Caro Ten Oid

NHÓM CHẤT MÀU TỰ NHIÊNNHÓM CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

CAROTENOITCAROTENOIT

MỤC LỤC:MỤC LỤC: Trang Trang

1.1. Mở đầuMở đầu

Lí do chọn đề tàiLí do chọn đề tài........................................................................................................................................................................................................................ 55

Giới thiệu đề tàiGiới thiệu đề tài.......................................................................................................................................................................................................................... 55

Mục đíchMục đích................................................................................................................................................................................................................................................ 66

Phạm vi nghiên cứuPhạm vi nghiên cứu.............................................................................................................................................................................................................. 66

Phương pháp nghiên cứuPhương pháp nghiên cứu.............................................................................................................................................................................................. 66

2.2. Nội dungNội dung

Giới thiệu chungGiới thiệu chung........................................................................................................................................................................................................................ 77

Nguồn carotenoidNguồn carotenoid.................................................................................................................................................................................................................... 77

Tính chất vật lýTính chất vật lý............................................................................................................................................................................................................................ 88

Tính chất hóa họcTính chất hóa học.................................................................................................................................................................................................................... 88

Cấu tạo và phân loạiCấu tạo và phân loại............................................................................................................................................................................................................ 88

2.1.5 Chức năng2.1.5 Chức năng.............................................................................................................................................................................................................. 99

2.2 Các chất màu tiêu biểu2.2 Các chất màu tiêu biểu

2.2.1 Carotene2.2.1 Carotene.................................................................................................................................................................................................................... 99

2.2.2 Lycopene2.2.2 Lycopene.................................................................................................................................................................................................................. 1111

2.2.3 Xantophil2.2.3 Xantophil..................................................................................................................................................................................................................1313

2.2.4 Capxantin2.2.4 Capxantin................................................................................................................................................................................................................ 1414

2.2.5 Birxin2.2.5 Birxin............................................................................................................................................................................................................................ 1515

2.2.6 2.2.6 Astarxantin......................................................................................................15

2.2.7 Xitroxantin......................................................................................................16

2.2.8 Criptoxantin....................................................................................................17

2.3 Sự biến đổi của carotenoid trong quá trình chế biến

2.3.1 Sự oxi hóa.......................................................................................................17

2.3.2 Sự đồng phân hóa............................................................................................19

2.3.3 Sự nhiễm bẩn của ion kim loại........................................................................19

2.3.4 Ảnh hưởng của pH..........................................................................................19

A. Mở đầu

Carotenoid là một nhóm sắc tố rất phổ biến trong tự nhiên, nó được tìm thấy ở cả procaryota,

eucaryota và archea. Nó được biết đến như là các hợp chất có khả năng chống oxy hóa do đó co thể có

chức năng trong phòng chống lão hóa, ung thư,... Chính vì thế mà các nhà khoa học đang quan tâm rất

nhiều đến khả năng đưa đưa các chất này vào ứng dụng trong thuốc chữa bệnh và thực phẩm chức năng.

Ngành công nghệ thực phẩm là ngành trực tiếp nghiên cứu để đưa các chất carotenoid vào ứng dụng

trong nhóm ngành thực phẩm chức năng.

Năm 1831, Wackenroder đã cô lập caroten từ cà rốt, 1837 Berzelius đặt tên cho sắc tố màu vàng là

xantophyl được ông chiết xuất từ lá mùa thu.

Cấu trúc hóa học của carotenoid đã được Kauren (1948) và Kuhn (1954) phát hiện, việc tổng hợp nhân

tạo β-caroten và licopen được thực hiện lần đầu tiên vào năm 1950 ở phòng thí nghiệm của Kauren. Kể từ

đó carotenoit trở thành đối tượng quan tâm của những nghiên cứu liên ngành trong hóa hoạc, sinh học, y

học, vật lí học và nhiều ngành khoa học khác.

Ở thực vật, ngoài diệp lục b, các sắc tố quang hợp phụ còn có carotenoid. Đó là nhóm sắc tố tạo nên

màu vàng, đỏ da cam của lá, hoa quả (màu đỏ của quả gấc chín, màu vàng của quả xoài chín…), của củ

(màu vàng da cam của củ cà rốt…)

Carotenoid là một nhóm sắc tố rất phổ biến trong tự nhiên, nó được tìm thấy ở cả procaryota, eucaryota

và archea. Tổng số carotenoid sản xuất trong tự nhiên ước tính khoảng 100 triệu tấn/năm. Nhóm màu

carotenoid gồm có: carotene, licopene, xantophyl, capsanthin, bixin, astaxanthin, cryptoxanthin. Muốn

tìm hiểu nhóm màu này ta phải tìm hiểu đến nguồn gốc, cấu tạo, tính chất, tác dụng của từng chất điển

hình. Và qua đó ta có thể biết được sự biến đổi trong quá trình chế biến các thực phẩm có chứa nhóm

màu carotenoid để có thể lưu giữ chúng nhằm mục đích tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.

I. TỔNG QUAN VỀ CAROTENOID

1. Đặc điểm:

Các chất màu tự nhiên thường gặp chủ yếu ở trong các nguyên liệu thực vật và được chia làm ba

nhóm chính là: clorofil, carotenoid và flavonoid.

(1) Cà rốt (2) Cà chua

Hình: Thực phẩm chứa hàm lượng carotenoid

Carotenoid là một dạng sắc tố hữu cơ có tự nhiên trong thực vật và các loài sinh vật, quang hợp khác

như là tảo, một vài loài nấm và một vài loài vi khuẩn.

Carotenoid không phải là tên riêng của một chất nào mà là tên của một nhóm các hợp chất có công

thức cấu tạo tương tự nhau và tác dụng bảo vệ cơ thể cũng tương tự nhau. Carotenoid khá quen thuộc với

chúng ta là bêta-caroten hay còn gọi là tiền chất của vitamin A. Trong mấy năm gần đây người ta còn nói

nhiều đến các carotenoid khác như lycopen, lutein và zeaxanthin,... Tiêu biểu : caroten, licopen,

xantophyl, capxantin và xitroxantin.

Hiện nay người ta đã tìm được 600 loại carotenoid, sắp xếp theo hai nhóm, car xanthophylls và otene,

trong đó có 50 loại carotenoid hiện diện trong thực phẩm. Thế nhưng trong máu của người có khoảng 15

loại được tìm thấy và chúng đang được chứng minh là đóng vai trò quan trọng đối với đời sống con

người.

Khác với cây cỏ, con người không thể tự tổng hợp ra carotenoid mà sử dụng carotenoid từ việc ăn thực

vật nhằm bảo vệ bản thân mình. Carotenoid giúp chống lại các tác nhân oxy hóa từ bên ngoài.

2. Nguồn carotenoid

- Ở thực vật: tồn tại trong lạp thể tế bào, bị che lấp bởi màu của chlorophyl, phân bố trong các mô

thường tạo màu vàng ,cam, đỏ. Hầu hết màu vàng của hoa qua là do xantophyl, lutein.

- Ở động vật: tạo màu vàng, đỏ cho lông cánh các loài chim

- Vi sinh vật: là chất màu nội bào.

- Có trong đa số cây ( trừ 1 số nấm) , hầu như có trong tất cả cơ thể động vật.

Hình : (3) Sự phân bố carotenoid trong tế bào

3. Tính chất vật lí

- Kết tinh ở dạng tinh thể, hình kim, hình khối lăng trụ, đa diện, dang lá hình thoi.

- Nhiệt độ nóng chảy cao: 130- 2200C

- Không hòa tan trong nước, tan trong chất béo, các dung môi chứa clor và các dung môi không

phân cực khác làm cho hoa quả có màu da cam, màu vàng và màu đỏ.

- Tính hấp thụ ánh sáng : chuỗi polyene liên hợp đặc trưng cho màu thấy được của caroteinoid . Dựa

vào quang phổ hấp thu của nó, người ta thấy khả năng hấp thụ ánh sáng phụ thuộc vào nối đôi liên

hợp, phụ thuộc vào nhóm C9 mạch thẳng hay mạch vòng, cũng như vào nhóm chức gắn trên vòng.

Ngoài ra trong mỗi dung môi hoà tan khác nhau, khả năng hấp thụ ánh sáng tối đa cũng khác nhau

với cùng 1 loại. Khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh, chỉ cần 1 gam cũng có th ể thấy bằng mắt

thường.

4. Tính chất hóa học

- Carotenoid rất nhạy đối với axit và chất oxi hóa, bền vững với kiềm. Do có hệ thống nối đôi liên

hợp nên nó dễ bị oxi hóa mất màu hoặc đồng phân hóa, hydro hóa tạo màu khác.

- Các tác nhân ảnh hưởng đến độ bền màu: nhiệt độ, ánh sáng, phản ứng oxi hóa trực tiếp, tác dụng

của ion kim loại, enzym, nước.

- Dễ bị oxi hóa trong không khí => cần bảo quản trong khí trơ, chân không. Ở nhiệt độ thấp nên bao

kín tránh ánh sáng mặt trời.

- Carotenoid khi bị oxyhoá tạo hợp chất có mùi thơm như các aldehide không no hoặc ketone đóng

vai trò tạo hương thơm cho trà .

II. Cấu tạo và phân loại

1. Cấu tạo

- Tất cả hợp chất Carotenoid có thể được xem như dẫn xuất của licopen

- Hợp chất carotenoid (C40) bị mất 1 nhóm đầu thì gọi là Apocarotenoid. Đây là những chất màu

quan trọng.

- Đặc điểm cấu trúc nổi bật nhất, đặc trưng cho màu thấy được của caroteinoid là chuỗi polyen liên

hợp.

- Các carotenoid được cấu tạo từ 8 đơn vị isoprene liên tiếp nhau ở trung tâm phân tử tạo nên cấu

trúc đối xứng hợp chất Hydro carotenoid như Keto, methoxyl, epoxy, acid được gọi chung là

Xantophyl.

- Đa số là vòng 6 cạnh hoặc 5 cạnh ở 1 đầu hoặc 2 đầu.

2. Phân loại

Carotenoid được phân loại theo:

* Cấu trúc hóa học:

- Caroten : là một loại hidrocacbon chưa bão hòa, trong phân tử không chứa oxi

- Xantophyl: Là dẫn xuất của caroten, chứa oxi trong các nhóm hydroxyl, ceto, cacboxyl…

* Tính chất sinh học:

- Carotenoid sơ cấp: tham gia vào quang hợp hoặc bảo vệ

- Carotenoid thứ cấp :có trong các cơ quan hoá già hoặc bị bệnh khi thiếu dinh dương khoáng. Chính

nhóm này là nguồn cung cấp vitamin A cho chúng ta, khi ăn các loại hoa, quả có màu đỏ như: ớt, cà

chua, bí ngô, đu đủ, gấc,…

2.1.5. Chức năng

Trong giới thực vật, chức năng của carotenoit rất quan trong đối với sự sinh sản, trước hết ở giao tử

đực và giao tử cái có sự khác biệt về số lư ợng và chất lượng carotenoid.Ở thực vật bậc cao, màu

vàng của phấn hoa ở câ y thụ phấn nhờ sâu bọ là nhờ có carotenoid. Carotenoid còn có trong các phần

khác nhau của bộ phận sinh dục ở thực vật.Hiện nay người ta đã thấy vai trò rất lớn của carotenoid đối

với quang hợp.

2.2. Các chất màu tiêu biểu

2.2.1. Carotene

Carotene là chất màu thuộc nhóm màu carotenoid, trong đó β-

carotene là loại quan trọng nhất và tìm thấy được nhiều trong rau củ.

β-carotene có màu vàng, hiện diện nhiều trong cà rốt, các trái cây có màu vàng và các lọai rau có màu

xanh đậm. Chính màu vàng của β-carotene làm nền cho màu xanh của diệp lục tố đậm hơn ở các lọai rau

giàu β-carotene.

2.2.1.1. Cấu tạo và phân loại:

Carotene (C40H56) là một loại hidratcacbon chưa bão hòa, không tan trong nước, chỉ tan trong lipit và

các dung môi hữu cơ. Phần trung tâm phân tử gồm 18 nguyên tử cacbon hình thành một hệ thống các liên

kết đơn, đôi xen kẽ, có 4 nhóm CH3 mạch nhánh.

Các loại carotene quan trọng là α-carotene, β-carotene và γ-carotene. α-carotene, β-caroten có những

vòng ionon khép kín, α-carotene 1 vòng β-ionon và 1 vòng α-ionon, β-carotene có cấu tạo đối xứng với 2

vòng β-ionon nên khi thủy phân cho 2 phân tử vitamin A, còn các carotene khác khi thủy phân chỉ cho 1

vitamin A.

β-carotene

α-carotene

Quang phổ hấp thụ của carotene trong benzen ở vùng cực tím có cực đại hấp thụ như sau:

α-carotene: 420; 447,5 và 478

β-carotene: 420; 452 và 485

γ-carotene: 432;462 và 494

2.2.1.2. Tính chất hóa học và vật lý:

- Carotene khi để ngoài không khí dễ hấp thụ oxi (đến 40% so với trọng lượng) để trở thành dạng oxi hóa

.

- Carotene nguyên chất là các tinh thể đen có màu đỏ sáng của đồng và có ánh kim loại, dung dịch

carotene có màu đỏ cam.

2.2.1.3 Nguồn cung cấp carotene

Các loại thực phẩm sau đây được đặc biệt giàu carotene:

khoai lang,cà rốt, xoài, mơ, hồng, rau bina, cải xoăn, củ cải, bồ công anh, củ cải đường, mù tạt xanh, cải

xoong, rau mùi, bông cải xanh, mùi tây, xà lách, rau diếp, bí đỏ, sắn.

Trong cơ thể con người và động vật có vú, β-Carotene được lưu trữ trong gan, chất béo và chuyển đổi

sang võng mạc khi cần thiết, do đó nó là tiền chất của vitamin A.

2.2.1.4. Tác dụng

β-carotene là chất chống oxy hóa mạnh, ngăn chặn tế bào ung thư, chống sự hình thành của các cục

máu đông trong thành mạch máu. 50mg β-carotene mỗi ngày ngăn chặn suy giảm nhận thức. Khi được

hấp thu vào cơ thể, β-caroten chuyển hóa thành vitamin A giúp bảo vệ niêm mạc mắt, tham gia vào các

phản ứng nhìn của mắt cũng như tăng cường miễn dịch cơ thể. Trẻ em thiếu vitamin A sẽ mù mắt, ốm

yếu và dễ mắc bệnh nhiễm trùng. Bản thân β-carotene cũng là chất chống oxy hóa mạnh, do đó giúp khử

các gôc tự do trong cơ thể và ngăn ngừa các bệnh mãn tính , ung thư, tim mạch.

Trong các thử nghiệm cho rằng 30mg β-carotene mỗi ngày làm tăng tỷ lệ ung thư phổi và ung thư

tuyến tiền liệt ở người hút thuốc và những người có tiền sử tiếp xúc với chất gây nghiện.

2.2.2. Lycopene

Lycopene là một carotene màu đỏ tươi và sắc tố carotenoid và phytochemical tìm thấy trong cà chua, các

loại quả màu đỏ khác chẳng hạn như cà rốt đỏ, dưa hấu và đu đủ (nhưng không có trong dâu tây).

2.2.2.1. Cấu tạo

Giống như tất cả các carotenoid, lycopene là một hydrocarbon không bão hòa đa (một anken không

thế), là một tetraterpene lắp ráp từ tám đơn vị isoprene, hoàn toàn bao gồm cacbon và hydro, và không

hòa tan trong nước

Lycopene

2.2.2.2. Tính chất

Lycopene không hòa tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ và các loại dầu. Nếu lycopene

bị oxy hóa (ví dụ, bằng cách phản ứng với các chất tẩy trắng hoặc acid), các liên kết đôi giữa các nguyên

tử carbon sẽ bị phá vơ, tách các phân tử, phá vơ hệ thống trái phiếu liên hợp tăng gấp đôi, và loại bỏ các

chromophore.

2.2.2.3. Nguồn licopene

Lycopene không phải là một chất cần thiết cho chế độ dinh dương của

con người nhưng thường được tìm thấy trong chế độ ăn uống, chủ yếu

là từ các món ăn chế biến với nước sốt cà chua.

Trong cơ thể người và động vật, lycopene chủ yếu phân phối các

mô mơ và cơ quan như các tuyến thượng thận, gan, và tinh hoàn.

Trong trái cây và rau, lycopene có trong gấc, cà chua, dưa hấu, bưởi

hồng, ổi đỏ, đu đủ, ớt chuông đỏ. Mặc dù quả gấc có nồng độ

lycopene cao nhất trong các loại trái cây, nhiều hơn 70 lần so với cà chua. Hàm lượng lycopene trong cà

chua phụ thuộc vào giống và tăng lên khi quả chín.

Không giống như các loại quả và rau chứa vitamin C giảm khi nấu nướng, chế biến cà chua làm tăng

nồng độ lycopene. Lycopene trong cà chua được chế biến tăng gấp bốn lần trong cà chua tươi.

2.2.2.4. Tác dụng

Mặc dù lycopene là chất hóa học có carotene nhưng nó không có vitamin A hoạt động. Được biết

đến như là một chất có vai trò trung hòa các chất hóa học gây lão hóa làn da. Người ta cho rằng licopene

mạnh hơn vitamin E trong việc cho rằng đó là loại vitamin cần thiết cho da. Hơn nữa, lycopene hoạt động

như một chất chống lại sự tiếp xúc với mặt trời, tăng cơ chế bảo vệ tự nhiên của cơ thể và giảm đi sự hủy

hoại bị gây nên bởi những tia UV trên da. Để licopene có thể dễ dàng hấp thụ vào cơ thể ta nên gia nhiệt

các loại thực phẩm có chứa lycopene.

CH3CH3

CH3

CH3 CH3

CH3O

OH

CH3

CH3CH3

OH

O

CH3

Ở thực vật, tảo, và các sinh vật quang hợp khác, lycopene là một chất trung gian quan trọng trong

việc sinh tổng hợp của nhiều carotenoid, bao gồm phiên bản beta carotene, chịu trách nhiệm về màu da

cam, màu vàng hoặc màu đỏ, quang hợp, và hình ảnh bảo vệ.

Tuy lycopene không độc hại nhưng theo một trường hợp được báo cáo: một phụ nữ trung niên đã

sử dụng quá nhiều nước ép cà chua trong một thời gian dài đã dẫn đến da và gan có màu vàng cam.

Nguyên nhân là do mức tăng cao của lycopene trong máu. Sau 3 tuần ăn uống hạn chế thức ăn có chứa

lycopene, màu da của cô đã trở lại bình thường.

2.2.3. Xantophyl

Xantophyl là nhóm sắc tố màu vàng sẫm, công thức phân tử chung của phân tử này là C40H56On (n

từ 1-6). Xantophyl ở thực vật bậc cao, tảo luôn đi kèm với caroten (thường là cứ 1 caroten có 2

Xantophyl ).

Xantophyl

Xantophyl là dẫn xuất của carotene, trong đó:

Lutein là dẫn xuất của α-caroten. Lutein có nhiều

trong lòng đỏ trứng gà. Trong các đồng phân của

lutein có fucoxantin (C40H56O6) là xantophyl chủ yếu

ở tảo nâu.

Zeaxantin là dẫn xuất của β-caroten, Zeaxantin lần

đầu tiên được chiết ra từ hạt ngô.

Ngoài ra còn có Violaxantin (C40H56O4) được chiết

ra từ cán hoa của cây Panxe vàng.

Tỉ lệ các xantophyl ở cỏ Melicafo là Lutein 40%,

violaxantin 34%, neoxantin 19%, cryptoxantin 4%, zeaxantin 2%.

Tảo nâu chứa phần lớn là fucoxantin.

Trong lòng đỏ trứng gà có hai xantophyl là: dihydroxy-α- carotene

và dihydroxy-β- carotene ( tỉ lệ 2:1)

2.2.4. Capxantin

CTCT : C40H58O3

O

CH3

CH3CH3

CH3 CH3

CH3CH3

OH

CH3CH3

OH

CH3

capxantin( 3, 3’ –dihydroxy – β,κ –carotene-6’-one)

Là chất màu vàng có trong ớt. Chiếm 7/8 tất cả màu của ớt

Là dẫn xuất của carotene nhưng màu mạnh hơn carotenoid

khác 10 lần.

Trong ớt đỏ có nhiều hơn ớt xanh 35 lần

2.2.5. Birxin

Bixin

Birxin là một apocarotenoid được tìm thấy trong Annatto, một loại thực phẩm màu tự nhiên lấy từ

hạt của cây achiote (Bixa nhuộm). Annatto hạt sắc tố chứa khoảng 5%, trong đó bao gồm bixin 70-80%.

Birxin là không ổn định về mặt hóa học khi phân lập và chuyển đổi qua isomerization vào birxin-

trans (β-bixin), các đồng phân đôi trái phiếu.

Birxin hòa tan trong chất béo nhưng không hòa tan trong nước. Khi tiếp xúc với kiềm, các ester methyl

được thủy phân để sản xuất axit norbixin dicarboxylic, một dẫn xuất tan trong nước.

2.2.6. Astarxantin

Astarxantin là một carotenoid. Nó thuộc về một nhóm lớn hơn được gọi là tecpen. Nó được phân loại

như là một hoàng thể tố, có nghĩa là "sắc tố vàng". Giống như nhiều carotenoid, astarxantin cũng là dẫn

xuất của carotene và có tên gọi là 3,3`-dihidroxy-4,4- dixeto –β-carotene.

Astarxantin được tìm thấy trong vi tảo, men bia, cá hồi, cá, loài nhuyễn thể, tôm, tôm càng, động

vật giáp xác, và những chiếc lông của một số loài chim.

Trong trứng của loài giáp xác có chất màu xanh ve gọi là ovoverding có thể coi như là muối dạng

endiol của astarxantin và nhóm amin của protein (kết hợp của astarxantin và protein):

Astarxantin

Trong mai và giáp của cua, tôm astarxantin cũng tham gia vào

thành phần của lipoprotein gọi là xianin.Trong quá trình gia nhiệt do

protein bị biến tính và astarxantin bi tách ra dưới dạng chất màu đỏ.

Hiện nay, việc sử dụng chính cho con người là như là một thực

phẩm bổ sung . Nghiên cứu cho thấy rằng do chất chống oxy hoá hoạt

động mạnh của astarxantin, nó có thể có ích trong miễn dịch, viêm và

thoái hóa thần kinh bệnh tim mạch. Một số nghiên cứu đã cho thấy tiềm năng chống ung thư . Nghiên

cứu hỗ trợ các giả định rằng nó bảo vệ cơ thể mô từ ôxy hoá.

2.2.7. Xitroxantin

Xitroxantin có công thức C40H50O. Xitroxantin có trong vỏ quả

chanh. Xitroxantin có được khi kết hợp vào phân tử β-carotene một nguyên

tử oxi để tạo thành cấu trúc furanoit:

Xitroxantin

Ở dạng tinh khiết, xitroxantin là một tinh thể màu đỏ rắn với ánh kim. Nó được tự do hòa tan

trong cloroform ,benzen , pyridin , và disulfua cacbon.

Trong cơ thể con người, xitroxantin được chuyển thành vitamin A ( retinol ) do đó được coi là tiền

vitamin . Cũng như carotenoid khác, xitroxantin là một chất chống oxy hóa và có thể giúp ngăn ngừa

thiệt hại cho các tế bào và DNA, cũng như kích thích sửa chữa các thiệt hại oxy hóa đến DNA.

2.2.8. Criptoxantin

Criptoxanthin, còn được gọi là hoàng thể tố hay beta

criptoxantin, là một tiền vitamin được tìm thấy trong

nhiều loại thực phẩm bao gồm cả ớt chuông đỏ, rau mùi,

cam, ngô, bơ và bưởi. Nó được chuyển đổi trong cơ thể

thành retinol, đó là một hình thức hoạt động của vitamin A.

Thuộc tính của nó chống lão hóa đã được sự tập trung của

nhiều nghiên cứu, và nghiên cứu mới đầy hứa hẹn cho

thấy rằng nó có thể làm giảm nguy cơ của một số dạng ung thư. Ngoài ra, hợp chất này được cho là một

phân tử quan trọng cho chức năng phổi khỏe mạnh.

Criptoxantin

Criptoxantin có công thức là: C40H56O (3-hoặc 4-hydroxy β-carotene).

I. Biến đổi của carotenoid trong quá trình bảo quản và chế biến.1. Trong bảo quản.

Trong qúa trình bào quản có thể xảy ra sự mất màu hay tổng hợp carotenoid tùy vào loại rau quả và điều kiện bảo quản ( nhiệt độ, ánh sáng...).Sự mất màu của carotenoid cũng diễn ra trong suốt thời gian lão hóa của cây nhưng chậm hơn chlorophyll. Thành phần carotenoid cũng có thể thay đổi trong suốt quá trình lão hóa, hình thành nên các xantoophyly ester và epoxyde.( Biswal, 1995). Ví dụ về sự giảm hàm lượng carotenoidỚt bắp và Ớt ngọt nhiệt độ càng cao carotenoid trong nguyên liệu càng bị phá hủy nhanh.Ớt ngọt bảo quản trong 9 ngày ở 700C hàm lượng carotenoid mất 20%, còn khi bảo quản ở 150C là 60%, 170C là 80%

ví dụ về sự tổng hợp carotenoid.Lee( 1986) đã phát hiện rằng hàm lượng nhiều carotene bao gồm α,β _ carotene tăng nhẹ trong cà rốt suốt 100-125 ngày bảo quản 20C và sau đó giảm dần.Nhiệt độ thích hợp cho sự gia tăng màu đỏ của cà chua khonag3 20-25oC. Dưới 10oC hay trên 30oC sự phát triển màu đỏ sẽ bị ngăn chặn. Sau 7 ngày cà chua sẽ có màu vàng đó là vì mặc dù trên 30oC sự tổng hợp lycopene bị ngân chận nhưng sự tổng hợp β-carotene vẫn tiếp tục.

Hình 2.9 : sự thay đổi màu của cà chua ở nhiệt độ bảo quản khác nhau

Ví dụ về sự ảnh hưởng của ánh sáng đến sự ổn định cùa các hợp chât carotenoid:ở cà rốt, carotene và lutein rất ổn định trong 8 ngày bảo quản ở 4oC trong tối lẫn dưới ánh sáng.

Tuy nhiên trong rau bina hàm lượng violaxanthin và lutein giảm lần lượt 60% và 20% trong 8 ngày bảo quản trong điều kiện ánh sáng ( Kopas- Lane và Warthesen, 1995) Trong bảo quản lạnh đông.Hàm lượng carotenoid trong quá trình lạnh động khá ổn dịnh . có rất ít hoặc không có sự giảm màu và đồng phân hóa trong cà rốt, khoai lang, bắp.

VD: Làm lạnh và bảo quản khoai lang ở - 170C trong 6 tháng không có sự thay đổi nhiều trong hàm lượng và màu sắc của từng đồng phân carotene.

Tuy nhiên oxy và ánh sáng có thể ảnh hưởng đến sự ổn định của carotenoid trong suốt quá trình bảo quản lạnh đông. Vì vậy đóng gói rau qu3 thích hợp trước khi bảo quản lạnh đông có thể laoị bỏ ánh sáng và oxi sẽ giúp giữ màu carotenoid tốt hơn. Thông thường người ta sẽ chằn trước khi bảo quản lạnh đông để vô hoạt emzim lipoxygenase

Việc mất màu carotenoid phụ thuộc nhiều vào chủng loại rau quả, có chần hay không chần trước khi làm lạnh.

Ví dụ: trong bảo quản lạnh đông cà rốt- Có chần: bảo quản trong 12 tháng trong -200C hàm lượng carotene giảm rất ít- Không chần: hàm lượng carotene giảm đáng kể

Trong cà chua hàm lượng carotenoid giảm liên tục, làm màu đỏ nhạt dần trong thời gian bảo quản 24 tháng ở - 200C và 250C.

2. Trong chế biến.a. Biến đổi trong sản phẩm Fresh-cut

Caratenoid là hợp chất nhạy cảm với ánh sáng,Dưới tác động của ánh sáng có thể xảy ra các biến đổi sau: Xảy ra sự quang oxy hóa:Ánh sáng tác động lêncác chất nhạy cảm, oxy hóa các chất này tạo oxy nguyên tử, sau đó oxy nguyên tử sẽ oxy hóa nối đôi trong phân tử carotenoid tạo chất không màu. Phản ứng oxy hóa do tác động của enzyme lipoxygenase:Sự oxy hóa do hoat động của hệ thống enzyme có tron rau quả.trong đó vai trò quan trọng nhất là enzyme lypoxygenase, chúng tác động lên liên kết nối đôi của lipid tạo gốc tự do và peroxyde ( khi có mặt oxy),

Cà chua trên cây 20-25oC 35oC

các hợp chất này tiếp tưc oxy hóa carotenoid hoặc các enzyme sẽ oxy hóa trực tiếp hệ thống nối đôi liên hợp tạo ra các sản phẩm không màu. Phản ứng quang đồng phân hóa:Trans-carotenoid (màu đậm) cis-carotenoid (màu nhạt) VD: cà chua trên cây mà chịu nhiều ánh sáng và nhiệt độ không khí cao thì quả sẽ không đẹp như khi trồng trong điều kiện ôn hòa.

Biến đổi của carotenoid trong xử lý nhiệt:Ảnh hưởng của xử lý nhiệt đến sự mất màu hay đồng phân hóa của carotenoid trong các loại rau quả màu vàng, cam, đỏ tùy vào từng chủng loại, thành phần carotenoid, phương pháp gia nhiệt và điều kiện chế biến. Thời gian, nhiệt độ và sự có mặt của oxy cũng ảnh hưởng đến sự bền màu.

Qúa trình chế biến nước ép quả: Nước ép từ carot hay cà chua ,màu đỏ và sự ổn định thành phần carotenoid phụ thuộc đều kiện chế biến.

Những phương pháp nhiệt khác nhau sẽ cho màu khác nhau từ cam đến vàng. Màu trong nước ép carot tương quan với hàm lượng carotenoid và sự hình thành đồng phân cis. Cường độ màu giảm khi đồng phân cis được hình thành. Trong nước ép cà chua, 1% của lycopene bị mất đ trong 7 phút gia nhiệt ở 90oC. Mất 17% nấu gia nhiết 130oC

Quá trình chần và nấu:Quá trình gia nhiệt làm phá hủy lục lap,caroten e có thể hoa tan trong chất béodẫn đến sự đổi màu,

Ảnh hưởng của nhiệt độ lên carotee rất phức tạp có thể tăng, giảm hay duy trì.Khi gia nhiệt nhẹ dưới 100oC trong thời gian ngắn( chần) có thể tăng hàm lượng carotenoid trong

1 đơn vị khối lượng là do các chất tăng nồng độ khi tế bào bị phá hủy, lượng ẩm bị mất đi, những chất hòa tan và sự vô hoạt các enzyme oxy hóa carotene.

Gia nhiệt mạnh có thể làm giảm lược carotenoid do phản ứng đồng phân hóa có thể xảy tùy vào nhiệt độ và thời gian gia nhiệt.

VD: Cà chua bị mất 10% hàm lượng lycopene khi phơi khô ở 110oC, nhưng ở 80oC thì hàm lượng này không đổi.

Đậu Hà Lan, hàm lượng lutein tăng 38%, ham lượng carotene tăng 23% và tổng hàm lượng carotenoid tăng 26% khi gia nhiệt trong nước 3 phút.

Màu sắc và hàm lượg carotenoid khác nhau tùy vào phương pháp chế biếnVD: Sự có mặt của oxy trong khi chần có thể làm giảm hàm lượng carotenoid cần giảm oxy hòa tan trong chế biến

Không có sự thay đổi màu của carot trong nước trong 2 phút ở 88oC hay gia nhiệt cao troong thời gian ngắn. Sấy ở nhiệt độ cao

Thông thường tách nước làm cho màu sản phẩm giảm dần và đồng phân hóa carotenoid, đặc biệt là rau nếu rau quả khô không được bảo vệ bởi áng sáng, không khí.

Việc làm mất màu của rau quả khô sẽ diễn ra nhanh hơn khi nhiệt độ cao.VD: Trong cà chua, hàm lượng lycopene mất nhiều nhất là 4% khi bị sấy khô trong đó 17% là đồng phân cis. Điều này chỉ ra rằng sự đồng phân hóa và sự oxy hóa xảy ra đồng thời. Tuy nhiên mẫu được sấy trong điề kiện chân không thì hàm lượng carotenoid bị tổn thất thấp nhất là 2%. Sự khác nhau này

có thể là do hàm lượng đường tồn tại trên bề mặt trong thời gian thẩm thấu đã ngăn cản sự xâm nhập của oxy gây oxy hóa lycopen

Sự mất màu carotenoid trong carot sấy khô tỳ thuộc vào nhiệt độ thời gian baỏ quản. Hàm lượng trans, α, β-carotenoevà tất cả đồng phân trans-lutein sẽ giản dần khi thời gian và nhiệt độ bảo quản lâu và đồng phân cis tăng lên

tươi nấu sấy

hình2.10 : sự biến đổi của carot trong chế biếnb. Đóng hộp:

Việc xử lý nhiệt ở 115oC và 121oC sẻ phá hủy các màu của carotenoid trong nước cà rốt ép, cà rốt đóng hộp. Trong quá trình bảo quản nếu nhiệt độ tăng dần thì hàm lượng carotene giảm vì nó thúc đẩy các phản ứng oxi hhóa và đồng phân hóa.

Khi điều kiện bảo quản là 115oC trong 30 phút thì đồng phân của cis α,β-carotene tăng, còn khoảng 35% đồng phân của trans α,β-carotene giảm đi.

Khi đóng họp trong điều kiên chân không, sự oxi hóa sẽ bị ngăn chặn do osi đã được loại trừ trong quá trình đóng hộp.

2.3.1. Sự oxi hóa

2.3.1.1. Sự oxi hóa không do enzim:

- Carotenoid khi tiếp xúc với không khí dần dần bị oxi hóa tại các nối đôi, tạo thành các hợp chất có màu

nâu như hidroperixide, carbonyl… sản phẩm ở dạng sấy khô (có bề mặt tiếp xúc không khí lớn) đặc biệt

dễ bị oxi hóa.

- Thông thường các carotenoid khá bền với nhiệt độ nhưng ở nhiệt độ cao nó lại bị oxi hóa gian tiếp

thông qua sự oxi hóa các acid béo chưa no.

- Tỷ lệ carotenoid bị mất còn phụ thuộc vào nhiệt độ ánh sáng. Tất cả các carotenoid đều nhạy cảm với

ánh mặt trời. ánh sáng nhân tạo không có tác dụng xúc tác như ánh sáng mặt trời.

Ví dụ: Sau 3 giờ, ở 65°C chỉ có 15% lượng licopen bị mất đi, nhưng ở 100°C lượng mất đi là 25%

- Khi giữ thịt ở nhiệt độ thấp, 0° hay dưới 0° mặt du các phản ứng hóa sinh vẫn tiếp tục diễn ra với tốc độ

chậm ở bên trong và oxi hóa một phần bên ngoài nhưng carotenoid chỉ bị biến đổi không đáng kể.

- Nếu bảo quản ở nhiệt độ cao hơn, sau một năm có thể mất đi 10-20% lượng carotenoid tan trong mơ.

- Khi giữ nhiệt ở trong bao bì không thấm nước , trong chân không hay khí nitơ thì sự mất mát nhỏ. Nhìn

chung carotenoid không bền với nhiệt khi có cả ánh sáng và oxi. Như vậy tăng nhiệt độ chỉ làm tăng thêm

quá trình biến đổi nhất là quá trình oxi hóa.

- Sự oxi hóa càng giảm đi tối thiểu khi có sự kết hợp sắc tố với dầu. Dầu bảo vệ các carotenoid khỏi sự

tấn công của oxi. Ngoài ra người ta còn dùng các chất chống oxi hóa như : vitamin C, vitamin E,

hydroquinone,… thêm vào các sản phẩm. Viatmin C nhường hydro trực tiếp cho các peroxide, trong quá

trình này vitamin E là chất trung gian.

2.3.1.2. Sự oxy hóa do enzym:

Trong tế bào, carotenod ổn định hơn khi tạo thành phức hợp carotenoid-protein. Carotenoid bị tấn

công bởi các enzym oxy hóa chất béo :

Peroxidase làm giảm lượng chất béo theo cơ chế :

Carotenoid 5,6 epoxide 5,8 epoxide

-Lipoxidase tạo thành acid tự do từ acid béo không no sau dó bắt đầu oxy hóa các caroenoid .

-Lipoperoxidase chỉ hoạt động khi có mặt của acid béo không no bi oxy hóa bởi lipoxidase.

Ứng dụng:

Sự cùng oxy hóa chất béo của carotenoid có thể quan sát được qua sự biến màu của sản phẩm. Sự

mất màu được ứng dụng trong sản xuất bột mì. Sự đổi màu của tiêu từ đỏ sang nâu, mặc dù phần lớn là

do phản ứng maillard nhưng trước tiên là do sự oxy hóa capxanthin.

Những sản phẩm có mùi cũng được hình thành trong quá trình oxy hóa của carotenoid ứng dụng

trong quá trình làm mứt. Ngoài ra, rượu vang được chưng cất lâu năm có mùi đặc trưng là do sự oxi hóa

của neoxanthin và một số carotenoid khác thành 1,2 dihidro-1,1,6 trimethyl naphthalene.

2.3.2. Sự đồng phân hóa :

Carotenoid trong tự nhiên ở dạng đồng phân trans ổn định hơn. Dạng đồng phân trans xoắn 180°

dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng và bức xạ. Đồng phân cis ít bền hơn, hấp thu ánh sáng có bước

sóng ngắn hơn nên có màu sáng hơn. Đồng phân hóa do nhiệt độ là thay đổi xảy ra trong suốt quá trình

sản xuất thực phẩm.

Ở nhiệt độ cao sản phẩm dễ mất màu, nhiệt độ cao hay thấp ảnh hưởng nhiều hơn so với việc cung

cấp nhiệt.

2.3.4. Sự nhiễm bẩn của ion kim loại:

Một vài ion kim loại có thể làm giảm chất lượng của carotenoid khi không có chất béo.

Ví dụ: người ta chứng tỏ rằng làm giảm chất lượng licopen đến 3,5 lần so với bình thường, ion đồng là

chất xúc tác cho việc tạo thành các gốc tự do.

2.3.5. Ảnh hưởng của pH:

Ở pH trung tính và kiềm nhiệt độ sẽ phá hủy dễ dàng các vitamin A và carotenoid. Thông thường

thịt và các chế phẩm từ thịt đều có pH acid do đó có thể bảo vệ được ít nhiều vitamin A.

II. PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT CAROTENOID VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG.

1. Phương pháp tách chiết

Carotenoid là các sắc tố tự nhiên tạo ra màu vàng, da cam, đỏ trong rất nhiều các loại hoa quả (gấc, chanh, đào, mơ, cam, nho…), rau (cà rốt, cà chua…), nấm và hoa. Chúng cũng có mặt trong các sản phẩm động vật như trứng, tôm hùm, cá… Chúng được biết đến như là các hợp chất có khả năng chống oxi hóa do đó có thể có chức năng trong phòng chống lão hóa, ung thư...Đối với thực vật carotenoid đóng vai trò một chất chống oxy hóa, bảo vệ các tế bào tránh các tổn hại do gốc tự do, carotenoid cũng góp phần ổn định và bảo vệ bộ gen của tế bào. Đối với con người: khi chúng ta ăn carotenoid, chúng ta có được nguồn chống oxy hóa từ thực vật cũng như nhiều dương cường khả năn chất thiết yếu khác, carotenoid mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe, như tăng g đề kháng chống nhiễm khuẩn, ngăn ngừa tổn thương DNA (Deoxyribonucleic acid) và các chất liệu di truyền khác, giảm nguy cơ ung thư,…Ngoài ra carotenoid còn được ứng dụng trong cong nghiệp thực phẩm bởi chức năng tạo màu thực phẩm. Chính vì vậy, các hợp chất carotenoid rất được quan tâm nghiên cứu, đạt được những kết quả không chỉ về ảnh hưởng của chúng lên các cơ thể sinh vật mà còn đưa ra một số sản phẩm thuốc và thực phẩm thuốc bổ sung hàng ngày. Ngày nay, có rất nhiều phương pháp khác nhau để sản xuất carotenoid khác nhau. Từ những phương pháp truyền thống như trích ly từ nguyên liệu thực vật cho đến việc áp dụng công nghệ sinh học như quá trình tổ hợp gen từ các vi sinh vật có khả năng sinh carotenoid. Và đã đạt được những kết quả khả quan có ý nghĩa rất lớn đối với đời sống và khoa học.Gần đây, các loại máy móc và thiết bị công nghệ thực đã đạt được những kết quả tuyệt vời trong việc cô lập, đồng nhất hóa và tinh chế các sắc tố tự nhiên trong đó có cả carotenoid. Các sắc tố này vừa mang giá trị dinh dương vừa được ứng dụng trong sản xuất thuốc nhuộm và có khả năng tăng cường sức đề kháng cho cơ thể. Trong bài viết này mô tả cách trích ly, cô lập và tinh chế carotenoid một cách thực tiễn từ nguyên liệu thực vật. Phương pháp này được thực hiện chủ yếu đựa trên những nguyên liệu tự nhiên có chứa carotenoid và mức độ trích xuất phụ thuộc vào tính phân cực và độ hòa tan của dung môi đem sử dụng . Ngoài ra, để thực hiện chỉ cần những thiết bị thí nghiệm và dung môi thông thường sẵn có.

Quy trình chiết tách carotenoid.

Thuyết minh quy trình:

a. Nguyên liệu:

Nguyên liệu trước khi trích ly được xử lý sơ bộ.

Việc sấy mẫu trước khi trích ly là điều cần thiết, ví dụ lượng ẩm trong cà rốt và cà chua là từ 80-95%; ngoài ra cũng nên giảm kích thước mẫu cho nhỏ lại. Theo các nghiên cứu của Goto. M và cộng sự (1994), Sun. M và cộng sự (2006), quá trìnhtrích ly cà rốt đã qua sấy và đông lạnh có hiệu suất càng tăng khi kích thước nguyên liệu càngnhỏ. Tổng hiệu suất trích ly carotenoids tăng từ 1109,8 đến 1369 và 1503,8 μg/g cà rốt khi kíchthước giảm từ 1-2mm đến 0,5-1 mm và 0,25-0,5mm (Sun. M và cộng sự -2006). [198, 207]

Độ ẩm có ảnh hưởng khác nhau đến hiệu suất trích ly Carotenoids. Các hiệu suất trích ly α và β-carotene tăng khi giảm độ ẩm trong nguyên liệu ban đầu, trong khi hiệu suất trích ly lutein giảm . Hiệu suất trích ly lutein giảm từ 55,3 đến 29,9; 19,3 và 13,0 μg/g cà rốt khô khi giảm độ ẩm từ 84,6 đến 48,3;

Nguyên liệu

Trích ly

Bay hơi nước

Xà phòng hóa

Lọc

Dịch chiết Carotenoid

Sắc ký cột

Carotenoid

Dung môi

Bã

17,5 và 0,8%, trong khi hiệu suất trích ly α-và β-carotene tăng từ 184,1 đến 323; 442,3 và 599,0 μg/g, và từ 354,2 đến 547,8; 668,3 và 891,7 μg/g cà rốt khô theo tương ứng.

Hình : Lượng nước trích ly ở các độ ẩm khác nhau từ nguyên liệu

b. Trích ly

Trích ly bằng dung môi.

Ly trích (chiết) là phương pháp dung một dung môi (đơn hay hỗn hợp) để tách lấymột chất hay một nhóm các chất từ hỗn hợp cần nghiên cứu. Trường hợp thường gặp nhất là sự chiết hoạt chất từ dung dịch nước vào dung môi hữu cơ. Dung môi có tỷ trọng nhỏ hơn sẽ ở lớp trên như: eter, benzene, các hyđrocacbua,… dung môi có tỷ trọng lớp hơn sẽ ở lớp dưới như: chloroform, tetracloriccacbon, đicloetan,… khi trộn lẫn 2 pha nước và dung môi hữu cơ với nhau pha này có thể khuếch tán một ít sang pha kia nhưng về cơ bản một pha vẫn là nước và pha kia vẫn là dung môi hữu cơ. Khi lắc 2 pha lại với nhau, thể tích 2 pha khi lắc không bằng đúng như thể tích trước khi lắc. Tuy nhiên để cho đơn giản, giả thiết rằng thể tích của pha là không đổi khi lắc. Ly trích nhằm mục đích điều chế hay phân tích.- Ở đây chúng ta dùng dung môi hexane (hoặc hexane/acetone) để ly trích các sắc tố carotenoid.

Cách tiến hành:- Nguyên liệu được khử nước tại bình trích ly 500 ml.- Thêm vào ba lần thể tích dung dịch trích ly (hexane/acetone 1:1(v/v) hoặc hexane) sau đó trộn

đều trong vòng 15 phút bằng “máy trộn trục chống nổ” để huyền phù dung dịch. Chú ý: không được gia nhiệt.

- Kết hợp hệ thống lọc chân không với giấy lọc Whatman để lọc dung dịch và thu hồi dịch lọc- Phần dịch được lọc này loại các chất bẩn bằng giấy lọc. có thể trích ly thêm lần nữa bằng cách

thêm vào 2 lần thể tích chất chất ly vào bã vừa được lọc, tiến hành lọc cho đến khi quan sát không thấy rõ được màu của phần dịch chiết.

- Phần dịch chiết được cô đặc khoảng 40ml bằng Thiết bị bốc hơi quay đi kèm máy bơm chân không tại nhiệt độ ≤55°C.

- Thêm vào 3ml dung dịch xà phòng hóa và khuấy đều khoảng 45 phút tại 56°C.

- Chuyển phần dịch chiết đã được xà phòng hóa sang phễu chiết 125ml và thêm vào đó một lượng dung dich khử muối bằng thể tích của dịch chiết.

- Phần đáy còn lại được rửa sạch bằng nước để lấy được một cách tối đa dịch chiết.- Thêm vào 3 g Na2SO4 sau đó tiến hành lọc bằng giấy lọc whatman và cất giữ phần dịch lọc.

(1) Thiết bị trích ly (2) nồi cô quay

Trích ly bắng CO2 siêu tới hạn.

Đối với mỗi chất thông thường, dưới mỗi một điều kiện nhất định chúng sẽ tồn tại ở một trạng thái nào đó trong 3 trạng thái rắn, lỏng và khí. Nếu nén chất khí tới một áp suất đủ cao, chất khí sẽ hóa lỏng. Tuy nhiên, có một giá trị áp suất mà ở đó, nếu nâng dần nhiệt độ lên thì chất lỏng cũng không thể trở về trạng thái khí, mà rơi vào một vùng trạng thái đặc biệt gọi là trạng thái siêu tới hạn (supercritical). Vật chất ở trạng thái này mang nhiều đặc tính của cả chất khí và chất lỏng, nghĩa là dung môi đó mang tính trung gian giữa khí và lỏng.+ Vì vậy khi CO2 được đưa lên nhiệt độ, áp suất cao hơn nhiệt độ, áp suất tới hạn của nó (trên TC = 310C, PC = 73,8 bar), CO2 sẽ chuyển sang trạng thái siêu tới hạn.+Tại trạng thái này CO2 mang hai đặc tính: Đặc tính phân tách của quá trình trích ly và đặc tính phân tách của quá trình chưng cất.+Nó có khả năng hoà tan rất tốt các đối tượng cần tách ra khỏi mẫu ở cả 3 dạng rắn, lỏng, khí. Sau quá trình chiết, để thu hồi sản phẩm chỉ cần giảm áp suất thấp hơn áp suất tới hạn thì CO2 chuyển sang dạng khí ra ngoài còn sản phẩm được tháot ra ở bình hứng.- Ưu điểm của phương pháp SCO2 so với các phương pháp truyền thống.+Sản phẩm có chất lượng cao: đối với tinh dầu thì có màu, mùi tự nhiên, không lẫn nhiều thành phần không mong muốn, với các hợp chất tự nhiên thì tách được các chất có hoạt tính cao.+ Không còn lượng dung môi dư+ Tách các hoạt chất với hàm lượng cao+ Không gây ô nhiễm môi trường.+ Là một phương pháp có công nghệ cao và an toàn với các sản phẩm tự nhiên

Hình: trạng thái siêu tới hạn của CO2

Nguyên lý hoạt động của thiết bị. Đầu tiên người ta sẽ cho nguyên liệu vào bình trích ly. Sau đó nạp

CO2 vào bình để đuổi không khí trong bình ra môi trường bên ngoài. Tiếp theo CO 2 được bơm đi qua

thiết bị trao đổi nhiệt rồi đi vào bình trích ly. Người ta sẽ hiệu chỉnh nhiệt độ ( 600C) và nâng áp suất

khoảng 44MPa để cho CO2 đạt đến trạng thái siêu tới hạn. khi kết thúc quá trình trích ly, hỗn hợp trong

bình sẽ đưa qua bình phân riêng. Bằng cách thay đổi áp suất, người ta sẽ tách được CO 2 và chất chiết. khi

đó, CO2 được thu hồi và được làm lạnh để tái sự dụng cho mẻ sản xuất tiếp theo, còn chất chiết sẽ được

tách ra khỏi bình theo cửa đáy. Song song đó, người ta sẽ tháo bã nguyên liệu và vệ sinh bình trích ly

trước khi thực hiện mẻ trích ly tiếp theo.

Hình : Nồng độ Lycopene chiết xuất từ hạt và vỏ cà chua ở 86°C và áp suất 34,47 MPa.

3. Lọc

Mục đích: loại bỏ tạp chất và kết tủa trong quá trình trích ly.

Hình : màng lọc

whatman

4. Xà phòng hóa.

Mục đích: giúp loại bỏ chất béo không mong muốn cũng như chất diệp lục, giúp thúc đẩy nhanh quá

trình phân lập carotenoid

5. Sắc ký cột:

Sắc ký cột là phương pháp mà chất nhồi (là pha tĩnh: hấp phụ, trao đổi ion, phân gen) được nhồi vào cột, dùng để phân chia các chất trong hỗn hợp và tinh chế các chất. Thông thường, người ta hoà tan hỗn hợp chất nghiên cứu vào một dung môi (pha động) với lượng vừa đủ, rồi nạp lên cột theo cách phù hợp sao cho chất nghiên cứu lan thành một lớp phẳng lên cột; sau đó, tiến hành rót pha động chảy qua cột sắc kí.- Phương pháp sắc ký dựa vào sự phân bố khác nhau của các chất giữa hai pha động và tĩnh. Có nhiều nguyên nhân đưa đến sự phân bố khác nhau của các chất, nhưng chính sự lặp đi lặp lại hiện tượng hấp phụ phản hấp phụ của các chất khi dòng pha động chuyển động qua pha tĩnh là nguyên nhân chủ yếu của việc tách sắc ký.

Hình : cơ chế của phương pháp

sắc ký cột

Phương pháp thực hiện:

- Nút kín bình ở bên dưới của cột sắc ký 600 x 40mm bắng len làm thủy tinh.

- Đăt một lớp chất hấp phụ dài khoảng 20cm bên trong cột.

- San bằng lớp chất hấp phụ và rải lên trên một lớp Na2SO4 khan dày khoảng 2cm.

- Rót chất rửa giải carotene vào trong cột cho tới khi chất rửa giải thấm ướt hoàn toàn chất hấp phụ.

- Thay bình thu nhận bằng một cái bình sạch và rót phần dịch chiết vào trong cột.

- Tất cả các chất sẽ được thấm vào lớp chất hấp phụ sau đó tiến hành rửa giải carotene cho tới khi

các carotenoid tách biệt thành từng dải riêng biệt thì thu nhận vào bình.

- Rửa giải các sắc tố monohydroxy bằng chất rửa giải MHP còn để rửa giải các sắc tố dihydroxy và

các sắc tố phân cực nhiều hơn thì dung chất rửa giải DHP.

2. Phương pháp định lượng carotenoid.

a. Phương pháp đơn giản (theo Tziret)

Nguyên lý

Các loại sắc tố của mẫu thử bằng cách hấp thụ bởi Al2O3, màu sắc của caroten còn được so sánh với dung dịch mẫu Kilipicromat ở sắc kế Dubot hoặc so sánh với thang mẫu.Bước 1: xử lý mẫu.

Tiến hành thử

Bước 2 Chuẩn bị mẫu nghiên cứu:Lấy 10ml dung dịch chiết trong( ở trên) cho vào ống nghiệmBước 3 Xây dựng thang mẫu chuẩn(cho vào 10 ống nghiệm có dung dịch)

STT ống nghiệm

Dung dịch K2Cr2O7 0.72%

Nước cất Hàm lượng Caroten (mg/100g chất khử). Nếu phân tích trên 1g chất thử chiết với 40ml dung môi

1 10 0.0 16.62 9.4 0.6 15.6

Cân thực phẩm

Cắt, nghiền

Them Al2O3 tinh thể, nghiền đảo 2

phút

Na2SO4 khan, cát sạch

Cho vào ống đong

4ml ete dầu hỏa, lắc đều

Để đến khi phần trên dung dịch

trong suốt

3 8.8 1.2 14.64 8.2 1.8 13.65 7.6 2.4 12.66 7.0 3.0 11.67 6.4 3.6 10.68 5.8 4.2 9.69 5.2 4.8 8.610 0 5.2 0

Bước 4 So màu và tính kết quả phân tích• So màu mẫu nghiên cứu với thang mẫu chuẩn.

• 1ml dung dịch K2Cr2O7 0.72% tương ứng với 0.00416 mg Caroten.

• Nếu dùng thang mẫu chuẩn cần chú ý đến hệ số pha loãng.

b. Phương pháp sắc kí cột Nguyên tắc Tách caroten ra khỏi lương thực, thực phẩm bằng phương pháp sắc kí cột rồi đem so màu.Dụng cụ, hoá chất- Cân phân tích- Bình định mức V=50ml, 100ml- Cối sứ- Máy so màu- Cột sắc kí: dài 30cm, = 1cm- Cát tinh chế: đổ cát qua rây có đường kính lỗ 4-5mm. Rửa cát qua rây bằng nước máy, rồi dùng HCl

(tỷ lệ 1/1) cho vào cát, khuấy kỹ, ngâm 1 đêm.Rửa cát cho tới hết axit. Rửa lại bằng nước cất, sấy khô.- Benzin: nhiệt độ sôi 70-800C- Chất hấp thụ: Al2O3 loại dùng cho sắc ký, sấy ở 1000C trong 1 giờ, bảo quản trong bình làm khô có

chất chống ẩm silicagen- Na2SO4 khan- Dung dịch azobenzen tiêu chuẩn

Cách tiến hành: Bước 1:Xử lý mẫu Cân G(g) mẫu lương thực,thực phẩm khô cho vào cối sứ, nghiền kỹ với cát sạch trong 30 phút.Bước 2:Nhồi cột sắc ký- Chuẩn bị cột nhựa (thuỷ tinh) dài 30 cm, đường kính 1cm. Nhồi bông thấm nước ở phần dưới cột.- Nhồi Al2O3 khoảng 2/3 cột.Dùng đũa thuỷ tinh gõ nhẹ cho chặt.Trên cùng lại đặt lớp bông dày 1cm.- Bột khô từ cối được chuyển vào phần trên cột sắc ký .- Cho benzin vào cột cho đến khi lớp bột không thấm benzin nữa.

Dùng bơm hút nhẹ để bột được rửa bằng benzin đến khi không còn thấy những giọt màu vàng chảy ra khỏi cột sắc ký thì dừng lại.

* Lưu ý: cho benzin phủ ngập lớp bột vì caroten dễ bị oxy hoá bởi không khí. Bước 3:Chuẩn bị mẫu chuẩn

Chuyển toàn bộ caroten từ bình hứng vào bình định mức 50ml (100ml) và thêm benzin đến vạch mức ,lắc nhẹ.

Bước 4: So màu Dung dịch caroten này được đem so màu với dung dịch azobenzen tiêu chuẩn (đã pha loãng 10 lần),

đo mật độ quang. Trong 1ml dung dịch có màu giống dung dịch azobenzen tiêu chuẩn thì chứa 0,00235mg caroten. Bước 5: Tính kết quả Hàm lượng caroten (tính theo mg trong 100g sản phẩm) được tính theo công thức. X= (0.00235.100.V.Dtc)/Dm.G Trong đó: V: dung tích bình định mức chứa caroten (ml). Dtc: mật độ của dung dịch azobenzen tiêu chuẩn (mm). Dm: Mật độ quang của dd caroten (mm) G: Lượng mẫu cân (g).

Tính kết quả:Hàm lượng caroten (tính theo mg trong 100g sản phẩm) được tính theo công thức:

X =

Trong đó:V- dung tích bình định mức chứa dung dịch caroten trong benzin (ml)G- lượng mẫu cân (g)Dtc- mật độ quang hoặc chiều cao thước (trên máy đubốt) của dung dịch azobenzen tiêu chuẩn (mm)Dm- mật độ quang của dung dịch caroten (mm)

c. Định lượng carotenoid bằng phương pháp HPLC.

Hiện nay, các phương pháp phân tích carotenoid đang được phát triển, bao gồm sắc ký lớp mỏng

và sắc ký lỏng cao áp, để thay thế bổ sung cho phương pháp phân tích cổ điển. Để định tính và

đánh giá cấu trúc carotenoid, các phương pháp phổ biến là phổ UV-VIS, phổ cộng hưởng từ hạt

nhân và khối phổ. Ngoài ra, phương pháp xác định bằng điện hóa cũng là một công cụ rất hữu ích,

thay thế cho phương pháp HPLC thông thường, trong những trường hợp đòi hỏi độ nhạy cao ( cơ

10-15) đối với cơ mẫu nhỏ hoặc phân tích lượng vết.

Phương pháp đo quang phổ tử ngoại khả kiến thường được dùng để ước lượng tổng số carotenoid,

tuy nhiên, phương pháp sắc ký lỏng cao áp được dùng phổ biến nhất để xác định từng carotenoid

riêng biệt.

Tuy hiện nay chưa có một phương pháp chuẩn để xác định tất cả các carotenoid trong thực phẩm

nhưng phương pháp của Hart và Scott, trên thiết bị sắc ký lỏng cao áp được sử dụng rộng rãi trong

nhiều nghiên cứu thành phần các carotenoid cũng như trong một số thử nghiệm liên phòng.

Nguyên tắc của phương pháp:

HPLC là phương pháp sắc ký được phát triển dựa trên phương pháp ghi sắc ký cột, các chất phân tích khi qua cột sắc ký do có ái lực khác nhau với pha động( dung môi) và pha tĩnh (các hạt nhồi trong cột) mà chúng ra khỏi cột với thời gian khác nhau,chất nào có ái lực với pha tĩnh lớn hơn sẽ giữ trong cột lâu hơn, còn chất có ái lực nhỏ với pha tĩnh sẽ ra khỏi cột cùng với pha động sớm hơn . Thay vì để dung môi nhỏ giọt qua một cột ghi sắc ký dưới tác dụng của trọng lực, người ta đặt lên dung môi áp suất khoảng 400at để sự dịch chuyển xảy ra nhanh hơn.

Phương pháp này cho phép chúng ta sử dụng các hạt có kích thước nhỏ trong cột hấp phụ và làm tăng bề mặt tiếp

xúc giữa pha tĩnh và các phân tử chất phân tích đi qua nó. Điều này sẽ tăng cường khả năng phân tích các chất có

trong hỗn hợp

Hình : sự tương tác giữa pha động, pha tĩnh và chất khuếch tán

Cách tiến hành:

Hóa chất, thuốc thử.

Tất cả các loại hóa chất sử dụng đều thuộc loại hóa chất tinh khiết phân tích. Methanol, ethanol, acetonitrile, petroleum ethr.... các chất chuẩn α-carotene, lutein, zeaxanthin, lycopene .

Hệ thống sắc ký.Hệ thống sắc ký lỏng được sử dụng trong nghiên cứu này là hệ thống sắc ký ion với các detetor UV –VIS 2487, huỳnh quan, bơm mẫu bắng tay.

Chuẩn bị dung dịch chuẩn:Lutein, α-carotene, α-carotene được hòa tan trong dung chloroform và thêm hexane ( tỷ lệ 1:9) đến vạch đinh mức. Zeaxanthin và lycopen được hóa tan trong chloroform. Trừ lycopen, tất cả các dung dịch chuẩn được bảo quản trong lọ kín sẵn màu ở -200C. Để tránh sự phân hủy, lycopen được chia vào các lọ nhỏ mỗi lọ 1ml, thổi khô bằng nitơ và đóng kín, bảo quản -200C. Khi dùng hóa tan lại bằng chloroform. Trước khi đo độ hấp phụ các lọ chuẩn được để ở nhiệt độ phòng và một lượng dung dịch của mỗi chất được thổi khô bằng nitơ và hào tan lại bằng dung môi thích hợp rồi đo trên máy quang phổ hấp phụ. Nồng độ của dung dịch chuẩn được tính lại dựa trên hệ số hấp phụ riêng.

chuẩn bị mẫu rau quả.Các mẫu rau quả gồm rau muống, rau ngót, cà chua, cà rốt, ớt vàng và các mẫu quả là cam, quýt, mận, đu đủ, và dưa hấu được rửa sạch, lấy phần ăn được xay đều bắng máy xay mẫu ướt.

phương pháp chiết xuất carotenoid.

Chất khuếch tán

Pha tĩnh Pha động

Hình : Quy trình chiết xuất carotenoid theo phương pháp của Hart và Scott.

Trong đó: 1- Bình chứa dung môi pha động2- Bộ phận khử khí3- Bơm cao áp4- Bộ phận tiêm mẫu (bằng tay hay autosample)5- Cột sắc ký (pha tĩnh) (để ngoài môi trường hay trong bộ điều nhiệt)6- Detector (nhận tín hiệu)7- Hệ thống máy tính gắn phần mềm nhận tín hiệu và xử lý dữ liệu và điều khiển hệ thống HPLC.8- In dữ liệu.

Phần III. Quy trình sản xuất mayonnaise bổ sung tinh dầu gấc.I. Mayonnaise

1. Đặc điểm:

Mayonnnaise là một loại sốt sánh mượt xuất xứ từ c ác nước p h ư ơ n g T â y , được s ử dụng để c hấm các loại n e m , ch ả , v à l àm các loại s alad, đặc biệt ngon khi sử dụng với c ác loại hải sản như t ô m , s ò , c á h ộp . Mayonnnaise t hường được bán r ất nhiều trong các s i ê u t h ị , c ửa hàng đồ ăn với nhiều nhãn mác khác nhau xuất xứ từ c ác quốc gia N g a , P há p , Ý... Tuy nhiên trong khuôn khổ nội trợ gia đình ho àn to àn có thể làm mó n này để cất trong t ủ l ạ n h d ùng dần, vì xốt rất dễ l àm, với các nguyên vật liệu dễ kiếm.

Trê n khắp thế giới, mayo nnaise thườ ng được dùng nhiều nhất với sandwich hoặc sa lát như sal ad kho ai tây hay cá ngừ đóng hộ p. Tùy theo mỗi đ ất nước, người t a l ại có những cách dùng khác nhau.

2. Thành phần Mayonnaise làm tại nhà có thể chứa 85% chất béo trước khi hỗn hợp vữa ra; các loại

mayonnaise thương mại thường có 70-80% chất béo. Các loại mayonnaise có hàm lượng chất béo thấp thường có chứa tinh bột, gel cellulose, hoặc các thành phần khác để tạo hương vị giống mayonnaise thật.

Một vài cách làm mayonnaise tại nhà sử dụng toàn bộ quả trứng, bao gồm cả lòng trắng trứng. Ta cũng có thể chỉ sử dụng mỗi lòng trắng để làm mayonnaise ở tốc độ cao trong một máy chế biến thức ăn. Hỗn hợp được tạo ra gần giống, và nếu được thêm gia vị như muối, tiêu, mù tạt, nước chanh, giấm, và một ít ớt cựa gà thì hương vị rất giống với mayonnaise truyền thống được làm từ lòng đỏ trứng.

Những nhà sản xuất hoặc tiệt trùng và làm đông lạnh lòng đỏ trứng, thay thế phần lớn các loại chất lỏng bằng nước, hoặc dùng các chất tạo nhũ khác. Với các loại mayonaise làm tại nhà thì nên sử dụng loại trứng tươi nhất có thể. Một vài cửa hàng còn bán trứng tiệt trùng để sử dụng tại nhà. Trứng có thể được luộc trong nước 77°C để lòng đỏ rời khỏi lòng trắng. Các loại mayonnaise làm tại nhà thường chỉ giữ được trong tủ lạnh 3-4 ngày.

Mayonnaise thương mại vì có chứa các axít như giấm hay nước chanh nên thường có độ pH giữa 3,8 và 4,6 và là loại thức ăn có tính axít. Có một quan niệm sai lầm rằng những thức ăn như sa lát khoai tây có thể khiến người ăn mắc bệnh nếu để dưới ánh mặt trời vì mayonnaise bị đun nóng. Điều này là hoàn toàn sai; độ pH của mayonnaise có tác dụng ngăn chặn vi khuẩn phát triển. Nếu bị để ra ngoài tủ lạnh, mayonnaise sẽ có mùi và vị khó chịu vì bị các loại vi khuẩn và rêu mốc phá hoại nhưng cũng không thể làm người ăn mắc bệnh.

Mayonnaise thương mại thường có chứa chất EDTA. Các nhà sản xuất nói rằng chất này được thêm vào để bảo quản chất lượng, thế nhưng một số tài liệu đã vạch ra rằng chất EDTA có thể gây ra ảnh hưởng xấu cho hệ sinh sản và sự phát triển của cơ thể.

II. Nguyên liệu trong sản xuất mayonnaise bổ sung bột gấc tươi.1. Trứng

- Lòng đỏ: gồm các hạt protein phân tán trong dung dịch protein - Lòng đỏ chứa gần như toàn bộ lipit của trứng chủ yếu là

triglixerit (60%), phosphatit (28%) và cholesterol(5%)- Cường độ màu của lòng đỏ phụ thuộc vào hàm lượng

carotenoit của thức ăn và điều kiện chăn thả. Gia cầm nuôi thả tự nhiên, ăn thức ăn tự nhiên thì trứng có long đỏ màu sắc đẹp hơn so với gia cầm nuôi theo lối công nghiệp. Khi luộc trứng hoặc dùng các xử lý nhiệt khác (rán) thì lòng đỏ đặc lại mùi vị bùi, béo đặc trưng, đặc biệt từ lòng trắng có thể giải phống ra H2S, có thể tác dụng với Fe của lòng đỏ tạo kết tủa đen FeS (vết đen trên bề mặt lòng đỏ đã chin).

- Các c hất di nh dương chủ yếu t ập trung ở lòng đỏ trứng, lòng đỏ chứa nhiều vit ami n A và caroten, ngo ài ra trứng còn có các vit ami n khác như D, E, K, vit ami n nhóm B và C.

Bảng 1: Thành phần dinh dương có trong quả trứng

Bảng 2: thành phần dinh dương có trong lòng đỏ trứng

Thành phần Tỷ lệ (%)Nước 47-50Protein 15-17Lipid 27-36 Glucid 0,7-1,0 Khoáng 0,7 – 1,6 Vitamin Các loại ( trứ vitamin C)

2. Gấc tươi.

Gấc là loại cây thân thảo dây leo hàng năm thuộc chi

mướp đắng, là loài đơn tính khác gốc (dioecious) cuối

đông sau khi thu hoạch quả người ta chặt đốn tận gốc,

sang xuân cây lại leo lên tươi tốt. Từ gốc mọc ra nhiều

thân mới, mỗi dây có nhiều đốt, mổi đốt có lá. Lá Gấc

nhẵn mọc so le, hình thùy chân vịt, chia thùy khá sâu, lá

to dài từ 10 – 25cm, mặt trên xanh lục thẫm, phía dưới

Dinh dương Tỷ lệ Chất có đạm 10-13%Chất béo 11%Bột đường 0,7%Khoáng chất 1%Lecithin 4%Cholesteron 0,4%Vitamin A,B, D, K và E 4mg/ trứng

màu xanh nhạt. Hoa Gấc màu vàng nhạt, đơn tính, nở vào tháng 5, 6 ở phía Bắc, trong Nam có

nhiều vụ (Nguyễn Thiện Luân và cộng sự, 1999). Trung bình, cần khoảng 18 – 20 ngày để quả

có thể chín từ khi nụ hoa cái xuất hiện. Một cây có thể cho khoảng 30 – 60 quả trong một năm

(WHO (1990) được trích dẫn bởi Vương Lê Thuý (2002)).

Có 2 loại Gấc được trồng phổ biến ở Việt Nam là:

- Gấc Nếp: Trái to, nhiều hạt, gai to, ít gai. Khi chin chuyển sang màu đỏ cam rất đẹp. Bổ

trái ra, bên trong cơm vàng tươi, màng bao bọc hạt có màu đỏ tươi rất đậm.

- Gấc Tẻ: Trái nhỏ, có ít hạt, gai nhọn. Trái chin bổ ra bên trong cơm có màu vàng và

màng bao bọc hạt thường có màu đỏ nhạt hoặc màu hồng không được đỏ tươi như Gấc

nếp.

Hình (1) trái gấc tẻ (2) trái gấc nếp

Thành phần hóa học có trong màng của quả gấc

Số thứ tự Thành phần Giá trị (%)

1

2

3

4

5

6

7

8

Nước

Protein

Lipide

Glucide

Xơ

Muối khoáng

- Caroten

Lycopen

77

2,1

7,9

10,5

1,8

0,7

0,046

0,038

a. Vai trò của Gấc

- Giúp sáng mắt, phòng ngừa các bệnh về nắt như mờ, nhứt mỏi mắt, khô mắt, quáng gà,

đục thủy tinh thể.

- Chống lão hóa, làm đẹp da, giúp da luôn mịn màng, tươi trẻ.

- Phòng chống suy dinh dương và thiếu vitamin A, đặc biệt đối với trẻ em và phụ nữ.

- Ngăn ngừa các bệnh ung thư, đặc biệt là ung thư gan và ung thư vú.

- Hạ cholesterol và lipid máu, rất tốt đối với những người bị tim mạch, tiểu đường, viêm

gan.

3. Giấm

a. Phân loại giấm:

Giấm có thành phần giấm cất ( chưng) và gấm pha chế.

Hình : giấm nuôi bằng chuối

Giấm cất ( cũng gọi là giấm gạo) lấy lương thực, đường làm nguyên liệu chính, thông qua

việc ủ vi sinh vật lên mem, thành phần dinh dương của nó có acid acetic, đường, acid hữu cơ,

vitamin, muối vô cơ... rất tốt cho việc trao đổi chất của cơ thể. Còn giấm pha chế ( giấm hóa

học) thì lấy acid acetic tinh của thành phần hóa học làm nguyên liệu chính, thêm nước pha

loãng mà thành, không có thành phần dinh dương khác. Nếu sử dụng acid acetic công nghiệp

để làm dấm dùng pha chế để ăn đối với cơ thể là có hại.

Hình 4: giấm mật Giấm mật ở châu á có lịch sử lâu đời hơn 2000 năm nhiều chủng loại. Do hoàn cảnh

địa lý, nguyên liệu không giống nhau, giấm ăn ở các nước cũng không giống nhau. Phát triển dẫn theo nhu cầu người ta đã chia ra theo hiệu lực và công dụng của giấm từ loại đơn thuần gia vị phát triển thành loại dùng để nấu nướng, loại làm ngon cơm, loại giữ sức khỏe và loại nước uống.- Loại nấu nướng: độ acid acetic 5% vị nồng thơm dịu, vốn có tác dụng tẩy mùi tanh,

giúp tươi thịt. Đối với thịt cá, hải sản, .... vô cùng thích hợp. Nếu như dùng giấm trắng cất, vẫn không thể ảnh hưởng màu sắc thức ăn vốn có.

- Loại ngon cơm: Độ acid acetic 4%, vị khá ngọt, thích hợp để trộn thức ăn, nước chấm như trộn dưa chuột, điểm tâm...có tác dụng tươi giòn. Loại giấm này có giấm gạo hoa hồng, giấm gạo cất và giấm làm ngon cơm.

- Loại bảo vệ sức khỏe: độ acid acetic khá thấp khoảng 3%. Khẩu vị khá ngon, mỗi buổi sáng sớm hay sau khi ăn uống 1 thìa là tốt, có thể tăng cường thân thể và tác dụng phòng chống bệnh, loại giấm này có hơn 10 loại.

- Loại nước uống: độ acid acetic 1%. Trong quá trình lên men thêm đường, trái cây... hình thành trào lưu nước uống acid amin.

b. Thành phần hóa học của giấm. - Trong giấm có các acid amin phong phú: 18 loại acid amin cơ thể người không tổng

hợp được trong giấm đều có, có 8 loại acid amin thực vật cung cấp.- Trong giấm có vitamin B1, B2, B3, C... bắt nguồn từ kết quả trao đổi chất vi sinh vật

trong quá trình lên men thức ăn và nguyên liệu. Một số sinh tố dinh dương loại này là thành phần tạo thành men phụ của một số men trong quá trình trao đổi chất của cơ thể, có tác dụng quan trọng trong cuộc sông của con người.

- Một số muối trong giấm vô cùng phong phú Na,K, Ca, Fe, Cu, ... một số khoáng chất lấy từ nguyên liệu giấm, đồ chứa thức ăn trong quá trình trao đổi chất hay tăng thêm do người gia công thêm vào.

- Nguyên tố vi lượng Ca, Fe, Cu, P... giúp quá trình sinh lý chống già, yếu và quá trình sinh trưởng ở tuổi dậy thì hoặc là thành phần không thể thiếu trong việc trao đổi chất.

4. Nguyên liệu phụ- gia vị- phụ gia.a. Đường

Đường dùng là đường trắng, dùng cho sản xuất đồ hộp cần phải khô, trắng, tinh thể đồng nhất, hòa tan hoàn toàn trong nước và dung dịch không màu.

Chỉ tiêu Đường tinh luyện

Đường tinh luyện

Thượng hạn Hạng I Hạng IIHàm lượng saccharose, % CK ≥

99,8 99,75 99,62 99,48

Độ ẩm ,% KL ≤ 0,05 0,05 0,07 0,08Hàm lượng đường khử , % KL ≤

0,03 0,05 0,10 0,18Hàm lượng tro ,% KL ≤ 0,03 0,05 0,07 0,10

Độ màu, độ ( oST ) ≤ 1,2 1,4 2,5 5,0Hình dạng Tinh thể đồng đều, tơi khô, không vón cục

Mùi vịTinh thể đường và dung dịch đường trong nước cất có vị ngọt, không có vị lạ

Màu sắc Trắng óng ánh Trắng sáng Trắng

Trắng ngà, hạt đường sẫm hơn

b. Muối:Muối ăn là một gia vị quan trọng, muối góp phần tạo vị cho thức ăn. Muối trong sản xuất thực phẩm phải trắng đều,sạch,không có tạp chất, không có vị lạ, độ ẩm không quá 12%, khi hòa tan trong nước cất nhận được dung dịch trong và đồng nhất.

c. Chanh

Chanh hình tròn, màu xanh hoặc màu vàng, đường kính 3-6cm, bên trong chứa tép có vị chua.

d. Mustard :Trong chế biến thực phẩm, chúng ta biết đến 2 loại mustard sau:

Mù tạc vàng (mustard): Ở Mỹ hay ở đâu đó trên thế giới, quý vị nào thích ăn món hotdog của Mỹ đều phải biết mustard. Loại gia vị sệt như tương ớt VN, có màu vàng úa, chế biến từ hột cải cay mustard, có vị nồng nhẹ hay cho thêm vào những ổ bánh mì mềm kẹp cây xúc xích gọi là hotdog đó. Đối với bếp Âu Mỹ đây là loại gia vị phổ thông y như nước mắm ở VN vậy. Nó dùng làm gia vị tẩm ướp chế biến những món thịt có mùi nặng như bò, ngựa, cừu…; tạo mùi chính cho vài kiểu salad, ăn kèm những món bò nướng, chiên nếu thích.

Mù tạc xanh (wasabi): Là gia vị không thế thiếu trong những món hải sản ăn sống (sashimi)

của người Nhật. Gia vị này chế biến từ cây wasabi (VN vừa có trồng loại cây này, sơ chế, xuất đi Nhật để họ làm thành Mù tạt xanh rồi…bán lại cho người Việt). Loại gia vị này trên thị trường luôn được chế biến có màu xanh lá cây, đặc như kem đánh răng nên hay chứa trong tube, vị cay rất nhẹ, chủ yếu là mùi nồng gắt, tạo cảm giác sộc lên mũi khi ăn nhiều nhưng sẽ dịu đi sau vài phút, đủ cho thực khách rút kinh nghiệm mà… chấm ít đi. Wasabi làm giảm rất hiệu quả vị tanh của những món ăn chế biến bằng hải sản sống nói chung. Nhưng chỉ có tác dụng trong thời gian ngắn cho nên khó dùng Wasabi để tẩm ướp thực phẩm khi nấu nướng như kiểu dùng ớt để kho cá VN chẳng hạn. Wasabi được sử dụng nhiều ở Á châu và vài nhà hàng VN ở Sài Gòn đã dùng Wasabi kèm với chanh vắt, gừng trong nhiều món cá sống VN.

e. Phụ gia làm nhũ.

Chất ổn định nhũ tương được sử dụng là gum tự nhiên bao gồm:tinh bột bắp,guar gum, locust bean gum, tinh bôt gạo ; tinh bột khoai tây, tinh bột củ dong(đây là loại cây thân củ chứa rhizome gums); algin, carrageenan, agar ; pectin (đây là chất chiết từ thực vật); arabic gum (1 lọai gum đặc biệt); xanthane, dextran (gum đã được lên men); carboxymethyl cellulose, hydroxyalkylmethyl cellulose, methyl cellulose, starch phosphate, hydroxyethylated starch, hydroxypropylated starch, oxidized starch, dextrinated starch (these are processed gums); và cả cellulose

III. Quy trình công nghệ

Trứng

Rửa

Đồng hóa

Thanh trùng

Tách lòng đỏ

Trộn

Nhũ hóa

Đóng chai

ổn định sản phẩm

Albumin Vỏ

Nước đường

Dầu, dấm,gia vị

Gấc tươi

mayonnaise

Phụ gia

Xay nhuyễn

Thuyết minh quy trình:1. Rửa

a. Mục đích công nghệ: chuẩn bịNhằm loại trừ các tạp chất như đất, cát, bụi, rơm, và giảm lương vi sinh vật ở ngoài vỏ nguyên liệu.

b. Biến đổi của nguyên liệu:- Trong quá trình rửa không có sự biến đổi về mặt hóa sinh, hóa học và hóa lý.

- Vật lý: giảm nhẹ khối lượng từ 0,5 – 1%

- Sinh học: giảm lượng vi sinh vậtc. Thiết bị

d. Thông số công nghệ Yêu cầu:- Thời gian rửa không được kéo dài

- Nguyên liệu sau khi rửa sạch không dập nát

- Nước rửa phải đạt yêu cầu về vệ sinh và độ cứng

- Tốn ít nước nhất.

Nước rửa phải đảm bảo các chỉ tiêu vệ sinh do bộ Y tế quy định về độ cứng. Nói chung độ cứng của nước rửa không quá 2mg/l.

2. Thanh trùng:a. Mục đích công nghệ: chuẩn bị

- Thanh trùng lòng đỏ sẽ không ảnh hưởng đến thuộc tính nhũ tương hóa.

- Mục đích để tránh nhiễm salmonella vào sản phẩm. Thanh trùng lòng đỏ đã được bổ sung muối không làm ảnh hưởng đến khả năng nhũ hóa của trứng.

- U.S Food and Drug Administration cho phép sử dụng trứng không thanh trùng nếu sản phẩm đáp ứng được 3 tiêu chuẩn sau:+ Chứa nhiều 1,4 % acid acetic trong pha nước.+ pH cuối cùng phải bằng 4.1 hoặc nhỏ hơn+ Được lưu 72 h trước khi đem ra thị trường

b. Biến đổi của nguyên liệu:- Vật lý: lòng đỏ trứng có khả năng chịu nhiệt dưới 650C, quá nhiệt độ đó, lòng đỏ trứn có thể

bị biến tính. - Sinh học: tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh như salmonella

- Hóa lý: có sự bốc hơi nước c. Thiết bị

d. Thông số công nghệ- Nhiệt độ thanh trùng 600C

- 3.5 phút3. Tách lòng đỏ trứng:

a. Mục đích công nghệ: khai thác- Tách bỏ vỏ và lòng trắng, chỉ lấy lòng đỏ

b. Biến đổi của nguyên liệu:- Vật lý: quá trình thu nhận lòng đỏ trứng có thể phá vơ cấu trúc của lòng đỏ

- Hóa lý: khi cấu trúc lòng đỏ bị vơ làm giảm khả năng nhũ hóa của nó.c. Thiết bị và thông số

Thông số: cho phép tách khoảng 145000 quả/ giờ chỉ với 12 tháng4. Khuấy trộn:

a. Mục đích công nghệ: Chế biến:- Trộn các nguyên liệu trứng, gấc, nước đường lại với nhau theo tỷ lệ thích hợp.- Bắt đ ầu c ho cánh khuấy hoạt động, l úc đó dầu đ ược đổ từ từ vào t ạo hệ nhũ

tương t hô nư ớc trong dầu.- Tiế p t heo dấm và c ác gi a vị khác cũng được t hêm vào , đồng t hời cánh khuấy vẫn

hoạt độngb. Biến đổi nguyên liệu

- Vật lý: trong quá trình khuấy trộn , nhiệt độ của hỗn hộp tăng, độ nhớt giảm và kích thước các phần tử pha phân tán giảm.

- Hóa lý: hỗn hợp nguyên liệu lúc đầu, qua quá trình khuấy trộn trở thành hệ nhũ tương thô đồng nhất với dầu gấc, dầu, trứng là pha liên tục, còn nước, đường là pha phân tán.

- Hóa học : Sự bổ sung acid làm giảm pH của nhũ tương và tác động đến cấu trúc. Khi pH gần với điểm đông tụ của protein lòng đỏ trứng, protein sẽ đông lại, kết quả là sự kết bông trên bề mặt sản phẩm làm tăng độ nhớt và độ ổn định của mayonnaise.

c. Thiết bị và thông số công nghệ: Máy khuấy trộn ( năng suất: trung bình 1000kg/ mẻ)- Cấu tạo: thiết bị được cấu tạo bằng thép không rỉ, Nguyên liệu gồm trứng,nước đường, dầu

gấc, gia vị sẽ được đưa vào máy phối trộn. Mỗi cyclon nhập liệu đều có bộ phận điều chỉnh lưu lượng.

- Thông số: tốc độ 1000 – 1500rpm

5. Đồng hóaa. Mục đích công nghệ: hoàn thiện

- Quá trình nghiền, tiêu chuẩn hóa (đồng nhất), tạo vieên à tạo màng siêu mỏng là những quá trinh kết thúc để thu nhận kết quả cuối cùng.

- Cải thiện sản phẩm, đồng nhất hệ nhũ tương thô, giảm kích thước các cấu tử đến 1-2micromet.

b. Biến đổi của nguyên liệu:- Vật lý: các hạt cầu béo bị phá vơ, làm giảm kích thước pha phân tán đến 1-2 µm. Trong quá

trình nhiệt độ của hỗn hợp tăng do ma sát; độ nhớt của hỗn hợp giảm đến thấp nhất, do đó các hạt mịn và độ ẩm của hỗn hợp giảm.

- Hóa lý: các hạt phân tán sẽ phân bố đều hơn trong pha liên tục. Do hạt phân tán bịa gảm kích thước nên bề mat tiếp xúc pha tăng lên.

- Cảm quan: quá trình đồng hóa tạo cho hỗn hợp một vẻ ngoài trăng mịn hơn so với lúc chưa đồng hóa.

c. Thiết bị và thông số kỹ thuật

- Phương pháp thực hiện: sử dụng thiết bị nghiền keo Cách thực hiện: Khi những thành phần được trộn hoàn thiện, sản phẩm được bơm vào máy nghiền keo, nơi mà sự nhũ hóa xảy ra. Máy nghiền keo là 1 máy cơ học với rotor quay với tốc độ cao ( trung bình khoảng 3600vòng/phút) và 1 stator phù hợp. Máy nghiền keo hoạt động với vận tốc rotor là 3600rpm. Kích cơ của khe nghiền ảnh hưởng đến kích cơ giọt dầu. Việc điều chỉnh khe nghiền sẽ tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu mong muốn. Cấu trúc của sản phẩm và khả năng nhũ hóa của lòng đỏ trứng quyết định khe nghiền thích hợp nhất. Khe nghiền tối thích khoảng 25-40mm. Khe hở giữa rotor và stator ảnh hưởng đến độ sệt cuối cùng của sản phẩm và công suất của máy nghiền. Một vài máy nghiền áp lực cao thì được bao bọc bởi hệ thống chất tải lạnh tuần hoàn. Điều này giúp duy trì nhiệt độ sản phẩm dưới 240C. Nhũ tương sẽ bị hỏng nếu nhiệt độ ra của sản phẩm lớn 240C. Làm lạnh sơ bộ những thành phần chất lỏng là cần thiết để duy trì nhiệt độ đủ thấp.Thiết bị máy nghiền keo sonic: Máy nghiền keo Sonic được thiết kế với những bô phận cắt và nghiền tốt nhất. Pha phân tán sẽ được đẩy vào một khoang ở giữa rotor quay tròn và stator đứng yên, lực ly tâm sẽ đẩy nguyên liệu đến bên ngoài rotor,sử dụng sức nước với cường độ mạnh để cắt và nghiền pha phân tán. Rotor của Sonic được thiết kế với 3 khu vực cắt để phá vơ tối đa các phần tử Có thể gắn thêm ở Stator môt khoang làm lạnh lớn. Sản phẩm hòan thành sẽ có kích thước từ 0.5 μm trở lên. Máy để lấy nguyên liệu ra và tái xử lý nguyên liệu. Tốc độ Rotor 1500-7200 rpm. Bố trí 3 mặt góc đề cắt tối đa ở dây nguyên liệu sẽ được ly tâm,sau đó được chứa trong khoang rồi nghiền mịn. Kích thước 2.5-12 inch Công suất 1.5-30 hp Tốc độ thổi 2-1600 gal/h Rotor và Stator bằng đá có độ bền từ 36-120 grit. Gắn thêm vào thiết bị làm mịn bằng thép không gỉ,Rotor và Stator có răng cưa.

6. Ổ n đ ị n h s ả n p h ẩ m :

a / M ụ c đ í c h cô n g n g h ệ : bảo quản- Các sản phẩm mayonnaise bị giảm chất lượng và hư hỏng là do sự liên kết của những giọt dầu..

Người t a c ho thê m c ác chất ổ n đị nh hệ nhũ t ương để nâng cao sự ổn đị nh của sản phẩm và kéo dài t hờihạn s ử dụng lên vài tháng thay vì vài t uần.

b / B i ế n đ ổ i c ủ a n g uy ê n l iệ u: - Nguyên liệu không có biến đổi gì. Tuy nhiên hệ nhũ tương sẽ bề n và ỗn định trong t hời gian l âu

hơn.

8 / Đó ng c ha i:

a / M ụ c đ í c h cô n g n g h ệ :

Bảo quản và hoàn t hiện s ản phẩm Bảo quản: Hạn c hế sự xâm nhập c ủa vi sinh vật vào sản phẩm.

Ho àn t hiện: Tạo sự thuận tiện trong phân phối, l ưu kho, tạo hình t hức đẹp hấp dẫn người tiê

u dùng.

b / B i ế n đ ổ i c ủ a n g u y ê n l i ệ u: Hầu như không có biế n đổi sâu sắc nào diễ n ra.

Lưu ý: . Đóng gói sản phẩm ở khu vực có bước sóng 410-450nm có thể giảm vấn đề oxy hóa.Vì năng lượng ánh s áng ở bước sóng 365nm như ánh s áng xanh làm đ ẩy nhanh s ự oxy hó a và s ự biếnmàu mayonnaise, nhưng ở bước sóng lớn hơn 470 nm không t ác động đến c hất béo khô ng bão hòa

H ì n h 1 3 : thi ết bị đóng gói

Máy này s ử dụng dán 4 c ạnh c ủa túi đó ng gói sốt mayo nnaiseDung lượng đóng gói cao nhất 1000 túi/phút đ ã đạt được việc đóng gói nhiều dòng.Máy nhiệt được c ài đặt trong trục dán thẳng đứng t hứ 2, vì vậy vật liệu t hường sủi bọt như dầu, giấmcó thể được dán chặt . Chi tiết kỹ thuật:Kiểu FR8-[ ]LChiều dài t úi 40-75mm, 55-160mm, 70-210mmChiều rộng film Tối đ a 400mmTốc độ đóng gói 30-150 túi/phút/dâyKhối lượng đóng/túi Phụ t huộc vào số lineĐường kí nh film đóng gói 350mmKích t hước 1680 x 1320 x 2200(máy móc)

Trọ ng lượng 1400kgNăng lượng cung cấp 3 pha, 200V AC, 50/60Hz (4.8kw cao nh ất,

trung bình 4kw)Tiê u t hụ khí 0.5Mpa, 150 NL/phút

3. Kết luận

Các chất màu tự nhiên thường gặp chủ yếu ở trong các nguyên liệu thực vật và

được chia làm ba nhóm chính là: clorofil, carotenoid và flavonoid.

Carotenoid là nhóm chất màu hòa tan trong chất béo làm cho rau quả có màu da

cam, màu vàng hoặc màu đỏ.

Trong nhóm màu carotenoid gồm có: carotene, licopen, xantophyl, capxanthin,

crptoxanthin, birxin, xitroxanthin và astarxanthin.

Các carotenoid có công thức chung là CxHyOn.

Tất cả các carotenoid đều là dẫn xuất của licopen và carotene. Chúng được tạo ra

bằng cách đưa nhóm hydroxyl, cacbonyl hoặc metoxy vào mạch nhờ phản ứng hydro

hóa hoặc oxy hóa.

Carotenoid là nhóm màu làm tăng giá trị cảm quan cho thực phẩm.

Ngày nay ta đã có thể tạo ra một số sản phẩm màu nhân tạo từ các chất màu tự nhiên và

chúng có màu không khác mấy so với màu tự nhiên. Và hiện nay, người ta đang ứng dụng trong

rất nhiều vào thực phẩm nhầm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Thực phẩm càng hấp dẫn sẽ

mang lại cảm giác khoái khẩu cho mọi người. Song, cảm giác ấy không mang lại cho con người

được nhiều chất dinh dương mà còn ảnh hưởng đến sức khoẻ. Do đó, chúng ta cần phải nhận thức

rõ vai trò của phụ gia thực phẩm. Nhóm em xin dẫn lời trích của bác sĩ Nguyễn Xuân Mai - viện

phó Viện Vệ sinh y tế công cộng TP.HCM: “phẩm màu chỉ là chất làm tăng cảm quan và hoàn

toàn không có giá trị dinh dương gì khi ăn vào. Khác hoàn toàn với thực phẩm mang màu tự

nhiên, tất cả những loại thực phẩm có màu do con người chủ động bỏ vào đều luôn luôn không tốt

48

cho sức khỏe. Chính vì vậy, cơ quan quản lý nhà nước chỉ chọn lựa được một số rất ít phẩm màu

cho phép sử dụng trong thực phẩm”.

Chúng ta nên cân nhắc khi lựa chọn thực phẩm bán sẵn và chọn cách thức chế biến thức

ăn cho dinh dương và hạn chế ảnh hưởng đến sức khoẻ. Qua đây, nhóm em xin đưa ra một số đề

nghị nhằm tác động đến nhận thức và hành động của mọi người trong việc sử dụng thực phẩm

dinh dương và an toàn:

- Khi chế biến thực phẩm nên dùng các loại phẩm màu và vị tự nhiên (như: màu của quả

gấc, màu củ cà rốt, màu vàng của nghệ, đường mía,...).

- Khi chế biến không nên dùng chất có tính tẩy rửa và vô tình đưa thêm vào đó loại hoá

chất khác lẫn với chất màu trước đó.

- Hạn chế việc sử dụng những hoá chất tạo màu, vị trong thực phẩm kể cả các hoá chất

trong danh mục cho phép của Bộ y tế vì chúng cũng là các loại hoá chất có tác hại đối với

con người.

- Thận trọng khi chọn mua những mặt hàng bán sẵn trên thị trường.

49