z BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM  TIỂU LUẬN HÓA SINH THỰC PHẨM Đề tài: Chất màu tự nhiên GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương SVTH: Hồ Đắc Việt Cường MSSV: 09261181 Vũ Thị Hiền MSSV: 09260631 Nguyễn Quỳnh Như MSSV: 09280941 Phạm Văn Quí MSSV: 09270511 Phan Thị Như Quyên MSSV: 09255941 Lớp: ĐHTP5LT Tp. HCM – 2015 30 Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên MỤC LỤC Lời nói đầu 3 Chương 1: Giới thiệu về chất màu tự nhiên 4 Chương 2:Các chất màu tự nhiên 6 2.1. Chlorophyll 9 2.1.1. Vai trò 9 2.1.2. Phân loại: có 2 loại 9 2.1.3. Tính chất 10 2.1.3.1. Tính chất vật lí 10 2.1.3.2. Tính chất hóa học 10 2.1.4. Biến đổi của chlorophyll trong chế biến thực phẩm 12 2.1.4.1. Nguyên nhân 12 2.1.4.2. Một số phương pháp giữ màu chlorophyll 12 2.2. Carotenoid 13 2.2.1. Cấu tạo 14 2.2.2. Tính chất 14 2.2.2.1. Tính chất vật lý 14 2.2.2.2. Tính chất hóa học 15 2.2.3. Các biến đổi của caroteinoid trong quá trình chế biến và bảo quản 16 2.2.3.1. Sự oxy hóa không do enzyme 16 2.2.3.2. Sự oxy hoá bởi enzyme 17 2.2.3.3. Sự đồng phân hóa 17 2.2.3.4. Sự nhiễm bẩn của ion kim loại 18 2.2.3.5. Sự ảnh hưởng của pH 18 2.2.4. Phân loại 18 2.2.4.1. Licopen 19 2.2.4.2. Xantofil 21 2.2.4.3. Capxanthin 22 3.2.4.4. Criptoxantin 23 2.2.4.5. Crocetine 23 3.2.4.6. Birxin 24 3.2.4.7. Xitroxantin 24 2.3. Flavonoid 24 2.3.1. Antoxian 25 2.3.1.1. Tính chất chung của antoxian 26 2.3.1.2. Phân loại 26 2.3.1.3. Công nghệ sản xuất Antoxian: 2 giai đoạn 27 2.3.1.4. Ứng dụng 27 2.3.2. Flavonol 27 2.3.3. Curcumin 28 2.3.4. Nhóm Teaflavin 28 Chương 3: Xu hướng sản xuất chất màu thực phẩm 29 Chương 4: Kết luận 29 TÀI LỆU THAM KHẢO 30 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 2 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên SV thực hiện: Hồ Đắc Việt Cường Lời nói đầu Từ xưa, người ta đã biết sử dụng các chất màu thực vật tự nhiên để tạo màu cho thực phẩm. Ngoài ra, các chất màu thực phẩm tự nhiên còn chứa các thành phần hoạt tính sinh học khác như: các vitamin, các axit hữu cơ, glycozit, các chất thơm, các nguyên tố vi lượng. Chính vì vậy, khi sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm màu chẳng những cải thiện được hình thức bên ngoài mà lại còn làm tăng giá trị đinh dưỡng của thực phẩm. Trong thời đại ngày nay nhu cầu ở của con người ngày càng tăng cao thì việc sử dụng một sản phẩm nào đó ngoài việc quan tâm đến số lượng, chất lượng thì yếu tố cảm quan và an toàn cho sức khỏe cho người sử dụng giữ vị trí quan trọng trong việc lựa chọn một sản phẩm. GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 3 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên Do đó chúng ta cần những món ăn có màu sắc và hình dáng thật hấp dẫn, hương vị kích thích, khẩu vị có thể hợp với mọi người là rất cần thiết. Trong quá trình chế biến thực phẩm do nhiều tác nhân cơ, lý, hoá màu sắc tự nhiên của thực phẩm sẽ bị giảm và chúng ta đã tìm cách đưa vào thực phẩm các chất có tác dụng cải thiện hơn. Tuy nhiên, người sản xuất thường bổ sung vào thực phẩm các sản phẩm màu tổng hợp để thực phẩm trở nên bắt mắt, thu hút người tiêu dùng. Các chất màu tổng hợp này sử dụng thường xuyên không tốt cho sức khỏe. Chính vì thế việc thay thế các chất màu tổng hợp bằng các chất màu có sẵn từ thực phẩm tự nhiên trong quá trình chế biến không những giúp món ăn có màu sắc hấp dẫn, gia tăng giá trị dinh dưỡng mà còn đảm bảo được an toàn thực phẩm là rất cần thiết. Trong khuôn khổ môn học hóa sinh thực phẩm nhóm em đã tìm hiểu về nguồn gốc, các tính chất của các chất màu tự nhiên. Chương 1: Giới thiệu về chất màu tự nhiên Màu thực phẩm là một nhóm những chất có màu được dùng làm phụ gia trong thực phẩm nhằm tạo ra hoặc cải thiện màu sắc của thực phẩn làm tăng tính hấp dẫn cho sản phẩm, đạt chất lượng cảm quan. Chất màu tự nhiên là những chất màu được chiết xuất từ những nguyên liệu hữu cơ (thực vật hoặc động vật) sẵn có trong tự nhiên như: caroten được chiết xuất từ những loại quả có màu vàng, curcumin được chiết xuất từ củ nghệ,màu vàng caramen được tạo ra từ đường… Các chất màu này có nguồn gốc tự nhiên nên có nhược điểm là độ bền kém, sử dụng với liều lượng lớn nên giá thành sản phẩm cao. Ý nghĩa của các chất màu thực phẩm Chất lượng của sản phẩm thực phẩm không những chỉ gồm có giá trị dinh dưỡng mà còn bao hàm cả giá trị cảm quan. Màu sắc của thực phẩm không những có giá trị GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 4 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên về hình thức và còn có tác dụng sinh lý rõ rệt, vì màu sắc thích hợp giúp cho cơ thể đồng hoá được dễ dàng. Vì vậy trong kỹ thuật sản xuất thực phẩm không những chỉ bảo vệ màu sắc tự nhiên, mà người ta còn tạo ra những chất màu mới thích hợp với tính chất và trạng thái sử dụng của thực phẩm. Ngày nay, thực phẩm thường trộn thêm nhiều loại phẩm màu. Người tiêu dùng ít khi hiểu rõ giá trị dinh dưỡng hoặc những tác hại của nó. Các chất nhuộm màu có nguồn gốc tự nhiên chỉ chiếm 6% trong tổng số các chất được sử dụng để tạo màu. Thông thường nhà sản xuất dùng phẩm màu để gia tăng giá trị về cảm quan: hương vị, màu sắc, độ chắc, nở, tính dai của thực phẩm Việc nhuộm màu các loại thịt quay, lạp xưởng, các loại bánh kẹo, chế xirô. Mục đích tạo màu giả cho hấp dẫn. Thay thế các chất màu tổng hợp bằng các chất màu có sẵn từ thực phẩm tự nhiên trong quá trình chế biến không những giúp món ăn có màu sắc hấp dẫn, gia tăng giá trị dinh dưỡng mà còn đảm bảo được an toàn thực phẩm. Sở dĩ có thể nói như vậy vì trong những chất màu thực phẩm, ngoài các thành phần chất màu riêng biệt cho từng loại màu sắc, chúng còn chứa các thành phần có hoạt tính sinh học khác như vitamin, axit hữu cơ, glycozit, các chất thơm và các nguyên tố vi lượng. Các chất màu tự nhiên phổ biến thường gặp như màu vàng cam của gấc, màu vàng của nghệ, màu tím của lá cẩm, màu nâu của cà phê, cacao, màu xanh của lá dứa hay màu đen của lá gai. Về thực chất, chúng đều là những thành phần dễ trích ly, tạo được màu sắc và mùi thơm cho thực phẩm theo yêu cầu của người chế biến. Các chất màu vàng cam hoặc màu đỏ lấy từ quả gấc là các hợp chất carotenoid như beta-carotene, lutein và lycopene là những phân tử mà cơ thể chuyển thành vitamin A. Đây là các chất kích thích mạnh mẽ tế bào miễn dịch, giúp bảo vệ cơ thể chống nhiễm khuẩn và ung thư; lutein có thể làm giảm nguy cơ thoái hóa võng mạc, lycopene có thể giúp ngăn ngừa ung thư tuyến tiền liệt. Carotenoid còn làm giảm nguy cơ bệnh tim mạch, giảm nồng độ cholesterol máu và tác hại của ánh nắng mặt trời trên da. Màu vàng của nghệ là chất màu thiên nhiên được ngành dược công nhận với mã số E.100 để nhuộm màu dược phẩm thay thế chất màu tổng hợp như tartrazine E.102. GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 5 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên Nghệ có tác dụng chống viêm loét dạ dày, thông mật, kích thích tế bào gan và co bóp túi mật, làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu. Nghệ còn có vai trò trong việc làm giảm tỉ lệ ung thư vú, tuyến tiền liệt, phổi và ruột kết nhờ đặc tính chống oxy hóa của curcumin trong nghệ. Bên cạnh màu cam hấp dẫn của gấc, màu vàng tươi của nghệ, các chất có màu tím có thể lấy từ củ dền, lá cẩm để làm bánh hoặc nấu xôi. Lá cẩm có vị ngọt nhạt, màu thực phẩm đẹp và không độc, tính mát, có tác dụng giảm ho và cầm máu. Các chất màu tím antoxyanin (E163) có được từ các nguyên liệu trên sẽ giữ màu tốt nhất ở pH 3,5 - 4. Ngoài ra, nước lá dứa vừa tạo màu xanh, vừa tạo mùi thơm cho thực phẩm chế biến. Sử dụng những chất màu thiên nhiên không độc, đáp ứng tiêu chuẩn y tế trong việc nhuộm màu thực phẩm đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng. Vì vậy lựa chọn nguyên liệu thực phẩm để lấy màu tự nhiên khi chế biến trong gia đình vừa đảm bảo được an toàn thực phẩm mà còn giúp tăng cường sức khỏe. Chương 2:Các chất màu tự nhiên Theo Proudlove (1994) và De Mann (1980) thì chất màu tự nhiên được phân thành các nhóm: PHÂN LOẠI CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN Nhóm chính Các nhóm màu Dẫn xuất của Isoprenoid Carotenoids, Xanthophylls Dẫn xuất của Tetrapyrrole Chlorophylls, Porphyrin, Chất màu Heme, Bilins Dẫn xuất Benzopyran Anthocyanins, Flavones, Flavonoids, Tannins Trong quá trình chế biến Melanoidins, Caramels Các chất màu khác Iso-allorazine, Phenalone, Betalain, Anthraquinone Carbon, Inorganic GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 6 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên Chất màu tự nhiên thường gặp chủ yếu trong các nguyên liệu thực vật, có thể chia làm 3 nhóm màu chính: Chlorophill: Diệp lục hay chất màu xanh lá cây. Carotenoid: Có trong lục lạp cho quả và rau màu da cam, vàng nhạt và đôi khi màu đỏ. Flavonoid: Có trong các không bào, có màu đỏ, xanh và vàng. Để có màu vàng, có thể dùng các loại sau: Nghệ: Trong nghệ có chất Curcumin. Bột nghệ còn dùng làm gia vị như bột cari; nước nghệ dùng nhuộm màu thực phẩm. Màu vàng của nghệ làm tăng tính hấp dẫn của món ăn nhưng có đặc tính là có mùi ngái nên không thể dùng để pha chế nước giải khát được. Nghệ còn là một vị thuốc chữa đau dạ dày. Hoa hòe: Trong hoa hòe có Rutin, chứa nhiều trong quả. Người ta nấu hoa hòe với nước ở dạng đặc rồi dùng nước này để nhuộm màu thực phẩm. Hoa hòe Dành dành (chi tử): Cũng có màu vàng đẹp, giữ được lâu, ít bị ảnh hưởng của tác nhân bên ngoài. Chỉ cần một lượng nhỏ cũng có thể nhuộm màu được một lượng GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 7 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên thực phẩm lớn và đặc biệt không có mùi vị. Quả dành dành tươi thỉ giã nát vắt lấy nước, với quả khô dùng hạt đun sôi với nước hoặc ngâm hạt trong rượu trắng. Chất màu của dành dành có thể pha nước giải khát, bánh kẹo. Hoa dành dành Để có màu đỏ có thể dùng: gấc, quả dâu ta, rau dền, sâm đại hành, tô mộc. Dùng màu củ gấc là tốt nhất, có nhiều caroten (tiền sinh tố A). Gấc Rau dền Để có màu xanh thì dùng: lá gai, lá giềng, lá dứa có nhiều Clorophin. Nhược điểm của Clorophin là khi gia nhiệt thì chuyển thành màu vàng; trong môi trường axit sẽ cho hợp chất mới là Pheophitin có màu sẫm ôliu. CÁC CHẤT MÀU TRONG RAU, QUẢ GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 8 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên SV thực hiện: Phạm Văn Quí 2.1. Chlorophyll Chlorophyll là chất màu xanh lá cây của thực vật hay con gọi là hạt diệp lục .Chlorophyll phân tán ở trong chất nguyên sinh gọi là hạt diệp lục hay lục lạp . Hàm lượng Chlorophyll trong cây xanh chiếm 1% chất khô . 2.1.1. Vai trò Chlorophyll có vai trò cực kì quan trọng trong quá trình quang hợp – quá trình chủ yếu tạo ra chất hữu cơ và lượng ôxi trên quả đất. Chlorophyll không những cho màu xanh mà còn có khả năng che mờ các chất màu khác 2.1.2. Phân loại: có 2 loại Chlorophyll a: Công thức C55 H72 O4N4Mg Chlorophyll b : Công thức C55H70O6N4Mg Tỷ lệ Chlorophyll A và Chlorophyll B trong thực vật khoảng 3:1 MÀU SẮC CỦA CHLOROPHYLL GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 9 Lớp: ĐHTP5LT Chất màu Số hợp chất Màu sắc Phá huỷ Chlorophylls <50 Xanh, Ô liu Nhiệt, Acid, kiềm, ion kim loại Carotenoids >300 Vàng, cam, đỏ Ánh sáng, O 2 , acid, nhiệt Anthocyanins <150 Đỏ, xanh dương pH, Nhiệt, ánh sáng, ion kim loại Flavonoids >600 Vàng O 2 , nhiệt độ cao, acid mạnh Betalains <100 Đỏ vàng Nhiệt, kiềm , ion kim loại Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên 2.1.3. Tính chất 2.1.3.1. Tính chất vật lí Chlorophyll là một chất kết tinh, không tan trong nước, tan trong rượu, ete, benzen (các dung dịch đều có màu xanh) 2.1.3.2. Tính chất hóa học Dưới tác dụng của nhiệt độ, acid của dịch bào thì màu xanh bị mất đi vì do protein bị đông tụ làm vỏ tế bào bị phá hủy và liên kết giữa Chlorophyll và protein bị đứt do đó Chlorophyll dễ dàng tham gia phản ứng để tạo ra feofitin có màu xanh oliu. Chlorophyl + 2HX → MgX2 + Pheophytin (màu sẫm oliu) Vì vậy những sản phẩm thực phẩm chua như lá me bị mất màu xanh và có màu oliu ngay trong quá trình trần. GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 10 Lớp: ĐHTP5LT Chlorophyl và các dẫn xuất Pyrochlorophylls Chlorophyllides Hydroxychlorophylls Chlorophylls Pyrorochlorophyllides Pheophytins Pyropheophytins Hydroxypheophytins Pheophorbides Pyropheophorbides Màu sắc Xanh oliu (olive) Màu xanh lá [...]... Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên Chương 3: Xu hướng sản xuất chất màu thực phẩm Ngoài các phương pháp chiết xuất các chất màu từ các loai thực phẩm trên Trong thời gian gần đây, người ta nhận thấy xu hướng thu được các chất màu thực phẩm chất lượng tốt từ các sản phẩm thu được do hoạt động của các hệ thống vi sinh Tiêu biểu cho các sản phẩm này là gạo lên men màu đỏ... các sản phẩm sữa và thịt, nồng độ tốt nhất là từ 0,005 đến 0,025% GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 26 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên 2.3.1.3 Công nghệ sản xuất Antoxian: 2 giai đoạn Chiết chất màu bằng dung môi thích hợp Chế biến chất màu thực phẩm để thu được sản phẩm có nồng độ cao, bền khi bảo quản và đạt tiêu chuẩn dùng cho thực phẩm Tách antoxian từ thực vật... 29 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên TÀI LỆU THAM KHẢO 1 Lê Ngọc Tú (2005), Hóa sinh công nghiệp, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội 2 PGS TS Nguyễn Duy Thịnh (2004), Bài giảng phụ gia thực phẩm, Ðại học Bách Khoa Hà Nội 3 Lê Ngọc Tú (2001), Hóa học thực phẩm, NXB khoa học kỹ thuật 4 TS Nguyễn Minh Thủy (2009), Màu thực phẩm tự nhiên, Tuổi Trẻ Online... cơ và sản phẩm bột màu cam chứa 1,0 - 1,5% ß-carotene tan trong nước được sử dụng làm chất màu thực phẩm trong sản xuất bánh, kẹo, kem, nước giả khát, magarine Chương 4: Kết luận Qua quá trình tìm hiểu về chất màu từ tự nhiên ta thấy rằng các chất màu rất quan trọng đến thực phẩm, có thể làm tăng hoặc giảm giá trị cảm quan, kích thích vị giác, thông qua chất màu có thể đánh giá được chất lượng... Capsanthin Màu sắc Đỏ Cam Vàng Cam Vàng cam Vàng cam Vàng Vàng Đỏ SV thực hiện: Vũ Thị Hiền 2.2.4 Phân loại Tất cả các carotenoid tự nhiên, đều có thể xem như dẫn xuất của lycopen + Licopen: Màu đỏ, có nhiều trong cà chua + Caroten: Màu da cam, có nhiều trong cà rốt, mơ GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 18 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên + Xanthophyl ( C40H56O): Màu vàng... Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên Đu đủ Cà rốt Các chất màu vàng cam hoặc màu đỏ lấy từ quả gấc là các hợp chất carotenoid như beta-carotene, lutein và lycopene… là những phân tử mà cơ thể chuyển thành vitamin A Đây là các chất kích thích mạnh mẽ tế bào miễn dịch, giúp bảo vệ cơ thể chống nhiễm khuẩn và ung thư; lutein có thể làm giảm nguy cơ thoái hóa võng mạc, lycopene... đó có màu sáng hơn Đồng phân hoá do nhiệt độ là thay đổi xảy ra trong suốt quá trình sản xuất thực phẩm Ở nhiệt độ GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 17 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên cao sản phẩm dễ bị mất màu, nhiệt độ cao hay thấp ánh hưởng nhiều hơn là việc cung cấp nhiệt 2.2.3.4 Sự nhiễm bẩn của ion kim loại Một vài ion kim loại có thể xúc tác làm giảm chất. .. Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 11 COOH Chlorin, purpurin (màu nâu) Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên Các đường hướng biến đổi của Chlorophyll a và b 2.1.4 Biến đổi của chlorophyll trong chế biến thực phẩm Các loại rau quả có màu xanh trong quá trình đun nấu thường màu xanh tự nhiên của chúng dễ bị biến đổi 2.1.4.1 Nguyên nhân Do sự tác động tương hỗ giữa chlorophyl... nghệ Là chất tạo nên màu vàng của cây nghệ tây Tồn tại trong cây dưới dạng diester và tạo liên kết với glucoside với disaccharide gentiobiose Vì vậy diester này còn được gọi là crocin có thể hoà tan trong nước GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 23 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên 3.2.4.6 Birxin Birxin là chất có màu đỏ có nhiều trong quả các cây nhiệt đới, chất màu này... carotenoid tạo màu da cam cho cà rốt, màu vàng mơ GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 19 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên Các Carotenoid khác trong tự nhiên là dẫn xuất của caroten và licopen, chúng được tạo thành bằng cách cộng nhóm hydroxyl, cacbonyl hoặc metoxyl vào mạch nhờ phản ứng hydro hoá hoặc oxy hoá Ví dụ: Về nghiên cứu sự thay đổi thành phần dẫn đến đổi màu của . xưa, người ta đã biết sử dụng các chất màu thực vật tự nhiên để tạo màu cho thực phẩm. Ngoài ra, các chất màu thực phẩm tự nhiên còn chứa các thành phần hoạt tính sinh học khác như: các vitamin,. sản xuất chất màu thực phẩm 29 Chương 4: Kết luận 29 TÀI LỆU THAM KHẢO 30 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Mai Hương 2 Lớp: ĐHTP5LT Tiểu luận Hóa sinh thực phẩm Đề tài: Chất màu tự nhiên SV thực hiện:. chất màu tự nhiên Màu thực phẩm là một nhóm những chất có màu được dùng làm phụ gia trong thực phẩm nhằm tạo ra hoặc cải thiện màu sắc của thực phẩn làm tăng tính hấp dẫn cho sản phẩm, đạt chất