Luận Văn Nghiên cứu chiết xuất chất màu Anthocyanin từ cây lá Cẩm

Đồ án tốt nghiệp năm 2011
Đề tài: Nghiên cứu chiết xuất chất màu Anthocyanin từ cây lá Cẩm


MỤCLỤC
LỜI CẢM ƠN 1
MỤC LỤC . 2
DANH MỤC CÁC CHỮVIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 4
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU . 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼVÀ ĐỒTHỊ 5
LỜI NÓI ĐẦU 7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 9
1.1. TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU THỰC PHẨM 9
1.1.1. KHÁI QUÁT VỀCHẤT MÀU 9
1.1.3. Nguyên tắc sử dụng chất màu t hực phẩm 13
1.2 GIỚI THIỆU VỀCÂY LÁ CẨM . 14
1.3. Khái quát vềAnthocyanin 17
1.4. LÝ THUYẾT VỀQUÁ TRÌNH CHIẾT 20
1.5. Lý thuyết chung vềphương pháp so màu . 24
1.6. Tình hình nghiên cứu sửdụng chất màu . 26
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU . 28
2.2. THIẾT BỊVÀ HÓA CHẤT SỬDỤNG TRONG LUẬN VĂN . 29
2.2.2. Thiết bịsửdụng chủyếu trong luận văn. 29
2.2.3. Phương pháp xửlý sốliệu 29
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 30
2.3.1. Sơ đồbốtrí thí nghiệm tổng quát. . 30
2.3.2. Sơ đồbốtrí thí nghiệm chọn dung môi chiết chất màu
Anthocyanin từcây lá Cẩm . 30
3
2.3.3. Sơ đồbốtrí thí nghiệm chọn nhiệt độchiết chất màu
Anthocyanin từcây lá Cẩm. 31
2.3.4 Sơ đồbốtrí thí nghiệm chọn thời gian chiết chất màu
Anthocyanin từcây lá Cẩm . 32
2.3.5.Sơ đồbốtrí thí nghiệm chọn tỷlệdung môi /nguyên liệu đểchiết
chất màu anthocyanin từcây lá Cẩm. . 33
2.3.6 Sơ đồ bốtrí thí nghiệm chọn sốlần chiết thích hợp chất màu
anthocyanin từcây lá Cẩm. . 34
2.4. Sơ đồ bốtrí chọn phương pháp bảo quản chất màu anthocyanin
thích hợp . 35
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢNGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . 36
3.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐTHÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH
CHIẾT RÚT CHẤT MÀU TỪCÂY LÁ CẨM 36
3.1.1. Kết quảxác định dung môi chiết chất màu Anthocyanin từcây
lá Cẩm. . 36
3.1.2. Kết quảxác định nhiệt độchiết chất màu Anthocyanin từcây lá
Cẩm. . 39
3.1.3 Kết quảxác định thời gian chiết chất màu anthocyanin từcây lá
Cẩm. . 40
3.1.4 Kết quảxác định tỷlệdung môi/nguyên liệu. 42
3.1.5. Kết quảxác định sốlần chiết chất màu . 43
3.2. Phương pháp bảo quản thích hợp cho chất màu sau khi thu nhận.
45
3.3. Đềxuất quy trình chiết rút chất màu anthocyanin từcây lá Cẩm
47
KẾT LUẬN VÀ ĐỀXUẤT Ý KIẾN . 48
1.KẾT LUẬN . 48
2. Đềxuất ý kiến . 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 50
PHẦN PHỤC LỤC 53


LỜI NÓI ĐẦU
Màu sắc là một trong những chỉ tiêu cảm quan quan trọng đối với mỗi
sản phẩm thực phẩm.Sửdụng chất màu t r o n g thực phẩm mặc dù không
có ý nghĩa nhiều về mặt dinh dưỡng, nhưng có vai trò quan trọng như:
Đảm bảo sự đồng nhất về màu sắc thực phẩm từ lô sản phẩm này đến
lô sản phẩm khác.
Tăng cường màu sắc tự nhiên vốn có của thực phẩm để thu hút người
tiêu dùng.
Làm cho người tiêu dùng chú ý đến mùi vị tự nhiêncủa thực phẩm do
giữa màu sắc và mùi vịthường có quan hệ với nhau.
Tạo màu cho một số thực phẩm vốn không màu hay có màu nhạt (như
các loại kẹo, snack, nước giải khát, .) nhằm làm gia tăng giá trịcảm quan của
chúng.
Phục hồi lại vẻ bên ngoàicủa thực phẩm do chất màu bị biến đổi trong
quá trình chế biến (Delgado-Var gas et al. , 2000).Chính vì thếchất màu ngày
càng sửdụng rộng rãitrong cuộc sống hàng ngày đểđạt điều này nhiều nhà sản
xuất đã lạm dụng chất màu nhân tạo vào trong thực phẩm vượt quá mức cho
phép có khi sửdụng cảcác chất màu công nghiệp vào trong thực phẩm gây ra
các vụngộđộc thức ăn nghiêm trọng có khi còn đểlại các bệnh ung thư nếu
như cơ thểtích trữquá mức cho phép. Xuất phát từthực tếtrên, emđã định
hướng nghiên cứu vềchất màu với nội dung đềtài: “ Nghiên cứu chiết xuất
chất màu Anthocyanintừcây lá Cẩm”
Nội dung nghiên cứu của đềtài bao gồm:
- Nghiên cứu điều kiện thích hợp sửdụng cho chiết anthocyanintừcây lá
Cẩm
- Khảo sát độ bền của dịch chiết thu được trong những điều kiện khác nhau
8
Từ đó, đề xuấtra phương phápbảo quản và khảnăng ứng dụng của chất
màu anthocyanin trong công nghiệp thực phẩm. Do kiến thức và kinh nghiệm
nghiên cứu của em còn hạn chế cũng như khó khăn về điều kiện thực nghiệm
nên mặc dù rất cố gắng đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót.
Rất mong được sự chỉ bảocũng như sựgóp ý của quý thầy cô và các bạn sinh
viên đểđềtài này có thể được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU THỰC PHẨM [12]
1.1.1. KHÁI QUÁT VỀCHẤT MÀU
Thực phẩm thường có màu sắc đặc trưng nhưng trong quá trình chếbiến
và bảo quản, dưới tác động của các yếu tốmôi trường, nó dễbị biến đổi màu,
không đạt được màu mong muốn hoặc mất màu.
Một sốbiện pháp giữcho màu thực phẩm
* Xây dựng một quy trình công nghệđểbảo quản được tối đa màu sắc
tựnhiên của thực phẩm.
* Tách ra, cô đặc và bảo quản các chất màu từchính thực vật hoặc các
nguyên liệu giàu chất màu.
* Tạo thànhchất màu tổng hợp nhân tạo giống như màu tựnhiên và
dùng nó cho các sản phẩm đã bịbiến đổi màu hoặc màu tựnhiên không đủ
mạnh.
* Phối hợp sửdụng các phương pháp kểtrên theo những biện pháp khác
nhau.
1.1.2. Phân loại chất màu thực phẩm
Chất màu thực phẩm được chia ra làm 3 loại: chất màu tựnhiên, chất màu
nhân tạo và chất màu vô cơ.
 Chất màu tựnhiên:
Chất màu tự nhiên chia làm 3 nhóm chính:
-Antoxian có màu đỏ và màu xanh lam.
-Carotinoit có màu vàng.
-Clorofin sắc tố xanh lá cây.
Tất cả các sắc tố này là những hợp chất hoá học phức tạp và được tạo nên
trong quá trình sống thích ứng với các loại thực vật.
10
Mức độ bền của chúng rất khác nhau và trong quá trình bảo quản, chế
biến nhiệt và các gia công khác sẽ bị thay đổi đi theo những cách khác nhau.
Vì vậy lúc ởđang tươi sản phẩm thường có màu sắc đẹp, sau khi chế biến
màu sắc sẽ bị kém đi một phần hoặc có khi mất màu hẳn. Điều đó làm cho giá
trị mặt hàng và giá trị sử dụng giảm đi và vẻ hấp dẫn bên ngoài của thứcăn sẽ
bị kém.
Tính độc hại: các chất màu tự nhiên chiết rút từ rau, quả và cây thuốc
không có tính độc hại.
TT Chấtmàu Màu Liều dùngmg/kg khối
lượngcơthể
1 Clorofil Xanh lácây 15
2 Antoxian Đỏ vàxanh lam 0.1
3 Curcumin Vàngda cam 0.1
4 Riboflavin Vàngda cam 0.5
5 Axitcacminic Đỏ tươi 2.5
6 Caramel Nâu đen 100
7 Poliphenol đãbị oxy hoá Nâu đậm Không hạnchế
Bảng1. 1: Bảng mộtsốchấtmàutựnhiên
 Chấtmàunhân tạo
Chất màu nhân tạo là chất màu được tổng hợp hữu cơ từ các nguyên liệu tự
nhiên.
Ưu điểm:
-Bền màu.
11
-Đa dạng về màu sắc: màu vàng,màu đỏ, màu xanh, màu đen .
-Có thể phối màu để tạo màu thích hợp với thị hiếu, có 3 phương pháp
phối màu.
Phương pháp cơ học:
Phương pháp kinh nghiệm:
Phương pháp điện tử:
 Nhược điểm: Phần lớn các chất màu tổng hợp đều có thể gây ung thư
và có tác động không tốt đối với con người nên khi sử dụng phải tuân theo sự
chỉ dẫn trong tài liệu kỹ thuật. Điều này đã được các nhà khoa học chứng minh
từ năm 1979.
Ứng dụng:
  Chất màu nhân tạo được sử dụng trong phạm vi tương đối hẹp,
thường được sử dụng trong sản xuất bánh kẹo và sản xuấtnước uống không có
cồn và trong sản xuất đồ hộp chủ yếu là đồ hộp rau quả
Cho phép nhuộm màu thực phẩm bằng các chất màu tổng hợp.
TT Chất màu Màu Liều dùngmg/kg khối lượng
cơ thể
1 Tatrazin Vàng chanh 7.5
2 Quinolein vàng Vàng 2.5
3 Vàng da cam S Vàng da cam 0.5
4 Azorubin Đỏ 0.5
5 Amaran Đỏ Bordeaux 0.75
6 Đỏ rệp Đỏ giống axit cacminic 0.75
12
7 Erytrozin Đỏ 2.5
8 Mầu xanh lơ V Xanh nhạt 2.5
9 Indigocacmin Xanh lam 5
10 Xanh lơ sáng FCF Xanh lơ sáng Chưa có
11 Xanh lục sáng BS Xanh lục sáng 5
12 Mầu đen sáng BN Đen sáng 1
Bảng1.2:Bảng một số chất màu nhân tạo
 Chấtmàuvôcơ.
STT Chất màu Sử dụng Liều dùng
mg/kg khối lượng cơ thể
1 Cacbonat Canxi Ít dùng Không hạn chế
2 Bioxyt Titan Ít dùng Chưa có
3 Oxyt Sắt Mứt và bánh kẹo 0,5
4 Oxyt Nhôm Mứt và bánh kẹo 0,5
5 Bạc Mứt và bánh kẹo 0,5
6 Vàng Mứt và bánh kẹo 0,5
7 Chất mầu rubi Vỏ phomát 0,5
Bảng1.3.Liều lượng sử dụng một số chất màu vô cơ

13
 Các chất màu có nguồn gốc vô cơ chủ yếu dùng để trang trí thực
phẩm.
Sử dụng các loại bột để chống hiện tượng dính giữa loại thực phẩm
này với thực phẩm khác ở giữa 2 bề mặt thực phẩm.
Fe
2
O
3
; FeO(màu đỏ):dùng để trang trí trên bề mặt thực phẩm như
mứt, bánhkẹo.
 Ag, Au được sử dụng trong các món ăn dành cho giới thượng lưu,
cán dát thành các lá cực mỏng, sau đó cắt thành sợi nhỏ tạo ấn tượng màu
rất tốt.
Đá quý được chế biến thành dạng bộtđểrắc lên bề mặt thực phẩm,
tạo ra độ phản quang tốt.
 Tính độc hại: Phần lớn các chất màu vô cơ có tính độc hại và một số
còn khó tiêu hoá sau khi sử dụng nên cần phải thận trọng khi dùng trong thực
phẩm.
1.1.3. Nguyên tắc sử dụng chất màu t hực phẩm[12]
Vềnguyên tắc: Bổ sung chất màu nhằm phục hồi màu vốn có của một số
thực phẩm bị tổn thất trong quá trình chế biến. Không được dùng chất màu để
che đậy khuyết điểm của thực phẩm,hoặc để người tiêu dùng nhầm lẫn về sự
có mặt khôn g thực của một vài thành phần chất lượng trong thực phẩm.
Trước khi quyết định sử dụng chất màu thực phẩm bổ sung vào một sản
phẩm thực phẩm nào đó chúng ta cần quan tâm các yếu tố sau:
Trạng thái của chất màu: Người tiêu dùng vẫn ưa dùng chất màu ở dạ. ng
lỏng hơn là ở dạng bột.
Cách sửdụng: Thường phối trộn nhiềumàu với nhau đểtạo ra màu mong
muốn phù hợp với thực phẩm của mình.
Thành phần các chất chứa trong thực phẩm cần bổsung chất màu: Sự có
mặt của protein, nước, tanin hay chất béo sẽ ảnh hưởng tới độ trong hay vẩn
đục của chất màu khi bổsung vào trong thực phẩm đó.
14
pH: Sự ổn định cũng như sự chuyển màu của chất màu đều có thể bị ảnh
hưởng bởi độ pH của t h ực phẩ m.
Điều kiện chế biến: Đặc biệt là thời gian và nhiệt độ ảnh hưởng tới chất
lượng chất màu bổsung vào.
Điều kiện bao gói: Quyết định đến mức độ xâm nhập của không khí và
ánh sáng vào thực phẩm, do đó có thể làm biến đổi chất màu.
Điều kiện bảo quản và thời gian sử dụng: Chất màu sử dụng chỉ bền dưới
những điều kiện bảo quản thích hợp và trong một thời hạn nhất định.
1.2 GIỚI THIỆU VỀCÂY LÁ CẨM[20]
Cẩm là cây có nhiều công dụng như làm thuốc, làm phẩm màu . ỞViệt
Nam, cành lá của cây nàyđược biết đến như một vịthuốc nam. Trong y học cổ
truyền, Cẩm được dùng trị nhiều loại bệnh như: Lao phổi, khái huyết, ho nôn ra
máu, viêm phếquản cấp tính, ỉa chảy, lỵ, ổtụmáu, bong gân.
Tại Trung Quốc, Cẩm là dược liệu có vịđắng, tính bình, có tác dụng
thanh nhiệt, giải độc, tiêu thũng, chỉhuyết, chữa viêm họng, thấp khớp, nhiễm
trùng đường tiết niệu, kinh phong ởtrẻem, lao hạch, mụn nhọt. Theo “Danh
lục các loài thực vật Việt Nam”-2005, thì chi Peristrophe Nees có 4 loài, trong
đó chỉcó loài Cẩm (P. bivalvis (L.) Merr.) ởBắc Bộvà loài Kim loungnhuộm
(P. montana Nees) ởNam Bộđược coi là cây nhuộm màu. Ngoài ra, Cẩm còn
được các dân tộc thiểu sốphía Bắc dùng đểnhuộm xôi nhiều màu trong những
ngày lễtết[20]
1.2.1. Đặc điểm sinh họccây lá Cẩm
Cây lá Cẩm hay còn gọi là cây nhuộm màu là cách gọi của người Việt
Nam đểchỉloài cây ưa ẩm và ưa bóng có tên tiếng anh làPeristrophe bivalvis
(L.) Merr, syn. P. roxburghiana chúng thuộc họÔ rô(Acanthaceae) -cây cỏlâu
năm.[20]
1.2.2. Mô tảcây lá Cẩm.
Cây Cẩm có chiều cao khoảng 30 -60cm, cành non có lông vềsau nhẵn,
thân thường 4 cạnh, có rãnh dọc sâu
15


TÀI LIỆU THAM KHẢO
.[1] Nguyễn ThịPhương Anh -Nguyễn ThịLan, nghiên cứu ảnh hưởng
của pH đến màu anthocyanin từbắp cải tím ứng dụng làm chất chỉthịan toàn
thực phẩm trong phân tích thực phẩm và hóa học. Trường Đại Học Bách Khoa,
Đại Học Đà Nẵng.
[2] Hoàng Minh Châu (2002), Cơ sởhóa học phân tích, Nxb Khoa Học
KỹThuật.
[3]. Nguyễn Thị Cúc (2003), Nghiên cứu thử nghiệm chiết rút chất màu
từ ruột bí đỏ, luận văn tốt nghiệp trường Đại Học Nha Trang
[4] Nguyễn ThịĐậu (2010), Nghiên cứu chiết rút chất màu betacyanin từ
vỏquảthanh long, luận án tốt nghiệp, Trường đại học Nha Trang.
[5] Vũ Đăng Độ (1998), Cở sởlý thuyết hóa các quá trình hóa học, Nxb
Giáo Dục.
[6] Nguyễn Thi Hương Giang (2004), Nghiên cứu thửnghiệm chiết rút
chất màu thực phẩm từmàng đỏquảgấc bằng dung môi cồn, Luận văn tốt
nghiệp đai học, trường đai học Thủy Sản.
[7] Nguyễn Đức Huệ ( người dịch) (1997), Các phương pháp phân tích
hóa học hữu cơ, Nxb Khoa học và Kỹthuật.
[8] Đặng Văn Hợp (chủbiên), ĐỗMinh Phụng, Nguyễn Thuần Anh, Vũ
Ngọc Bội(2006), Phân tích kiểm nghiệm thực phẩm thủy sản, Nxb, nông
nghiệp tp.HồChí Minh.
[9] ĐỗTất Lợi (2005), Những cây thuốc và vịthuốc việt nam, Nxb Y học,
Hà Nội.
[10] Trần ThịLuyến- ĐỗMinh Phụng (1996), Chế biến tổng hợp thủy
sản,chếbiến tổng hợp thủy sản, tập 2-3, Đại học Thủy Sản.
[11] Lê Xuân Mai-Nguyễn Bạch Tuyết, Giáo trình phân tích định lượng,
NxbĐại học quốc gia TP HCM, 154-159
[12]. Trần Kim Quy(1987), Kỹ thuật các chất màu, nhà xuất bản TPHCM
51
[13] Lê Ngọc Tú, Hoá học thực phẩm, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ
thuật, Hà Nội, 1994.
[14] ĐỗViết Phương(2008), Nghiên cứu thu nhận một sốchất màu có
nguồn gốc thiên nhiên và ứng dụng trong chếbiến các sản phẩm mô phỏng từ
surimi, luận văn Thạc Sĩ, Trường Đại Học Nha Trang
[15] Hà Văn Thiết( 2005), Nghiên cứu thửnghiệm chiết chất màu từchất
màu từruột cây bí đỏ, luận văn văn tốt nghiệp đại học, Trường đại học Nha
Trang.
Tài liệu tiếng Anh
[16]. Akio Tsukui, Atsuko Suzuki, Sumi Nagayama and Norihiko
Terahara, Stability of anthocyanin pigments from purple leaveas of perilla
ocimoides L. var.crispa,Nippon Shokuhin Kagaku Kaishi, Vol. 43, No.4, 113
–119 (Article), 1996
[17]. Alison, D., Paul, C. (2000), Colouring our foods in the last and
next millennium, J. Food Sci. & Tech., 35, p.5-22.
[18] R.heidari
1
, J.khalafi
1
and N.Dolatabedzadeh
1*
Anthocyanin pigments
of siahe Sardasht grapes
[19] Tranking color and pigment changes in anthocyanin products
http://www.ars.usda.gov/SP2UserFiles/person/37108/PDF/LEEtrendsinfoodsci.
pdf
[20] Nghiên cứu vềcây lá cẩm (Peristrophe bivalves)
http://www.botanyvn.com/cnt.asp?param=news&newsid=1241
www.bolanyvn.com.cnt.asp
[21] Tách chiết chất màu tựnhiên từcây lá Cẩm. Đểphòngngừa các tác
hại của chất nhuộm màu hóa học, các nhà khoa học thuộc viện KHCN Việt
Nam và trường đại học công nghệThái Nguyên tách chất màu thành công từ
cây lá cẩm đểnhuộm màu cây lá cẩm
52
http://khoahoc.baodatviet.vn/Home/KHCN/Tach-chiet-chat-mau-tu-nhien-tucay-cam/20111/126123.datviet
[22] Nghiên cứu ảnh hưởng của hệdung môi đến khảnăng chiết tách chất
màu anthocyanin có độmàu cao từquảDâu Nghệ
Anhttp://opac.lrc.ctu.edu.vn/pdoc/36/06Nghiencuuanhhuongcuahe.pdf
[23] Nghiên cứu chiết tách chất nhuộm màu thực phẩm từkinh nghiệm sử
dụng thực vật của đồng bào dân tộc thiểu số.
tainguyenso.vnu.edu.vn/ ./Bao%20cao%20tong%20hop_Luu%20Dam%2
0Cu.pdf