ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU SẮC TỐ CHLOROPHYLL

PHẦN ĐẶT VẤN ĐỀ Chất lƣợng sản phẩm thực phẩm không bao gồm giá trị mặt dinh dƣỡng mà giá trị mặt cảm quan nhƣ vệ sinh an toàn thực phẩm Trong đó, màu sắc tiêu bắt buộc quan trọng đánh giá chất lƣợng sản phẩm thực phẩm Một sản phẩm có màu sắc đẹp góp phần lơi kéo ý khách hàng Hơn nữa, màu sắc sản phẩm thực phẩm có tác dụng sinh lý rõ rệt Màu sắc thích hợp góp phần giúp thể đồng hóa thực phẩm dễ dàng 5 Do đó, kỹ thuật sản xuất thực phẩm ngƣời ta không quan tâm đến việc bảo vệ màu sắc tự nhiên mà tạo bổ sung vào thực phẩm chất màu thích hợp với tính chất trạng thái sử dụng chúng Tuy nhiên, vấn đề sử dụng chất màu thực phẩm tồn nhiều bất cập Việc vô ý hay cố ý bổ sung vào thực phẩm chất màu không đƣợc phép sử dụng vƣợt liều lƣợng quy định gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm, làm ảnh hƣởng đến sức khoẻ gây hoang mang tâm lý ngƣời tiêu dùng Chính điều mà giới, ngƣời ta tập trung nhiều nghiên cứu để tìm cách hạn chế tối đa tổn thất sắc tố trình bảo quản, chế biến đồng thời tách chiết nhóm sắc tố từ loại nguyên liệu tự nhiên rẻ tiền hay tận dụng phế phụ phẩm để thu nhận nhóm sắc tố làm chất màu tổng hợp ứng dụng vào ngành công nghệ thực phẩm Đó sắc tố tự nhiên có ƣu điểm vƣợt trội hơn, chúng khơng gây độc tính cho ngƣời, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm so với sắc tố tổng hợp nhân tạo (phẩm màu), nhóm sắc tố tự nhiên lại có nhƣợc điểm dễ bị biến đổi tổn thất điều kiện môi trƣờng… Trong đồ án này, tơi có nhiệm vụ “Nghiên cứu sắc tố Chlorophyll rau biến đổi q trình bảo quản chế biến” nhằm tìm hiểu cách sâu sắc tồn diện chất tác dụng Chlorophyll, hàm lƣợng, tính chất biến đổi chúng sản phẩm rau Từ rút đƣợc biện pháp để phát huy tối đa giá trị nhóm sắc tố cơng nghệ thực phẩm PHẦN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan sắc tố rau Sắc tố hợp chất hóa học quy định màu sắc nguyên liệu sản phẩm Mỗi loại nguyên liệu rau có màu sắc đặc trƣng khác nhau, thành phần tỷ lệ hàm lƣợng nhƣ cƣờng độ màu loại sắc tố có nguyên liệu Khi ăn uống, màu sắc sản phẩm gây ấn tƣợng tốt, tạo cho ngƣời cảm giác hấp dẫn, dễ chịu, ăn uống thấy ngon hơn, thích thú nhờ tăng đƣơc mức độ tiêu hóa làm tăng giá trị dinh dƣỡng thực phẩm Chính vậy, sắc tố đƣợc xem nhƣ tiêu để đánh giá chất lƣợng cảm quan màu sắc sản phẩm thực phẩm đặc biệt sản phẩm rau Màu sắc thực phẩm trƣớc hết dùng để đánh giá nguồn gốc nguyên liệu Mỗi loại nguyên liệu thƣờng có màu sắc đặc trƣng để nhận biết, ví dụ nhƣ cà chua có màu đỏ, rau có màu xanh, bắp cải có màu trắng tím… Nhƣ màu sắc tiêu cảm quan để xem xét chất lƣợng sản phẩm Mặt khác, màu sản phẩm đƣợc hình thành trình chế biến phối trộn nhiều nguyên liệu với tạo thành dƣới tác động yếu tố kĩ thuật nhƣ nhiệt độ, pH …Ví dụ bánh mì ln có màu vàng nâu phản ứng caramen, xôi gấc có màu đỏ gấc… Khi chế biến kĩ thuật, màu sắc sản phẩm thƣờng đặc trƣng, thƣờng màu sắc bật thu hút đƣợc ngƣời tiêu dùng Ngồi tác dụng tạo màu sắc sắc tố có nhiều tác dụng sinh lý đáng quý khác nhƣ khả chống oxy hóa, ngăn ngừa ung thƣ, chữa bệnh tim mạch, cải thiện chức mắt nhiều bệnh khác, tùy theo nhóm sắc tố mà có chức riêng 2.1.1 Nhóm sắc tố tự nhiên Có nhiều quan niệm khác việc phân loại chất màu thực phẩm Do đó, việc phân loại chất màu thực phẩm khơng mang tính tuyệt đối [8] Dựa theo nguồn gốc xuất hiện, chất màu thực phẩm đƣợc phân thành: chất màu có sẵn ngun liệu, chất màu hình thành trình chế biến chất màu đƣợc thêm vào với tƣ cách phẩm màu phụ gia 5 Các sắc tố tự nhiên sắc tố có sẵn thực vật động vật đƣợc tạo nên q trình sống thích ứng với loại Sắc tố tự nhiên gồm có số nhóm chính: 2.1.1.1 Carotenoid Nhóm sắc tố màu vàng, da cam màu đỏ Carotenoid đƣợc tìm thấy khơng thực vật (cà rốt, cà chua, ớt đỏ, cam…) mà vi khuẩn, nấm, tảo động vật Cho đến nay, có 600 carotenoid đƣợc phân lập xác định Một số sắc tố tiêu biểu nhóm chất màu là: caroten (C40H56), xanthophyl (C40HnOm), capxanthin, licopen… Carotenoid bền dƣới tác dụng pH môi trƣờng chất khử, nhƣng không bền dƣới tác dụng nhiệt độ ánh sáng Carotenoid tan chất béo dung mơi hữu cơ, khơng tan nƣớc Carotenoid có khả huỳnh quang nhờ mà lƣợng ánh sáng nhóm hấp thụ truyền sang cho chlorophyll để chuyển đến tâm quang hợp Chức nhóm sắc tố hấp thụ lƣợng ánh sáng truyền sang cho chlorophyll Một chức quan trọng khác carotenoid bảo vệ chlorophyll Có thể xem carotenoid lọc ánh sáng thu bớt lƣợng tia xạ có lƣợng lớn, nhờ bảo vệ cho chlorophyll tránh bị phân huỷ chịu tác động tia xạ có lƣợng lớn Xanthophyll tham gia vào phản ứng phân li nƣớc 2.1.1.2 Flavonoid Gồm có anthocyan flavon, anthocyan sắc tố có màu từ đỏ tím tía đến xanh, có nhiều nho, cherry, bắp cải tím… Sắc tố tự nhiên có nhiều ƣu điểm trội đặc biệt hầu nhƣ khơng có tính độc hại Nhƣng lại có nhƣợc điểm lớn dễ bị biến đổi dƣới tác dụng nhiệt độ, oxy, ánh sáng, pH…và thuộc thiên nhiên thƣờng có tính hữu hạn khơng đáp ứng hết nhu cầu ngƣời Phần lớn flavonoid có màu vàng Ngồi ra, có chất màu xanh, tím, đỏ, khơng màu Flavonoid có mặt tất phận loài thực vật bậc cao, đặc biệt hoa, tạo cho hoa màu sắc rực rỡ để quyến rũ loại côn trùng giúp cho thụ phấn Trong cây, flavonoid giữ vai trò chất bảo vệ, chống oxy hoá, bảo tồn acid ascorbic tế bào, ngăn cản số tác nhân gây hại cho (vi khuẩn, virus, trùng,…), số có tác dụng điều hồ sinh trƣởng cối Là nhóm sắc tố làm cho rau có nhiều màu khác nhau, từ đỏ đến tím (nho, cà tím, bắp cải ) Màu tồn lớp vỏ số loại rau nhƣ cherries, táo mận Hình 2.1 Cấu tạo anthocyanin Về chất hóa học, anthocyanin glucoside bị thủy phân cho đƣờng anthocianidin Anthocyanin hòa tan nƣớc dễ dàng có tính sát trùng Có thể bị phá huỷ nhiệt, pH, enzym diện kim loại Màu tím xanh anthocyanin mơi trƣờng kiềm chuyển thành đỏ bổ sung acid Anthocyanin chuyển sang tím xanh phản ứng với kim loại 2.1.1.4 Chlorophyll Chlorophyll sắc tố màu xanh đƣợc tìm thấy tất xanh nhƣ loại tảo xanh 5 Đây sắc tố chịu trách nhiệm cho q trình quang hợp thực vật Nó có màu từ xanh oliu đến xanh lục thẫm tùy thuộc vào lƣợng magie kết hợp Gồm có clorofil a, b, c, d nhƣng chiếm chủ yếu clorofil a, b Clorofil có màu xanh (màu lục), gọi diệp lục tố Clorofil a có màu xanh lam, Clorofil b có màu xanh vàng Tỷ lệ hai loại 3/1 Hàm lƣợng chất diệp lục cao màu xanh đậm Clorofil đóng vai trò quan trọng trình quang hợp, nguồn chủ yếu tạo hợp chất hữu nguồn sinh oxy tự  Khi đun nóng mơi trƣờng acid bị thay tạo thành pheophytin có màu vàng úa, đơi có màu đen sẫm  Dƣới tác dụng Fe, Sn, Al, Cu Mg clorofil thay cho màu sắc khác nhau: + Fe cho màu nâu + Sn Al cho màu xám + Cu cho màu xanh sáng 2.1.2 Nhóm sắc tố tổng hợp nhân tạo Sắc tố tổng hợp nhân tạo sắc tố đƣợc tổng hợp hữu từ nguyên liệu tự nhiên Các sắc tố ổn định dƣới điều kiện môi trƣờng, đa dạng màu sắc, dễ sử dụng, bảo quản số lƣợng lớn đáp ứng đƣợc nhu cầu ngƣời, nhƣng lại có nhƣợc điểm tồn dƣ thực phẩm gây độc hại cho ngƣời tiêu dùng Trong thực phẩm sắc tố tổng hợp nhân tạo chủ yếu đƣợc sử dụng sản xuất bánh kẹo, sản xuất loại nƣớc uống giải khát, sản xuất đồ hộp, đồ hộp rau quả… Khi sử dụng phải tuân theo quy định có giới hạn liều lƣợng cho phép Trong trình chế biến bảo quản sản phẩm màu sắc thƣờng đi, bị biến đổi màu bị màu Để giữ màu sắc cho thực phẩm có biện pháp nhƣ sau [1] - Xây dựng quy trình cơng nghệ bảo tồn tối đa màu sắc tự nhiên có sẵn nguyên liệu thực phẩm Ví dụ chần rau nhanh qua nƣớc sôi để giữ màu xanh cho rau… - Tách, cô đặc, bảo quản chất màu tách từ nguyên liệu, sau dùng để nhuộm màu cho sản phẩm khác Ví dụ tách màu đỏ gấc để nhuộm xôi… - Tổng hợp nhân tạo chất màu giống nhƣ màu sản phẩm thực phẩm - Dùng biện pháp kỹ thuật để điều chỉnh phản ứng theo chiều tạo chất màu từ hợp phần có ngun liệu Ví dụ tạo màu nâu đen phản ứng oxy hóa polyphenol công nghệ sản xuất chè đen… 2.2 Sắc tố Chlorophyll 2.2.1 Giới thiệu chung Chlorophyll đƣợc phân lập lần đầu Joseph Bienaimé Caventou and Pierre Joseph Pelletiervào năm 1817 [9] Năm 1913, Richard Willstatter nhà hóa học ngƣời Đức tất lƣợng sống nhờ mặt trời Cây xanh có cách để giữ lƣợng mặt trời Năm 1919, ơng giải thích đƣợc chức chất giữ lƣợng mặt trời Chlorophyll Thực vật bậc cao có xanh tự hấp thụ đƣợc lƣợng xạ chuyển hóa thành lƣợng dự trữ thể hay gọi trình quang hợp Quá trình quang hợp sử dụng lƣợng ánh sáng mặt trời đƣợc hấp thụ chất diệp lục (chlorophyll), phân tách nƣớc thành hydro oxy sau tổng hợp thành chất hữu - chất dinh dƣỡng phục vụ cho thân chúng hầu hết sinh vật trái đất, đồng thời tạo oxy thiết lập cân Oxy-Nitơ-Cacbonic cho bầu khí Cấu trúc tổng quát chlorophyll đƣợc Hans Fischer tìm vào năm 1940 đến năm 1960 cấu trúc lập thể chlorophyll a đƣợc làm sáng tỏ hoàn toàn hầu hết lập thể chlorophyll đƣợc biết đến Năm 1967, việc giải thích lập thể lại cuối đƣợc hoàn thành Ian Fleming [10], [17] Chlorophyll d (hay f ) đƣợc công bố năm 2010 tồn vi khuẩn lam vi sinh vật hiếu khí khác có khả hình thành stromatolites [17] Chlorophyll có cơng thức phân tử C55H70O6N4Mg cấu trúc 2-formyl Tuy nhiên màu sắc thực vật, ngồi chất diệp lục (chlorophyll) cho màu xanh thực vật có diệp hồng tố (carotenoid) gồm: caroten cho màu vàng cam, xantophyll cho màu đỏ, flavonoid có màu hỗn hợp vàng, xanh, tía, đỏ, có anthocyanins cho màu đỏ đặc trƣng 2.2.2 Cấu trúc Chlorophyll Cấu trúc hoá học chlorophyll gần giống hemoglobin máu ngƣời, gồm nhóm heme gắn với nguyên tố kim loại, ngƣời nguyên tố sắt, thực vật tảo, nguyên tố magiê (Mg) thay cho nguyên tố sắt Ngƣời ta gọi chất diệp lục (chlorophyll) máu thực vật Hình 2.2 Cấu trúc hóa học chlorophyll Cấu trúc chlorophyll nhân porphyrin Nhân porphyrin vòng pyrol nối với cầu metyl tạo thành vòng khép kín (các cầu =CH- chƣa no nối vòng pyrol lại với nhau), tồn vòng porphyrin có ngun tử C, có nhóm thay chuyển hóa lẫn Vòng pyrol thứ IV trạng thái khử (giữa C7 C8 khơng có nối đơi) có gốc acid Cầu γ C nối vòng pyrol III pyrol IV tạo nên vòng khử V, vòng khơng chứa N qua gốc acid gắn vào gốc bị ester hóa rƣợu metylic, tạo thành gốc COOCH3 Giữa nhân có nguyên tử Mg tạo nên cấu trúc dạng hem, phần quan trọng định màu xanh lục diệp lục Bên cạnh vòng pyrol có vòng phụ thứ Điều đặc biệt quan trọng nhân porphyrin hình thành 10 nối đơi cách sở hoạt tính quang hố chlorophyll Từ nhân porphyrin có hai gốc rƣợu metol (CH3OH) fytol (C20H39OH) nối vào C10 C7 Có nhiều loại phân tử chloropyll Các loại chlorophyll có phần cấu trúc giống nhau, nhân porphyrin gốc rƣợu Mỗi loại chloropyll đƣợc đặc trƣng riêng nhóm bên khác tạo nên số tính chất khác Chlorophyll chất có hoạt tính hố học cao, vừa có tính acid, vừa có tính kiềm Đặc biệt chloropyll có tính chất lý học quan trọng giúp cho chúng thực chức quang hợp Tính chất lý học quan trọng chlorophyll có khả hấp thụ lƣợng sáng chọn lọc Quang phổ hấp thụ cực đại chlorophyll vùng tia xanh (λ: 430-460 nm) vùng ánh sáng đỏ (λ: 620-700 nm) Nhờ khả hấp thụ ánh sáng mạnh nên chloropyll có hoạt tính quang hoá Khi hấp thụ lƣợng từ lƣợng tử ánh sáng, lƣợng lƣợng tử làm biến đổi cấu trúc chlorophyll làm cho phân tử chlorophyll trở thành trạng thái giàu lƣợng – trạng thái kích động điện tử Ở trạng thái phân tử chlorophyll thực phản ứng quang hoá Một tính chất quan trọng khác chlorophyll có khả huỳnh quang Nhờ khả huỳnh quang mà lƣợng đƣợc truyền qua hệ sắc tố để tập trung vào hai tâm quang hợp Nhờ tính chất nên chlorophyll sắc tố có vai trò quan trọng quang hợp Chlorophyll tiếp nhận lƣợng ánh sáng truyền lƣợng ánh sáng thành lƣợng điện tử chlorophyll để biến đổi lƣợng điện tử thành lƣợng hố học tích trữ ATP cung cấp cho trình tổng hợp chất hữu 2.2.3 Phân loại 2.2.3.1.Chlorophyll a (C55H72O5N4Mg) Chlorophyll a đƣợc tìm thấy tất sinh vật nhân chuẩn đƣợc biết đến quang hợp Trong số sinh vật nhân sơ, đƣợc tìm thấy với số lƣợng lớn có vi khuẩn lam, dấu vết biến thể nhỏ chlorophyll a đƣợc tìm thấy số vi khuẩn anoxygenic, vi khuẩn lƣu huỳnh màu xanh heliobacteria, nơi mà có chức quan trọng nhƣ trung gian 2.6.5 Đóng hộp diệt huẩn Trong trình đóng hộp tiệt trùng, màu rau chuyển từ xanh lục chlorophyll sang màu sang màu xanh oliu pheophytin yêu cầu xử lí nhiệt thời gian dài để đạt yêu cầu vô trùng công nghiệp VD: 100 chlorophyll rau bina biến thành pheophytin 30 phút 121C Trong có 16 bị đơng lạnh Rau đóng hộp có màu nâu oliu pheophytin a b với pyropheophytin a b 2.6.6 Dehydrat ho sấy Thời gian sấy nhiệt độ cao dẫn tới sản phẩm chất lƣợng trình caramen hóa, phản ứng Maillard, phản ứng enzym làm màu chất màu thực phẩm nhƣ pheophytin hóa Sự pheophytin hóa xảy thực phẩm có hàm lƣợng nƣớc thấp bảo quản Sấy rau cần 80 900C, 3-7% chlorophyll chuyển thành pheophytin; sấy 100 1400C có 12-15% chuyển thành pheophytin Những mẫu sấy đƣợc giữ năm nhiệt độ thấp chứa lƣợng pheophytin cao mẫu sấy nhiệt độ cao Bảo quản lâu chlorophyll b bền chlorophyll a Điều ảnh hƣởng đến màu sản phẩm chlorophyll a có màu xanh lục chlorophyll b màu vàng xanh Chloropyll bị sấy tủ sấy 300C Phƣơng pháp sử dụng nƣớc làm tăng tính thẩm thấu màng tế bào, có lợi cho dịch chuyển nƣớc giảm thời gian sấy 2.6 Ngâm n ớc muối qu tr nh lên men Dùng giấm hay axit muối dƣa ảnh hƣởng tới việc trì màu xanh rau Khi muối dƣa, bắp cải đƣợc xắt thành miếng nhỏ đƣợc để thùng kín với áp suất thấp, cho thêm acid trƣớc loại khơng khí để giảm mạnh pH sản phẩm Trong trình lên men, ta phải tạo điều kiện thích hợp cho lên men nhƣng điều gây màu diệp lục Ở trình chế biến dầu oliu, pH thay đổi chậm, nguyên nhân làm màu chlorophyll biến đổi thành chlorophyllide sau pheophorbide Sự chuyển hóa chlorophyll thành pheophorbide tác dụng pH chua, tức môi trƣờng acid Sự biến đổi chlorophyllide chlorophyll hoạt động chlorophyllase Nếu hỗn hợp trộn có chứa axit ƣa nƣớc nhƣ acid citric, malic, acid acetic,… giữ màu xanh rau tốt hỗn hợp chứa axit kò nƣớc nhƣ acid benzoic acid kị nƣớc khuếch tán qua màng lipid lục lạp phân ly H+ tế bào 2.6.8 ự ng lạnh Đông lạnh phƣơng pháp quan trọng để giữ chất lƣợng rau thời gian bảo quản dài Hầu hết rau đƣợc tẩy trƣớc đông lạnh đê ngăn chặn màu enzym phát triển khí thối Tuy nhiên số loại nhƣ cà rốt khơng Những yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng đông lạnh là: nhiệt độ, thời gian bảo quản thay đổi nhiệt độ kho thời gian bảo qủan tăng nhiệt độ đông lạnh tối thiểu -25 đến -400C Sự màu chất màu thực phẩm liên quan đến nhiệt độ bảo quản, loại rau đƣợc xử lý, bƣớc chuẩn bị cần thiết ngũ cốc, ƣu tiên cho tẩy đông lạnh Buckle Edwards (1970), theo dõi trình màu chlorophyll đậu đƣợc tẩy bảo quản -90C N2 suốt 20 tháng (Hình 2.9) Lƣợng chlorophyll giảm; chlorophyllide, pheophytin, pheophorbide tăng Tuy nhiên tăng không giải thích đƣợc lƣợng bị Nguyên nhân hoạt động enzym chlorophilase, oeroxidase, lipoxygenase Hình 2.9: uá trình màu Chlorophyll đ u t y bảo quản -90C N2 suốt 20 tháng 2.7 Các phương pháp xác định chlorophyll từ rau 17 Có phƣơng pháp chủ yếu để xác định hàm lƣợng chlorophyll + Phƣơng pháp trắc quang + Phƣơng pháp huỳnh quang + Phƣơng pháp sắc kí lỏng hiệu ( HPLC) + Phƣơng pháp điện hóa Phƣơng pháp huỳnh quang có độ nhạy cao phƣơng pháp trắc quang, mẫu có hàm lƣợng chlorophyll nhỏ, phƣơng pháp huỳnh quang ƣu tiên đƣợc sử dụng Phƣơng pháp HPLC với thiết bị phức tạp nhƣng dựa nguyên tắc phƣơng pháp huỳnh quang trắc quang Phƣơng pháp điện hóa xác định chlorophyll cực phổ tuần hồn trực tiếp thơng qua điện cực màng carbon thu đƣợc mũi đơn thuận nghịch oxy hóa cực dƣơng EV = +400 mV, điện cực so sánh Ag/AgCl Trong trình nghiên cứu, thƣờng sử sụng phƣơng pháp huỳnh quang trắc quang để xác định lƣợng chlorophyll 2.7.1 Ph ơng ph p huỳnh quang 2.7.1.1 Phương pháp đo trực tiếp Phƣơng pháp cho phép xác định chlorophyll phiêu sinh vật mà không cần chiết hay xử lí hóa học Phƣơng pháp đo huỳnh quang trực tiếp thực theo cách: - Đo dòng chảy liên tục áp dụng cho giám sát môi trƣờng - Đo mẫu nƣớc riêng lẻ trƣờng phòng thí nghiệm Thiết bị cho phƣơng pháp đo trực tiếp máy đo huỳnh quang trƣờng 10-AU hay máy huỳnh quang cho phòng thí nghiệm DT-700 2.7.1.2 Phương pháp ngâm chiết (gián tiếp) Các phép đo huỳnh quang dung môi ngâm chiết từ tế bào bị phá vỡ thƣờng đƣợc dùng để xác định lƣợng tuyệt đối chlorophyll diện lƣợng sản phẩm chlorophyll bị phân hủy pheophytin Trong trình chiết tách để xác định chlorophyll phƣơng pháp ngâm chiết thƣờng dùng loại dung môi sau: acetone, ethanol, methanol DMSO (Dimethyl sulfoxide) Cho dù dùng dung mơi chlorophyll khơng ổn định có mặt acid ánh sáng Lƣợng vết acid làm cho chlorophyll chuyển thành pheophitin tƣơng ứng Vì vậy, dụng cụ phải đƣợc trung hòa đảm bảo khơng có acid Ánh sáng mặt trời hay ánh sáng huỳnh quang làm chlorophyll phân hủy nhanh Do cần tiến hành thí nghiệm ánh sáng dịu dụng cụ chứa cản sáng Nên nghiền mẫu trƣớc chiết có nghiên cứu cho thấy nghiền mẫu trƣớc chiết làm tăng lƣợng chlorophyll tách đƣợc từ – 60% Một số thử nghiệm sử dụng dung mơi DMSO khơng cần nghiền 2.7.2 Ph ơng ph p trắc quang Nguyên tắc: dạng chlorophyll a, b, c, d ngâm chiết dung môi acetone, ethanol, methanol DMSO Mỗi loại chlorophyll có phổ hấp thu ánh sáng đặc trƣng với peak hấp thu riêng Phần ngâm chiết dung mơi đƣợc phân tích máy so màu tƣơng ứng với peak Phép xác định chlorophyll phƣơng pháp trắc quang bao gồm trình: phá vỡ tế bào ngâm chiết chlorophyll, sau đo độ hấp thụ bƣớc sóng  Ƣu nhƣợc điểm việc xác định chlorophyll a phƣơng pháp trắc quang huỳnh quang: - Độ nhạy: phƣơng pháp huỳnh quang có độ nhạy lớn 1000 lần Xử lí mẫu cho phƣơng pháp huỳnh quang dùng kĩ thuật ngâm chiết tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp trắc quang nhƣng có độ nhạy cao lƣợng mẫu sử dụng - Tốc độ: phƣơng pháp trắc quang phải đo mẫu vài bƣớc sóng, phƣơng pháp huỳnh quang cần đo bƣớc sóng - Chọn bƣớc sóng đo: với máy huỳnh quang kết đo không phụ thuộc vào việc chọn bƣớc sóng - Cuvet: phƣơng pháp huỳnh quang khơng phụ thuộc nhiều vào vị trí nhƣ tƣơng thích cuvet 2.7.3 Một số loại dung m i chi t chlorophyll  Acetone Dung môi acetone đƣợc sử dụng rộng rãi hai phƣơng pháp trắc quang huỳnh quang Đối với phƣơng pháp trắc quang cần ly tâm để loại bỏ ảnh hƣởng độ đục dung dịch, nhƣng với phƣơng pháp huỳnh quang bỏ qua kĩ thuật khơng nhạy với độ đục mức độ bình thƣờng Nếu mẫu trắng (blank) có giá trị đo huỳnh quang cao xét giá trị cho máy huỳnh quang dung mơi acetone trắng, có nghĩa acetone bị nhiễm bẩn Sự nhiễm bẩn thông thƣờng sánh dầu từ trình chế tạo bình chứa kim loại  Methanol Methanol có hiệu acetone vài trƣờng hợp Phƣơng pháp đo huỳnh quang trực tiếp khơng cần độ xác cao hàm lƣợng pheophytin thấp Khi cần độ xác cao pheophytin có mặt với lƣợng đáng kể, dịch chiết methanol đƣợc làm khô chuyển sang acetone 90% Phổ pheophitin a b nhạy với pH môi trƣờng dung môi methanol nhƣng không nhạy dung môi acetone 90% nên xác định đƣợc lƣợng chlorophyll chuẩn xác phƣơng pháp trắc quang nhƣ phƣơng pháp đo huỳnh quang  DMSO (dimethyl sunfoxide) Dung mơi có hiệu ngâm chiết loại tảo nâu, loại tảo khó tách chiết chlorophyll dung môi khác Dung môi cho phép ngâm chiết hầu nhƣ hồn tồn loại tảo, chúng khơng để lại chút sắc tố bã thải DMSO có khả phá vỡ thể hạt bên cấu trúc màng tảo nâu tảo lam  Ethanol Ethanol đƣợc xem dung môi chiết tách tốt, sử dụng để đánh giá chlorophyll sinh khối vi tảo Ngồi ethanol có hiệu trình chiết tách định lƣợng sắc tố từ tế bào tự dƣỡng so với acetone 2.8 Các phương pháp tách chiết chlorophyll 2.8.1 Cơ sở lý thuy t ph ơng ph p t ch chi t chlorophyll 13, 17 Do nhân Mg vòng pyron mang tính tan nƣớc kết hợp với protein màng, dài cacbon gốc rƣợu phytol lại mang tính kị nƣớc hƣớng tới cấu trúc lipid màng tilacoit, nên phân tử chlorophyll chủ yếu hòa tan dung môi hữu Tuy nhiên để tách tốt chlorophyll khỏi lá, ngƣời ta không dùng ether petrol hay benzen mà dùng cồn acetone pha với nƣớc để tách đƣợc hết phân tử chlorophyll từ Các sắc tố thuộc nhóm carotenoit đƣợc chiết tách theo phƣơng pháp Chlorophyll tách rời khỏi phức hệ sắc tố có khả hoạt động quang hóa, tức có khả bị kích thích ánh sáng làm đƣợc vai trò chuyển H+ e trung gian Hiện tƣợng gọi tính chất cảm quang chlorophyll 2.8.2 Quy tr nh t ch chi t Chlorophyll [10] Chlorophyll dùng làm phẩm màu phụ gia thực phẩm thƣờng dạng: Magiê chlorophyll Magiê phaeophytin Thu đƣợc cách chiết cỏ, cỏ linh lăng, tầm ma nguyên liệu thực vật khác với dung môi phù hợp nhƣ: aceton, dicloromethan, methanol, ethanol, propan-2-ol hexan Sau loại dung môi thu đƣợc sản phẩm gồm thành phần màu phaeophytin magiê chlorophyll Sản phẩm sau chiết loại dung môi chứa chất màu khác nhƣ carotenoid, sáp chất béo có nguồn gốc từ nguyên liệu Để thu đƣợc chất màu tinh khiết ngƣời ta sử dụng phƣơng pháp kết tinh lại [11] Hình 2.10 Rong mứt Quá trình tách chiết chlorophyll từ Rong Mứt (Porphyra.sp) với hệ dung môi (ethanol, methanol, aceton) đƣợc tiến hành nhƣ sau: Rong khô Ngâm lần Ngâm lần Ngâm lần Làm nƣớc CaCO3 (250-750 mg) Xay (5 phút) Acetone, methanol, Hòa trộn ethanol Ủ (40C/ 16-24h) Ly tâm 6000 vòng/phút 10 phút Cơ đặc Dịch chlorophyll Hình 2.11 Sơ đồ tách chiết chlorophyll từ rong mứt - Cho 3g rong khô đƣợc ngâm với 1000 ml nƣớc cất (D.W) để loại bỏ sắc tố phycoerythrin tạp chất tan nƣớc khác Sau giờ, rong đƣợc vớt cho vào 1000 ml D.W Công đoạn đƣợc tiến hành lần liên tiếp - Sau đó, rong đƣợc vớt để nƣớc hoàn toàn - Tiếp theo, rong đƣợc cho vào máy xay với lƣợng D.W xác định (nhiệt độ – 100C) đƣợc xay phút CaCO3 đƣợc bổ sung trƣớc xay với lƣợng xác định (250 – 750 mg) - Sau đó, dịch xay đƣợc đổ cốc thủy tinh đƣợc bổ sung dung môi (acetone, methanol, ethanol) cho nồng độ dung môi sau đạt tỉ lệ phần trăm xác định (70 – 90%) thể tích cuối đạt 100 ml Cốc thủy tinh đƣợc bọc kín đƣợc giữ điều kiện tối nhiệt độ 40C thời gian thích hợp (16 – 24 giờ) - Dịch thu đƣợc sau chiết đƣợc đem ly tâm 6000 vòng/phút 10 phút Dịch đƣợc thu hồi để cô đặc để tạo thành chlorophyll dạng cao Nếu sản phẩm yêu cầu độ tinh khiết cao cóa thể dùng phƣơng pháp sắc ký cột kết tinh 2.9 Một số ứng dụng chlorophyll vào thực phẩm 2.9.1 Trong c ng nghiệp thực phẩm[11] Trong thực phẩm Chlorophyll chất màu thực phẩm (E140), đƣợc sử dụng để bổ sung số sản phẩm bánh kẹo, súp, sốt, sản phẩm trái cây, nƣớc chấm, mứt, nƣớc giải khát dầu thực vật để tăng giá trị cảm quan Chlorophyll dẫn xuất đƣợc biết đến chất có hoạt động chống oxy hóa Viêc tiêu thụ loại rau lá, giàu chlorophyll dẫn xuất nhƣ chlorophyllin, có liên quan đến việc giảm số loại bệnh ung thƣ Vì việc áp dụng chế độ giàu chlorophyll giúp trì hỗn ngăn ngừa khởi đầu số bệnh nhƣ ung thƣ, biểu lão hóa đƣợc gây gốc tự do.Các ngiên cứu dẫn xuất chlorophyll có hoạt tính chống oxy hóa nhƣ vitamin C Chúng ức chế q trình hydroperoxide từ oxy hóa acid linoleic bảo vệ ty thể khỏi công gốc tự loại phản ứng oxy hóa khác.Theo đó, dẫn xuất chlorophyll a cho thấy có khả bắt gốc tự hiệu dẫn xuất từ chlorophyll b Hơn nữa, dẫn xuất kim loại tự chlorophyll nhƣ chlorin, pheophytin, pyropheophytin cho thấy có khả chống oxy hóa thấp dẫn xuất kim loại nhƣ Mg-chlorophyll, Zn-pheophytins, Zn-pyropheophytins Cu- chlorophyllins 2.9.2 Một số ứng dụng h c 2.9.2.1 Trong Y học [12] Trong y học, chlorophyll đƣợc xem nhƣ thành phần cho phần ăn kiêng để chữa bệnh Chlorophyllin dẫn xuất kim loại chlorophyll, có tiềm phòng chống chất gây ung thƣ từ thức ăn bị thiu mốc nhƣ hydrocarbon mạch vòng, aflatoxin Chlorophyll dẫn xuất đƣợc sử dụng nhƣ chất cảm thụ ánh sáng để diệt tế bào ung thƣ chống virus, chất kháng bổ thể, chất chữa vết thƣơng khử mùi hôi Chlorophyll ức chế phát triển vi khuẩn, kích thích việc phục hồi mơ bị hƣ hại bảo vệ ngƣời khỏi chất gây ung thƣ Chlorophyll giúp cho tiêu hóa tốt làm cho da thêm đẹp Chlorophyll làm tăng chức tim, hệ huyết quản, phổi chức phụ nữ Chlorophyll đƣợc dùng tốt trƣờng hợp thiếu máu, huyết áp không bình thƣờng có nguy dẫn đến xơ vữa động mạch Nó kích thích trạng thái nhu động: hồn thiện hệ thống ruột non, giảm hàm lƣợng ure – nhƣ thuốc lợi tiểu 2.9.2.2 Trong công nghiệp tiêu dùng [15] Chlorophyll đƣợc bổ sung kem đánh (chống miệng, chống sâu răng), xà phòng (kháng nấm, kháng khuẩn), nhuộm màu nƣớc hoa, mỹ phẩm PHẦN KẾT LUẬN Màu sắc tiêu bắt buộc quan trọng đánh giá chất lƣợng sản phẩm thực phẩm Một sản phẩm có màu sắc đẹp góp phần lôi kéo ý khách hàng Màu sắc sản phẩm trƣớc hết phản ánh nguồn gốc nguyên liệu hay nói cách khác có sẵn thân nguyên liệu thực vật, động vật Khi đánh giá chất lƣợng loại thực phẩm ngƣời ta vào màu sắc tự nhiên nguyên liệu để xem xét chất lƣợng sản phẩm Tuy nhiên, nhóm chất màu khơng bền, dễ bị biến đổi dƣới tác động điều kiện khác nhƣ nhiệt độ, ánh sáng, pH, oxy không khí Vì vậy, q trình sản xuất bảo quản thực phẩm, ngƣời ta ln tìm cách để bảo tồn lƣợng chất màu tự nhiên vốn có nguyên liệu Qua trình nghiên cứu giúp em hiểu rõ chất màu chlorophyll, tính chất, đặc điểm, ứng dụng biến đổi sản phẩm thực phẩm Từ rút đƣợc biện pháp làm giảm biến đổi chế biến kỹ thuật phù hợp để giữ màu sắc đặc trƣng sản phẩm Cũng nhờ q trình tìm hiểu mà em có thêm nhiều kinh nghiệm viết dịch thuật hơn, kỹ tìm, đọc, chắt lọc tài liệu Qua cho em đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô giúp đỡ hƣớng dẫn cho em, đặc biệt cho em gửi lời cảm ơn cô Nguyễn Thị Diễm Hƣơng, giáo viên hƣớng dẫn nhiệt tình hƣớng dẫn em để hồn thành tốt đồ án TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Đỗ Thị Bích Thủy, Bài giảng hóa sinh thực phẩm1, Trƣờng Đại Học Nông Lâm Huế, 2011 [2] Nguyễn Duy Thịnh, Bài giảng phụ gia thực ph m, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2009 [3] Nguyễn Chí Linh, Bài giảng phụ gia sản xuất thực ph m, Trƣờng Cao đẳng cộng đồng Kiên Giang, 2007 [4] Nguyễn Thùy Linh Lê Phạm Công Hoang, Ảnh hưởng số yếu tố lên trình tách chiết chlorophyll từ rong mứt (Porphyra sp.), Khoa Thủy sản, trƣờng Đại học Nơng lâm Tp Hồ Chí Minh [5] Trƣơng Thị Mỹ Linh, Phụ gia chế biến thực ph m, Đại học Cơng nghệ Sài Gòn, 2010 [6] uy chu n kỹ thu t quốc gia phụ gia thực ph m – ph m màu, QCVN 410:2010/BYT Tiếng Anh [7] Yuan-Kun Lee, Hee-Peng KHNG, Natural color additives, Nation University of Singapore [8] Douglas B MacDougall, Colour in food, woodhead publishing limited, Cambridge England [9] Delépine, Marcel, (September 1951), Joseph Pelletier and Joseph Caventou, Journal of Chemical Education, 28 (9), 454 [10] Fleming Ian, (14 October 1967), Absolute Configuration and the Structure of Chlorophyll, nature 216 (5111), 151–152 Trang Web [11].http://fof.hcmuaf.edu.vn/data/file/58_%20NT%20Linh-DHNLzTach%20chiet%20chlorophyll.pdf] [12] http://www.lifecare.com.vn/news.aspx?tab0=3&tab1=4&id=15 [13].http://doan.edu.vn/do-an/luan-van-nghien-cuu-xac-dinh-chlorophyll-a-bang phuong-phap-huynh-quang-ung-dung-cho-phan-tich-mau-nuoc-mat-va-so-sanh5624 [14].http://tai-lieu.com/tai-lieu/de-tai-chlorophyll-va-nhung-bien-doi-trong-chebien-va-bao-quan-thuc-pham-7554/ [15].http://www.docs.vn/vi/sinh-hoc-38/27404-san-xuat-chat-mau-tu-phelieu.html) [16].http://123doc.vn/document/41518-nhung-sac-to-quang-hop-cau-truc-vaquang-pho-hoc.htm [17] http://www.kilobooks.com/showthread.php?t=319480-Nghiên-cứu-chiết- xuất-dịch-chlorophyll-chống-oxy-hóa-từ-lbắp?referrerid=388746 ... vật có chứa chlorophyll d nhƣ sắc tố chính, chứa chlorophyll a sắc tố bilin Chlorophyll d động lực cấu trúc trung gian chlorophyll a bacteriochlorophyll a, mà đƣợc gợi ý nó, sắc tố có liên quan,... rút đƣợc biện pháp để phát huy tối đa giá trị nhóm sắc tố cơng nghệ thực phẩm PHẦN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan sắc tố rau Sắc tố hợp chất hóa học quy định màu sắc nguyên liệu sản phẩm Mỗi... propan-2-ol hexan) Chlorophyll phức đồng bền màu so với chlorophyll 6 Hình 2.5 Cấu tạo Chlorophyll phức đồng Chlorophylphức đồng chlorophyll phức đồng Muối natri/kali chlorophyll phức đồng Sản phẩm