Bixin chiếm 80 % hàm lượng màu trong hạt (tùy theo độ chính của hạt) và là một tinh thể màu đỏ tươi, kém phân cực nên không tan trong nước, có thể tan trong dầu và dung môi hữu cơ như chloroform, ethyl acetate, acetone,... Kết tinh trong cồn nóng. Màu sắc của Bixin thay đổi tùy vào môi trường: màu vàng cam ở pH cao và chuyển dần sang hồng nhạt ở pH thấp. Bixin ổn định cao với nhiệt độ dưới 100°C. Nó là một carotenoid và là thành phần của chất nhuộm màu đỏ [21, 22].
Norbixin là một axit dicarboxylic, cho màu cam pha vàng, phân tử phân cực mạnh hơn Bixin, không tan trong nước pH thấp, tan tốt trong kiềm, tan không nhiều trong dung môi hữu cơ (Scotter, 2009)[19].
1.2.2.1. Bixin
Bixin có công thức hóa học là C25H30O4, M = 394.25 đvC, nhiệt độ nóng chảy là 198°C nhiệt độ thủy phân 217°C. Bixin có màu đỏ, có mùi hạnh nhân, không vị, không tan trong nước, tan dung môi hữu cơ như etyl axetat, aceton,… và trong dầu mỡ nóng.
CTPT: C25H30O4. Khối lượng phân tử là 394.5g/mol.
Tuy nhiên chúng lại thủy phân trong kiềm và chuyển về dạng Norbixin.
Hình 1.14: CTCT cis-Bixin
14
Trong nhóm carotenoid, annatto là nhóm màu gần như duy nhất vẫn giữ màu khi thay đổi các dạng cấu trúc hóa học. Ở điều kiện nhiệt độ và pH nhất định, bixin bị thủy phân thành norbixin hoặc xà phòng hóa thành muối K+ hoặc Na+ của norbixin.
1.2.2.2. Norbixin
Norbixin có công thức cấu tạo là C24H28O4, M = 308.46 đvC. Norbixin cho màu vàng đến cam, tan nhiều trong nước và dung dịch kiềm, có khả năng kết tủa trong dung dịch có nồng độ Ca2+ cao, không tan trong dung môi hữu cơ. Norbixin phản ứng với protein chuyển thành màu hồng đào.
Là một axit dicacboxylic tan trong nước, tan trong dung dịch kiềm, tan không nhiều trong các dung môi hữu cơ.
Hình 1.16: Bixin thủy phân trong kiềm thành Norbixin
15
CTPT C24H28O4. Khối lượng phân tử là 380.5g/mol.