TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC - THỰC PHẨM
BÀI TIỂU LUẬN
CHLOROPHYLL
MÔN :
PHỤ GIA THỰC PHẨM
GVHD :
Th.S LÊ VĂN NHẤT HỒI
NHĨM:
3
Họ và tên
Mã số sinh viên
Huỳnh Phúc Đạt
19472171
Nguyễn Thị Hạnh
19478911
Mai Thị Tuyết Anh
19475941
Đặng Thị Thanh Loan
19477941
Lê Thanh Thư
19472211
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2021
1
Lời mở đầu
Chất lượng của các sản phẩm thực phẩm khơng những bao hàm giá trị dinh dưỡng mà cịn bao
hàm cả giá trị cảm quan của chúng nữa. Màu sắc là một chỉ số quan trọng của giá trị cảm quan. Màu
sắc của các sản phẩm thực phẩm không chỉ có giá trị về mặt hình thức mà cịn có tác dụng sinh lý rất rõ
rệt. Màu sắc thích hợp sẽ giúp cho cơ thể đồng hóa thực phẩm đó đễ dàng. Vì vậy trong kỹ thuật sản
xuất thực phẩm người ta không những chỉ bảo vệ màu sắc tự nhiên mà còn cho thêm chất màu mới, tạo
ra những màu sắc thích hợp với tính chất và trạng thái của sản phẩm. Những biến đổi màu sản phẩm là
do hàng loạt q trình hóa học xảy ra trong q trình chế biến gây nên. Đồi với mỗi nhóm chất màu,
phải có những biện pháp khác nhau để bảo vệ màu đặc biệt là màu tự nhiên.
Phụ gia tạo màu là một trong những phụ gia cần thiết cho ngành thực phẩm. Một sản phẩm được
người tiêu dùng đánh giá cao không chỉ về hàm lượng dinh dưỡng mà cịn là hình dạng màu sắc bề
ngồi mà sản phẩm thực phẩm mang lại. Chất tạo màu Chlorophyll là một trong những nguyên liệu cần
thiết cho chức năng này. Vậy đặc điểm, tính chất của Chlorophyll là gì, tác dụng của chlorophyll ra làm
sao, quy trình tách chiết như thế nào và ứng dụng trong những dòng sản phẩm nào? Bài báo cáo tiểu
luận này sẽ khái quát rõ những ý trên một cách cụ thể nhất.
Đặc biệt, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy Lê Văn Nhất Hoài là người đã trực tiếp giảng
dạy, truyền đạt kiến thức và hướng dẫn chúng em thực hiện bài tiểu luận này. Với những vốn kiến thức
được tiếp thu trong q trình học khơng chỉ là nền tảng cho q trình học tập tiếp theo mà cịn là một
trong những hành trang giúp chúng em bước vào đời một cách tự tin và vững chắc.
Tuy đã có cố gắng nhưng chắc chắn rằng bài tiểu luận của chúng em cịn rất nhiều thiếu sót. Rất
mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
2
BẢNG PHÂN CHIA CƠNG VIỆC
STT
Họ và tên
MSSV
1
Huỳnh Phúc Đạt
19472171
Cơng việc
Những biến đổi xảy ra trong quá
trình chế biến và bảo quản
2
Nguyễn Thị Hạnh
19478911
Ứng dụng, nguồn khai thác và
phương pháp sản xuất
3
Đặng Thị Thanh Loan
19477941
Ứng dụng, nguồn khai thác và
phương pháp sản xuất
4
Mai Thị Tuyết Anh
19475941
Khái niệm, cấu tạo, tính chất, phân
loại
5
Lê Thanh Thư
19472211
Khái niệm, cấu tạo, tính chất, phân
loại
3
Contents
Lời mở đầu............................................................................................ 2
I. Tổng quan về Chlorophyll [3] [4]............................................... 6
Khái niệm, định nghĩa chlorophyll .......................................................... 6
Cấu tạo Chlorophyll .................................................................................. 6
1.
2.
2.1)
2.2)
Cấu tạo hóa học............................................................................................ 6
Cấu tạo tự nhiên .......................................................................................... 7
3. Tính chất chlorophyll .................................................................................. 7
3.1)
3.2)
4.
Tính chất vật lý ............................................................................................ 7
Tính chất hóa học ........................................................................................ 8
Phân loại Chlorophyll ............................................................................ 10
4.1)
4.2)
4.3)
4.4)
II.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Chlorophyll a.............................................................................................. 10
Chlorophyll b ............................................................................................. 12
Chlorophyll c .............................................................................................. 12
Chlorophyll d ............................................................................................. 13
Những biến đổi xảy ra trong quá trình chế biến và bảo quản [4], [6] 14
Biến đổi sau thu hoạch ............................................................................ 14
Biến đổi trong quá trình chế biến .......................................................... 15
Tẩy trắng (blanching) ............................................................................. 16
Nấu ............................................................................................................ 16
Đóng hộp và diệt khuẩn .......................................................................... 17
Dehydrat hóa sấy ..................................................................................... 17
Ngâm nước muối và q trình lên men ................................................. 17
Sự đông lạnh ............................................................................................ 18
III.Ứng dụng của chlorophyll trong TP và quy định nhà nước.......19
1.
Ứng dụng của chlorophyll trong thực phẩm, quy định nhà nước. [3] 19
1.1)
1.2)
2.
Quy trình sản xuất kẹo cao su có ứng dụng chlorophyll [1], [6], [8] .. 25
2.1)
2.2)
2.3)
3.
Ứng dụng .................................................................................................... 19
Quy định của nhà nước [7], [9] ................................................................. 19
Cách xử lí chlorophyll trước khi thêm vào nguyên liệu ......................... 25
Bổ sung phụ gia vào kẹo ............................................................................ 27
Liều lượng theo quy định nhà nước ......................................................... 28
Nguồn khai thác và phương pháp sản xuất .......................................... 28
3.1)
3.2)
Nguồn khai thác [3] ................................................................................... 28
Phương pháp sản xuất [10] [5],[2] ............................................................ 29
IV. Tài liệu tham khảo: ................................................................... 34
KẾT LUẬN ........................................................................................... 35
4
Danh mục hình ảnh:
Hình 1.1.:Diệp lục tố ......................................................................................................................... 6
Hình 1.2.:Cấu tạo hóa học chlorophyll……………………………………………….....................7
Hình 1.3:Cấu tạo trong tự nhiên của Chlorophyll ............................................................................ 7
Hình 1.4:Biểu đồ hấp thụ ánh sáng của chất màu chlorophyll………………………………….....7
Hình 1.5:Cấu trúc hóa học của Chlorophyll a…………………………………………….. …...10
Hình 1.6:Vịng Clorin ..................................................................................................................... 11
Hình 1.7:CH3 (đóng khung xanh) là nhóm methyl ở vị trí C-7 của diệp lục a .............................. 11
Hình 1.8:Cấu trúc Chlorophyll b .................................................................................................... 12
Hình 1.9:Cấu trúc Chlorophyll c ..................................................................................................... 13
Hình 1.10:Cấu trúc Chlorophyll d .................................................................................................. 13
Hình 2.1: Những biến đổi xảy ra trong quá trình chế biến và bảo quản……………...…………..14
Hình 2.2:Biến đổi sau thu hoạch...……………………………………………………………......15
Hình 2.3:Biến đổi sau thu hoạch của lê, bắp cải… ......................................................................... 15
Hình 2.4:Nồng độ CO2 và NH3 trong củ quả ................................................................................ 15
Hình 2.5:Biến đổi chlorophyll trong quá trình chế biến…….. ………………………………...16
Hình 2.6:Ngâm muối dưa cải bị biến màu……. ……………………………………………….18
Hình 2.7:Bảo quản lạnh rau củ quả và sự biến đổi…… ………………………………………..18
Hình 3.1: Tạo màu cho các loại thực phẩm……………………………………………………….19
Hình 3.2: Kẹo clorets có chứa chlorophyll……………………………………………………….25
Hình 3.3: Lá dứa…. …………………………………………………………………………….28
Hình 3.4: Cỏ cây linh lăng .............................................................................................................. 29
Hình 3.5:Tinh dầu bạc hà ................................................................................................................ 29
Danh mục Bảng:
Bảng 1: Phức đồng chlorophyll ...................................................................................................... 20
Bảng 2: Danh mục cho phép ........................................................................................................... 20
Danh mục sơ đồ:
Sơ đồ 1:Biến đổi chất màu Chlorophyll .......................................................................................... 9
Sơ đồ 2: Quy trình trích ly chlorophyll .......................................................................................... 30
Sơ đồ 3: Sơ đồ công nghiệp ........................................................................................................... 33
5
I.
Tổng quan về Chlorophyll [3] [4]
1. Khái niệm, định nghĩa chlorophyll
- Thuật ngữ Chlorophyll được cho là bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp, chloro nghĩa là “màu xanh” và
phyllon là “lá”.
-Chlorophyll(diệp lục tố, diệp lục)là sắc tố quang tổng hợp màu xanh lá cây có ở thực vật, tảo, vi
khuẩn lam. Chlorophyll chịu trách nhiệm thu nhận năng lượng từ ánh sáng mặt trời cho quá trình quang
hợp, tạo ra tinh bột và oxy từ cacbon dioxit và nước, và chuyển hóa quang năng thành hóa năng.
- Ngồi chất diệp lục, carotenoid và xantophyl cũng là các sắc tố cảm quan được tìm thấy ở thực
vật và một số sinh vật quang tổng hợp khác. Các sắc tố này được cố định trong màng lục lạp của lục
lạp.
- Chlorophyll là một dẫn xuất của Tetrapyrole
Hình 1.1.: Diệp lục tố
2.
Cấu tạo Chlorophyll
* Gồm cấu tạo hóa học và cấu tạo trong tự nhiên:
2.1)
Cấu tạo hóa học
+ Chlorophyll có cấu tạo hóa học đồng nhất với cấu tạo hóa học của hemoglobin ( hồng cầu
người) , chỉ khác nhau ở chỗ chlorophyll là nhân Magie (Mg), còn hồng cầu là nhân Sắt (Fe).
[3] />[4] />
6
Hình 1.2:Cấu tạo hóa học chlorophyll
+ Cấu trúc cơ bản của chlorophyll là nhân poryphin. Nhân poryphin có bốn vịng pyrol nối với nhau
bằng các cầu methyl
(=C-) và bốn nguyên tử N tạo liên kết với nguyên tử Mg ở trung tâm. Bên cạnh
bốn vòng pyrole (A, B, C, D), chlorophyll còn chứa một vòng phụ thứ 5 (vòng E). Một chuỗi terpenoid
của rượu khơng bão hịa (fytol) đã este hóa với acid propionic liên kết với C-17 làm chlorophyll có tính
chất kỵ nước. Nhân porphyrin hình thành 10 nối đơi liên hợp là cơ sở của hoạt tính quang hoá của
chlorophyll.
2.2)
Cấu tạo tự nhiên
Chlorophyll trong tự nhiên tồn tại dưới dạng bột;
vì vậy muốn chế tạo dưới dạng dung dịch, có khả năng
thẩm thấu vào mạch máu cao hơn, rút nhân Mg của
chlorophyll mà không làm phá hủy cấu trúc hóa học
bên ngồi của nó, để thay thế nhân đồng (Cu) tạo thành
dẫn xuất của nó là chlorophyllin, một chất có thể hịa
tan trong dung mơi, sẽ đem lại hương vị thơm ngon và
dễ sử dụng hơn dạng bột.
Hình 1.3:Cấu tạo trong tự nhiên của Chlorophyll
3. Tính chất chlorophyll
3.1)
Tính chất vật lý
Hình 1.4:Biểu đồ hấp thụ ánh sáng của chất màu chlorophyll
7
Chlorophyll hấp thu mãnh liệt ánh ánh sáng có bước sóng từ xanh (λ: 430 – 460 nm) và vùng ánh
sáng đỏ (λ: 620 - 700 nm) kém ở phần xanh lá của phổ điện tử, do đó màu của mô chứa chất diệp lục
giống màu của lá cây. Nhờ khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh nên chloropyll có hoạt tính quang hố. Khi
hấp thụ năng lượng từ các lượng tử ánh sáng, năng lượng của các lượng tử đã làm biến đổi cấu trúc của
chlorophyll làm cho phân tử chlorophyll trở thành trạng thái giàu năng lượng – trạng thái kích động điện
tử. Ở trạng thái đó phân tử chlorophyll thực hiện các phản ứng quang hoá tiếp theo.
3.2)
Tính chất hóa học
- Chất diệp lục là một ester nên có có khả năng phản ứng với kiềm và với acid.
- Cholorophyll + 2HX → Pheophytin( màu sẫm oliu) + MgX2
- Chlorophyll a ( màu xanh) + 2H+t0→Pheophytin (màu oliu)
- Chlorophyll dưới tác dụng của kiềm nhẹ thì axit và muối axit của dịch bào sẽ trung hòa, tạo thành
các muối phức tạp có chứa Mg gọi là chlorophylinic axit. Axit chlorophylic hay muối của nó làm cho sản
phẩm có màu xanh đậm.
C55H72O5N4Mg + NaOH → C32H30O4Mg(COONa)2+CH3OH+ C20H39OH
- Dưới tác dụng của Fe, Sn, Al,Cu, thì Mg2+ trong chlorophyll sẽ bị thay thế và cho ra các màu
khác:
+ Fe cho ra màu nâu
+Sn, Al cho ra màu xám
+Cu cho ra màu xanh sáng bền
8
* Thay đổi màu sắc của chorophyll dưới tác dụng của nhiệt và pH
Nhiệt
Chlorophyllin
( Xanh đậm)
Nhiệt
Chlorophyll
Pheophytin
Kiềm
acid
(Xanh Oliu)
Chlorophyllase
Nhiệt
Chlorophyllide
Pheophobide
Acid
( Xanh đậm)
( Oliu)
Sơ đồ 1:Biến đổi chất màu Chlorophyll
Trong quá trình chế biến và bảo quản rau quả, diệp lục thường bị mất đi. Diệp lục dễ bị chuyển hóa
hoặc thối biến cả ở trong và ngoài tế bào thành 1 loạt các dẫn xuất nâu và xanh ôliu hoặc thành các phân
tử khơng màu có khả năng phát huỳnh quang hoặc khơng do q trình làm mất màu diệp lục bằng hóa
chất hay ánh sáng.
Phản ứng thủy phân
Sự thủy phân có thể diễn ra dưới những điều kiện axit hoặc bazơ nhẹ. Trong tế bào thì sự thủy phân
được xúc tác bởi enzym chloropylase có ở tất cả các mơ thực vật, tập trung ở lá ,rất ít ở rễ và hạt.Enzym
này định vị ở sắc lạp,khá bền với nhiệt và chỉ được hoạt hóa trong thời gian chín.
Phản ứng oxi hóa
- Do oxy và ánh sáng
- Tiếp xúc với lipid bị oxy hóa
- Sự oxi hóa dưới tác dụng của các enzym như lipoxygenase, peroxidase, oxidase
- Sẽ làm mất màu chlorophyll
9
Phản ứng xà phòng hóa
(C32H30ON4Mg)(COONa)2 + +CH3OH +rượu phytol
C55H72O5N4Mg + kiềm
C55H70O6N4Mg + kiềm
(C32H28O2N4Mg)(COONa)2 + +CH3OH+ rượu phytol
4.
Phân loại Chlorophyll
- Có nhiều loại phân tử chlorophyll. Các loại chlorophyll đều có cấu trúc giống nhau, tuy nhiên
mỗi loại chlorophyll được đặc trưng riêng bởi các nhóm bên khác nhau, tạo nên một số tính chất khác
nhau.
- Có 4 loại chlorophyll: chlogophyll a (C55H72O5N4Mg), chlorophyll b (C55H70O6N4Mg), chlorophyll c
( c1,c2), chlorophyll d ( C55H7O6N4Mg)
4.1)
Chlorophyll a
Chlorophyll a là một dạng diệp lục cụ thể được sử dụng trong quá trình quang hợp oxy. Nó hấp thụ
năng lượng từ bước sóng của ánh sáng màu tím-xanh và đỏ cam. Diệp lục a rất cần thiết cho hầu hết các
sinh vật quang hợp để giải phóng năng lượng hóa học nhưng khơng phải là sắc tố duy nhất có thể được sử
dụng cho quang hợp. Tất cả các sinh vật quang hợp oxy đều sử dụng diệp lục a, nhưng khác nhau về các
sắc tố phụ như diệp lục b. Diệp lục a tham gia vào phản ứng quang học: hấp thụ ánh sáng
* Cấu trúc của chlorophyll a
Cấu trúc phân tử của diệp lục a bao gồm một vịng clorin, có bốn ngun tử nitơ bao quanh một nguyên
tử magie trung tâm, và có một số chuỗi bên khác và đi hydrocarbon.
Hình 1.5:Cấu trúc hóa học của Chlorophyll a
10
Vịng Clorin:
Vịng clorin là một hợp chất dị vịng có nguồn gốc từ pyrrole. Bốn nguyên tử nitơ từ vòm clorin và liên
kết với nguyên tử magie. Magie trung tâm duy nhất quyết định cấu trúc một phân tử diệp lục. Vòng
porphyrin của bacteriochlorophyll được bão hòa, và thiếu xen kẽ các liên kết đôi và đơn gây ra sự biến đổi
trong hấp thụ ánh sáng.
Hình 1.6: Vịng Clorin
Chuỗi bên:
CH3 (đóng khung xanh) là nhóm methyl ở vị trí C-7 của diệp lục a.
Các chuỗi bên được gắn vào vòng chlorin của các phân tử chất diệp lục khác nhau. Các chuỗi bên khác
nhau mô tả từng loại phân tử chất diệp lục và làm thay đổi phổ hấp thụ ánh sáng Ví dụ, sự khác biệt duy
nhất giữa diệp lục a và diệp lục b là diệp lục b có một aldehyde thay vì một nhóm methyl ở vị trí C-7
Hình 1.7:CH3 (đóng khung xanh) là nhóm methyl ở vị trí C-7 của diệp lục a
Đi Hydrocarbon
Chlorophyll a có một đuôi chất kị nước dài, là nơi liên kết các phân tử protein khác kị nước trong
màng thylakoid của lục lạp. Sau khi tách ra khỏi vịng porphyrin, đi hydrocarbon dài này trở thành tiền
chất của hai trạng thái sinh học, pristane và phytane, điều này quan trọng trong nghiên cứu địa hóa học và
xác định nguồn dầu mỏ.
11
4.2)
Chlorophyll b
- Diệp lục b giúp trong quá trình quang hợp bằng cách hấp thụ năng lượng ánh sáng. Nó tan nhiều
hơn diệp lục a trong dung môi phân cực do nhóm cacbonyl của nó. Nó có màu vàng và nó chủ yếu hấp
thụ ánh sáng xanh. Trong thực vật có phơi, chứa phần lớn diệp lục b. Do đó, chúng vẫn có thể hấp thu
được ánh sáng và thích nghi trong bóng râm.Cấu trúc chlorophyll b (C55H70O6N4Mg)
- Chlorophyll b giống hết chlorophyll a ngoại trừ tại vị trí C3, nơi một nhóm formyl (-CHO) thay thế
nhóm mytyl (-CH3). Sự thay đổi này thay đổi sự hấp thu tối đa các bước sống ngắn hơn.
Hình 1.8:Cấu trúc Chlorophyll b
4.3)
Chlorophyll c
- Chlorophyll c là một dạng chlorophyll được tìm thấy trong một số loại tảo biển, bao gồm quang
hợp Chromista (ví dụ tảo cát, tảo nâu)
- Nó có màu xanh lục nhạt và là một sắc tố bổ sung, đặc biệt hấp dẫn ánh sáng trong vùng 447-452
(màu tím- đến xanh biển đậm). Giống như chlorophyll a và chlorophyll b, nó giúp vi sinh vật thu thập ánh
sáng. Chlorophyll c là bất thường vì nó có cấu trúc vịng porphyrin và khơng có đi isoprenoid.
12
Chlorophyll chia thành chlorophyll c1 (C35H30O5N4Mg) và
Chlorophyll c2 (C35H28O5N4Mg). Chlorophyll c1 là một dạng phổ
biến của chlorophyll c. Nó khác với chlorophyll c2 trong nhóm C4
của nó có nhóm etyl thay vì nhóm vinyl. Chlorophyll c2 là dạng phổ
biến nhất của chlorophyll c.
Hình 1.9:Cấu trúc Chlorophyll c
4.4)
Chlorophyll d
Chlorophyll d có cấu trúc tương tự chlorophyll a, ngoại từ nhóm formyl –CHO thay cho nhóm
vinyl (–HC=CH2) ở vị trí C-3. Mặc dù chlorophyll a, b và d được hình thành từ vòng dihydroporphrin
như chlorine, chlorophyll c chứ vòng porphyrin chưa bão hòa, chứa acid propenoic (trans-acrylic acid)
thay cho acid propinoic ở vị trí C-17. Acid propenoic này chưa được este hóa với một rượu mạch dài
như phytol như trong các chlorophyll khác.
Hình 1.10:Cấu trúc Chlorophyll d
13
II.
Những biến đổi xảy ra trong quá trình chế biến và bảo quản [4], [6]
Hình 2. 1: Những biến đổi xảy ra trong quá trình chế biến và bảo quản
1. Biến đổi sau thu hoạch
- Mất màu xanh là dấu hiệu lão hóa sau khi thu hoạch. Những lá già, màu có thể chuyển từ xanh
sang vàng, đỏ, nâu tùy thuộc vào sự biến đổi của chlorophyll thành những sản phẩm khơng màu hoặc
bị tẩy màu. Sự lão hóa đưa tới những biến đổi xấu, dẫn đến việc làm chết các tế bào, các mô…
- Sự mất màu ở diệp lục có thể so sánh với sự oxi hóa lipid. Thực vật có cơ chế bảo vệ chống oxi
hóa cao giữ diệp lục tốt hơn thực vật có cơ chế chống oxi hóa thấp hơn.
- Ở một vài thực phẩm và ở những điều kiện cắt trữ nhất định, các mơ có khả năng tổng hợp diệp
lục sau khi thu hoạch, sau đó mới bị mất.
- Ethylen (C2H4) thúc đẩy nhanh tốc độ mất màu chlorophyll ở rau quả trong khi nhiệt độ và nén
áp suất ( Controlled Atmosphere: CA) cản trở quá trình này.
- Lers et al( 1998) chứng minh được ethylene đẩy nhanh sự mất màu chlorophyll ở rau cần giữ
sau 8 ngày trong tối ở nhiệt độ 250C . Ngược lại, nồng đô CO2 cao sẽ làm chậm các q trình lão hóa
và hơ hiệu hóa sự lão hóa do methylene thúc đẩy.
[4] />[6] Linh, N. C. (2007). Bài giảng phụ gia trong sản xuất thực phẩm. Kiên Giang: Trường cao đẳng Cộng đồng Kiên Giang .
14
Hình 2.2:Biến đổi sau thu hoạch
Hình 2.3:Biến đổi sau thu hoạch của lê, bắp cải…
Ngồi ra, cịn có khí CO2, NH3
Hình 2.4:Nồng độ CO2 và NH3 trong củ quả
2. Biến đổi trong quá trình chế biến
Để rau quả giữ được lâu và vơ hiệu hóa enzym, người ta thường xử lý nhiệt:
- Ở nhiệt độ 60oC, tế bào sẽ chết, phân tử pectin bị bẻ gãy, cấu trúc tế bào khơng thể phục hồi lại.
Trong q trình lên men, sự phát triển của sinh vật sẽ phá vỡ cấu trúc tế bào.
- Chlorophyll định vị trong các grana của lục lạp trong tế bào chưa bị phá hủy. Khi tế bào bị chết
trong quá xử lý nhiệt, lục lạp sẽ mất, các grana bị phân tán và các giot mỡ được bao trong 1 lớp màng.
15
Khi tế bào chất bị vỡ, tính thẩm thấu của màng tăng lên, axit của dịch bào được giải phóng, dẫn tới q
trình mất màu chlorophyll.
- Sự chuyển hóa chlorophyll thành pheophytin trong xử lí nhiệt phụ thuộc nhiệt độ, thời gian xử lí
và pH
- Từ 60 độ trở lên, quá trình chuyển thành pheophytin tăng nhanh khi nhiệt độ tăng. Chlorophuyll
a nhạy với nhiệt hơn chlorophyll b.
- Quá trình làm mất màu chlorophyll xảy ra theo 2 giai
đoạn và sự thay đổi về màu sắc được nhận thấy khi gia nhiệt
Broccoli juice, đặc biệt ở 90-100 độ C. giai đoạn đầu là
pheophytin hóa và giai đoạn sau là phân hủy pheophytin
thành pyropheophytin.
Hình 2.5: Biến đổi chlorophyll trong
quá trình chế biến
3. Tẩy trắng (blanching)
- Nếu tẩy khơng đủ thì màu sắc của sản phẩm sẽ thay đổi trong quá trình bảo quản đông lạnh do
hoạt động của enzym chlorophyllase và peroxidase. Ngồi ra dưới tác dụng của enzym chlophyllase sẽ
hình thành lipid hydroperoxide và gốc hydroperoxy tự do có thể làm mất màu chlorophyll.
- Nếu tẩy quá mức sẽ tạo ra những màu khơng mong muốn cho sản phẩm vì khi đó nó bị
phephytin hóa hồn tồn, hình thành pyropheophitin và phá hủy luôn lục lạp.
- Sử dụng phương pháp tẩy trắng bằng nước, nước sẽ vào trong tế bào và những khoảng trống
trong nội bào, lục lạp sẽ phồng lên và chất diệp lục sẽ khuếch tán qua tế bào, vào đĩa tẩy.
- Việc tẩy bằng nước nóng, hơi nước và microwave khơng làm cho sản phẩm có sự khác biệt về
màu sắc.
4. Nấu
- Nấu đậu 3 phút trong nước, ta thấy khơng có ảnh hưởng lớn đến tổng lượng chlorophyll, tuy
nhiên chlorophyll a và b thì tăng trong khi đó chlorophyll a’ và b’ lại giảm.
- Chen 1993 đã ghi nhận sự thay đổi của các thành phần liên quan tới chlorophyll trong khi xử lý
nhiệt bằng sóng viba ở lá khoai tây. Trong 8 phút nấu tổng lượng giảm đúng 7 lần. Chlorophyll a biến
đổi thành chlorophyll a’, một đồng phân chlorophyll a, và pheophytin a một cách đều đặn. Trong khi
16
đó chlorophyll b chuyển thành chlorophyll b’ trong 2 phút đầu, pheophytin b và pyropheophytin a sau
8 phút nấu mới xuất hiện.
5. Đóng hộp và diệt khuẩn
- Trong q trình đóng hộp và tiệt trùng, màu của rau quả chuyển từ xanh lục chlorophyll sang
màu xanh oliu pheophylltin do yêu cầu xử lí nhiệt trong thời gian dài để đạt yêu cầu vô trùng trong
công nghiệp.
- 100% chlorophyll ở rau bina biến thành pheophylltin trong 30 phút ở 121 độ C. trong khi đó chỉ
có 16% bị mất trong đơng lạnh. Rau quả đóng hộp có màu nâu oliu của pheophylltin a và b cùng với
pyropheophylltin a và b.
6. Dehydrat hóa sấy
- Thời gian sấy ở nhiệt độ cao dẫn đến kém chất lượng do q trình caramen hóa, phản ứng
maillard, phản ứng enzyme và làm mất màu của các chất màu thực phẩm như sự phophylltin hóa. Sự
pheophylltin hóa xảy ra ở các thực phẩm có hàm lượng nước thấp trong khi bảo quản.
- Sấy lá cây rau cần ở 80 và 900C, 3-7% chlorophyll chuyển thành pheophytin, còn sấy ở 100 và
1400C thì có 12-15% chuyển thành pheophytin.
- Những mẫu sấy được giữ trong 2 năm ở nhiệt độ thấp chứa lượng pheophytin cao hơn những
mẫu sấy ở nhiệt độ cao.
- Bảo quản lâu chlorophyll b bền hơn chlorophyll a, điều này ảnh hưởng đến màu của sản phẩm vì
chlorophyll a có màu xanh lục cịn chlorophyll b có màu vàng xanh.
- Chlorophyll bị mất ít nhất khi sấy trong tủ sấy ở 30oC.
- Phương pháp sử dụng hơi nước làm tăng tính thẩm thấu của màng tế bào, có lợi cho sự dịch
chuyển của nước và giảm thời gian sấy.
7. Ngâm nước muối và quá trình lên men
- Dùng giấm hay axit trong muối dưa sẽ ảnh hưởng tới việc duy trì màu xanh của rau, khi muối
dưa, bắp cải được cắt thành những miếng nhỏ và được để trong thùng kín với áp suất thấp, cho them
axit trước khi loại khơng khí để giảm mạnh pH của sản phẩm, Trong quá trình lên men, ta phải tạo
những điều kiện thích hợp cho sự lên men nhưng điều này mất màu diệp lục.
- Ở quá trình chế biến dầu oli, Ph thay đổi khá chậm, nguyên nhân chính làm mất màu chlorophyll
là sự biến đổi thành chlorophyllide và sau đó là pheophorbide. Sự chuyển hóa chlorophyll thành
pheophorbide là do tác dụng của pH chua, tức môi trường axit. Sự biến đổi chlorophyllide và
chlorophyll là do hoạt động của chlorophyllase.
17
- Nếu trong hỗn hợp trộn có chứa các axit ưa nước như axit citric, malic, axit acetic... sẽ giữ màu
xanh của rau tốt hơn những hỗn hợp axit kị nước như axit benzoic vì axit kị nước có thể khuếch tán qua
màng lipit của lục lạp và phân ly H+ trong tế bào.
Hình 2.6: Ngâm muối dưa cải bị biến màu
8. Sự đông lạnh
- Đông lạnh là một trong những phương pháp quan trọng để giữ chất lượng rau quả trong thời
gian dài bảo quản. Hầu hết rau quả được tẩy trước khi đông lạnh để ngăn chặn sự mất màu do enzyme
và sự phát triển của khí thối. Tuy nhiên 1 số loại như cà rốt thì khơng.
- Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đông lạnh là: nhiệt độ, thời gian bảo quản, và sự thay
đổi nhiệt độ trong kho thời gian bảo quản tăng khi nhiệt độ đông lạnh tối thiểu là -25 đến -40oC
- Sự mất màu của các chất màu thực phẩm liên quan đến nhiệt độ bảo quản, loại rau quả được xử
lí, những bước chuẩn bị cần thiết của ngũ cốc, ưu tiên cho tẩy và đông lạnh.
- Buckle và Edwards (1970) theo dõi quá trình mất màu của chlorophyll của đậu được tẩy và bảo
quản ở -90C trong N2 suốt 20 tháng.
Lượng Chlorophyll giảm: chlorophyllide, pheophytin, pheophorbide tăng. Tuy nhiên sự tăng này
khơng giải thích được lượng bị mất đi. Nguyên nhân là do hoạt động của các enzym chlorophillase,
oeroxidase, lypoxygense.
Hình 2.7:Bảo quản lạnh rau củ quả và sự biến đổi
18
III.
Ứng dụng của chlorophyll trong thực phẩm và quy định nhà nước
1. Ứng dụng của chlorophyll trong thực phẩm, quy định nhà nước. [3]
1.1)
Ứng dụng
- Chlorophyll là chất tạo màu xanh lá tự nhiên, nó có trong lục lạp, phổ biến ở các lồi thực vật và
có trong vi khuẩn lam. Chlorophyll chủ yếu được nghiên cứu, ứng dụng vào công nghệ thực phẩm làm
chất phụ gia tạo màu, ứng dụng trong một số sản phẩm thực phẩm như rau củ/ trái cây đóng hộp, bánh
kẹo.
- Ngồi ra nó cịn được ứng dụng trong các lĩnh vực khác như:
+ Trong dược phẩm: Thuốc mỡ chlorophyl( bôi lên các vết thương hở giúp vết thương chóng lành),
thực phẩm bổ sung chlorophyl,...
+ Trong sản xuất công nghiệp: Chlorophyl được bổ sung trong kem đánh răng( chống hơi miệng,
sâu răng), xà phịng( kháng nấm, kháng khuẩn), nhuộm màu nước hoa, mỹ phẩm...
+ Trong y học: Chlorophyl và các dẫn xuất được sử dụng như là chất cảm thụ ánh sáng để diệt các
tế bào ung thư và chống virus,...
Hình 3.1:Tạo màu cho các loại thực phẩm
[3] />
1.2)
Quy định của nhà nước [7], [9]
- Theo cuốn Phụ gia thực phẩm do Đàm Sao Mai chủ biên (2012), nêu ra các quy định về lựa
chọn và sử dụng phụ gia thực phẩm như sau:
❖ Nguyên tắc lựa chọn phụ gia
- Phụ gia thực phẩm đó phải nằm trong danh mục cho phép của Bộ Y tế. Phụ gia cần đạt tiêu
chuẩn tinh khiết nhất định, kèm theo đó là địa chỉ nhà sản xuất.
19
❖ Quy định về sử dụng phụ gia thực phẩm
- Phụ gia sử dụng không làm biến đổi bản chất, thuộc tính tự nhiên vốn có của thực phẩm. Phải
ghi rõ loại phụ gia được sử dụng trên bao bì.
- Phải tuân theo đúng các hướng dẫn về đối tượng thực phẩm của phụ gia, liều lượng phụ gia và
kỹ thuật sử dụng phụ gia cho phù hợp với thị trường tiêu thụ. Nên kết hợp nhiều loại phụ gia trong
cùng một nhóm. Chỉ được phép sử dụng, sản xuất, nhập khẩu kinh doanh tại thị trường Việt Nam các
phụ gia thực phẩm trong danh mục do Bộ Y tế ban hành và phải được chứng nhận phù hợp tiêu chuẩn
chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm của cơ quan có thẩm quyền.
- Sử dụng phụ gia vào sản xuất, chế biến, xử lý, bảo quản, bao gói và vận chuyển thực phẩm
phải thực hiện theo các quy định của Bộ Y tế. Liều lượng chất phụ gia không được vượt quá giới hạn
an toàn cho phép. Các chất phụ gia có trong "Danh mục lưu thơng trên thị trường" phải có nhãn đầy đủ
các nội dung quy định.
Theo Danh mục phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm ban hành kèm theo Thông tư
số 24/2019/TT-BYT ngày 30 tháng 8 năm 2019 của Bộ Y tế quy định về quản lý và sử dụng phụ
gia thực phẩm, mã số quốc tế INS của các loại phẩm màu chlorophyll như sau:
Bảng 1: Phức đồng chlorophyll
STT Số INS
Tên phụ gia
Chức năng
17
140
Chlorophylls
Phẩm màu
18
141 (i)
Phức đồng chlorophyll
Phẩm màu
19
141 (ii)
Phức đồng chlorophyllin
Phẩm màu
(muối natri, kali của nó)
[7] Sách Phụ gia thực phẩm do Đàm Sao Mai chủ biên (2012). [9] Thông tư số 24/2019/TT-BYT ngày 30 tháng 8 năm 2019 của Bộ
Y tế quy định về quản lý và sử dụng phụ gia thực phẩm
Bảng 2: Danh mục cho phép
Mã nhóm thực phẩm
Nhóm thực phẩm
ML (mg/kg)
01.1.4
Đồ uống từ sữa dạng lỏng có hương vị
50
01.6.1
Phomat chưa ủ chín
50
20
Ghi chú
52 & 190
01.6.2.1
Phomat ủ chín hồn tồn (bao gồm vỏ)
15
01.6.2.2
Vỏ của phomat ủ chín
75
01.6.2.3
Bột phomat (để hồn ngun, ví dụ:
50
nước xốt phomat)
01.6.4.2
Phomat đã chế biến có hương vị, bao
50
gồm cả phomat có bổ sung quả, rau, thịt...
01.6.5
Sản phẩm tương tự phomat
50
01.7
Đồ tráng miệng từ sữa (ví dụ: bánh
500
putđinh, sữa chua trái cây hoặc sữa chua có
hương vị...)
02.4
Đồ tráng miệng từ chất béo, khơng bao
500
gồm đồ tráng miệng từ sữa thuộc mã nhóm
01.7
03.0
Đá thực phẩm, bao gồm nước quả ướp
500
lạnh và kem trái cây
04.1.2.3
Quả ngâm dấm, dầu hoặc nước muối
100
62
04.1.2.4
Quả đóng hộp hoặc đóng lọ (đã thanh
100
62,267
trùng)
04.1.2.5
Mứt, thạch, mứt quả
200
04.1.2.6
Sản phẩm dạng phết từ quả (ví dụ:
150
chutney), khơng bao gồm các sản phẩm thuộc
mã nhóm 04.1.2.5
04.1.2.7
Quả ướp đường
250
04.1.2.8
Sản phẩm chế biến từ quả, bao gồm cả
100
thịt quả nghiền, nghiền nhuyễn, lớp tráng bề
mặt từ quả và nước cốt dừa
04.1.2.9
Đồ tráng miệng từ quả, bao gồm cả đồ
tráng miệng chủ yếu từ nước có hương vị quả
21
150
62&182
04.1.2.10
Sản phẩm quả lên men
100
62
04.1.2.11
Nhân từ quả cho bánh ngọt
100
62
04.1.2.12
Sản phẩm quả đã nấu chín
100
62
04.2.2.5
Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân
100
62
100
62&92
100
62
100
62
củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển, quả
hạch và hạt, hạt nghiền và dạng phết nhuyễn
(VD: bơ lạc)
04.2.2.6
Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân
củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển, quả
hạch và hạt, hạt nghiền nhỏ (VD: món ăn
tráng miệng từ rau, nước sốt, rau củ ngâm
đường...) khác với sản phẩn thuộc mã nhóm
thực phẩm 04.2.2.5
04.2.2.7
Rau, củ lên men (bao gồm nấm, rễ, thực
vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội) và sản
phẩm rong biển lên men, không bao gồm sản
phẩm đậu tương lên men của mã thực phẩm
06.8.6, 06.8.7, 12.9.1, 12.9.2.1, 12.9.2.3
04.2.2.8
Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân
củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển đã nấu
chín hoặc chiên
05.1.2
Hỗn hợp cacao (dạng siro)
6,4
62
05.1.3
Sản phẩm dạng phết từ cacao, bao gồm
6,4
62&XS
86
cả loại dùng làm nhân
05.1.4
Sản phẩm cacao, sô cô la
700
05.1.5
Các sản phẩm tương tự sô cô la, sản
700
phẩm thay thế sô cô la
05.2.1
Kẹo cứng
22
700
183
05.2.2
Kẹo mềm
100
05.2.3
Kẹo nuga và kẹo hạnh nhân
100
05.3
Kẹo cao su
700
05.4
Sản phẩm dùng để trang trí (ví dụ, dùng
100
XS309R
cho bánh), lớp phủ (khơng có trái cây) và
nước sốt ngọt
06.4.3
Mỳ ống, mì sợi đã được làm chín và các
100
153
sản phẩm tương t
06.5
Đồ ăn tráng miệng làm từ ngũ cốc và
75
tinh bột (VD: bánh putđing gạo, bánh putđing
từ bột sắn...)
07.1.4
Sản phẩm dạng bánh mì, bao gồm cả
6,4
62
bánh mì gối (bread stuffing) và bột cà mỳ
07.2
Bánh nướng nhỏ (ngọt, mặn, có hương
75
vị mặn) và bộn trộn sẵn
09.2.3
Sản phẩm thủy sản sốt kem và xay nhỏ
40
95
30
62&95
40
95
200
XS167,
đông lạnh, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp xác,
da gai
09.2.4.1
Thủy sản và sản phẩm thủy sản đã nấu
chín
09.2.4.3
Thủy sản và sản phẩm thủy sản rán hoặc
chiên, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da
gai
09.2.5
Thủy sản và sản phẩm thủy sản hun
khói, sấy khô, lên men hoặc ướp muối, bao
XS189,XS22
gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai
2,XS236,XS2
44,XS311
09.3.1
Thủy sản và sản phẩm thủy sản, bao
gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai, đã được
23
40
16
ướp muối và/hoặc làm đông
09.3.2
Thủy sản và sản phẩm thủy sản, bao
40
16
200
XS291
75
95
500
95,XS3,
gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai, đã được
ngâm dầm và/hoặc ngâm nước muối
09.3.3
Sản phẩm thay thế cá hồi, trứng cá muối
và các sản phẩm trứng cá khác
09.3.4
Thủy sản và sản phẩm thủy sản được
bảo quản sơ bộ, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp
xác, da gai (ví dụ: sản phẩm cá dạng xay
nhuyễn), không bao gồm các sản phẩm thuộc
mã nhóm 09.3.1 - 09.3.3
09.4
Thủy sản và sản phẩm thủy sản lên men
hoặc đóng hộp, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da
XS37,XS70,
gai đóng hộp được bảo quản hồn tồn
XS90, XS94
& XS119
10.4
Đồ ăn tráng miệng từ trứng (ví dụ: món
300
2
64
62
sữa trứng)
11.4
Đường và siro khác (VD: xyloza, siro từ
cây thích, đường dùng phủ bánh)
12.2.2
Đồ gia vị
500
12.4
Mù tạt
500
12.5
Viên xúp và nước thịt
400
342
12.6
Nước chấm và các sản phẩm tương tự
100
XS302
13.6
Sản phẩm bổ sung vitamin và khoáng
500
3
chất
14.1.4
Đồ uống hương liệu, bao gồm đồ uống
“thể thao”, “năng lượng” hoặc “điện giải” và
các đồ uống đặc biệt khác
24
300
15.1
Snack khoai tây, ngũ cốc, bột và tinh bột
350
(từ thân củ, rễ, hạt họ đậu)
15.2
Quả hạch đã qua chế biến, bao gồm cả
100
quả hạch được phủ và hỗn hợp hạnh nhân (ví
dụ: quả khơ...)
15.3
2.
Snack từ thủy sản
350
Quy trình sản xuất kẹo cao su có ứng dụng chlorophyll [1], [6], [8]
Hình 3.2:Kẹo clorets có chứa chlorophyll
2.1)
Cách xử lí chlorophyll trước khi thêm vào nguyên liệu
❖ Nguyên liệu để tách chiết chloropyll
- Chất diệp lục thường được chiết xuất từ thực vật ăn được, cây tầm ma, cỏ hoặc cỏ linh lăng,
phân tằm và lá dâu tằm, và gần đây là vi tảo biển.
[1] A Guiliani, L. C. (2016). Encyclopedia of Food and Health. Colors: Properties and Determination of Natural Pigments, 273-283.
- Trong bài nghiên cứu của Ibrahim Palabiyik (2017), đã sử dụng loại sinh khối của 2 loại vi tảo
Isochrysis galbana và Nannochloropsis oculate được lấy từ Bộ sưu tập nuôi cấy tảo và động vật
nguyên sinh (CCAP), của Scotland để làm chất tạo màu xanh tự nhiên trong kẹo cao su.
25