Carotenoid được chia thành 2 loại là: Carotenevà Xanthophyll Nhĩm Carotene
Carotene (C40H56) cĩ mạch hydrocacbon khơng no, trong phân tử khơng chứa oxy, khơng tan trong nước, chỉ tan trong lipit và các dung mơi hữu cơ. Phần trung tâm phân tử gồm 18 nguyên tử cacbon hình thành một hệ thống nối đơi liên hợp, cĩ 4 nhĩm CH3 mạch nhánh.
Carotene là những hợp chất hydrocarbon, bao gồm 4 loại carotene quan trọng là α-carotene, β-carotene, γ-carotene và lycopen. α-carotene, β-carotene cĩ những vịng ionon khép kín; β-carotene cĩ cấu tạo đối xứng với 2 vịng β-ionon nên khi thủy phân cho 2 phân tử vitamin A, cịn các caroten khác khi thủy phân chỉ cho 1 vitamin A.
β – carotene:
o Cơng thức phân tử: C40H56. o Khối lượng phân tử: 536,873. o Cơng thức cấu tạo:
Hình 1.22Cấu trúc β-carotene
o Tính chất: Gồm những sắc tố màu vàng, cam, xanh lá cĩ ở hoa và rau.. Là tiền chất của vitamin A ở dạng tinh thể cĩ màu đỏ đậm, khi vào cơ thể β – carotene sẽ được chuyển hĩa thành hai phân tử vitamin A. Tan trong benzen,chloroform,ít tan trong methanol,ethanol và khơng tan trong nước.
β – carotene cĩ tính chống oxy hĩa, cĩ khả năng miễn dịch. Ngồi ra, β – carotene cịn cĩ khả năng làm tăng sự thơng nhau của gian bào, cĩ hoạt tính chống ung thư. Khi tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng, khơng khí hoặc ở nhiệt độ cao β – carotene dễ bị oxy hĩa làm giảm cường độ màu hoặc mất màu.
Lycopen:
o Cơng tức phân tử: C40H56 o Khối lượng phân tử: 536,873 o Cơng thức cấu tạo:
o Tính chất: Lycopene là một loại Carotenoid tạo ra màu đỏ của các loại trái cây chín, đặc biệt cĩ trong màng đỏ quả gấc. Là dạng đồng phân mở vịng hai đầu của β- carotene, là chất chống oxy hĩa. Khơng tan trong nước, khơng cĩ khả năng chuyển hố thành vitamin A. Hấp phụ ở quang phổ cực đại ở 446,472 và 505 nm. Hợp chất này hịa tan trong Chloroform và benzen, gần như khơng hịa tan trong methanol và etanol.
Nhĩm Xanthophylls
Xanthophyll - C40H56On (n : 1- 6) là dẫn xuất dạng oxi hố của caroten, cĩ chứa từ 1 đến 6 phân tử oxy, ví dụ như: Cripthoxanthin (C40H56O), Lutein (C40H56O2), Violaxanthin (C40H56O4)… Các nguyên tử oxi liên kết trong các nhĩm hidroxy, cacboxy, axetoxy, metoxy, epoxy…Bước sĩng hấp thụ của cực đại của xanthophyll ở 451 - 481 nm.
Hình 1.28 Cấu trúc hĩa học của lutein và zeaxanthin
Trong thực vật, động vật, carotenoid cĩ thể ở dạng tinh thể chất rắn vơ định hình, khơng tan trong nước, tan trong dung mơi hữu cơ và chất béo thành dung dịch, phân tán keo hoặc tạo phức với protein trong mơi trường nước.
Caroten khi để ngồi khơng khí dễ hấp thụ oxi (đến 40% so với trọng lượng) để trở thành dạng oxi hĩa . Caroten nguyên chất là các tinh thể đen cĩ màu đỏ sáng của đồng và cĩ ánh kim loại, dung dịch caroten cĩ màu đỏ cam (Lê Ngọc Tú, 2006). Các caroten rất dễ bị oxy hố dưới tác dụng của oxy khơng khí, ánh sáng, nhiệt độ và enzyme, nhạy cảm với axit và chất oxy hố, bền với kiềm hấp thu bước sĩng cực đại vào khoảng 450nm.
Do hệ thống nối đơi liên hợp nên carotenoid dễ bị oxy hĩa dưới tác dụng của oxy khơng khí, ánh sáng, nhiệt độ gây mất màu, hoặc đồng phân hĩa, hydro hĩa tạo
màu khác, rất nhạy cảm với acide và chất oxy hố, bền với kiềm. hấp thụ bước sĩng cực đại vào khoảng 450nm.
Carotenoid tinh khiết rất bền khi ở dạng huyền phù hoặc dung dịch với dầu thực vật, đặc biệt là khi cĩ chất chống oxy hĩa là α – tocopherol.