Khảo sát ảnh hưởng của hệ dung môi, phương pháp và nhiệt độ trích ly đến mật độ và độ bền màu của anthocyanin từ bắp cải tím

Khảo sát ảnh hưởng của hệ dung môi, phương pháp và nhiệt độ trích ly đến mật độ và độ bền màu của anthocyanin từ bắp cải tím

Luận văn tốt nghiệp khóa 29 -2008 Trường Đại Học Cần Thơ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

 TRỊNH KIM VẸN KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ DUNG MÔI, PHƯƠNG PHÁP VÀ NHIỆT ĐỘ TRÍCH LY ĐẾN MẬT ĐỘ & ĐỘ BỀN MÀU CỦA ANTHOCYANIN TỪ BẮP CẢI TÍM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã ngành 08 Người hướng dẫn DƯƠNG THỊ PHƯỢNG LIÊN Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng i Luận văn tốt nghiệp khóa 29 -2008 Trường Đại Học Cần Thơ LỜI CẢM TẠ Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại Học Cần Thơ, đặc biệt quý thầy cô môn Công Nghệ Thực Phẩm quan tâm, dạy dỗ truyền đạt kiến kiến thức quý báo suốt thời gian theo học trường Đặc biệt xin chân thành cảm ơn cô Bùi Thị Quỳnh Hoa quan tâm, dạy dỗ truyền đạt kiến thức q báo cho tơi suốt khóa học Dương Thị Phượng Liên tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt khóa luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn bạn lớp Cơng Nghệ Thực Phẩm khóa 29 sẵn sàng giúp đỡ, động viên suốt thời gian qua Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng ii Luận văn tốt nghiệp khóa 29 -2008 Trường Đại Học Cần Thơ TĨM LƯỢC Chất màu anthocyanin có bắp cải tím chiết tách hệ dung mơi phân cực Nội dung đề tài tiến hành nghiên cứu khả chiết tách anthocyanin từ bắp cải tím sử dụng hệ dung môi khác nhau: hệ dung môi ethanol – nước, hệ dung môi ethanol – HCl(1%) – nước, hệ dung môi acid citric – HCl (1%), hệ dung môi NaHSO3 – HCl (1%) Kết thu hệ dung môi NaHSO3 – HCl (1%) hàm lược anthocyanin thu cao Với phương pháp khảo sát: phương pháp trích có hỗ trợ sóng siêu âm phương pháp trích thơng thường với số lần trích khác nhau: lần, hai lần ba lần cho hệ dung môi NaHSO3 – HCl (1%) Kết cho thấy trích phương pháp có hỗ trợ sóng siêu âm với số lần trích lần hàm lượng anthocyanin thu cao Cuối nghiên cứu nhiệt độ ( 30 oC, 35 oC) thời gian trích ly (30 phút, 45 phút 60 phút) để thu anthocyanion có hàm lượng cao Kết trích ly nhiệt độ 30oC thời gian 30 phút hàm lượng anthocyanin thu tương đối cao Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng iii Luận văn tốt nghiệp khóa 29 -2008 Trường Đại Học Cần Thơ MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ i TÓM LƯỢC iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH HÌNH vi DANH SÁCH HÌNH vi DANH SÁCH BẢNG vii PHỤ LỤC viii Xác định hàm lượng anthocyanin dịch trích theo phương pháp pH vi sai viii Phương pháp xác định độ bền màu ix Phương pháp xử lý số liệu ix KẾT QUẢ THỐNG KÊ x CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu 2.1.1 Chất màu 2.1.2 Anthocyanin Hình 2: Sơ đồ chuyển đổi màu sắc anthocyanin theo pH môi trường 2.1.3 Một số loại rau chứa chất màu anthocyanin 2.1.4 Giới thiệu nguyên liệu bắp cải 2.2 Phương pháp trích ly 11 2.2.1 Trích ly chất lỏng 11 2.2.2 Trích ly chất rắn 13 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình trích ly 13 2.3 Sóng siêu âm 14 2.3.1 Sóng siêu âm có cường độ lớn 14 2.3.2 Ứng dụng sóng siêu âm thực tế 16 2.3.3 Ứng dụng sóng âm thực phẩm 16 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 19 3.1 Phương tiện thí nghiệm 19 3.1.1 Nguyên liệu 19 3.1.2 Dụng cụ - Thiết bị 19 3.1.3 Hóa chất 19 3.2 Phương pháp nghiên cứu 19 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng hệ dung mơi đến khả trích ly anthocyanin 19 3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng phương pháp số lần trích ly đến mật độ độ bền màu anthocyanin dịch trích 21 3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thời gian trích ly đến mật độ độ bền màu anthocyanin dịch trích 23 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26 4.1 Ảnh hưởng hệ dung mơi đến khả trích ly anthocyanin 26 4.2 Ảnh hưởng số lần trích phương pháp trích đến hàm lượng anthocyanin 30 4.3 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến hàm lượng anthocyanin trích ly 35 Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng iv Luận văn tốt nghiệp khóa 29 -2008 Trường Đại Học Cần Thơ CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 39 5.1 Kết luận 39 5.2 Đề nghị 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng v Luận văn tốt nghiệp khóa 29 -2008 Trường Đại Học Cần Thơ DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Cấu trúc aglucon anthocyanin Hình 2: Sơ đồ chuyển đổi màu sắc anthocyanin theo pH môi trường Hình 3: Cải bắp Hình 4: Bắp cải tím 10 Hình 5: Sơ đồ trích ly theo đoạn 12 Hình 6: Sơ đồ trích ly theo nhiều đoạn giao dòng 12 Hình 7: Sơ đồ trích ly liên tục nhiều đoạn nghịch dòng 12 Hình 8: Đồ thị hàm lượng anthocyanin sau trích bảo quản hệ dung môi 27 Hình 9: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ phương pháp trích, số lần trích đến hàm lượng anthocyanin thu 32 Hình 10: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng số lần trích, phương pháp trích đến hàm lượng % màu anthocyanin lại sau 24 giữ điều kiện thường 33 Hình 11: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng số lần trích, phương pháp trích đến hàm lượng % màu anthocyanin cịn lại sau 24 giữ điều kiện tối 34 Hình 12: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng số lần trích, phương pháp trích đến hàm lượng % màu anthocyanin lại sau 24 gia nhiệt 95oC, 15 phút 34 Hình 13: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ thời gian trích, nhiệt độ trích đến hàm lượng anthocyanin thu 36 Hình 14: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nhiệt độ thời gian trích đến hàm lượng % anthocyanin cịn lai sau 24 giữ điều kiện bình thường 37 Hình 15: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nhiệt độ thời gian trích đến hàm lượng % anthocyanin lai sau 24 giữ điều kiện tối 38 Hình 16: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nhiệt độ thời gian trích đến hàm lượng % anthocyanin lai sau 24 giữ điều kiện đun 95oC 38 Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng vi Luận văn tốt nghiệp khóa 29 -2008 Trường Đại Học Cần Thơ DANH SÁCH BẢNG Bảng1: Một số loại anthocyanin phổ biến Bảng 2: Thành phần hóa học bắp cải tím 11 Bảng 3: Các phương pháp phân tích xử lý số liệu 25 Bảng Kết thống kê hàm lượng anthocyanin (%) sau trích bảo quản hệ dung môi 26 Bảng Kết thống kê % anthocyanin cịn lại bảo quản dung mơi trích ly điều kiện khác 27 Bảng 6: Ảnh hưởng thời gian bảo quản đến anthocyanin 29 Bảng 7: Ảnh hưởng nhiệt độ đến anthocyanin 29 Bảng 8: Ảnh hưởng ánh sáng đến anthocyanin 30 Bảng 9: kết thống kê ảnh hưởng phương pháp trích đến hàm lượng anthocyanin trích ly 31 Bảng 10: Kết thống kê ảnh hưởng số lần trích đến hàm lượng anthocyanin trích ly 31 Bảng 11: Kết thống kê ảnh hưởng nhiệt độ trích đến hàm lượng anthocyanin trích ly 35 Bảng 12 Kết thống kê ảnh hưởng thời gian trích đến hàm lượng anthocyanin trích ly 36 Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng vii Luận văn tốt nghiệp khóa 29 -2008 Trường Đại Học Cần Thơ PHỤ LỤC Xác định hàm lượng anthocyanin dịch trích theo phương pháp pH vi sai Dựa nguyên tắc: chất màu anthocyanin thay đổi theo pH Tại pH = anthocyanin tồn dạng oxonium flavium có độ hấp thụ cực đại, cịn pH = 4.5 chúng lại dạng carbinol không màu Đo mật độ quang mẫu pH = pH = 4.5 bước sóng hấp thụ cực đại, so với độ hấp thụ bước sóng 700 nm Dựa cơng thức định luật Lambert-Beer Io = ε l.C (1) I Io Trong đó: lg đặc trưng cho mức độ ánh sáng yếu dần qua dung dịch hay I lg gọi mật độ quang, ký hiệu A I: Cường độ ánh sáng sau qua dung dịch I0: Cường độ ánh sáng chiếu vào dung dịch C: Nồng độ chất nghiên cứu, mol/l l: Chiều dày lớp dung dịch mà ánh sáng qua ε: Hệ số hấp thụ phân tử, mol-1 cm-1 Xác định lượng anthocyanin theo công thức a= A.M K V ; g (2) ε l Trong đó: A = (Aλmax.pH=1 – A700nm.pH=1) - (Aλmax.pH= 4,5 – A700nm.pH= 4,5) Aλmax, A700nm: Độ hấp thụ bước sóng cực đại 700nm, pH =1 pH = 4.5 a: Lượng anthocyanin, g M: Khối lượng phân tử anthocyanin, g/mol l: Chiều dày cuvet, cm K: Độ pha lỗng V: Thể tích dịch chiết, l Từ tính hàm lượng anthocyanin theo phần trăm: % Anthocyanin toàn phần = a 100% (3) m 100 − w).10 − ( Trong đó: a: Lượng anthocyanin tính theo cơng thức (2), g m: Khối lượng nguyên liệu ban đầu, g w: Độ ẩm nguyên liệu, % Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng viii Luận văn tốt nghiệp khóa 29 -2008 Trường Đại Học Cần Thơ Phương pháp xác định độ bền màu Để nghiên cứu độ bền màu anthocyanin tách từ bắp cải, tiến hành đo độ hấp thụ bước sóng hấp thụ cực đại mẫu trước sau gia nhiệt Độ bền màu thể phần trăm màu cịn lại so với ban đầu, xác định theo cơng thức: % Màu lại = A 100% A1 Trong đó: A độ hấp thụ mẫu thời điểm đo xác định A1 độ hấp thụ mẫu bước sóng hấp thụ cực đại ban đầu với mẫu nghiên cứu Phương pháp xử lý số liệu Số liệu thu thập xử lý chương trình phần mềm thống kê STAGRAPHICS PLUS 4.0, R phần mềm Excel Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng ix Luận văn tốt nghiệp khóa 29 -2008 Trường Đại Học Cần Thơ KẾT QUẢ THỐNG KÊ Thí nghiệm ảnh hưởng hệ dung môi đến hàm lượng anthocyanin trích ly ANOVA Table for Anthocyan by DM Analysis of Variance Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 0.675564 0.225188 134.58 0.0000 Within groups 0.0284449 17 0.00167323 Total (Corr.) 0.704009 20 Multiple Range Tests for Anthocyan by DM -Method: 95.0 percent LSD DM Count Mean Homogeneous Groups -Ethanol - H2O 0.630105 X Acid Citric - 0.820545 X Ethanol - HCl 0.846664 X NaSO3 - HCl 1.08683 X -Contrast Difference +/- Limits -Acid Citric - - Ethanol - H2O *0.19044 0.0540929 Acid Citric - - Ethanol - HCl -0.0261195 0.061025 Acid Citric - - NaSO3 - HCl *-0.266287 0.055708 Ethanol - H2O - Ethanol - HCl *-0.216559 0.0540929 Ethanol - H2O - NaSO3 - HCl *-0.456727 0.0480142 Ethanol - HCl - NaSO3 - HCl *-0.240168 0.055708 -* denotes a statistically significant difference ANOVA Table for Antho 95C by DM Analysis of Variance Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 0.859559 0.28652 68.80 0.0000 Within groups 0.0707945 17 0.00416438 Total (Corr.) 0.930354 20 Multiple Range Tests for Antho 95C by DM -Method: 95.0 percent LSD DM Count Mean Homogeneous Groups -Ethanol - H2O 0.522671 X Ethanol - HCl 0.755493 X Acid Citric - 0.783584 X NaSO3 - HCl 1.03788 X -Contrast Difference +/- Limits -Acid Citric - - Ethanol - H2O *0.260913 0.0853371 Acid Citric - - Ethanol - HCl 0.0280907 0.0962733 Acid Citric - - NaSO3 - HCl *-0.254295 0.0878851 Ethanol - H2O - Ethanol - HCl *-0.232822 0.0853371 Ethanol - H2O - NaSO3 - HCl *-0.515208 0.0757474 Ethanol - HCl - NaSO3 - HCl *-0.282386 0.0878851 -* denotes a statistically significant difference Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng x ... pháp số lần trích ly đến mật độ độ bền màu anthocyanin dịch trích 21 3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thời gian trích ly đến mật độ độ bền màu anthocyanin dịch trích ... QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26 4.1 Ảnh hưởng hệ dung môi đến khả trích ly anthocyanin 26 4.2 Ảnh hưởng số lần trích phương pháp trích đến hàm lượng anthocyanin 30 4.3 Ảnh hưởng nhiệt độ. .. 3.2 Phương pháp nghiên cứu 19 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng hệ dung môi đến khả trích ly anthocyanin 19 3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng phương pháp