KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA CỦA CHẤT MÀU ...

Tải bản đầy đủ (.pdf) (111 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ thuật
>>
3. Hóa dầu

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA CỦA CHẤT MÀU ANTHOCYANIN TRONG NHỮNG ĐIỀU KIỆN pH KHÁC NHAU

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.2 MB, 111 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHÓA LUẬN TỐT NGHIỆPKHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA CỦA CHẤT MÀUANTHOCYANIN TRONG NHỮNG ĐIỀU KIỆN pH KHÁC NHAUSVTH: TRƯƠNG HỒNG TIÊNNgành: Công nghệ hóa họcNiên khóa: 2008 – 2012Tháng 8/2012KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA CỦA CHẤT MÀUANTHOCYANIN TRONG NHỮNG ĐIỀU KIỆN pH KHÁC NHAUTác giảTRƯƠNG HỒNG TIÊNKhoá luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngànhCông Nghệ Hoá HọcGiáo viên hướng dẫnTS. LÊ THỊ HỒNG NHANKS. DIỆP THANH TÙNGTp.HCM tháng 8/2012LỜI CẢM ƠNTôi xin chân thành cảm ơn Cô Lê Thị Hồng Nhan cùng toàn thể quý thầy cô trongbộ môn Kĩ thuật Hữu cơ trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM đã tận tình, hướng dẫn,truyền đạt kiến thức, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thựchiện luận văn tốt nghiệp.Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Trường Đại học Nông Lâm TPHCM, cùngtoàn thể quý thầy cô trong Bộ môn Công nghệ hóa học đã tận tình chỉ dạy cho tôi trongsuốt quá trình học tập, đã trang bị cho tôi nhiều kiến thức cơ bản về lĩnh vực công nghệCông nghệ Hóa học.Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các bạn, các anh chị cùng thực hiện luận văn tạiPhòng thí nghiệm Kĩ thuật Hữu cơ trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM, cùng toàn thểcác bạn sinh viên lớp DH08HH, trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM đã hỗ trợ tôi hoànthành tốt luận văn.Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ba Mẹ cùng gia đình đã dạy dỗ, động viên,khuyến khích và tạo điều kiện để tôi có được kết quả như hôm nay.Do thời gian thực hiện luận văn có hạn và kiến thức còn hạn chế nên không thểtránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong được sự thông cảm, giúp đỡ và góp ý kiến củaquý thầy cô và các bạn.Cuối cùng tôi xin gởi lời chúc sức khỏe đến quý thầy cô và toàn thể các anh chịcùng các bạn. Chúc quý thầy cô và các anh chị, các bạn luôn thành công trong công việc.iTÓM TẮT LUẬN VĂNTrong luận văn này, sẽ tiến hành nghiên cứu quá trình xử lý ngâm hạt đậu đen bằngdung môi nước và acid citric 1%, và khảo sát khả năng kháng oxy hóa của chất màuanthocyanin từ hạt đậu đen trong những điều kiện pH khác nhau, để tìm ra các điều kiệnthích hợp và tối ưu, với mục đích thu được bột màu anthocyanin có thể ứng dụng làmchất màu tự nhiên trong ngành công nghệ thực phẩm.Dung môi ngâm hạt đậu đen được thay đổi để tìm ra điều kiện thích hợp cho quátrình trích ly anthocyanin. Các giá trị pH acid lần lượt được thay đổi để xác định pH tốiưu nhất giúp tăng độ bền cho dịch trích ly khi tồn trữ. Dịch trích ly tại điều kiện thíchhợp sẽ đem xác định hàm lượng anthocyanin, đồng thời đánh giá khả năng kháng oxyhóa của dịch trích ly để có được sản phẩm tốt nhất. Và dịch trích ly cũng được tiến hànhcô quay chân không để thu bột màu anthocyanin, từ đó đánh giá độ bền của bột màu theothời gian.Các kết quả đạt được từ thực nghiệm:• Đậu đen được ngâm trong dung dịch acid citric 1% sau 4 giờ, tách vỏ và xaynhuyễn, chiết bằng EtOH75 với tỷ lệ 1/6 (g/ml) ở nhiệt độ 60oC trong 45 phút.Dịch lọc có màu đỏ và khả năng kháng oxy hóa cao (trên 90%).• pH là 4 thích hợp để tồn trữ dịch chiết từ vỏ đậu đen. Hoạt tính kháng oxy hóatrong đậu đen không chỉ phụ thuộc vào nồng độ anthocyanin mà còn phụ thuộcvào các thành phần khác đi theo.• Bột màu đậu đen thu từ dịch chiết sau khi loại dung môi, có màu tím đen. Sau khibảo quản 1 tháng ở nhiệt độ thấp, tránh ánh sáng thì lượng anthocyanin vẫn giảmvà biến tính. Đặc biệt, hoạt tính kháng oxy hóa của bột màu vẫn không đổi theothời gian tồn trữ.•Trong đề tài này, hoạt chất anthocyanin và màu sắc của dịch chiết và bột màuđược nghiên cứu với bốn thông số đáp ứng là phương pháp pH vi sai, phươngiipháp xác định chỉ số polymer và nâu hóa, phương pháp đo màu theo hệ CIE vàphương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH.Các kết quả của luận văn hy vọng sẽ mở ra một hướng đi mới cho ngành công nghệthực phẩm về chất màu chiết xuất từ các nguyên liệu thiên nhiên.iiiABSTRACTIn this thesis, properties and antioxidant capacity of colorant extracts from blackbeans were investigated in change of preparing and storing conditions. Anthocyanincolorants were studied by using parameters such as pH-differential method, indicesfor pigment degradation polymeric color and browning, color measurement methodbyCIE system and the antioxidant property was evaluated by using reaction withDPPH .Shells of blackbeans were peeled off after soaked in solution for 4 hrs and thenextracted color by using water with ratio of 1/6 (g/ml) at temperature of 60°C for 45minutes to collect a red extract. Soaking black beans in 1% citric acid could preserveanthocyanin and increase concentration of it in the liquid extract. The anthocyaninconcentration of extracts by soaking in water and 1% citric acid was 92 mg/l and 166mg/l, respectively. Antioxidant capacity was quite similar and over 90%. Lowering pHof the liquid extracts led to changing hue of colorant (brown red to red) and pH4 wassuitable condition. Changing pH did not affect to antioxidant capacity. Colorant powderobtained from extracts after removing solvent was dark purple. After one month storageat low temperature and no-light, the amount of anthocyanin was reduced and denatured.Particularly, the antioxidant activity of the pigment was remained over time in storage.Hopefully, the result of this thesis will open a new direction for using theextracted powder from natural materials in food industry.ivMỤC LỤCLỜI CẢM ƠN..................................................................................................................... 1TÓM TẮT LUẬN VĂN .....................................................................................................iiABSTRACT ......................................................................................................................ivMỤC LỤC .......................................................................................................................... vDANH SÁCH HÌNH ...................................................................................................... viiiDANH SÁCH BẢNG......................................................................................................... xDANH SÁCH PHỤ LỤC ..................................................................................................xiDANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................................xiiChương 1 ....................................................................................................................... - 1 MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... - 1 1.1.Đặt vấn đề ............................................................................................................ - 1 1.2.Mục đích đề tài .................................................................................................... - 2 1.3.Nội dung đề tài ..................................................................................................... - 2 1.4.Yêu cầu đề tài ...................................................................................................... - 3 Chương 2 ....................................................................................................................... - 4 TỔNG QUAN................................................................................................................ - 4 2.1. Đậu đen ............................................................................................................... - 4 2.1.1. Tên khoa học và mô tả ................................................................................. - 4 2.1.2. Phân bố ......................................................................................................... - 5 2.1.3. Thành phần dinh dưỡng ............................................................................... - 5 2.1.4. Vai trò của đậu đen ...................................................................................... - 9 2.2. Giới thiệu về flavonoid và anthocyanin ............................................................ - 12 2.2.1. Khái quát về flavonoid ............................................................................... - 12 2.2.2. Giới thiệu về anthocyanin .......................................................................... - 14 2.2.2.1.Khái quát về anthocyanin ................................................................................- 14 2.2.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của chất màu anthocyanin......................... - 16 2.2.2.3.Hoạt tính chống oxy hóa của hợp chất anthocyanin........................................ - 24 v2.2.2.4.Khả năng sản xuất và ứng dụng của hợp chất anthocyanin trong sản xuất và đờisống ..............................................................................................................................- 27 Chương 3 ..................................................................................................................... - 29 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................... - 29 3.1.Địa điểm và thời gian thực hiện ......................................................................... - 29 3.2.Vật liệu ............................................................................................................... - 29 3.2.1. Nguyên liệu ................................................................................................ - 29 3.2.2. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm ...................................................................... - 29 3.2.3. Hóa chất ..................................................................................................... - 29 3.3.Nội dung nghiên cứu.......................................................................................... - 30 3.4.Phương pháp thực nghiệm ................................................................................. - 32 3.4.1.Chuẩn bị nguyên liệu .................................................................................. - 32 3.4.2.Xác định độ ẩm ........................................................................................... - 32 3.4.3.Xác định hàm lượng anthocyanin theo phương pháp pH vi sai .................. - 34 3.4.3.1.Nguyên tắc .......................................................................................................- 34 3.4.3.2.Hoá chất ...........................................................................................................- 34 3.4.3.3.Xác định hàm lượng anthocyanin ....................................................................- 35 3.4.4.Theo dõi chất lượng màu theo phương pháp polyanthocyanin ................... - 37 3.4.4.1.Nguyên tắc .......................................................................................................- 37 3.4.4.2.Hóa chất ...........................................................................................................- 37 3.4.4.3.Xác định sự biến đổi anthocyanin ...................................................................- 37 3.4.5.Phương pháp đo màu theo hệ CIE .............................................................. - 38 3.4.5.1.Nguyên tắc .......................................................................................................- 38 3.4.5.2.Không gian màu ..............................................................................................- 38 3.4.5.3.Xác định màu sắc của sản phẩm ...................................................................... - 41 3.4.6.Xác định khả năng kháng oxy hóa .............................................................. - 42 3.4.6.1.Nguyên tắc .......................................................................................................- 42 3.4.6.2.Tiến hành .........................................................................................................- 42 3.4.6.3.Kết quả tính toán .............................................................................................- 44 viChương 4 ..................................................................................................................... - 45 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ....................................................................................... - 45 4.1. Đánh giá nguyên liệu ..................................................................................... - 45 4.2. Ảnh hưởng của điều kiện ngâm đến tính chất dịch chiết ............................... - 47 4.3. Ảnh hưởng điều kiện pH khi tồn trữ của dịch chiết chất màu ....................... - 50 4.3.1.Ảnh hưởng của các pH khác nhau......................................................... - 51 -4.3.2.Hoạt tính kháng oxy hóa tại pH tối ưu .................................................. - 57 -4.4. Độ bền bột màu đậu đen ................................................................................ - 59 Chương 5 ..................................................................................................................... - 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... - 63 5.1. Kết luận .......................................................................................................... - 63 5.2. Kiến nghị ........................................................................................................ - 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... - 67 PHỤ LỤC .................................................................................................................... - 70 -viiDANH SÁCH HÌNHHình 2.1: Đậu đen (Vigna cylindrica Skeels.) .............................................................. - 4 Hình 2.2: Đậu đen xanh lòng và đậu đen trắng lòng ..................................................... - 5 Hình 2.3: Quả đậu đen khi thu hoạch ............................................................................- 5 Hình 2.5: Khung cơ bản và cấu trúc hóa học của một flavonoid. ............................... - 13 Hình 2.6: Blood orange – một loại quả có chứa hàm lượng anthocyanin cao ............ - 14 Hình 2.7: Cấu trúc tổng quát của anthocyanin trong tự nhiên .................................... - 16 Hình 2.8: Cấu trúc chuyển hóa của anthocyanin (cyanindin-3-O-glucoside) ở môi trườngpH khác nhau [15]. ...........................................................................................- 18 Hình 2.9: Các dạng tồn tại của anthocyanin trong những môi trường pH khác nhau. - 19 Hình 2.10: Cơ chế oxy hoá gián tiếp anthocyanin [28]............................................... - 22 Hình 2.11: Ảnh hưởng của sự gia tăng nồng độ SO2 lên phổ hấp thu của malvidin-3glucoside [1]. ....................................................................................................- 23 Hình 2.12: Phản ứng của anthocyanin như là chất khử cực cathode trong đồ hộp thiếc. ...- 24 Hình 3.1: Sơ đồ quy trình nghiên cứu chất màu Anthocyacnin từ đậu đen. ............... - 30 Hình 3.2: Hệ thống trích ly Anthocyanin ....................................................................- 31 Hình 3.4: Cấu trúc chuyển hóa giữa dạng flavylium cation (A) và hemiketal (B). R=Hhay nhóm glycoside ..........................................................................................- 34 Hình 3.5: Máy đo UV - Vis .........................................................................................- 35 Hình 3.6: Phản ứng giữa anthocyanin và bisulfite [27] .............................................. - 37 Hình 3.7: Không gian màu CIE-Lab và CIE-LCh ...................................................... - 39 Hình 3.8: Không gian màu CIE-Lab ...........................................................................- 39 Hình 3.9: Không gian màu CIE-LCh ..........................................................................- 40 Hình 3.10: Máy đo màu ...............................................................................................- 41 Hình 3.11: Giá để cuvet sử dụng khi đo màu trên máy so màu Minolta .................... - 42 Hình 4.1 Phổ hấp thu của dịch chiết cồn và dịch ngâm từ vỏ hạt đậu đen ................. - 46 Hình 4.2: Ảnh hưởng của dung môi ngâm lên giá trị đo màu của dịch chiết. ............ - 48 viiiHình 4.3: Ảnh hưởng của dung môi ngâm lên các tính chất của dịch chiết. .............. - 49 Hình 4.4: Các mẫu dịch chiết được chỉnh pH khi dung môi ngâm đậu đen là nước vàacid citric 1%. ...................................................................................................- 51 Hình 4.5: Khảo sát ảnh hưởng khi thay đổi pH của dịch chiết đến giá trị đo màu khidung môi ngâm hạt đậu đen là nước. ............................................................... - 52 Hình 4.6: Khảo sát ảnh hưởng khi thay đổi pH của dịch chiết đến giá trị đo màu khidung môi ngâm hạt đậu đen là acid citric 1%. ................................................. - 52 Hình 4.7: Khảo sát ảnh hưởng khi thay đổi pH của dịch chiết đến hàm lượnganthocyanin khi dung môi ngâm hạt đậu đen là nước. ..................................... - 53 Hình 4.8: Khảo sát ảnh hưởng khi thay đổi pH của dịch chiết đến hàm lượnganthocyanin khi dung môi ngâm hat đậu đen là acid citric 1%........................ - 54 Hình 4.9: Khảo sát ảnh hưởng khi thay đổi pH của dịch chiết đến chỉ sốPolyanthocyanin khi dung môi ngâm hạt đậu đen là nước .............................. - 55 Hình 4.10: Khảo sát ảnh hưởng khi thay đổi pH của dịch chiết đến chỉ sốPolyanthocyanin khi dung môi ngâm hạt đậu đen là acid citric 1%. ............... - 55 Hình 4.11: Khảo sát ảnh hưởng khi thay đổi pH của dịch chiết đến hoạt tính kháng oxyhóa khi dung môi ngâm hạt đậu đen là nước.................................................... - 56 Hình 4.12: Khảo sát ảnh hưởng khi thay đổi pH của dịch chiết đến hoạt tính kháng oxyhóa khi dung môi ngâm hạt đậu đen là acid citric 1%. .................................... - 56 Hình 4.13: Hoạt tính kháng oxy hóa của dịch chiết tại pH tối ưu và mẫu đối chứng khithay đổi dung môi ngâm. ..................................................................................- 58 Hình 4.14: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến giá trị đo màu L – C – h của bộtanthocyanin.......................................................................................................- 59 Hình 4.15: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng anthocyanin của mẫu bột. .- 60 Hình 4.16: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến chỉ số Polyanthocyanin của mẫu bột. ..- 60 Hình 4.17: Hoạt tính kháng oxy hóa của bột anthocyanin theo thời gian ................... - 61 -ixDANH SÁCH BẢNGBảng 2.1: Thành phần các axit amin trong hạt đậu đen [7]....................................... - 6 Bảng 2.2 : Thành phần dinh dưỡng của đậu đen đã nấu chín [13]. ........................... - 9 Bảng 2.3: Cấu trúc của 6 anthocyanin phổ biến trong tự nhiên [22] ..................... - 16 Bảng 2.4: Phần trăm màu còn lại R(%) và thời gian bán hủy của anthocyanin trong mộtsố thực phẩm khi ở những nhiệt độ khác nhau [18] ..................................... - 20 Bảng 4.1: Đánh giá nguyên liệu ban đầu................................................................. - 45 Bảng 4.2: Giá trị đo màu của dịch chiết EtOH100 từ vỏ đậu đen ........................... - 47 Bảng 4.3: Khảo sát các tính chất của dịch chiết theo dung môi ngâm .................... - 48 Bảng 4.4: Khảo sát pH của dịch chiết khi dung môi ngâm hạt đậu đen là nước. ... - 51 Bảng 4.5: Khảo sát pH của dịch chiết khi dung môi ngâm hạt đậu đen là acid citric 1%...................................................................................................................... - 51 Bảng 4.6: Khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá của dịch chiết tại pH tối ưu và mẫu đốichứng khi thay đổi dung môi ngâm .............................................................. - 57 Bảng 4.7: Các tính chất của bột anthocyanin theo thời gian ................................... - 59 Bảng 4.8: Hoạt tính kháng oxy hóa trong bột anthocyanin theo thời gian.............. - 61 -xDANH SÁCH PHỤ LỤCPhụ lục 1: Giá trị độ ẩm của nguyên liệu. ................................................................ - 70 Phụ lục 2: Giá trị tỉ lệ khối lượng của nguyên liệu................................................... - 70 Phụ lục 3: Giá trị đo màu của dịch chiết cồn từ vỏ đậu đen. .................................... - 70 Phụ lục 4: Giá trị đo màu của dịch chiết từ đậu đen khi thay đổi dung môi ngâm. . - 71 Phụ lục 5: Số liệu khảo sát tính chất của dịch chiết từ đậu đen khi thay đổi dung môingâm. ............................................................................................................. - 73 Phụ lục 6: Số liệu khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của dịch chiết từ đậu đen khi thayđổi dung môi ngâm. ....................................................................................... - 75 Phụ lục 7: Giá trị đo màu của dịch chiết khi thay đổi các pH khác nhau theo từng loạidung môi ngâm. ............................................................................................. - 76 Phụ lục 8: Số liệu khảo sát ảnh hưởng của các pH khác nhau đến hàm lượnganthocyanin trong dịch chiết theo từng loại dung môi ngâm. ....................... - 81 Phụ lục 9: Số liệu khảo sát ảnh hưởng của các pH khác nhau đến chỉ sốPolyanthocyanin trong dịch chiết theo từng loại dung môi ngâm................. - 83 Phụ lục 10: Số liệu khảo sát ảnh hưởng của các pH khác nhau đến hoạt tính kháng oxyhóa trong dịch chiết theo từng loại dung môi ngâm. ..................................... - 86 Phụ lục 11: Số liệu khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa tại pH tối ưu và mẫu đối chứngtheo từng loại dung môi ngâm. ...................................................................... - 89 Phụ lục 12: Giá trị đo màu của bột theo thời gian. ................................................... - 92 Phụ lục 13: Số liệu khảo sát hàm lượng anthocyanin của bột màu theo thời gian. .. - 95 Phụ lục 14: Số liệu khảo sát chỉ số polyanthocyanin của bột màu theo thời gian. .. - 96 Phụ lục 15: Số liệu khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của bột màu theo thời gian. . - 96 -xiDANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮTDMSODimethyl sulfoxideDPPH1,1 – diphenyl – 2 – picrylhydrazylDVDaily valueEtOHEthanolEtOH75Ethanol 75%PPolyanthocyaninPPOPolyphenoloxidaseVit CVitamin CxiiChương 1MỞ ĐẦU1.1.Đặt vấn đềNgày nay khi cuộc sống con người ngày càng phát triển thì nhu cầu về ăn, mặc,ở… của mọi người cũng ngày càng gia tăng. Trong các món ăn hàng ngày, ngoài sựngon miệng, thì người tiêu dùng còn yêu cầu các sản phẩm thực phẩm của mình phải cómàu sắc hấp dẫn, giàu giá trị dinh dưỡng và an toàn. Vì thế nhiều nhà sản xuất đã tìm tòinghiên cứu các chất màu thực phẩm an toàn để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùnghiện nayChất màu trong thực phẩm gồm 2 loại là: chất màu tổng hợp và chất màu có nguồngốc từ thiên nhiên. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng chất màu tổng hợp có nhiều tác dụngphụ có hại cho sức khỏe như gây ngộ độc và các biến chứng gây ung thư…Bên cạnh đó,các chất màu chiết xuất từ thiên nhiên có chứa nhiều hoạt chất sinh học có lợi cho sứckhỏe con người, giúp phòng chống nhiều bệnh tật và tăng cường sức đề kháng của cơthể. Vì thế, việc sử dụng các chất màu tự nhiên ngày càng được ưa chuộng hơn và đangdần thay thế cho các chất màu tổng hợp từ hóa học. Tuy nhiên các chất màu chiết xuất từthiên nhiên hiện nay còn rất ít và đang trong giai đoạn nghiên cứu để tìm ra phương phápchiết tách hiệu quả.Anthocyanin là hợp chất màu hữu cơ thiên nhiên, thuộc nhóm flavonoid, hiện diệntrong một số rau quả, chúng còn được dùng nhiều trong thực phẩm, thay thế cho các sảnphẩm màu cấm sử dụng, có màu tươi sáng, đặc biệt là vùng đỏ, tan trong nước, điều nàylàm đơn giản việc phối hợp chúng trong sản phẩm thực phẩm. Ngoài ra, anthocyanin cònlà hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quí báu như: chống lão hóa, hoặc chống oxy hóacác sản phẩm thực phẩm, hạn chế sự suy giảm sức đề kháng, chống viêm, hạn chế sựphát triển của các tế bào ung thư, chống các tia phóng xạ.-1-Chất màu anthocyanin tồn tại trong hầu hết các thực vật bậc cao và được tìm thấytrong một số loại rau, hoa, quả, hạt có màu từ đỏ đến tím như: quả nho, quả dâu, bắp cảitím, lá tía tô, đậu đen, gạo nếp than, gạo đỏ…Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền củaanthocyanin là tia UV, chỉ số pH, nhiệt độ, độ ẩm,... Mà trong đó, pH là một trongnhững nhân tố ảnh hưởng đáng kể lên độ bền màu cũng như màu sắc của anthocyanin.Cùng một hợp chất anthocyanin ban đầu nhưng nếu tồn tại trong những môi trường pHkhác nhau thì phân tử anthocyanin sẽ tồn tại ở những dạng khác nhau và sẽ cho nhữngmàu sắc khác nhau. Nhưng điều này có ảnh hưởng đến khả năng kháng oxy hóa của hợpchất anthocyanin hay không thì chưa ai biết đến. Vì vậy, được sự phân công của Bộ mônCông nghệ Hoá học trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, dưới sự hướng dẫn của TS. LêThị Hồng Nhan - giảng viên trường Đại học Bách Khoa TP.HCM và KS. Diệp ThanhTùng – giảng viên trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, tôi xin thực hiện đề tài “KHẢOSÁT KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA CỦA CHẤT MÀU ANTHOCYANIN TRONGNHỮNG ĐIỀU KIỆN pH KHÁC NHAU”.1.2.Mục đích đề tàiKhảo sát dung môi ngâm hạt đậu đen và khả năng kháng oxy hóa của anthocyanintừ hạt đậu đen trong những điều kiện pH khác nhau, ứng dụng để sản xuất màu thựcphẩm và hạn chế tác động đến môi trường.1.3.Nội dung đề tàiTừ các điều kiện trích ly tối ưu đã được nghiên cứu từ trước, ta tập trung nghiêncứu vào các nội dung sau:• Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện ngâm hạt đậu đen trong các dung môi khácnhau đến tính chất của dịch chiết.• Khảo sát các tính chất của anthocyanin trong dịch chiết khi thay đổi điều kiện tồntrữ dịch chiết ở những pH khác nhau.• Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa tại pH tối ưu.• Khảo sát độ bền của bột màu từ đậu đen.-2-1.4.Yêu cầu đề tài• Tìm dung môi ngâm hạt đậu đen thích hợp để tăng độ bền cho dịch màuanthocyanin.• Xác định được pH tối ưu của anthocyanin để tìm ra pH tồn trữ chất màu tự nhiênanthocyanin tốt nhất..• Kiểm tra độ bền của bột màu anthocyanin từ hạt đậu đen.-3-Chương 2TỔNG QUAN2.1. Đậu đen2.1.1. Tên khoa học và mô tảHình 2.1: Đậu đen (Vigna cylindrica Skeels.)Đậu đen có tên khoa học là Vigna cylindrica Skeels (Dolichos catjang Burm. f.)hay Vigna catiang Endl. var, thuộc họ cánh bướm Fabaceae (Papilionaceae) [7].Đậu đen là loài cây thân cỏ mọc thường niên, sống thành bụi nhỏ, toàn thân khôngcó lông. Lá có dạng kép gồm 3 lá chét mọc so le, có kèm lá nhỏ. Lá chét mọc ở giữa tovà dài hơn lá chét hai bên. Hoa màu tím nhạt, dạng cánh bướm. Quả giáp dài tròn, trongchứa từ 7-10 hạt. Khi còn tươi quả có màu xanh. Khi già và khô thì teo lại và có màunâu. Đậu đen được chia làm 2 loại: đậu đen xanh lòng và đậu đen trắng lòng [7].-4-Hình 2.2: Đậu đen xanh lòng và đậu đen trắng lòngHình 2.3: Quả đậu đen khi thu hoạch2.1.2. Phân bốCây đậu đen sinh trưởng tốt ở những vùng khí hậu nóng ấm. Ở nước ta, đậu đenđược nhân dân miền Bắc trồng nhiều để lấy hạt nấu chè đậu đen hoặc thổi xôi. Hạt cũnghay được dùng trong việc chế thuốc và làm thuốc. Mùa thu hoạch: tháng 5-6. Còn thấyđược trồng ở Campuchia [7].2.1.3. Thành phần dinh dưỡngTrong số các loại đậu làm thực phẩm thông dụng cho con người, đậu đen được cácnhà dinh dưỡng đặc biệt quan tâm do trong đậu đen có thành phần dinh dưỡng rất phongphú.-5-Hình 2.4: Giá trị dinh dưỡng trong hạt đậu đen cung cấp tương ứng với nhu cầu dinh dưỡnghàng ngày (%DV) [13]. ProteinĐậu đen là nguồn thực phẩm rất giàu protein. Protein có trong đậu đen rất thíchhợp cho những người ăn chay và rẻ hơn so với nguồn protein từ động vật. Nhiều nghiêncứu về thành phần của đậu đen cho thấy đậu đen có đủ các loại protein thiết yếu, kể cảArginine và 3 loại axit amin khác mà khoa học gọi là BCCAs, Leucin, Valin vàIsoleucin.Bảng 2.1: Thành phần các axit amin trong hạt đậu đen [7]Loại axit aminHàm lượng trong 100g đậu đenLysine0.97 gMethionine0.31 gTryptophan0.31 gPhenylalanine1.16 gAlanin1.09 gValine0.97 gLeucine1.26 gIsoleucine1.11 gArginine1.72 gHistidin0.75 g-6-BCAAs là chữ viết tắt của branched chain amino acids là thuật ngữ để chỉ 3 loạiacid amin đặc biệt quan trọng trong nhóm 8 loại acid min thiết yếu. BCAAs đôi khi cònđược gọi là những stress aminocids, loại protein dùng để phục hồi hoặc sửa chữa nhữngtổn thương từ những stress thể lực của những vận động viên và một số trường hợp bịthương nặng hay sau phẫu thuật, đặc biệt là cải thiện khả năng nhận thức và ghi nhớ dobệnh tật hay do thương tích gây ra các tổn thương ở não [8].Sử dụng kết hợp đậu đen và các loại ngũ cốc hoàn toàn có thể thay thế nguồnprotein có trong các sản phẩm từ sữa và thịt để có thể hạn chế được sự cung cấp mộtlượng lớn năng lượng cũng như những chất béo bão hòa có trong những thực phẩm này. Khoáng chấtĐậu đen được đánh giá là nguồn thực phẩm dồi dào khoáng chất như Canxi (Ca),Sắt (Fe), Magie (Mg), Mangan (Mn) đặc biệt là hàm lượng cao Molypden (Mo) [3].MoSulfite là loại chất bảo quản thực phẩm phổ biến trong công nghiệp. Một số ngườinhạy cảm với sulfites có thể bị tăng nhịp tim, nhức đầu, giảm sự tập trung. Mo là nguyêntố đóng vai trò quan trọng giúp cơ thể tránh khỏi sự dị ứng với sulfite. Đây là thành phầnthiết yếu của enzyme sulfite oxydase, là enzyme có khả năng giải độc sulfite. Một chénđậu đen nấu chín (172g) cung cấp đến 172% nhu cầu Mo cần thiết cho cơ thể trongngày. Ngoài ra, khoa học còn cho biết một số những trường hợp thiếu Mo có thể dẫn đếnbất lực ở nam giới.MgĐược xem là một kênh chuyển hóa Ca trong tự nhiên. Khi hàm lượng Mg đượccung cấp đầy đủ, các động mạch và tĩnh mạch phát tín hiệu làm thư giãn, giảm lưu lượngmáu, oxy cũng như chất dinh dưỡng qua cơ thể [13].FeLà thành phần thiết yếu của hemoglobin, giúp vận chuyển oxy từ phổi đến các tếbào trong cơ thể. Ngoài ra, Fe cũng là chìa khóa của hệ thống enzyme để chuyển hóa vàsinh năng lượng.-7-Ngoài ra, trong đậu đen cũng chứa P, Mn. PolyphenolsNhiều nghiên cứu từ Tạp chí Hóa Nông nghiệp & Thực phẩm cho biết, đậu đen cóchứa những hợp chất có khả năng chống oxy hóa rất tốt, đặc biệt là anthocyanin. Hoạttính chống oxy hóa của anthocyanin trong đậu đen gấp 10 lần lượng tương ứng tìm thấytrong quả cam và tương đương với nho hay trong cây nam việt quất [8, 11]. Nghiên cứucòn cho thấy, màu của vỏ đậu càng sậm thì hoạt tính của anthocyanin càng cao. Đậu đencó hoạt tính chống oxy hóa cao nhất theo sau là các loại đậu như đậu đỏ, đậu vàng vàđậu trắng [13].Thành phần polyphenol trong đậu đen có tác dụng tốt trong điều trị bệnh cao huyếtáp. Tuy nhiên, một số polyphenol trong đậu đen như tannin sẽ tạo phức với protein và Fengăn cản sự hấp thu chất dinh dưỡng. Chất xơĐậu đen có hàm lượng lớn chất xơ bao gồm chất xơ tan cũng như chất xơ khôngtan, thích hợp cho người bị bệnh tiểu đường, cao huyết áp hay mỡ máu. Một chén đậuđen đủ cung cấp hơn phân nửa nhu cầu chất xơ của một người trong một ngày. Chất xơtan có khả năng làm chậm và giảm sự hấp thu mỡ qua màng ruột đồng thời kết dính mộtphần muối mật để đào thải ra ngoài, do đó góp phần làm hạ cholesterol trong máu. Trongkhi đó, chất xơ không tan có vai trò quan trọng trong việc làm tăng lượng phân, tăng nhuđộng ruột, chống táo bón, kết dính nhiều loại độc tố để thải ra ngoài giúp giảm nguy cơmột số rối loạn ở ruột già kể cả một số loại ung thư. Tác dụng tổng hợp của chất xơ vàchất chống oxy hóa trong đậu đen có tác dụng làm giảm các loại lipid xấu, LDL vàtriglyceride [8]. VitaminĐậu đen là một trong những nguồn thực phẩm chứa nhiều loại vitamin như:vitamin C, vitamin PP, vitamin A, vitamin B2, vitamin B6 (Folate), vitamin B12. Trongđó, vitamin C chiếm hàm lượng cao nhất.-8-Tập hợp nhóm vitamin B và những khoáng chất Ca, Mg trong đậu đen thô cònđược xem như là những vi chất chống strees giúp làm nhẹ những cơn bốc hỏa ở nhữngphụ nữ tiền mãn kinh [8].Thành phần Folate có trong đậu đen rất cần thiết cho những phụ nữ có thai. ThiếuFolate có thể dẫn đến sự phát triển bất bình thường của thai nhi.Bảng 2.2 : Thành phần dinh dưỡng của đậu đen đã nấu chín [13].Black beans, cooked1.00 cup; 172.00 grams; 227.04 caloriesNutrientAmountDVNutrientWorld's(%)DensityHealthiestFoods RatingMolybdenum129.00 mcg172.013.6ExcellentFolate255.94 mcg64.05.1Very goodDietary fiber14.96 g59.84.7Very goodTryptophan0.18 g56.34.5Very goodManganese0.76 mg38.03.0GoodProtein15.24 g30.52.4GoodMagnesium120.40 mg30.12.4GoodVitamin B10.42 mg28.02.2Good(thiamin)Phosphorus240.80 mg24.11.9GoodIron3.61 mg20.11.6GoodWorld's HealthiestRuleFoods RatingDV>=75% ORexcellentDensity>=7.6 AND DV>=10%DV>=50% ORvery goodDensity>=3.4 AND DV>=5%DV>=25% ORgoodDensity>=1.5 AND DV>=2.5%2.1.4. Vai trò của đậu đen Đối với sức khỏe:Trong số tất cả các nhóm thực phẩm thường được sử dụng trên toàn thế giới, khôngmột nhóm nào lại có sự kết hợp tuyệt vời giữa protein và chất xơ hơn cây họ đậu, đặc-9-biệt là đậu đen. Chỉ với một cốc đậu đen (tương ứng với 172g) cũng đã cung cấp chochúng ta tới 15 gram chất xơ (chiếm hơn một nửa nhu cầu chất xơ trung bình mỗi ngàycho một người lớn) và 15 gram protein (gần bằng một phần ba nhu cầu protein hàngngày, tương đương với 56.7 gam thịt gà hay cá hồi). Và chúng ta sẽ không thể tìm thấysự kết hợp này trong các loại trái cây, rau quả, ngũ cốc, thịt, các sản phẩm sữa, đồ hảisản hoặc các loại hạt khác. Chính sự kết hợp đó đã giải thích tại sao đậu đen lại mangđến cho chúng ta nhiều lợi ích đối với đường tiêu hóa, hệ thống kiểm soát lượng đườngtrong máu, và hệ tim mạch như vậy.Các lợi ích đối với hệ tiêu hóaNhiều nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng đậu đen có tác dụng hỗ trợ đặc biệt chođường tiêu hóa khỏe mạnh, nhất là ruột già. Đã có nhiều tài liệu chứng minh rằng trongđậu đen có chứa nhiều chất xơ không hòa tan hơn so với trong đậu trắng hoặc đậu xanh.Ngoài ra trong đậu đen còn có sự kết hợp hài hòa của các chất tạo điều kiện cho sự pháttriển của vi khuẩn trong ruột kết để chúng sản sinh ra axit butyric. Axit này được các tếbào lót ở mặt trong của đại tràng sử dụng để phục vụ cho các hoạt động của mình và giữcho các chức năng của đường tiêu hóa hoạt động tốt hơn. Kết quả của các nghiên cứunày cũng cho thấy các thành phần khó tiêu có trong đậu đen có tác dụng rất tốt trongviệc giảm nguy cơ ung thư ruột kết.Không giống với đường có thể di chuyển rất nhanh trong ống tiêu hóa và hấp thụvào máu, hay chất béo di chuyển rất chậm trong ống tiêu hóa rồi đi vào hệ thống bạchhuyết hoặc máu, cả protein và chất xơ đều di chuyển trong ống tiêu hóa với một tốc độvừa phải. Chính nhờ sự di chuyển này giúp cho quá trình tiêu hóa được "ổn định" hơn.Và khi quá trình tiêu hóa ổn định sẽ làm giảm bớt gánh nặng cho các bộ phận của ốngtiêu hóa, từ đó hỗ trợ cân bằng hóa học và hệ vi sinh vật tốt hơn.Tác dụng của đậu đen đối với hệ tiêu hóa đã làm cho rất nhiều người ngạc nhiênbởi trước đây họ thường nghĩ rằng đậu đen (và cả các loại đậu nói chung) là những loạithực phẩm gây ra vấn đề về tiêu hóa bởi nó tạo ra một lượng khí lớn. Nhưng nhiềunghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng đậu đen có tác dụng hỗ trợ rất tốt cho ruột già (nơi màkhí thường được tạo thành).- 10 -Lợi ích trong việc kiểm soát lượng đường trong máuSự kết hợp giữa protein và chất xơ có trong đậu đen và các cây họ đậu khác có ýnghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ cân bằng lượng đường và điều chỉnh lượng đườngtrong máu. Như đã nói ở trên, protein và chất xơ di chuyển dọc ống tiêu hóa với một tốcđộ vừa phải, nhờ đó mà quá trình phá vỡ thức ăn thành các phần nhỏ hơn bao gồmđường đơn sẽ ổn định hơn từ đó giúp hạn chế việc hấp thụ đường đơn trong ống tiêuhóa. Bởi nếu lượng đường đơn được hấp thụ càng nhiều sẽ làm tăng lượng đường trongmáu hay nói cách khác là làm mất sự ổn định đường trong máu. Chỉ với 15g chất xơ và15g đường trong một thìa đậu đen có thể ngăn ngừa được hoàn toàn tình trạng giảiphóng quá nhiều hoặc quá ít lượng đường đơn khỏi ống tiêu hóa.Đối với bệnh tiểu đường loại 2, các nhà khoa học đặc biệt quan tâm đến hiệu quảhạn chế enzym alpha-amylase của đậu đen. Alpha-amylase là enzyme có vai trò rất quantrọng trong việc phân hủy tinh bột thành đường, nếu quá trình phân hủy này chậm thì sẽgiúp giải phóng ít đường hơn. Như vậy, cộng thêm với khả năng ổn định đường huyết dosự kết hợp protein – chất xơ thì không có gì ngạc nhiên khi thấy đậu đen có trong danhsách các loại các loại thực phẩm giúp ngăn ngừa bệnh tiểu đường loại 2.Lợi ích đối với tim mạchTrước đây, người ta chỉ nói đến hiệu quả giảm cholesterol trong máu, giảm nguycơ mắc bệnh mạch vành và nhồi máu cơ tim (hoặc đau tim) của lượng chất xơ hòa tandồi dào trong đậu đen. Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây còn cho thấy lợi ích củacác phytonutrient (dưỡng chất thực vật) có trong đậu đen. Thông thường mọi người cóxu hướng nghĩ rằng các loại trái cây màu sắc rực rỡ và rau là nguồn tốt nhất cung cấpcác chất này, mà ít ai nghĩ đến đậu đen. Vỏ hạt đậu đen là nguồn cung cấp 3 loạianthocyanin flavonoids: delphinidin, petunidin, và malvidin. Đây là những chất có vaitrò chủ yếu trong sự hình thành màu đen bóng của vỏ hạt đậu đen. Ngoài ra trong hạt củacây họ đậu này còn có thêm 2 loại flavonoid đó là kaempferol và quercetin và nhiều axithydroxylcinnamic như axit ferulic, sinapic, chlorogenic, và rất nhiều triterpenoid. Tất cảcác flavonoid này được chứng minh là các chất chống oxy hóa và chống viêm rất tốt chotim mạch. Khi các mạch máu trong tình trạng stress oxy hóa quá mức và mãn tính (gây- 11 -

Tài liệu liên quan

• Xác định động thái biến đổi hợp chất polyphenol và khả năng kháng oxy hóa của quả sim thu hái tại hải duong2011
  • 62
  • 738
  • 0
• khảo sát khả năng kháng oxi hóa của các loại hoa hồng đà lạt
  • 101
  • 632
  • 1
• Báo cáo " Khảo sát khả năng gắn kết Co của các bazơ nitơ trong chuỗi DNA bằng phương pháp hồi phục bán lượng tử " pot
  • 5
  • 434
  • 0
• Khảo sát khả năng kháng nấm men của dịch ép trích trái nhàu
  • 41
  • 257
  • 0
• Nghiên cứu khả năng kháng oxy hóa của các phân đoạn cao chiết từ trà xanh (cameilla sinensis)
  • 91
  • 636
  • 0
• Nghiên cứu khả năng kháng Oxy hóa của dịch chiết nước nấm linh chi (Ganoderma lucidum) khi được bổ sung chất cảm ứng Auxin vào giá thể trồng
  • 82
  • 470
  • 0
• Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kháng oxy hóa của hợp chất tan trong đài hoa bụp giấm
  • 43
  • 1
  • 3
• Nghiên cứu quá trình trích ly, khảo sát khả năng chống oxy hóa, tính kháng khuẩn của dịch chiết polyphenol từ phụ phẩm cây súp lơ xanh (Brassica oleracea)
  • 106
  • 1
  • 4
• NGHIÊN cứu bán TỔNG hợp, KHẢO sát HOẠT TÍNH KHÁNG OXY hóa của FLAVONOID và dẫn XUẤT FLAVONOID từ vỏ QUÍT
  • 113
  • 1
  • 2
• NGHIÊN cứu bán TỔNG hợp, KHẢO sát HOẠT TÍNH KHÁNG OXY hóa của FLAVONOID và dẫn XUẤT FLAVONOID từ vỏ QUÍT
  • 42
  • 776
  • 0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(1.2 MB - 111 trang) - KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA CỦA CHẤT MÀU ANTHOCYANIN TRONG NHỮNG ĐIỀU KIỆN pH KHÁC NHAU Tải bản đầy đủ ngay ×