.3 Kết khảo sát loại axit 27 Bảng 3.4 Kết thực nghiệm nồng ñộ dung môi 29 Bảng 3.5 Kết khảo sát thể tích chiết thích hợp 30 Bảng 3.6 Kết khảo sát thời gian chiết 32 Bảng 3.7 Kết thực nghiệm nhiệt ñộ ngâm chiết 33 Bảng 3.8 Kết ñộ bền màu theo thời gian 34 Bảng 3.9 Kết khảo sát ñộ bền màu theo nhiệt ñộ 35 Bảng 3.10 Kết thực nghiệm xác ñịnh hàm lượng Anthocyanin 36 Bảng 3.11 Kết hàm lượng Anthocyanin so với mẫu thực vật khác 38 Trang vii Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học LỜI MỞ ðẦU Anthocyanin hợp chất màu thiên nhiên thuộc nhóm flavonoid, có màu từ ñỏ ñến tím xuất nhiều rau bắp cải tím, dâu tằm, vỏ nho, khoai lang tím, ñậu ñen, dâu tây…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 Hiện nay, 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 mang, 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 việc ñảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Do ñó, ñể tìm nguồn chất màu thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên ñang chủ ñề nghiên cứu mà nhà khoa học quan tâm Hiện nay, ñã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu chiết xuất ñược Anthocyanin từ loại thực vật bắp cải tím, dâu tằm, vỏ nho…Vấn ñề nghiên cứu ñặt cần tìm kiếm nguồn thực vật chứa hàm lượng Anthocyanin cao, dễ kiếm, rẻ tiền Sau trình tìm hiểu, nhóm ñã ñịnh chọn hoa Dâm bụt loại hoa dễ tìm kiếm có khả thích ứng cao với môi trường, ñặc biệt loại hoa có công dụng làm hàng rào trang trí ñáp ứng ñược yêu cầu dễ tìm, rẻ tiền, cho hoa bốn mùa số lượng nhiều Theo ñông y hoa Dâm bụt vị thuốc quí có vị nhạt, nhớt, tính bình, có tác dụng làm dịu, an thần, tẩy nhẹ,…Việc nghiên cứu có mặt Athocyanin loại hoa ñánh giá hàm lượng Anthocyanin so với loại thực vật khác có vai trò lớn y học phòng chống chữa trị ung thư, nâng cao sức ñề kháng thể tạo ñược nguồn màu thực phẩm tốt cho sức khỏe Dựa sở ñó, nhóm thực ñề tài “Khảo sát yếu tố ảnh hưởng ñến trình tách chiết Anthocyanin hoa Dâm bụt” Từ ñó, so sánh hàm lượng Anthocyanin hoa dâm bụt với loại thực vật chứa Anthocyanin khác GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ANTHOCYANIN 1.1 Giới thiệu Anthocyanin Hiện chất màu tự nhiên ñang ngày ñược quan tâm Ngoài vai trò chất tạo màu không ñộc hại, chất màu tự nhiên ñược coi chất màu sinh học, dược phẩm ñược ứng dụng rộng rãi cho nhiều ngành công nghiệp Chất màu tự nhiên loại sắc tố có thực vật, ñóng vai trò quan trọng trình quang hợp Chúng bao gồm: - Sắc tố lục: Chlorophyll - Sắc tố vàng: Carotenoid - Sắc tố thực vật bậc thấp: Phycobilin - Sắc tố dịch bào: Anthocyanin Anthocyanin hợp chất màu hữu thiên nhiên, thuật ngữ Anthocyanin bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp, ñó Anthocyanin kết hợp Anthos - nghĩa hoa Kysanesos - nghĩa màu xanh Tuy nhiên, màu xanh, Anthocyanin mang ñến cho thực vật nhiều màu sắc rực rỡ khác màu ñỏ, hồng, cam, xanh gam màu trung gian 1.1.1 Cấu trúc hóa học Anthocyanin Anthocyanin nằm không bào có khả hòa tan nước Về chất, Anthocyanin hợp chất glycoside dẫn xuất polyhydroxy polymethoxy 2-phenylbenzopyrylium muối flavylium Cho ñến nay, người ta ñã xác ñịnh ñược 18 loại aglycon khác nhau, ñó có loại phổ biến pelargonidin, cyanidin, delphinidin, peonidin, petunidin maldivin Trong tự nhiên, Anthocyanin trạng thái tự (không bị glycosyl hóa) Nhóm hydroxy tự vị trí C-3 làm cho phân tử Anthocyanidin trở nên không ổn ñịnh làm giảm khả hòa tan so với Anthocyanin tương ứng Vì vậy, glycosyl hóa diễn ra, ñầu tiên vị trí nhóm C-3 Nếu C-3 có phân tử ñường, vị trí bị glycosyl hóa thường gặp C-5 Ngoài ra, glycosyl hóa gặp vị trí C-7, C-3’, C-5’ Các Anthocyanin nhóm ñường ñược gọi Anthocyanidin hay Aglycon Mỗi Anthocyanin bị glycosyl hóa acylate loại ñường axit khác vị trí khác Vì thế, lượng Anthocyanin lớn Anthocyanidin từ 15-20 lần Loại ñường phổ biến glucose, có vài loại monosaccharide (galactose, rammose, arabinose), lại disaccharide (chủ yếu: rotinose, sambubisoe hay sophorose) trisaccharide tham gia vào trình glycosyl hóa GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Hình 3.2 Khoa: Công Nghệ Hóa Học Phổ ñồ quét sóng Anthocyanin Nhận xét: Kết màu sắc sau chỉnh pH Hình 3.2 chứng minh dịch chiết hoa dâm bụt có thay ñổi màu ñúng theo quy luật thay ñổi màu Anthocyanin - pH = 1,0: dịch chiết có màu ñỏ - pH= 4,5: dịch chiết có màu hồng nhạt, ñây màu Anthocyanin mà tạp chất màu khác hoa bị chiết theo trình ngâm chiết với phương pháp pH vi sai ñã trừ ñược tạp (ñã giải thích phần phương pháp pH vi sai) - pH= 10: dịch chiết có màu vàng (thực tế màu xanh không bền dần chuyển sang màu vàng) Kết quét bước sóng từ 400 nm tới 700 nm dung dịch chiết có pH=1 Hình 3.2 cho thấy bước sóng hấp thu cực ñại dịch chiết λmax = 518 nm nằm vùng λmax Anthocyanin (510 ÷ 540 nm) Kết luận: Trong mẫu hoa dâm bụt có diện Anthocyanin GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang 25 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học 3.3 Kết khảo sát loại dung môi thích hợp cho trình trích ly Bảng 3.2 Kết thực nghiệm khảo sát loại dung môi Mật ñộ ño quang Thí nghiệm Loại dung môi chiết A518 A700 pH=1 pH=4,5 pH=1 pH=4,5 A Hàm lượng Anthocyanin (mg/g) nguyên liệu Etanol/ nước 2,248 0,496 0,013 0,024 1,763 9,47 Etanol/ HCl 2,188 0,749 0,636 0,292 1,095 6,28 Nước/ HCl 1,464 0.366 0,018 0,047 1,127 6,38 Etanol/nước/HCl 3,231 0,888 0,096 0,106 2,353 13,1 Metanol/nước/HCl 2,210 0,615 0,042 0,103 1,656 9,37 KHẢO SÁT LOẠI DUNG MÔI ẢNH HƯỞNG ðẾN HIỆU SUẤT CHIẾT Hàm lượng Anthocyanin(mg/g) 14 12 10 Etanol/ nước Etanol/ HCl Nước/ HCl Loại dung môi Etanol/nước/HCl Metanol/nước/HCl Hình 3.3 Biểu diễn kết khảo sát loại dung môi Nhận xét: Ở ñiều kiện khảo sát loại dung môi có ảnh hưởng lớn ñến hiệu suất Anthocyani ñược chiết Hiệu suất chiết hệ dung môi tỉ lệ Etanol/nước/HCl cao dung môi nguyên chất Etanol/HCl, Nước HCl cao hệ Etanol/nước, suy hệ dung môi dùng ñể chiết Anthocyanin phải dung môi tỉ lệ có bổ sung axit Hàm lượng Anthocyanin hệ Etanol/nước/HCl cao Metanol/nước/HCl, từ ñó cho thấy loại dung môi dùng ñể chiết Anthocyanin Etanol/nước/HCl, ñiều GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang 26 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học phù hợp với công trình nghiên cứu trước Anthocyanin ñối với hoa bụt giấm họ hoa dâm bụt theo: tạp chí Khoa học phát triển 2012 tập 10, số 5: 738-746, “Nghiên cứu chiết tách Anthocyanin từ ñài hoa Hibiscus Sabdariffa - ứng dụng ñể sàn xuất giấy thị phát nhanh hàn the thực phẩm”, Nguyễn Thị Hiển, Nguyễn Thanh Thủy, Nguyễn Thị Loan 3.4 Kết khảo sát loại axit thích hợp cho trình trích ly Bảng 3.3 Kết khảo sát loại axit TN Mật ñộ ño quang Hệ dung môi Loại axit bổ sung Etanol/ nước A518 A700 A Hàm lượng Anthocyanin (mg/g) nguyên liệu pH=1 pH=4,5 pH=1 pH=4,5 Axit Axetic 1,125 0,266 0,038 0,021 0,842 8,74 Axit Citrit 1,035 0,256 0,021 0,036 0,794 8,73 Axit Clohidrit 1,235 0,324 0,008 0,05 0,953 10,5 Axit Nitrit 1,229 0,336 0,024 0,032 0,901 9,87 KHẢO SÁT LOẠI ACID ẢNH HƯỞNG ðẾN HIỆU SUẤT CHIẾT 12 Hàm lượng Anthocyanin(mg/g) 10 Axit Axetic Hình 3.4 Axit Citrit Loại axit Axit Clohidrit Axit Nitrit ðồ thị khảo sát loại axit ảnh hưởng ñến hiệu suất chiết GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang 27 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học Nhận xét: Việc thêm axit vào với mục ñích tạo môi trường pH < Athocyanin tạo muối bền với gốc axit Kết hàm lượng Anthocyanin thu ñược cao hệ Etanol/nước/HCl ðồ thị hình 3.4 chứng minh axit mạnh axit clorit axit nitrit cho hàm lượng Anthocyanin cao axit yếu hữu axit axetit axit citric Tuy nhiên, so sánh axit mạnh axit clorit có hàm lượng cao chứng minh môi trường axit Anthocyanin tạo muối bền với Cl- Sự có mặt Cl- thúc ñẩy nhanh trình tạo muối bền cho hiệu suất chiết cao 3.5 Kết thay ñổi màu Anthocyanin theo pH Hình 3.5 Dãy màu Anthocyanin theo pH từ tới 13 Nhận xét: Kết hình ảnh cho thấy Anthocyanin hoa Dâm bụt ñổi màu theo ñúng quy luật - Khoảng pH= 1÷4 dung dịch chiết có màu ñỏ nhạt dần - Khoảng pH= 4÷5 dung dịch chiết gẩn không màu - Khoảng pH= 6÷13 dung dịch chiết có màu xanh không bền dần chuyển sang màu vàng Kết phù hợp với tính chất thay ñổi màu Anthocynin theo pH môi trường ðặc biệt trình chỉnh pH dung dịch chiết có thay ñổi màu nhanh chóng, chứng tỏa Anthocyanin có khả làm chất thị môi trường GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang 28 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học 3.6 Kết khảo sát tỉ lệ dung môi thích hợp cho trình trích ly Bảng 3.4 Kết thực nghiệm nồng ñộ dung môi Mật ñộ ño quang A Hàm lượng Anthocyanin (mg/g) nguyên liệu 0,073 0,452 5,18 0,022 0,03 0,541 6,21 0,371 0,009 0,018 0,688 7,89 1,074 0,35 0,009 0,017 0,712 8,40 4/6 1,036 0,351 0,014 0,015 0,686 7,87 3/7 0,927 0,322 0,007 0,012 0,610 7,00 1/9 0,727 0,177 0,095 0,098 0,553 6,34 Hệ dung môi TN A518 A700 (Etahnol/nước) có bổ sung HCl pH=1 pH=4,5 pH=1 pH=4,5 9/1 0,89 0,299 0,212 7/3 0,915 0,382 6/4 1,05 5/5 KHẢO SÁT TỈ LỆ DUNG MÔI ẢNH HƯỞNG ðẾN HIỆU SUẤT CHIẾT Hàm lượng Anthocyanin(mg/g) 9/1 7/3 6/4 5/5 4/6 3/7 1/9 Tỉ lệ Etanol/nước Hình 3.6 GVHD: Th.S Võ Thúy Vi ðồ thị nồng ñộ dung môi thích hợp Trang 29 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học Nhận xét: Ta thấy giảm nồng ñộ Etanol/nước hàm lượng Anthocyanin thu ñược tăng dần cao tỉ lệ 5/5 Khi tiếp tục giảm Etanol hàm lượng Anthocyanin lại giảm dần Với tỉ lệ phù hợp với nghiên cứu trước ñây Anthocyanin hoa bụt giấm [3] Trong trình ngâm chiết có tượng thành phần nước dung dịch chiết nhiều bột hoa Dâm bụt lơ lững lên Ngược lại, Etanol nhiều bột hoa Dâm bụt nằm ñáy hủ thủy tinh Kết hai dung dịch ñều không cho hiệu suất chiết cao Anthocyanin hoa Dâm bụt có ñộ phân cực xác ñịnh nên tỉ lệ Etanol/nước chưa phù hợp, có tỉ lệ 5/5 cho hàm lượng Anthocyanin cao Thành phần Anthocyanin loại thực vật khác vị trí nhóm OH loại ñường kết hợp với Anthocyanin, việc lựa chọn nồng ñộ Etanol dung dịch chiết ñánh giá ñược ñộ phân cực Anthocyanin làm tiền ñề ñể phân tích thành phần Anthocyanin phương pháp ñại 3.7 Kết khảo sát thể tích dung môi thích hợp cho trình trích ly Bảng 3.5 Kết khảo sát thể tích chiết thích hợp TN Khối lượng mâu ngâm chiết Mật ñộ ño quang Thể tíchdung môi A518 A Hàm lượng Anthocyanin (mg/g) nguyên liệu A700 (ml) pH=1 pH=4,5 pH=1 pH=4, 20 2,648 0,72 0,043 0,049 1,93 7,39 40 1,272 0,337 0,017 0,019 0,94 7,16 80 0,753 0,275 0,015 0,017 0,48 7,34 100 0,633 0,245 0,017 0,09 0,46 8,81 150 0,469 0,202 0,087 0,088 0,27 7,68 200 0,37 0,173 0,08 0,082 0,20 7,61 300 0,266 0,136 0,066 0,066 0,13 7,46 1g GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang 30 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học KHẢO SÁT THỂ TÍCH DUNG MÔI ẢNH HƯỞNG ðẾN HIỆU SUẤT CHIẾT 10 Hàm lượng Anthocyanin(mg/g) 20 40 Hình 3.7 80 100 150 Thể tích dung môi (ml) 200 300 ðồ thị thể tích dung ảnh hưởng tới hiệu suất chiết Nhận xét: Khi tăng thể tích dung môi hàm lượng tăng không ñáng kể, tỉ lệ g/100 ml hàm lượng Anthocyanin thu ñược cao bắt ñầu giảm pha loãng thể tích Thể tích dung môi ảnh hưởng tới trình chiết, thể tích dung môi bé có cạnh tranh mạnh hợp chất, lực dung môi Anthocyanin yếu nồng ñộ chất tan cao Còn thể tích lớn nhiều lần so với lượng mẫu ta thấy, hàm lượng Anthocyanin ñược chiết nhiều, vượt mức g/100 ml dung môi hàm lượng Anthocyanin không tiếp tục tăng mà lại giảm dần Trong trình pha loãng loại chất khác Anthocyanin tách gây sai số GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang 31 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm 3.8 Khoa: Công Nghệ Hóa Học Kết khảo sát thời gian ngâm chiết thích hợp cho trình trích ly Bảng 3.6 Kết khảo sát thời gian chiết Mật ñộ ño quang Thời gian chiết TN A518 A700 pH=1 pH=4,5 pH=1 pH=4,5 A Hàm lượng Anthocyanin (mg/g) nguyên liệu 30 phút 0,847 0,227 0,016 0,015 0,62 7,10 60 phút 0,869 0,232 0,018 0,019 0,64 7,32 90 phút 0,883 0,316 0,01 0,084 0,64 7,35 120 phút 0,937 0,274 0,012 0,024 0,68 7,74 150 phút 0,947 0,23 0,014 0,017 0,72 8,26 ngày 0,978 0,265 0,028 0,034 0,72 8,25 ngày 0,963 0,258 0,02 0,03 0.71 8,20 KHẢO SÁT THỜI GIAN NGÂM CHIẾTẢNH HƯỞNG ðẾN HIỆU SUẤT CHIẾT Hàm lượng Anthocyanin(mg/g) 30 phút 60 phút 90 phút 120 phút Thời gian ngâm chiết Hình 3.8 GVHD: Th.S Võ Thúy Vi 150 phút ðồ thị thời gian ngâm chiết Trang 32 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học Nhận xét: Kết khảo sát cho thấy thời gian ngâm chiết lâu phân tử Anthocyanin ñược chiết nhiều, tăng tới 150 phút bắt ñầu có biểu không tăng 3.9 Kết khảo sát nhiệt ñộ ngâm chiết thích hợp cho trình trích ly Bảng 3.7 Kết thực nghiệm nhiệt ñộ ngâm chiết TN Mật ñộ ño quang Nhiệt ñộ ngâm chiết A518 A700 pH=1 pH=4,5 pH=1 pH=4,5 A Hàm lượng Anthocyanin (mg/g) nguyên liệu 30 0,653 0,215 0,016 0,023 0,45 5,10 50 0,673 0,235 0,025 0036 0,45 5,15 60 0,835 0,389 0,056 0,147 0,54 6,16 80 0,957 0,459 0,176 0,182 0,50 5,78 90 1,002 0,704 0,199 0,264 0,36 4,16 KHẢO SÁT NHIỆT ðỘ NGÂM CHIẾTẢNH HƯỞNG ðẾN HIỆU SUẤT CHIẾT Hàm lượng Anthocyanin(mg/g) 30 50 60 Nhiệt ñộ Hình 3.9 GVHD: Th.S Võ Thúy Vi 80 90 (oC) ðồ thị nhiệt ñộ ngâm chiết Trang 33 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học Nhận xét: Khi tăng nhiệt ñộ hàm lượng Anthocyanin tăng cao 60 C sau ñó màu Anthocyanin bị phân hủy nhiệt ñộ cao Sự tăng hàm lượng theo nhiệt ñộ lí giải nhiệt ñộ tăng phân tử tế bào chuyển ñộng nhanh hơn, trình dung môi tách Anthocyanin khỏi tế bào diễn nhanh hiệu suất cao Tuy nhiên, trình tăng nhiệt ñộ ngâm chiết tạo ñiều kiện thuận lợi cho chất khác tăng làm cản trở trình tách chiết 3.10 Kết khảo sát ñộ bền màu Anthocyanin Bảng 3.8 Kết ñộ bền màu theo thời gian Mật ñộ ño quang TN Thời gian chiết A518 A700 A pH=1 pH=4,5 pH=1 pH=4,5 Ban ñầu 0,925 0,268 0,055 0,049 0,65 20 phút 0,935 0,277 0,049 0,05 0,66 40 phút 0,934 0,277 0,059 0,055 0,65 60 phút 0,934 0,272 0,057 0,051 0,66 90 phút 0,932 0,275 0,055 0,056 0,66 120 phút 0,93 0,272 0,06 0,061 0,66 ngày 0,926 0,286 0,065 0,067 0,64 ngày 0,918 0,304 0,059 0,058 0,61 10 ngày 0,902 0,334 0,061 0,049 0,56 GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang 34 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học KHẢO SÁT ðỘ BỀN MÀU ANTHOCYANIN THEO THỜI GIAN Abs 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 Ban ñầu 20 phút 40 phút 60 phút 90 phút 120 phút 10 ngày Thời gian Hình 3.10 ðồ thị ñộ bền màu theo thời gian Nhận xét: Kết khảo sát ñộ bền màu theo thời gian cho thấy Anthocyanin bền ñiều kiện bình thường, suy Anthocyanin bền màu theo thời gian nhiệt ñộ phòng, sau 10 ngày có tượng màu 3.11 Kết khảo sát ñộ bền màu theo nhiệt ñộ Anthocyanin Bảng 3.9 Kết khảo sát ñộ bền màu theo nhiệt ñộ Mật ñộ ño quang TN Thời gian ñun 1giờ A518 A700 A pH=1 pH=4,5 pH=1 pH=4,5 % màu lại Ban ñầu 1,015 0,278 0,055 0,059 0,74 100 50oC 0,995 0,277 0,049 0,05 0,72 97,0 70oC 0,9894 0,289 0,059 0,065 0,71 95,3 90oC 0,923 0,272 0,057 0,051 0,65 87,0 GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang 35 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học KHẢO SÁT ðỘ BỀN MÀU ANTHOCYANIN THEO NHIỆT ðỘ 100 90 Hàm lượng Anthocyanin(mg/g) 80 70 60 50 40 30 20 10 Ban ñầu 50 Nhiệt ñộ (oC) 70 90 Hình 3.11 ðồ thị ñộ bền màu theo nhiệt ñộ Nhân xét: Khi tồn môi trường pH=1 Anthocyanin bền nhiệt, ñặc biệt bền tạo muối với Cl- Nhiệt ñộ tăng hàm lượng giảm dần giảm mạnh sau 90 oC 3.12 Kết xác ñịnh hàm lượng Anthocyanin hoa dâm bụt Bảng 3.10 Kết thực nghiệm xác ñịnh hàm lượng Anthocyanin Mật ñộ ño quang A518 TN A700 A Hàm lượng Anthocyanin (mg/g) nguyên liệu pH=1 pH=4,5 pH=1 pH=4,5 0,634 0,033 0,236 0,062 0,427 8,16 0,599 0,026 0,192 0,042 0,423 8,09 0,576 0,021 0,187 0,054 0,422 8,07 0,623 0,04 0,213 0,052 0,422 8,07 0,656 0,043 0,251 0,059 0,421 8,05 0,601 0,042 0,19 0,057 0,426 8,14 GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang 36 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học Mật ñộ ño quang A518 TN A700 A Hàm lượng Anthocyanin (mg/g) nguyên liệu pH=1 pH=4,5 pH=1 pH=4,5 0,654 0,052 0,238 0,068 0,432 8,26 0,632 0,038 0,226 0,057 0,425 8,12 0,596 0,04 0,19 0,058 0,424 8,11 10 0,634 0,042 0,221 0,048 0,419 8,01 N ∑x Hàm lượng trung bình x = i =1 i = 8,108 N N ∑ ( x − x) i ðộ lệch chuẩn mẫu S = i =1 N −1 = 0, 0692499 S 100% = 0,854% x t p ; f = t0,95;2 = 2, 26 tra bảng Student S 0,1318146 ε p = t p; f = 4,3 = 0, 04949111 ≈ 0,049 N RSD(%) = Kết ñược biễu diễn sau µ ൌ xത േ ε୮ Kết thực nghiệm xác ñịnh hàm lượng Anthocyanin 8,108 ± 0,049 (mg/g) GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang 37 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ khảo sát trên, ta chọn ñược hệ tối ưu cho trình tách chiết Anthocyanin từ hoa dâm bụt là: - Hệ dung môi Etanol/nước/HCL (1/1/1%) - Thể tích chiết :100 ml/ g mẫu - Thời gian ngâm chiết: 150 phút - Nhiệt ñộ ngâm chiết: 60 oC Bước ñầu khảo sát yếu tố ảnh hưởng ñến trình tách chiết Anthocyanin, dựa nguồn nguyên dễ trồng, vô hạn, không tàn phá thiên nhiên mang lại hàm lượng Anthocyanin lớn mg/g lớn hoa bụt giấm Bảng 3.11 Kết hàm lượng Anthocyanin so với mẫu thực vật khác Hàm lượng STT Loại thực vật Bước sóng Anthocyanin (mg/g) Quả dâu 513,5 11,88 Bắp cải tím 523 9,09 Hoa dâm bụt 518 8,11 Vỏ nho 523,5 5,64 Trà ñỏ (hoa bụt giấm) 519,5 3,35 Lá tía tô 524 3,97 Từ kết xác ñịnh hàm lượng Anthocyanin hoa Dâm bụt cho thấy hàm lượng 8,11 mg/g cao so với hoa Bụt Giấm, vỏ nho tía tô Nhóm ñã nghiên cứu ñược loài hoa có tiềm lớn cho hàm lượng Anthocyanin cao, thành công việc tận dụng giá trị hoa Dâm bụt mặt sinh trưởng ñi từ nguồn nguyên liệu không tàn phá thiên nhiên, làm tiền ñề ñể sản xuất lượng Anthocyanin tương lai mang ý nghĩa hóa học xanh bảo vệ sống người tốt từ thiên nhiên Trong tương lai nhiều công trình nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa, chống ung thư, làm chất thị pH, giấy thử hàn the…từ Anthocyanin dịch chiết hoa Dâm bụt GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang 38 Trường: ðại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Ngọc Tú, Hóa học thực phẩm, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, Hà Nội, 1994 [2] Gui, M.M, Rodriguez-Saona, Wrolslated Pelargonidin-Based Anthocyanins, J.Agric and Food Chemistry, Vol.47, No.11, 1999 [3] Nguyễn Thị Hiển, Nguyễn Thanh Thủy, Nguyễn Thị Loan, tạp chí Khoa học phát triển 2012 tập 10, số 5: 738-746, “Nghiên cứu chiết tách Anthocyanin từ ñài hoa Hibiscus Sabdariffa - ứng dụng ñể sàn xuất giấy thị phát nhanh hàn the thực phẩm” [4] Huỳnh Thị Kim Cúc, Phạm Châu Huỳnh, Nguyễn Thị Lan – Trần Khôi Uyên, Xác ñịnh hàm lượng anthocyanin số nguyên liệu rau phương pháp pH vi sai, tạp chí Khoa học Công nghệ, ðại học ðà Nẵng [5] Lê Văn Hoàng, Huỳnh Thị Kim Cúc, Lê Thị Lệ Hường (2012),“Chiết Anthocyanin từ dâu nước sulfured số ñặc tính chúng”, NXB ðại học ðà Nẵng, phát hành ngày 28 tháng năm 2012 [6] ðàm Sao Mai cộng (2012), Phụ gia thực phẩm,NXB ðại học Quốc Gia Tp.HCM, Tp.HCM [7] Trần Thị Cúc Phương, Huỳnh Thị Thanh Tuyền, Trần Thị Xuân Hồng, ñồ án môn học, “Anthocyanin nguyên liệu chứa Athocyanin”, Trường ðại học Kĩ Thuật Công Nghệ Tp.HCM, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, năm 2011 [8] Thái Thị Ánh Ngọc, luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu thành phần chất màu Anthocyanin chiết từ khoai lang tím”, ðại học ðà Nẵng,năm 2011 [9] Eva Sadilova, FlorianC.Stintzing, Dietmar R Kammerer, Reinhold Carle, “ Matrix dependent impact of sugar and ascorbic acid addition on color and anthocyanin stability of black carrot, elderberry and strawberry single strength and from concentrate juices upon thermal treatment”, Food Research International 42, 2009 [10] Trang web tham khảo “http://www.uphcm.edu.vn/caythuoc/index.php?q=node/286” GVHD: Th.S Võ Thúy Vi Trang 39 ... ñó, nhóm thực ñề tài Khảo sát yếu tố ảnh hưởng ñến trình tách chiết Anthocyanin hoa Dâm bụt Từ ñó, so sánh hàm lượng Anthocyanin hoa dâm bụt với loại thực vật chứa Anthocyanin khác GVHD: Th.S... ñiều kiện ñã tối ưu, sử dụng bể ñiều nhiệt ñể khảo sát nhiệt ñộ ngâm chiết nhiệt ñộ 30,50,60,80,90 oC 2.3.6 Khảo sát ñộ bền màu Anthocyanin ðộ bền màu dịch chiết anthocyanin ñược khảo sát khoảng... Phẩm Khoa: Công Nghệ Hóa Học 2.3.5 Khảo sát nhiệt ñộ ngâm chiết thích hợp cho trình trích ly 22 2.3.6 Khảo sát ñộ bền màu Anthocyanin 22 2.3.7 Khảo sát ñộ bền màu theo nhiệt ñộ Anthocyanin