Nghiên cứu tổ hợp chất màu tự nhiên từ thực vật

- VŨ THỊ THU HẰNG NGHIÊN CỨU TỔ HỢP CHẤT MÀU TỰ NHIÊN TỪ THỰC VẬT Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGƯỜI HƯỚNG DẪN TS.
- LÊ HOÀNG LÂM HÀ NỘI - 2017 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này là kết quả nghiên cứu và làm việc của tôi.
- Các số liệu trong luận văn là trung thực, thực tế tại nơi nghiên cứu.
- Lê Hoàng Lâm đã tận tình hƣớng dẫn, đóng góp những ý kiến quý báu, tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
- Tình hình nghiên cứu, sử dụng phẩm màu tự nhiên trong thực phẩm .
- Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu tự nhiên trong thực phẩm trên thế giới .
- Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu tự nhiên trong thực phẩm ở Việt Nam .
- Sử dụng cây Cẩm trong dân gian .
- Một số nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về cây Cẩm .
- Sử dụng quả Dành dành trong dân gian .
- Một số nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về quả Dành dành .
- Sử dụng cây Đậu biếc trong dân gian .
- Một số nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về cây Đậu biếc CHƢƠNG 2.
- VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .
- Nguyên liệu Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng iv 2.1.2.
- Phƣơng pháp nghiên cứu .
- Nghiên cứu sự biến đổi về màu sắc của các chế phẩm màu thu đƣợc theo các điều kiện ứng dụng khác nhau .
- Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm màu trên sản phẩm bánh gạo .
- Nghiên cứu tạo màu cơ sở .
- Các thiết bị sử dụng Bảng 2.2.
- Biến đổi màu sắc của bột màu da cam theo pH Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 1 MỞ ĐẦU 1.
- Tuy nhiên, việc kết hợp kinh nghiệm dân gian và khoa học hiện đại trong phối trộn màu để tạo thành chất màu mới chƣa đƣợc nghiên cứu một cách khoa học và bài bản.
- Nội dung đề tài khóa luận với định hƣớng: “Nghiên cứu tổ hợp chất màu tự nhiên từ thực vật” đã đƣợc tôi lựa chọn.
- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 2 2.
- Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu tạo ra màu cơ sở - Nghiên cứu phối trộn màu cơ sở để tạo thành sắc tố mới.
- Nghiên cứu đặc tính của sắc tố mới.
- Nghiên cứu sự biến đổi màu sắc của sắc tố mới ở các điều kiện ứng dụng khác nhau (nhiệt độ, pH và thời gian bảo quản.
- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 3 CHƢƠNG 1.
- Tình hình nghiên cứu, sử dụng phẩm màu tự nhiên trong thực phẩm 1.1.1.
- Ƣu điểm và công dụng của phẩm màu tự nhiên Ngày nay, con ngƣời đã nhận thức đƣợc sự bất lợi trong quá trình sử dụng các chất màu hóa học.
- Xu hƣớng tìm kiếm, sản xuất và sử dụng các chất màu có nguồn gốc tự nhiên đang đƣợc quan tâm nhiều trên thế giới cũng nhƣ trong nƣớc.
- Một số kết quả nghiên cứu ban đầu về phẩm màu chiết từ thực vật cho thấy đây là phẩm màu khá an toàn, có triển vọng phát triển thành thƣơng phẩm sử dụng trong thực phẩm do đã đƣợc sử dụng khá rộng rãi trong dân gian, chƣa từng gặp có hiện tƣợng ngộ độc.
- Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu tự nhiên trong thực phẩm trên thế giới Chất màu nói chung và chất màu thực phẩm nói riêng đã đƣợc ngƣời dân các nƣớc trên thế giới sử dụng vào cuộc sống từ thời xa xƣa.
- Một chất màu đƣợc dùng cho thực phẩm nhất thiết phải hội đủ ba tiêu chuẩn nhƣ sau: [3.
- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 5 Ngoài ra, do yêu cầu riêng của thực phẩm, các chất màu dùng trong lĩnh vực này không gây mùi lạ và không làm thay đổi chất lƣợng thực phẩm.
- Hiện nay, nghiên cứu các chất nhuộm màu thực phẩm trên thế giới đƣợc tập trung vào các hƣớng chủ yếu sau đây.
- Điều tra, phát hiện và nghiên cứu chiết, tách các chất màu thực phẩm từ nguyên liệu thực vật tự nhiên: Đây là hƣớng nghiên cứu đƣợc đặc biệt quan tâm, bởi chất màu thu đƣợc thƣờng có tính an toàn cao, giá thành hạ.
- Theo hƣớng nghiên cứu này nhiều chất màu đã đƣợc sản xuất và đƣa vào ứng dụng (chất màu tím thu từ vỏ quả Nho, chất màu đỏ thu từ hoa của cây Điều nhuộm, chất màu xanh indigotine thu từ lá cây Chàm.
- Nghiên cứu bán tổng hợp chất màu từ các hợp chất có nguồn gốc từ thực vật: Đây là hƣớng nghiên cứu có nhiều triển vọng, có thể sản xuất nhiều chất màu khác nhau, tuy nhiên giá thành sản phẩm cao và đòi hỏi công nghệ phức tạp.
- Mặc dù vậy, hiện nay nhiều chất màu đang sử dụng đƣợc sản xuất theo hƣớng này (β- caroten, β-aprocarotenal.
- Các chất màu thực phẩm bán tổng hợp thƣờng thuộc họ caroten hoặc nhóm monoazo.
- Nghiên cứu sản xuất chất nhuộm màu thực phẩm bằng công nghệ sinh học: Đây là hƣớng nghiên cứu sử dụng một số hệ men, một số loài vi khuẩn để chuyển hoá hợp chất hữu cơ thành chất màu hiện đang đƣợc triển khai ở một số nƣớc có trình độ kỹ thuật cao.
- Trên thế giới trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu mới đã áp dụng công nghệ sinh học trong việc nâng cao sản lƣợng tổng hợp các chất màu tự nhiên.
- Tóm lại, hiện nay nghiên cứu chất màu thực phẩm trên thế giới đƣợc quan tâm rất lớn ở nhiều quốc gia với nhiều hƣớng nghiên cứu mới.
- Trong các hƣớng Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 6 nghiên cứu đó, tìm kiếm và chiết tách chất màu từ thực vật vẫn đƣợc ƣu tiên hàng đầu trong các nghiên cứu [3].
- Tình hình nghiên cứu và sử dụng chất màu tự nhiên trong thực phẩm ở Việt Nam Theo số liệu thống kê thì ở Việt Nam đã xác định đƣợc 128 loài thuộc 89 chi, 54 họ thực vật bậc cao có chứa chất màu.
- đồng thời đã phát hiện sự đa dạng về chất màu trong một số loài cây ở nƣớc ta (loài Cẩm có 4 dạng, loài Vang có 2 dạng).
- Kết quả nghiên cứu cho thấy, để nhuộm màu cho một số loại thực phẩm (xôi, bánh.
- đồng bào các dân tộc Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 7 thiểu số ở các tỉnh phía Bắc sử dụng 48 loài thuộc 27 họ thực vật.
- 7 loài sử dụng hoa hoặc đài hoa.
- 4 loài sử dụng gỗ than.
- 11 loài sử dụng quả hoặc hạt.
- 3 loài sử dụng củ hoặc rễ [3].
- Nhƣ vậy số lƣợng các cây đƣợc đồng bào các dân tộc thiểu số dùng để nhuộm màu thực phẩm không nhiều so với tổng số các cây chứa chất màu trong hệ thực vật Việt Nam đã đƣợc biết cho tới nay.
- Có thể thấy rằng, tri thức và kinh nghiệm sử dụng thực vật để nhuộm màu của các dân tộc thiểu số hiện vẫn còn chƣa đƣợc hiểu rõ và cần nghiên cứu.
- Do vậy, nghiên cứu các loài cây cho màu nhuộm trong hệ thực vật Việt Nam là vấn đề rất phức tạp.
- Đây là nguồn tài nguyên lớn cần đƣợc nghiên cứu có hệ thống cả hiện tại và lâu dài.
- Ở nƣớc ta trong những năm trƣớc đây, do khó khăn về điều kiện và phƣơng tiện nên vấn đề này chƣa đƣợc nghiên cứu, hiện nay các công trình nghiên cứu về chất màu có nguồn gốc từ thực vật không nhiều và chủ yếu ở một số cơ quan nghiên cứu nhƣ: Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Hóa học, Viện Công nghệ thực phẩm, Viện Dƣợc liệu...Các công trình nghiên cứu thƣờng dựa vào kinh nghiệm sử dụng các loài thực vật phổ biến trong dân gian để nhuộm màu thực phẩm và chƣa có bƣớc nghiên cứu mang tính đột phá để phát hiện ra các loài mới cho chất nhuộm màu đáp ứng nhu cầu xã hội.
- Từ năm 2000, phòng Thực vật dân tộc học, Viện Sinh thái và tài nguyên sinh vật đã tiến hành điều tra, nghiên cứu kinh nghiệm sử dụng các cây nhuộm màu của đồng bào các dân tộc thiểu số tại một số tỉnh phía Bắc.
- Các kết quả cho thấy các loài cây nhuộm màu của Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 8 nƣớc ta khá phong phú và đƣợc sử dụng rất độc đáo, tuy nhiên đây là vấn đề còn cần đƣợc nghiên cứu trong nhiều năm [3].
- Về nghiên cứu kỹ thuật và công nghệ chiết tách chất màu từ thực vật, đáng lƣu ý là các công trình.
- “Xây dựng quy trình công nghệ chiết tách và tổng hợp chất màu thực phẩm” của Nguyễn Thị Thuận (1995.
- “Khả năng chiết tách chất màu thực phẩm từ cây Mật mông” của Nguyễn Thị Phƣơng Thảo, Lƣu Đàm Cƣ (2003.
- “Nghiên cứu quy trình tách chiết chất màu tự nhiên từ cây Cẩm” của Nguyễn Thị Thanh Hƣơng, Trịnh Thị Thủy (2012.
- “Nghiên cứu quy trình công nghệ chiết tách curcumin từ củ nghệ vàng Việt Nam” của Lƣơng Đức Bằng, Nguyễn Thị Chinh (2012).
- Cho tới nay các cây nhuộm màu thực phẩm ở nƣớc ta mới chỉ đƣợc nghiên cứu bƣớc đầu và các công trình mới chỉ nghiên cứu ở một số đối tƣợng cụ thể, thƣờng gắn với các nghiên cứu làm thuốc chữa bệnh, do vậy chƣa thấy hết tiềm năng các chất màu thực phẩm trong cả hệ thực vật.
- Kinh nghiệm chế biến các loài cây nhuộm màu thực phẩm của đồng bào các dân tộc Tất cả các dân tộc Việt Nam đều biết sử dụng nguyên liệu thực vật để nhuộm màu trong quá trình chế biến thực phẩm.
- Nhìn chung, kỹ thuật phối chế chất màu dựa trên ba nguyên tắc sau.
- Kinh nghiệm chiết chất màu và nhuộm màu thực phẩm từ cây Cẩm ở các vùng dân tộc khác nhau rất khác nhau, tại huyện Mƣờng Khƣơng - Lào Cai, trong số 14 dân tộc thì dân tộc Nùng có nhiều kinh nghiệm pha chế màu phong phú nhất.
- Một số nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về cây Cẩm * Tình hình nghiên cứu về cây Cẩm ở nước ngoài Cây Cẩm tuy đã đuợc sử dụng khá phổ biến trong dân gian để nhuộm màu thực phẩm, nhung cho tới nay trên thế giới mới chỉ có một công trình nghiên cứu về thành phần hóa học của cây này.
- Các nhà khoa học Trung Quốc cho rằng zilanine là chất màu tự nhiên rất có triển vọng để nghiên cứu phát triển thành Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 13 mỹ phẩm chăm sóc, làm đẹp da mặt và là một trong những thành phần bổ duỡng bổ sung vào thực phẩm chức năng [18.
- Tình hình nghiên cứu về cây Cẩm ở Việt Nam Ở Việt Nam, trong vài năm gần đây, cây nhuộm màu thực phẩm mới đuợc quan tâm nghiên cứu.
- Một số nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về quả Dành dành * Tình hình nghiên cứu về quả Dành dành ở nước ngoài Cho tới hiện nay, đã có một số công trình nghiên cứu về thành phần, cấu trúc và hoạt tính của dịch chiết nói chung cũng nhƣ chất màu nói riêng từ quả dành dành.
- Trong đó, Crocin, một diester của dẫn xuất crocetin, là thành phần chính tạo màu trong quả dành dành [30] không độc, độ bền hóa học tốt hơn so với các hợp chất màu tự nhiên khác có sẵn trong thực phẩm.
- Tình hình nghiên cứu về quả Dành dành ở trong nước Mặc dù Dành dành đã đƣợc sử dụng lâu đời ở Việt Nam trong y học cổ truyền và nhuộm màu thực phẩm nhƣng cho đến nay chỉ có rất ít các nghiên cứu trong nƣớc về thành phần hóa học cũng nhƣ tách chiết chất màu từ loài thực vật này.
- Trong đó đáng lƣu ý là công trình nghiên cứu quy trình sấy phun để sản xuất bột màu vàng từ quả Dành dành của Lại Quốc Đạt và cs (2013).
- Những tài liệu tổng quan cũng nhƣ truyền thống sử dụng chất màu tự nhiên từ lá Cẩm và quả Dành dành đã nêu trên đây cho thấy việc nghiên cứu ứng dụng các chất màu từ hai loài thực vật này là cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn vô cùng to lớn Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 16 trong việc phát triển nền kinh tế Việt Nam nói chung và ngành công nghiệp thực phẩm nói riêng.
- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 17 * Sử dụng cây Đậu biếc trong y học cổ truyền - Rễ của nó có vị chát và đắng, có tác dụng lợi tiểu, giải nhiệt, chữa bệnh tiêu chảy cho trẻ em, rễ còn dùng trị bệnh đau ngực ho và viêm lở ngoài da.
- Một số nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về cây Đậu biếc * Tình hình nghiên cứu về cây Đậu biếc ở nước ngoài Có rất nhiều nghiên cứu về cấu trúc hóa học của hoa Đậu biếc.
- Từ đó đến nay đã có rất nhiều nghiên cứu về hoa Đậu biếc, điển hình là phát hiện các sắc tố và chất màu tự nhiên từ các nhà máy thảo dƣợc Thái Lan để sử dụng nhƣ chất nhuộm màu của Panthip Boonsong, Natta Laohakunjit, Orapin Kerdchoechuen và Frank B.Matta (2011).
- Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Malaysia thì dịch chiết của hoa Đậu biếc có độ ổn định nhiệt độ tƣơng đối cao, nó có thể đƣợc sử dụng làm chất màu xanh tự nhiên cho thực phẩm, mỹ phẩm và dƣợc phẩm ở pH trung tính [23].
- Tình hình nghiên cứu về cây Đậu biếc ở trong nước Mặc dù đƣợc đồng bào dân tộc thiểu số sử dụng để nhuộm màu từ lâu, song các nghiên cứu về hoa Đậu biếc ở trong nƣớc vẫn còn rất hạn chế.
- Trong đó đáng lƣu ý là công trình nghiên cứu chiết tách chất nhuộm màu thực phẩm từ kinh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 18 nghiệm sử dụng thực vật của đồng bào dân tộc thiểu số của Lƣu Đàm Cƣ và cộng sự (2005).
- Những tài liệu tổng quan cũng nhƣ truyền thống sử dụng chất màu tự nhiên từ lá Cẩm, hạt Dành dành và hoa Đậu biếc đã nêu trên đây cho thấy việc nghiên cứu ứng dụng các chất màu khai thác từ 3 loài thực vật này là cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn vô cùng to lớn trong việc phát triển nền kinh tế Việt Nam nói chung và ngành công nghiệp thực phẩm nói riêng.
- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 19 CHƢƠNG 2.
- VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.
- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 20 Hình 2.3.
- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 21 2.1.2.2.
- Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1.
- m3 là lƣợng nƣớc sử dụng (g).
- Lựa chọn phép thử cảm quan Trong nghiên cứu này, sử dụng phép thử cho điểm thị hiếu để đánh giá chất lƣợng của bánh gạo.
- Phép thử cho điểm thị hiếu: là phép thử đƣợc thực hiện trên số đông ngƣời tiêu dùng để tìm hiểu mức độ hài lòng, ƣa thích của họ đối với sản phẩm nghiên cứu.
- Hạt dành dành sấy khô (10 g) Trích ly (100°C, 20 phút) Tỉ lệ dung môi/nguyên liệu = 20/1 (v/w) Nƣớc (200 ml) Lọc (giấy lọc) Bã Dịch chiết màu vàng Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 26 2.2.4.2.
- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 29 2.2.4.3.
- Hoa đậu biếc tƣơi (10 g) Trích ly (100°C, 20 phút) Tỉ lệ dung môi/nguyên liệu = 10/1 (v/w) Nƣớc (100 ml) Lọc (giấy lọc) Bã Dịch chiết màu xanh lam Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 30 2.2.5.
- Nghiên cứu sự biến đổi về màu sắc của các chế phẩm màu thu đƣợc theo các điều kiện ứng dụng khác nhau 2.2.6.1.
- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 32 2.2.7.
- Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm màu trên bánh gạo 2.2.7.1.
- Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Vũ Thị Thu Hằng 37 - Biến đổi.
- Phƣơng pháp xử lý số liệu Các thí nghiệm trong nghiên cứu này đƣợc tiến hành ít nhất 3 lần lặp và tính toán giá trị trung bình

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt