NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của CATECHIN, CHITOSAN và CHONDROITIN SULFATE đến độ bền màu của ANTHOCYANIN từ HIBISCUS SABDARIFFA l

Anthocyanin là một trong các nhóm hợp chất polyphenol thường gặp trong thực vật, phần lớn các chất anthocyanin có màu tím, đỏ hoặc xanh. Anthocyanin là một nhóm sắc tố thực vật có vai trò rất lớn trong việc tạo ra màu sắc của nhiều loại hoa quả. Bên cạnh đó, anthocyanin còn được quan tâm đến nhờ khả năng chống oxy hóa, hạn chế sự suy giảm sức đề kháng, làm bền thành tim mạch, chống viêm và hạn chế sự phát triển của các tế bào ung thư. Tuy nhiên việc ổn định màu sắc của anthocyanin dưới tác động của nhiều yếu tố môi trường là một vấn đề rất khó khăn. Vì vậy, nghiên cứu này nhằm đưa ra được một giải pháp tăng tính ổn định của chế phẩm anthocyanin nhờ sự kết hợp của catechin và phức hợp polyelectrolyte giữa chitosan và chondroitin sulfate (PECs). Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ catechin là 1.5%, tỉ lệ catechinanthocyanin 3:7 (vv), chitosan với nồng độ 2%, chondroitin sulfate với nồng độ

Hội thảo khoa học Khoa Công nghệ Thực phẩm 2020 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CATECHIN, CHITOSAN VÀ CHONDROITIN SULFATE ĐẾN ĐỘ BỀN MÀU CỦA ANTHOCYANIN TỪ HIBISCUS SABDARIFFA L Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP Hồ Chí Minh TĨM TẮT Anthocyanin nhóm hợp chất polyphenol thường gặp thực vật, phần lớn chất anthocyanin có màu tím, đỏ xanh Anthocyanin nhóm sắc tố thực vật có vai trị lớn việc tạo màu sắc nhiều loại hoa Bên cạnh đó, anthocyanin cịn quan tâm đến nhờ khả chống oxy hóa, hạn chế suy giảm sức đề kháng, làm bền thành tim mạch, chống viêm hạn chế phát triển tế bào ung thư Tuy nhiên việc ổn định màu sắc anthocyanin tác động nhiều yếu tố môi trường vấn đề khó khăn Vì vậy, nghiên cứu nhằm đưa giải pháp tăng tính ổn định chế phẩm anthocyanin nhờ kết hợp catechin phức hợp polyelectrolyte chitosan chondroitin sulfate (PECs) Kết nghiên cứu cho thấy nồng độ catechin 1.5%, tỉ lệ catechin/anthocyanin 3:7 (v/v), chitosan với nồng độ 2%, chondroitin sulfate với nồng độ 3%, tỉ lệ chitosan/chondroitin sulfate 1:1 (v/v) thứ tự bổ sung chất vào dịch anthocyanin anthocyanin/catechin/PECs cho kết phù hợp nâng cao độ bền màu chế phẩm dạng bột 11.7 tháng Từ khóa: Anthocyanin, catechin, chitosan, chondroitin sulfate, Hibiscus sabdariffa L ĐẶT VẤN ĐỀ Anthocyanin xuất nhiều loại trái rau quả, ngày quan tâm đáng kể ngành công nghiệp thực phẩm ứng dụng tiềm chúng chất màu tự nhiên dược phẩm Anthocyanin có tác dụng việc ngăn ngừa số bệnh mãn tính bệnh tim, ung thư vú viêm , liên quan đến khả hoạt động chất chống oxy hóa hệ thống sinh học Tuy nhiên, ứng dụng thương mại anthocyanin để làm chất tạo màu dược phẩm bị hạn chế tính ổn pH, nhiệt độ, diện ánh sáng, ion kim loại, enzyme, oxy, axit ascorbic, đường chất dẫn đến phân hủy Suy thoái anthocyanin dẫn đến phai màu từ màu đỏ sang màu vàng màu nâu, làm giảm chất lượng sản phẩm ảnh hưởng tiêu cực đến chấp nhận người tiêu dùng Các hợp chất catechin biết đến nguồn chống ung thư chống oxy hóa tiềm Bên cạnh đó, nghiên cứu cho thấy catechin có tác dụng tăng cường ổn định màu sắc anthocyanin, thay đổi màu sắc cho hình thành loạt hợp chất có màu sắc cao Chitosan loại polymer tự nhiên có khả tự phân hủy Sự hình thành gel chitosan thu tương tác chitosan với polyphosphate, sulfate glutaraldehyd, nhờ tính chất chitosan ứng dụng lớp phủ dược phẩm thực phẩm, phơi thực vật, tồn tế bào, vi sinh vật tảo Sự kết hợp chitosan chondroitin sulfate tạo phức hợp polyelectrolyte tạo mạng lưới bền chặt bảo vệ anthocyanin cách hiệu Vì vậy, báo cáo nghiên cứu ảnh hưởng phức hợp polyelectrolyte chitosan chondroitin sulfate với tác động catechin đến độ bền anthocyanin thực VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Nguyên liệu Đài hoa Hibiscus mua thị trấn Ea Kar, huyện Ea Kar - Dak Lak Đài hoa rửa sạch, sấy nhiệt độ 600C độ ẩm ≤10%, bảo quản kín Bột rây qua rây 0.3 mm bảo quản túi zipper dùng cho toàn thí nghiệm 2.2 Hóa chất Methanol (96%, Trung Quốc), Methanol (99.6%, Trung Quốc), NaOH (96%, Trung Quốc), HCl (36.5%, Trung Quốc), Maltodextrin (99%, Việt Nam), Catechin hydrate (80%, Trung quốc), chitosan (98%, Việt Nam, Chondroitin sulfate (96%, Trung Quốc) 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Trích ly thu nhận anthocyanin từ Hibiscus sabdariffa L Tiến hành thí nghiệm trích ly thu nhận anthocyanin từ Hibiscus sabdariffa L Cân 100g ngun liệu (tính theo chất khơ), dùng dung mơi trích ly methanol 90%, với tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/20 (w/v), sau đó, dung dịch ủ bể ổn nhiệt (điều kiện tránh ánh sáng) thời gian trích ly 120 phút nhiệt độ trích ly 60 oC, sau tiến hành li tâm bỏ bã thu dịch Hàm lượng anthocyanin (mg/g chất khô) xác định phương pháp quang phổ UV/VIS 2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ catechin đến độ bền màu anthocyanin Pha dung dịch catechin dung dịch đệm acetat 0.05M, nồng độ là: 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5% Hút 40 ml pha với 60ml dịch trích anthocyanin nồng độ mg/ml Sau tiến hành hòa trộn với maltodextrin %Brix=20%, sấy phun 150oC, tốc độ vòng ml/phút Chế phẩm thu tiến hành so màu thiết bị so màu vật rắn 2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ catechin đến độ bền màu anthocyanin Tiến hành khảo sát tỉ lệ catechin 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, nồng độ catechin 1.5% Sau tiến hành hịa trộn với mantodextrin %Brix=20%, sấy phun 150 oC, tốc độ vòng ml/phút Chế phẩm thu tiến hành so màu thiết bị so màu vật rắn 2.3.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin Tiến hành khảo sát nồng độ chondroitin sulfate 1%, 2%, 3%, 4% 5% Nồng độ anthocyanin mg/ml, nồng độ catechin 1.5%, tỉ lệ catechin/anthocyanin 3:7, nồng độ chitosan 3% Sau tiến hành hòa trộn với mantodextrin %Brix=20%, sấy phun 150oC, tốc độ vòng ml/phút Chế phẩm thu tiến hành so màu thiết bị so màu vật rắn Nghiên cứu ảnh hưởng catechin, chitosan chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin từ Hibiscus sabdariffa L 2.3.5 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ chitosan/chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin Tiến hành khảo sát tỉ lệ chitosan/chondroitin sulfate 1:1, 2:1, 1:2, 3:1, 1:3 Nồng độ anthocyanin mg/ml, nồng độ catechin 1.5%, tỉ lệ catechin/anthocyanin 3:7, nồng độ chitosan 3% Sau tiến hành hịa trộn với mantodextrin %Brix=20%, sấy phun 150oC, tốc độ vòng ml/phút Chế phẩm thu tiến hành so màu thiết bị so màu vật rắn 2.3.6 Khảo sát ảnh hưởng thứ tự bổ sung chất đến độ bền màu anthocyanin Tiến hành khảo sát thứ tự bổ sung chất anthocyanin+catechin, anthocyanin+catechin+PEGs, anthocyanin+PEGs anthocyanin+PEGs+catechin Nồng độ anthocyanin mg/ml, nồng độ catechin 1.5%, tỉ lệ catechin/anthocyanin 3:7, nồng độ chitosan 3%, tỉ lệ chitosan/chondroitin 1:1 Sau tiến hành hịa trộn với mantodextrin %Brix=20%, sấy phun 150oC, tốc độ vòng ml/phút Chế phẩm thu tiến hành so màu thiết bị so màu vật rắn 2.3.7 Xác định hạn sử dụng chế phẩm dạng bột Mục đích: Xác định thời gian bảo quản chế phẩm dạng bột anthocyanin Hàm mục tiêu: Độ lệch màu ΔE Chế phẩm anthocyanin dạng bột chia thành mẫu nhỏ, đặt tất mẫu điều kiện tủ ấm 600C Tiến hành đo màu qua thiết bị so màu vật rắn qua ngày xác định độ lệch màu mẫu Tính hạn sử dựa cơng thức tính: t s = t0.Q10n 2.4 Phương pháp phân tích định lượng anthocyanin Hàm lượng anthocyanin tính theo mg/g chất khô Anthocyanin xác định phương pháp quang phổ bước sóng 520nm [7] Cơng thức tính: Hàm lượng anthocyanin tổng (mg/g) = + A=(Aλmax - Aλ700)pH=1 - (Aλmax - Aλ700)pH=4.5 + DF: Thể tích mẫu pha loãng + L: Chiều dài cuvet (1cm) + MW: Khối lượng phân tử cyanidin-3-glucoside 449.2 g/mol + Hệ ɛ = 26900 l/mol 2.5 Phương pháp xác định độ bền màu Hunter LAB báo cáo lần vào năm 1942 để quan sát rõ màu sắc với áp dụng giá trị số lý thuyết tương phản màu sắc Cơng thức tính sau : C* = ; h* = ; Δ� = Trong hệ thống này, L số độ sáng (0-100), a số dương (màu đỏ) số âm (màu xanh cây), b số dương (vàng) số âm (màu xanh), cường độ màu (chroma), góc 11 màu (hue) Sự thay đổi màu sắc ΔE sử dụng để đánh giá thay đổi màu sắc tổng mẫu 2.6 Phương pháp xử lý số liệu Các thí nghiệm lặp lại lần, kết xử lý với phần mềm Microsoft Excel 2013, khác biệt chọn thông số phù hợp dựa kết phân tích phần mềm IBM SPSS Statistics 20 Kết trình bày dạng giá trị trung bình ± sai số KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Ảnh hưởng nồng độ catechin đến độ bền màu anthocyanin Tiến hành khảo sát nồng độ catechin bổ sung vào dịch trích, mẫu xử lí axit ascorbic 500C để thúc đẩy trình biến đổi nhanh sau tiến hành sấy phun Chế phẩm thu tiến hành so màu thiết bị so màu vật rắn Kết thể Bảng Bảng Ảnh hưởng nồng độ catechin đến độ bền màu anthocyanin Độ lệch màu ΔE Thí nghiệm Nồng độ catechin 12 18 24 30 Đối chứng (4.12 ±0.023)a (8.25 ±0.028)a (12.52 ±0.071)a (15.57±0.091)a Nồng độ 0.5% (3.56 ±0.043)b (5.94 ±0.021)c (8.08 ±0.012)b (10.27±0.034)b Nồng độ 1% (2.52 ±0.013)b (4.63 ±0.078)d (6.77 ±0.017)d (10.24±0.043)b Nồng độ 1.5% (2.99 ±0.014)b (6.95 ±0.069)b (8.29 ±0.019)b (9.22±0.027)d Nồng độ 2% (1.73±0.045)d (4.38 ±0.045)d (6.73 ±0.053)d (9.54±0.028)c Nồng độ 2.5% (1.97 ±0.022)c (5.78 ±0.071)c (7.54±0.033)c (9.78±0.045)c Catechin hoạt động chất chống oxy hóa mạnh mẽ, ngăn ngừa q trình oxy hóa tế bào khỏe mạnh, tác nhân chống ung thư điều chỉnh phản ứng tế bào khối u với hóa trị Kết cho thấy sau mẫu xử lí với axit ascorbic 50 oC độ lệch màu mẫu không bổ sung catechin lớn sau 30 15.57, mẫu bổ sung nồng độ 1.5% độ lệch màu lại 9.22, nồng độ 2% giảm 9.54 Như vậy, việc bổ sung catechin giúp ổn định tăng cường độ màu anthocyanin Kết phù hợp với nghiên cứu Pissarra J cộng cho thấy Nghiên cứu ảnh hưởng catechin, chitosan chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin từ Hibiscus sabdariffa L catechin có tác dụng tăng cường ổn định màu sắc anthocyanin Sự thay đổi màu sắc cho hình thành loạt hợp chất có màu sắc cao , phản ứng ngưng tụ malvidin 3-glucoside catechin qua chất trung gian acetaldehyd propionaldehyd dẫn đến hình thành malvidin 3-glucoside-8-ethyl-8-catechin 3-glucoside8-propyl-8-catatechin Hợp chất làm cho dung dịch trở nên đậm pH 5.5 dung dịch anthocyanin khơng bổ sung gần khơng màu pH Tuy nhiên nồng độ catechin cao xuất kết tủa làm giảm hiệu ổn định anthocyanin cụ thể nồng độ 2% độ lệch màu tăng lên 9.54 2.5% độ lệch tăng lên 9.78 Như nồng độ 1.5% cho kết tốt chọn cho thí nghiệm 3.2 Ảnh hưởng tỉ lệ catechin đến độ bền màu anthocyanin Tiến hành khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ catechin/anthocyanin ảnh hưởng đến độ bền màu anthocyanin, mẫu xử lí axit ascorbic 500C để thúc đẩy trình biến đổi nhanh Chế phẩm thu tiến hành so màu thiết bị so màu vật rắn Kết thể Bảng Bảng Ảnh hưởng tỉ lệ catechin/anthocyanin đến độ bền màu anthocyanin Thí nghiệm Tỉ lệ catechin/anthocyanin Độ lệch màu ΔE 12 18 b (7.9 ±0.068) 24 b (9.9 ±0.041) 30 b (12.71±0.021)a 1:9 (4.3 ±0.021) 2:8 (3.66 ±0.083)d (5.21 ±0.021)a (9.66 ±0.022)c (11.35±0.094)c 3:7 (4.11 ±0.05)c (7.8 ±0.048) c (8.31 ±0.087)d (10.24±0.023)d 4:6 (4.26 ±0.064)b (7.84 ±0.049)b (10.36 ±0.089)a (11.71±0.037)b 5:5 (4.87±0.015)a (8.02 ±0.085)a (10.51 ±0.033)a (12.91±0.078)a Kết độ lệch màu anthocyanin khảo sát tỉ lệ bổ sung catechin 30 độ lệch màu lớn so với ban đầu mẫu bổ sung theo tỉ lệ 1:9 với độ lệch 12.71 sau độ lệch giảm dần tăng tỉ lệ catechin tỉ lệ 3:7 thu độ lệch màu nhỏ 10.24 Tuy nhiên, tỉ lệ 4:6 5:5 độ lệch màu lại tăng lên cụ thể tỉ lệ 5:5 ΔE=12.91 Nguyên nhân c atechin biết đến nguồn chống ung thư chống oxy hóa tiềm Sự ổn định tăng cường màu sắc cho hình thành hợp chất theo Baeyer chất trung gian có màu cao có chứa anthocyanin catechin liên kết cầu CH 3CH Quá trình ngưng tụ xảy thơng qua vị trí phản ứng Bản chất mức độ tương tác trình phụ thuộc vào tỷ lệ catechin:anthocyanin Khi tỉ lệ lớn, tương tác nhanh nhiên nhiều catechin gây kết tủa, catechin ngưng tụ với aldehyd, acetaldehyd phản ứng catechin với trước phản ứng với anthocyanin catechin anthocyanin chứa hai loại phản ứng vị trí Nếu tỉ lệ catechin thấp hiệu kết hợp khơng hồn tồn dẫn đến việc ổn định anthocyanin khơng đạt hiệu mong muốn Vì tỉ lệ 3:7 chọn cho thí nghiệm thiếp theo 3.3 Ảnh hưởng nồng độ chitosan đến độ bền màu anthocyanin Sau chọn thông số nồng độ tỉ lệ bổ sung catechin, tiến hành khảo sát nồng độ nồng độ chitosan ảnh hưởng đến độ bền màu anthocyanin, mẫu xử lí axit ascorbic 500C để thúc đẩy trình biến đổi nhanh Chế phẩm thu tiến hành so màu thiết bị so màu vật rắn Kết thể Bảng Bảng Ảnh hưởng nồng độ chitosan đến độ bền màu anthocyanin Độ lệch màu ΔE 18 24 (10.36 (7.155 ±0.018)b ±0.007)a Thí nghiệm Nồng độ chitosan 12 Đối chứng (3.98 ±0.035)c Nồng độ 1% (2.79 ±0.012)d (4.036 ±0.029)e (8.08 ±0.003)b (9.01±0.084)b Nồng độ 2% (2.45 ±0.078)e (5.182 ±0.032)d (5.95 ±0.067)d (6.52±0.048)d Nồng độ 3% (2.88 ±0.036)d (6.314 ±0.056)c (8.68 ±0.089)b (7.03±0.025)c Nồng độ 4% (4.02±0.048)b (6.01 ±0.078)c (7.48 ±0.045)c (8.54±0.023)b Nồng độ 5% (5.2 ±0.098)a (8.48 ±0.034)a (11.24±0.073)a (7.82±0.043)c 30 (13.93±0.021)a Chitosan loại polymer tự nhiên có khả tự phân hủy Sự hình thành gel chitosan thu tương tác chitosan với polyphosphate, sulphate glutaraldehyd Nhờ tính chất chitosan ứng dụng lớp phủ dược phẩm thực phẩm, phơi thực vật, tồn tế bào, vi sinh vật tảo Trong nghiên cứu chitosan sử dụng chất bảo vệ anthocyanin Kết thu nồng độ 2% độ lệch màu nhỏ 6.53 nồng độ 4% độ lệch lúc tăng 8.5 Nồng độ chitosan có ảnh hưởng đến khả bảo quản chế phẩm theo Tan C cộng chứng minh gia tăng nồng độ chitosan dung dịch mang lại mật độ -NH3+ cao gây lực đẩy lớn dung dịch có độ huyền phù cao từ làm giảm hiệu liên kết với anthocyanin nên giảm khả bảo vệ anthocyanin Bên cạnh việc tăng nồng độ chitosan lên cao làm tăng đường kính phức anthocyanin chitosan nguyên nhân làm giảm hiệu quả, kết nghiên cứu trước cho phức hợp chitosan-gum arabic polyelectrolyte complexes phức hợp polyelectrolyte chitosan-dextran Nếu hạ nồng độ chitosan xuống thấp dẫn đến việc không đủ để chitosan liên kết với anthocyanin từ cho kết khơng mong muốn nghiên cứu nồng độ 1% cho độ lệch màu 9.07 cao gấp 1.5 lần so với nồng độ 2%, nồng độ 2% chọn cho thí nghiệm 3.4 Ảnh hưởng nồng độ chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin Tiến hành khảo sát nồng độ chondroitin sulfate ảnh hưởng đến độ bền màu anthocyanin Các mẫu xử lí axit ascorbic 500C để thúc đẩy trình biến đổi nhanh Chế phẩm thu tiến hành so màu thiết bị so màu vật rắn Kết thể Bảng Bảng Ảnh hưởng nồng độ chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin Nghiên cứu ảnh hưởng catechin, chitosan chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin từ Hibiscus sabdariffa L Thí nghiệm Nồng độ chondroitin sulfate 12 18 24 30 Đối chứng (4.07 ±0.087)a (7.51 ±0.058)c (9.93 ±0.047)a (12.31±0.091)a Nồng độ 1% (1.68 ±0.072)d (7.89 ±0.059)b (8.52 ±0.063)b (9.655±0.082)b Nồng độ 2% (3.1 ±0.075)b (7.77±0.072)b (7.91 ±0.067)b (8.37±0.067)c Nồng độ 3% (2.36 ±0.056)c (3.48 ±0.076)d (6.69 ±0.059)d (7.59±0.057)d Nồng độ 4% (3.34±0.058)b (7.51 ±0.038)c (7.58±0.045)c (8.16±0.053)c Nồng độ 5% (4.34 ±0.056)a (9.02 ±0.044)a (7.80±0.083)b (8.54±0.065)c Độ lệch màu ΔE Chondroitin sử dụng chất bổ sung chế độ ăn uống loại thuốc thay để điều trị viêm xương khớp sử dụng châu Âu số quốc gia khác Kết nghiên cứu cho thấy nồng độ 3% cho kết tốt với độ lệch màu 7.59 ban đầu nồng độ 1% độ lệch 9.65 sau nồng độ chondroitin sulfate tăng lên độ lệch màu giảm xuống cụ thể từ 9.65 giả 7.59 sau độ lệch màu lại tăng lên nồng độ 5% 8.543 So với mẫu đối chứng bổ sung chondroitin sulfate hiệu bảo vệ anthocyanin cao lí giải chondroitin sulfate kết hợp anthocyanin tạo loại phức chất nanocomplexe có khả chống oxy hóa Nanocomplex hình thành lực lượng liên phân tử điện tích tương tác Thơng thường, hạt nano polymer có tính kỵ nước chondroitin sulfate thể khả hòa tan tốt nước nhiều nhóm sulfate Do đó, khơng địi hỏi thêm lượng để thiết lập nanocomplex Khi xem xét yếu tố làm suy giảm anthocyanin, chẳng hạn nhiệt, ánh sáng, pH cao dung mơi hữu tương tác ion tồn nanocomplexe lực xếp chồng đóng vai trò quan trọng việc ổn định anthocyanin Kết phù hợp với nghiên cứu ngăn chặn xuống cấp anthocyanin tác giả Seeram N cộng anthocyanin hydrat hóa hai lần từ cấu trúc quinoidal cấu trúc cation flavylium đến cuối tạo 2,4,6-trihydroxybenzaldehyd protocatechuic axit Sự xếp chồng liên phân tử tăng tương tác ngăn chặn hydrat hóa anthocynin thơng qua hình thành lõi kỵ nước giúp ổn định Vì bổ sung chondroitin sulfate hiệu bảo vệ anthocyanin cao bổ sung nhiều chondroitin sulfate dẫn đến dư chondroitin sulfate gây tượng chondroitin sulfate dư bị oxy hóa làm ảnh hưởng màu sắc mẫu Nếu bổ sung chondroitin sulfate khơng đủ để tạo nanocomplex từ giảm hiệu bảo vệ anthocyanin 3.5 Ảnh hưởng tỉ lệ chitosan/chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin Tiến hành khảo sát tỉ lệ chitosan/chorodrin ảnh hưởng đến độ bền màu anthocyanin, mẫu xử lí axit ascorbic 500C để thúc đẩy trình biến đổi nhanh Chế phẩm thu tiến hành so màu thiết bị so màu vật rắn Kết thể Bảng Bảng Ảnh hưởng tỉ lệ chitosan/chorodrin đến độ bền màu anthocyanin Thí nghiệm Tỉ lệ chitosan/chondroitin sulfate Độ lệch màu ΔE 12 18 24 30 Đối chứng (2.37 ±0.039)b (6.63 ±0.088)a (9.21 ±0.047)a (13.06±0.071)a 1:1 (1.3 ±0.019)d (2.66 ±0.089)d (3.78 ±0.043)e (4.51±0.094)e 2:1 (2.35 ±0.079)b (3.09±0.037)c (4.99 ±0.027)d (5.52±0.043)d 1:2 (1.92 ±0.056)a (3.49 ±0.065)c (5.62 ±0.039)c (8.27±0.067)b 3:1 (2.68±0.058)c (6.75 ±0.098)a (5.33±0.055)c (7.15±0.078)c 1:3 (3.76 ±0.058)a (5.02 ±0.031)b (6.23±0.063)b (7.24±0.012)c Tỉ lệ bổ sung chitosan chondroitin sulfate có ảnh hưởng đến độ lệch màu anthocyanin, hình thành polyelectrolyte complexes (PECs) chitosan-chondroitin sulfate phụ thuộc tổng nồng độ polysacarit tỷ lệ pha trộn từ cho hiệu bảo vệ anthocyanin khác Ở tỉ lệ 1:1 cho hiệu tốt với độ lệch 4.51, việc dùng vừa đủ chitosan chondroitin sulfate cho hiệu bảo vệ anthocyanin tốt nhất, không dẫn đến việc dư chitosan gây độ huyền phù cao kích thước phức PECs lớn giảm khả bảo vệ anthocyanin tỉ lệ 2:1 3:1 độ lệch tương ứng 5.52 7.15, việc bổ sung vừa đủ chondroitin sulfate giúp hạn chế việc chondroitin sulfate bị oxy hóa gây sậm màu bột anthocyanin dẫn đến độ lệch màu tăng lên cụ thể tỉ lệ 1:2 1:3 độ lệch 8.27 7.24 3.5 Ảnh hưởng thứ tự bổ sung đến độ bền màu anthocyanin Tiến hành khảo sát nồng độ chondroitin sulfate ảnh hưởng đến độ bền màu anthocyanin, mẫu xử lí axit ascorbic 500C để thúc đẩy trình biến đổi nhanh Chế phẩm thu tiến hành so màu thiết bị so màu vật rắn Kết thể Bảng Kết nghiên cứu (Bảng 6) cho thấy thứ tự bổ sung chất có ảnh hưởng đến độ lệch màu anthocyanin Cụ thể, kết hợp catechin anthocyanin sau đồng hóa trực tiếp phức polyelectrolyte complexes (PECs) cho kết tốt với độ lệch màu thấp 4.29 lí giải lớp phủ catechin bảo vệ PECs lúc anthocyanin bao bọc việc hình thành mạng lưới dày đặc thơng qua liên kết hydro Ngoài ra, tương tác liên phân tử catechin anthocyanin tạo điều kiện cho hình thành miền kỵ nước phức PECs Bảng Ảnh hưởng thứ tự chất đến ổn định màu anthocyanin Thí nghiệm Thứ tự chất Đối chứng 12 (3.91 ±0.039)a Độ lệch màu ΔE 18 24 (6.63 ±0.088)a (9.29 ±0.047)a 30 (13.06±0.071)a Nghiên cứu ảnh hưởng catechin, chitosan chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin từ Hibiscus sabdariffa L anthocyanin+catechin (2.66 ±0.019)c (3.66 ±0.089)c (6.18 ±0.043)d (8.01±0.094)c anthocyanin+catechin+ PEGs (2.55 ±0.079)d (3.05±0.037)d (3.92 ±0.027)e (4.29±0.043)d anthocyanin+PEGs+ catechin (3.86±0.056)a (5.49 ±0.065)b (7.62 ±0.039)c (8.17±0.067)c anthocyanin+PEGs+ (3.24±0.058)b (6.95 ±0.098)a (8.32±0.055)b (9.05±0.078)b Tính kỵ nước cao quan trọng để ngăn chặn suy giảm anthocyanin kết q trình hydrat hóa theo nghiên cứu Cortez R cộng Dựa phát đó, kết luận catechin đồng hóa với anthocyanin trước để ổn định tăng cường độ màu anthocyanin sau bổ sung phức PECs tạo thành lớp bảo vệ cho hiệu tốt Phương pháp thử nghiệm với anthocyanin từ nguồn khác nho có độ ổn định cao chống lại công axit ascorbic 3.6 Xác định hạn sử dụng chế phẩm dạng bột anthocyanin Chế phẩm anthocyanin dạng bột chia thành mẫu nhỏ, đặt tất mẫu điều kiện tủ ấm 600C Tiến hành đo độ màu mẫu qua ngày xác định độ lệch màu mẫu Kết độ lệch màu qua thời gian thể Bảng Bảng Kết độ lệch màu chế phẩm dạng bột anthocaynin theo thời gian Ngày Độ lệch màu ΔE Ngày Độ lệch màu ΔE Ban đầu 4.089 ngày 9.56 ngày 6.456 ngày 10.029 ngày 7.334 11 ngày 12.925 ngày 8.677 13 ngày 13.473 Theo cơng thức tính gia tốc ta thu kết thời gian sử dụng chế phẩm dạng bột sau: Hạn sử dụng tính cơng thức: ts = to.Q10n Kết so thiết bị so màu vật rắn cho thấy, sau thời gian 13 ngày sắc tố anthocyanin bên chế phẩm chênh lệch lớn (43.57%) dẫn đến sản phẩm tiếp tục lưu trữ điều kiện gia tốc 60oC Chính thế, giá trị to xác định 13 ngày (Bảng 7) Hạn sử dụng điều kiện thường là: ts = to.Q10n = 13.33 = 351 ngày =11.7 tháng Từ kết cho thấy, chế phẩm dạng bột anthocyanin bổ sung chất làm tăng độ bền có thời hạn sử dụng 351 ngày nhiệt độ bình thường Theo nghiên cứu Tensiska T chế phẩm anthocyanin tinh khiết có thời hạn sử dụng 200 ngày Kết cho thấy chế phẩm anthocyanin nhóm bổ sung chất giúp nâng cao độ bền cho thấy hiệu cao KẾT LUẬN Nghiên cứu nâng cao độ bền màu cho chế phẩm anthocyannin giúp cho chế phẩm sử dụng hiệu chống lại tác động môi trường Kết nghiên cứu cho thấy nồng độ catechin 1.5%, tỉ lệ catechin/anthocyanin 3:7 (v/v), chitosan với nồng độ 2%, chondroitin sulfate với nồng độ 3%, tỉ lệ chitosan/chondroitin sulfate (PECs) 1:1 (v/v) thứ tự bổ sung chất anthocyanin/catechin/PECs cho kết phù hợp nâng cao độ bền màu chế phẩm dạng bột 11.7 tháng Đây nghiên cứu bước đầu nâng cao độ bền màu anthocyanin, với mong muốn tăng độ bền cho chế phẩm trình bảo quản sử dụng TÀI LIỆU THAM KHẢO Arroyo-Maya I J and McClements D J - Biopolymer nanoparticles as potential delivery systems for anthocyanins: Fabrication and properties, Food research international, vol 69, pp 1-8, 2015 Hui C., Bin Y., Xiaoping Y., Long Y., Chunye C., Mantian M and Wenhua L - Anticancer activities of an anthocyanin-rich extract from black rice against breast cancer cells in vitro and in vivo, Nutrition and cancer, vol 62, pp 1128-1136, 2010 Bertoia M L R E B., Mukamal K J., Hu F B., Willett W C., Cassidy A - Cassidy A Dietary flavonoid intake and weight maintenance: Three prospective cohorts of 124 086 US men and women followed for up to 24 years, BMJ, vol 352, 2016 Tsuda T H F., Uchida K., Aoki H., Osawa T - Dietary cyanidin 3-O-β-D-glucoside-rich purple corn color prevents obesity and ameliorates hyperglycemia in mice, Journal of Nutrition, vol 133, pp 2125–2130, 2003 Mahdavi S A., Jafari S M., Ghorbani M and Assadpoor E - Spray-drying microencapsulation of anthocyanins by natural biopolymers: a review, Drying technology, vol 32, pp 509-518, 2014 Row K H and Jin Y - Recovery of catechin compounds from Korean tea by solvent extraction, Bioresource technology, vol 97, pp 790-793, 2006 Timberlake C F and Bridle P - Anthocyanins: colour augmentation with catechin and acetaldehyde, Journal of the Science of Food and Agriculture, vol 28, pp 539-544, 1977 Sinha V., Singla A K., Wadhawan S., Kaushik R., Kumria R., Bansal K and Dhawan S Chitosan microspheres as a potential carrier for drugs, International journal of pharmaceutics, vol 274, pp 1-33, 2004 Muzzarelli R A., Greco F., Busilacchi A., Sollazzo V and Gigante A - Chitosan, hyaluronan and chondroitin sulfate in tissue engineering for cartilage regeneration: a review, Carbohydrate polymers, vol 89, pp 723-739, 2012 10.Nguyễn T L P - Ảnh hưởng điều kiện sấy phun lên tính chất vật lý bột Nho sấy phun, Đại học Nguyễn Tất Thành (Khoa Kỹ thuật Thực phẩm Môi trường), 2019 11.Guldiken B., Gibis M., Boyacioglu D., Capanoglu E and Weiss J - Impact of liposomal encapsulation on degradation of anthocyanins of black carrot extract by adding ascorbic acid, Food & function, vol 8, pp 1085-1093, 2017 10 27.Cortez R., Luna‐Vital D A., Margulis D and Gonzalez de Mejia E - Natural pigments: stabilization methods of anthocyanins for food applications, Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, vol 16, pp 180-198, 2017 28.Tensiska T., Marta H., Cahyana Y and Amirah N S - Application of encapsulated anthocyanin pigments from purple sweet potato (Ipomoea batatas L.) in jelly drink, KnE Life Sciences, pp 482-493, 2017 ABSTRACT STUDY ON THE EFFECTS OF CATECHIN, CHITOSAN AND CHONDROITIN SULFATE ON THE COLOR OF ANTHOCYANIN FROM HIBISCUS SABDARIFFA L Anthocyanins are one of the groups of polyphenol compounds commonly found in plants, most anthocyanins purple, red, or blue Anthocyanins are a group of plant pigments that play a huge role in the coloration of many fruits In addition, anthocyanins are also interested in their antioxidant properties, limiting the decline of resistance, stabilizing the cardiovascular wall, preventing inflammation and limiting the growth of cancer cells However, the color stabilization of anthocyanins under was a problem many environmental factors Therefore, this study aimed to propose a solution to increase the stability of anthocyanin preparations thanks to the combination of catechins and polyelectrolyte complexes between chitosan and chondroitin sulfate The study results showed that the catechin concentration was 1.5%, the ratio of catechin/anthocyanin 3:7 (v/v), chitosan with concentration of 2%, chondroitin sulfate at concentration 3%, chitosan/chondroitin sulfate ratio (PECs) is 1: (v/v) and the order of addition of substances to anthocyanin/catechin/PECs solution gives the best result to improve the color fastness of powder inoculants is 11.7 months Keywords: Anthocyanin, catechin, chitosan, chondroitin sulfate, Hibiscus sabdariffa L 12 ... so màu thiết bị so màu vật rắn Kết thể Bảng Bảng Ảnh hưởng nồng độ chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin Nghiên cứu ảnh hưởng catechin, chitosan chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin. .. thí nghiệm 3.4 Ảnh hưởng nồng độ chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin Tiến hành khảo sát nồng độ chondroitin sulfate ảnh hưởng đến độ bền màu anthocyanin Các mẫu xử l? ? axit ascorbic... cường độ màu anthocyanin Kết phù hợp với nghiên cứu Pissarra J cộng cho thấy Nghiên cứu ảnh hưởng catechin, chitosan chondroitin sulfate đến độ bền màu anthocyanin từ Hibiscus sabdariffa L catechin