LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Trần Thị Thu Trang, tôi xin cam đoan nội dung trong luận văn này với
đề tài “ Nghiên cứu lựa chọn phƣơng pháp tách chiết Astaxanthin từ phế liệu
tôm” là công trình nghiên cứu do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS. Phạm Thu Thủy. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn
trung thực và chưa được công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác.


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, trước tiên tôi xin gửi lời trân thành cảm ơn tới
các thầy cô giáo trong Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm –
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn tôi trong suốt
thời gian học tập.
Đặc biệt, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Phạm Thu
Thủy, PGS.TS.Lê Thanh Hà đã tận tình hướng dẫn, định hướng và giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình Nghiên cứu và hoàn thành Luận văn.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới toàn thể cán bộ các thầy cô quản lý
phòng thí nghiệm 101-C10 Công nghệ sinh học - trường Đại học Bách Khoa Hà
Nội đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới các bạn đồng môn lớp 13B.CNSH
những người thân trong gia đình và toàn thể bạn bè đã luôn là điểm tựa tinh thần
vững chắc, chăm lo, động viên tôi, giúp tôi hoàn thành tốt Luận văn.

Hà Nội, ngày 23 tháng 09 năm 2015

Trần Thị Thu Trang


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN.....................................................................................3
1.1. Tôm và phế liệu tôm .........................................................................................3
1.1.1. Nguồn và phân loại tôm ................................................................................3
1.1.2. Cấu tạo và thành phần hóa học của tôm .......................................................4
1.1.3. Tình hình sử dụng tôm ở Việt Nam [2] ........................................................4
1.1.4. Cấu tạo và thành phần hóa học của phế liệu tôm .........................................5
1.2. Astaxanthin .......................................................................................................9
1.2.1. Giới thiệu Astaxanthin ..................................................................................9
1.2.2. Cấu tạo hóa học và tính chất lý hóa học, chức năng sinh học của
Astaxanthin ...............................................................................................................10
1.2.3. Nguồn Astaxanthin .....................................................................................15
1.3. Tình hình nghiên cứu chiết xuất Astaxanthin trên thế giới và trong nước.....17
Nghiên cứu trên thế giới ........................................................................................17
1.4. Nguyên lý tách chiết [1] .................................................................................18
CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................21
2.1. Nguyên liệu ....................................................................................................21
2.1.1. Phế liệu tôm ................................................................................................21
2.1.2. Các loại dầu thực vật ..................................................................................22
2.2. Hóa chất ..........................................................................................................23
2.3. Thiết bị............................................................................................................23


2.4. Phương pháp phân tích các chỉ số ..................................................................23
2.4.1. Phương pháp xác định hàm ẩm...................................................................23
2.4.2. Phương pháp xác định hàm lượng tro .........................................................24

2.4.3. Xác định hàm lượng protein tổng số bằng phương pháp kjeldahl ..............24
2.4.4. Phương pháp xác định trị số peroxyt (PV) [9]............................................25
2.4.5. Phương pháp xác định độ axit (FFA) .........................................................26
2.4.6. Phương pháp xác định hàm lượng Astaxanthin ..........................................27
2.4.7. Phương pháp tính hiệu suất thu hồi Astaxanthin ........................................27
2.5. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................28
2.5.1. Nghiên cứu lựa chọn dầu thực vật và điều kiện tách chiết Astaxanthin
trong phế liệu tôm theo sơ đồ tổng quát ....................................................................28
3.7.1 sử dụng cả 3 loại nguyên liệu của mục 2.1.1; riêng loại thứ 2 (tôm khô,
chưa gia nhiệt) thì được sử dụng ở tất cả các nghiên cứu còn lại. ............................28
2.5.2. Nghiên cứu xử lý thủy phân protein trong PLT bởi chế phẩm protease
Alacalase trước khi tách chiết ...................................................................................29
2.5.3. Nghiên cứu tiền xử lý PLT trước khi tách chiết .........................................29
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................30
3.1. Nghiên cứu xử lý Phế liệu Tôm trước khi tách chiết .....................................30
3.1.1. Lựa chọn trạng thái PLT đưa vào tách chiết ...............................................30
3.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mịn của bột PLT ........................................31
3.2. Nghiên cứu lựa chọn loại dầu thực vật để chiết tách Astaxanthin từ PLT.....32
3.3. Nghiên cứu lựa chọn tỉ lệ dầu hướng dương Simply/bột Phế liệu tôm ..........33
3.4. Lựa chọn thời gian tách chiết Astaxanthin từ phế liệu tôm ...........................34
Trên cơ sở các điều kiện tách chiết đã lựa chọn, chúng tôi xác định lượng
Astaxanthin đi vào dịch chiết theo thời gian để tìm thời gian chiết phù hợp. Kết
quả biểu diễn trên hình 3.5. ...................................................................................34
3.5. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ tách chiết Astaxanthin từ Phế liệu tôm sử dụng
dung môi dầu ăn ....................................................................................................35
3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tách chiết.................................................36


3.7. Nghiên cứu lựa chọn số lần chiết tới hiệu suất thu hồi Astaxanthin ..............38
3.8. Nghiên cứu ảnh hưởng của thủy phân protein ...............................................40

3.9. Đánh giá chất lượng dầu chứa Astaxanthin nhận được sau tách chiết ...........41
KẾT LUẬN ..............................................................................................................43
KIẾN NGHỊ .............................................................................................................44
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
KÝ HIỆU

TÊN ĐẦY ĐỦ

AX

Astaxanthin

PLT

Phế liệu tôm

PV

Peroxid Value (Chỉ số peroxyt)

FFA

Free Fatty Acid (Độ axit)

g


Gam

g/kg

Gam/kilogam

g/l hoặc (g/ml)

Gam/lít hoặc gam/mililít

µg/ml

Microgam/mililit

DM/PLT

Dung môi/Phế liệu tôm

meq

Miliequivalent (mili gam đương lượng)


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần trọng lượng của tôm (%).........................................................5
Bảng 1.2.Thành phần hóa học của phế liệu tôm .........................................................6
Bảng 1.3. Một số thành phần của carotenoids trong phế liệu của tôm .......................8
Bảng 3.1. Tỷ lệ astaxanthin thu hồi được qua số lần tách chiết (% astaxanthin tổng)
...................................................................................................................................39

Bảng 3.2. Hàm lượng Astaxanthin, PV, FFA ...........................................................41


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Xử lý làm sạch đầu vỏ tôm trong hồ chứa axít, sau đó được phơi khô ................. 9
Hình 1.2. Các đồng phân của Astaxanthin........................................................................... 10
Hình 1.3. Sự thay đổi cấu trúc phân tử Astaxanthin khi tương tác với axit yếu .................. 11
Hình 1.4. Astacene ............................................................................................................... 12
Hình 1.5. Crustaxanthin ....................................................................................................... 12
Hình 1.6. Hoạt tính chống oxy hóa của Astaxanthin so với các hợp chất khác................... 14
Hình 2.1. Phế liệu tôm khô .................................................................................................. 21
Hình 3.1: Ảnh hưởng trạng thái PLT ban đầu tới lượng Astaxanthin thu được .................. 30
Hình 3.2: Hiệu suất tách chiết Astaxanthin ở các kích thước bột PLT khác nhau .............. 32
Hình 3.3. Tách chiết Astaxanthin trong phế liệu tôm bằng dầu thực vật ........................... 33
Hình 3.4: Ảnh hưởng của tỉ lệ dầu HD/PLT tới lượng Astaxanthin thu hồi ....................... 34
Hình 3.5: Lượng Astaxanthin thu hồi khi sử dụng thời gian chiết khác nhau. ................... 35
Hình 3.6: Ảnh hưởng của nhiệt độ tách chiết tới lượng Astaxanthin thu được ................... 36
Hình 3.7: Ảnh hưởng của chế độ tách chiết tới lượng Astaxanthin thu được ..................... 37
Hình 3.8: Hiệu suất tách chiết Astaxanthin ở các kích thước bột khác nhau sử dụng rây với
mẫu phế liệu tôm nghiền ở thời gian 2 phút 30 giây ........................................................... 40
Hình 3.9: Ảnh hưởng của thời gian đến PV ở các nhiệt độ khác nhau ................................ 42


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

MỞ ĐẦU
Astaxathin, terpenoid tetra lipophilic tự nhiên với một màu đỏ đậm, là một
carotenoid như β - carotene và lycopene và phân bố rộng rãi trong tự nhiên, là thành

phần carotenoid chính trong các loài sinh vật biển, điển hình là các loài tôm, cua, cá
hồi các loài vi tảo như: Chorella, Haematococcus và vi nấm như Phaffia rhodozyma
và ở một số loài chim [17]. Thực vật, tảo và vi sinh vật có thể tổng hợp các
carotenoid tự phát, tuy nhiên người và các động vật máu nóng không có khả năng
tổng hợp Astaxanthin mà phải hấp thụ nó qua đường ăn uống [11]. Trong thực tế,
sản xuất thương mại Astaxanthin xuất phát từ cả hai nguồn tự nhiên và tổng hợp.
Tuy có giá thành cao, Astaxanthin được dùng khá rộng rãi trên thế giới để bổ sung
cho thức ăn trong nuôi trồng thủy hải sản với mục tiêu nâng cao chất lượng sản
phẩm và tăng cường khả năng sinh trưởng, phát triển của cá hồi và tôm.
Astaxanthin còn được biết đến nhờ hoạt tính chống oxy hóa mạnh, được
cho là vì hệ polyene liên hợp dài của chúng [23]. Trong rất nhiều nguồn các chất
chống oxy hóa, các carotenoid là một nhóm hợp chất quan trọng, tồn tại phổ
biến trong các cơ thể thực vật. Sau β-caroten, lycopen và lutein là các
carotenoid đã được quan tâm, nghiên cứu và ứng dụng rất lâu và phổ biến,
Astaxanthin cũng là một mối quan tâm mới bởi nó được phát hiện có hoạt tính
chống oxy hóa mạnh hơn β-aroten, lycopen, lutein hay vitamin E [17], cụ thể cao
hơn 100 bậc so với -tocopherol, đồng thời cũng thể hiện hoạt tính chống lại chất
béo xấu [26]. Astaxanthin có thể ngăn ngừa sự phát triển của các tế bào ung thư,
làm giảm cholesterol máu, bảo vệ da khỏi tia cực tím, ngăn ngừa sự lão hóa da,
thoái hóa điểm vàng… Do vậy, Astaxanthin được sử dụng như một thành phần dinh
dưỡng bổ sung vào thực phẩm cho con người, động vật, thực vật, và nuôi trồng thủy
sản.
Phế liệu giáp xác thủy sản nói chung hay phế liệu tôm nói riêng là một
nguồn dồi dào Astaxanthin [35]. Vỏ giáp xác bao gồm (tính theo chất khô): 35% 50% protein, 15-25% chitin, 10-15% khoáng và các hợp chất màu thuộc nhóm
carotenoids, tỷ lệ trên thay đổi theo loài và mùa [33]. Do đó, protein, chitin và
Astaxantin là 3 chất quan trọng có giá trị sinh học có thể tách chiết từ phế liệu tôm.
Đã có rất nhiều công trình khoa học trên thế giới và trong nước nghiên cứu về
Công Nghệ Sinh Học

1


2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

protein và chitin, tuy nhiên việc tách chiết và thu nhận Astaxanthin chưa được quan
tâm đúng mức. Hơn nữa, Việt Nam là một nước xuất khẩu chính thủy sản (mặt hàng
chủ lực là tôm), với thế giới nhờ vào sự gia tăng nuôi trồng thủy sản trong những
năm gần đây. Việc xuất khẩu tôm trung bình hàng năm từ năm 2005 tới 2008 là hơn
160 nghìn tấn. Tôm thường được xử lý để có được thịt tôm xuất khẩu, còn đầu tôm
và vỏ tôm (chiếm 35-45%) coi là các sản phẩm phụ và loại bỏ. Kết quả ngành chế
biến thủy sản thải ra một số lượng lớn các sản phẩm phụ của tôm, ước tính có hơn
200.000 tấn (trọng lượng ướt) mỗi năm [38]. Lượng phế liệu này mới chỉ dùng một
phần nhỏ để sản xuất chitin và thức ăn gia súc, phần còn lại thải ra ngoài môi trường
gây ô nhiễm nghiêm trọng.
Astaxanthin đã được thế giới nghiên cứu và ứng dụng từ rất lâu, chúng được
sử dụng làm chất phụ gia tạo màu cho các sản phẩm nông nghiệp, làm thức ăn cho
cá hồi và gia cầm… và ở Việt Nam Astaxanthin cũng đã bắt đầu được quan tâm
phục vụ cho đời sống, nông nghiệp cũng như sinh y dược. Chính vì những ưu
điểm nổi trội và tận dụng nguồn nguyên liệu là phế liệu từ tôm nhằm nâng cao hiệu
quả kinh tế cho ngành nuôi trồng thủy sản, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tách chiết Astaxanthin từ phế liệu tôm”.
Nội dung đề tài bao gồm:
1. Nghiên cứu lựa chọn loại dầu thực vật làm dung môi tách chiết và điều
kiện tách chiết cho hiệu suất thu hồi Astaxanthin cao.
2. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tiền xử lý phế liệu tôm trước khi tách
chiết.


Công Nghệ Sinh Học

2

2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tôm và phế liệu tôm
1.1.1. Nguồn và phân loại tôm
Tôm là sinh vật đáy thuộc hệ thống phân loại: Ngành: Arthropoda; Ngành
phụ: Brabachista; Lớp: Crustacea; Bộ: Decapoda

Việt Nam là một quốc gia ven biển ở Đông Nam Á có nguồn lợi thủy hải sản
vô cùng phong phú, cùng với điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc đẩy mạnh khai
thác và nuôi trồng thủy hải sản. Do vậy, tôm là đối tượng rất quan trọng của ngành
thủy sản nước ta hiện nay, chiếm tỷ lệ 70÷80% tổng kim ngạch xuất khẩu của
ngành [1] [2]. Ngành chế biến tôm, đặc biệt là tôm đông lạnh đang được phát triển
để đáp ứng cho nhu cầu ngày càng cao của thị trường trong nước và quốc tế, các
mặt hàng chủ yếu hầu hết các loài có giá trị như: tôm Sú, tôm Bạc, tôm Thẻ, tôm
Chì … Theo Tổng cục Thủy sản, tính đến ngày 31 tháng 10 năm 2014, tôm nước lợ
được nuôi trong khoảng 676.000 ha, tăng 3,6% so với cùng kỳ năm ngoái. Theo số
liệu của Tổng cục Thống kê, sản lượng thủy sản 9 tháng đầu năm 2014 tôm đạt 0,57
triệu tấn. Số liệu này cho thấy nhu cầu về tôm rất cao và ngành nuôi tôm đang rất
phát triển [41].

Nuôi trồng tôm tập trung nhiều ở vùng biển từ nam Vũng Tàu đến Rạch Giá,
sau đó có nhiều ở phụ cận cửa sông Hồng, sông Thái Bình, sông Mã và phân bố rải
rác ở ven biển Trung Bộ và Đồng Bằng sông Cửu Long. Các loại tôm khác nhau có

Công Nghệ Sinh Học

3

2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

đặc điểm sinh lý, sinh thái khác nhau nên mùa vụ thu hoạch tôm cũng khác nhau
trong năm [3] [4].
1.1.2. Cấu tạo và thành phần hóa học của tôm
Tôm gồm hai phần là phần đầu và phần thân. Hầu hết các cơ quan nằm ở
phần đầu ngực, phần thân chỉ có ruột và động mạch chủ, thịt tôm nằm gần như hoàn
toàn ở thân. Phần đầu thường chiếm khoảng 35÷45% trọng lượng [3] [25], phần
vỏ chiếm 10÷15% trọng lượng [1] [3]. Tỷ lệ giữa các phần đầu, thân, vỏ thay đổi
phụ thuộc vào giống loài. Thịt tôm có giá trị dinh dưỡng cao, cơ thịt rắn chắc, có
mùi vị thơm ngon đặc trưng.
Tôm là một trong những loại thực phẩm có chứa đầy đủ các loại axit amin
không thay thế, vì vậy tôm có giá trị cao về mặt dinh dưỡng. Thành phần hóa học
của tôm dao động tùy thuộc vào giống loài và điều kiện sinh sống, mùa vụ, nguồn
thức ăn, thời tiết khí hậu [33]. Trong thành phần tôm có đầy đủ các thành phần dinh
dưỡng cần thiết cho dinh dưỡng cơ thể con người như giàu vitamin, protein, khoáng
dễ tiêu hóa.

Vỏ tôm thường được tạo thành từ nhiều lớp protein, khoáng, lipit bao phủ
khung chitin. Vì thế, vỏ tôm chính là nguồn thu nhận protein, chitin và AX [20].
Toàn bộ lớp vỏ này không sinh trưởng vì vậy tôm phải lột xác theo từng thời kỳ
sinh trưởng của bản thân [2]. Dưới lớp vỏ là lớp biểu bì có vai trò quan trọng trong
việc lột xác bỏ lớp vỏ cũ và hình thành lớp vỏ mới của tôm. Kề trong lớp biểu bì là
lớp trung bì có chứa sắc tố chủ yếu là Astaxanthin. Chính nhờ sự biến đổi của sắc tố
này mà ta có thể phân biệt được chất lượng tôm.
1.1.3. Tình hình sử dụng tôm ở Việt Nam [2]
Hiện nay ở nước ta, kỹ thuật khai thác và nuôi tôm rất phát triển và ngày
càng cung cấp nhiều nguyên liệu cho các nhà máy chế biến thủy sản và xuất khẩu
nhiều mặt hàng như:
 Tôm tươi còn vỏ, đầu (nguyên con) cấp đông IQF hoặc Block
 Tôm vỏ bỏ đầu cấp đông IQF hoặc Block
 Tôm bóc vỏ, bỏ chỉ lưng cấp đông IQF
Công Nghệ Sinh Học

4

2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

 Tôm bóc vỏ còn đốt đuôi cấp đông IQF
 Tôm dạng sản phẩm định hình, làm chín
 Tôm bóc vỏ, đóng hộp
Bên cạnh nguồn lợi kinh tế lớn từ sản phẩm tôm mang lại cho đất nước, một
lượng lớn phế liệu chủ yếu là vỏ và đầu tôm từ công nghiệp chế biến tôm đông lạnh

cũng tăng [3]. Trong công nghiệp chế biến tôm xuất khẩu của Việt Nam lượng lớn
phế thải rắn (phế liệu tôm bao gồm đầu tôm và vỏ tôm) thường chiếm 50-70%
nguyên liệu ban đầu tùy theo giống loài [1] [3]. Ví dụ tôm càng xanh phế liệu vỏ
đầu có thể lên đến 60% khối lượng tôm, với tôm sú chiếm khoảng 40%, tôm thẻ thì
khoảng 37%,... Đối với sản phẩm tôm bóc nõn và rút ruột thì mất mát theo vỏ tôm
và đuôi khoảng 25% [3]. Nhìn chung, trong phế liệu tôm thì trọng lượng phần đầu
thường gấp 3-4 lần so với phần vỏ và đuôi. Theo giáo trình “Sản xuất các chế phẩm
kỹ thuật và y dược từ phế liệu thủy sản” của PGS.TS. Trần Thị Luyến (chủ biên),
trường Đại học Nha Trang ta có các bảng sau:
Bảng 1.1. Thành phần trọng lượng của tôm (%)
Loại tôm
He
Thẻ
Sú
Rằn
Gân
Chì
Bộp
Rảo
Vàng
Sắt
Càng
Hùm
Mũ ni

Tôm vỏ bỏ đầu
61.19
62.95
62.96
58.23

59.30
57.71
60.32
58.68
60.25
50.47
40.22
28.08
41.52

Tôm thịt
52.05
53.62
52.84
48.60
41.45
47.43
49.02
46.49
48.04
39.15
31.61
22.20
30.74

Đầu tôm
29.80
28.00
31.40
33.90

33.14
31.85
31.55
33.20
31.75
42.38
51.95
63.40
52.02

Vỏ tôm
10.00
9.00
8.90
10.40
11.27
11.07
12.15
12.20
13.07
11.62
8.56
5.50
12.57

1.1.4. Cấu tạo và thành phần hóa học của phế liệu tôm
1.1.4.1. Cấu tạo vỏ tôm [2]
Vỏ tôm chia làm bốn lớp chính: lớp biểu bì (epicucle); lớp màu; lớp canxi
hóa; lớp không bị canxi hóa. Trong đó, lớp biểu bì, lớp màu, lớp canxi hóa có cấu
Công Nghệ Sinh Học


5

2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

trúc cứng do sự lắng đọng của canxi. Các lớp đều chứa nhiều chitin, trừ lớp biểu bì.
Lớp màu: tính chất của lớp này là do sự có mặt của những thể hình hạt của
vật chất mang màu giống dạng melanin. Chúng gồm những túi khử hoặc những
không bào. Một vài vùng xuất hiện những hệ thống rãnh thẳng đứng khó phân
nhánh, là con đường cho canxi thẩm thấu vào.
Lớp biểu bì (epculicle): những nghiên cứu cho thấy lớp màng nhanh chóng
bị biến đỏ bởi fucxin, có điểm pH = 5,1 không chứa chitin. Nó khác với lớp vỏ còn
lại, bắt màu với anilin xanh. Lớp epicuticle có lipit vì thế nó cản trở tác động của
axit ở nhiệt độ thường trong công đoạn khử khoáng bằng axit hơn là các lớp bên
trong. Màu của lớp này thường vàng rất nhạt có chứa polyphenoloxidase và bị hóa
cứng bởi puinone-tanin. Lớp epicuticle liên kết với một số màng mỏng bên ngoài
cản trở hòa tan ngay cả trong môi trường axit đậm đặc do nó có chứa các mắt xích
paratin mạch thẳng.
Lớp canxi hóa: lớp này chiếm phần lớn vỏ, thường có màu xanh trải đều
khắp, chitin ở trạng thái tạo phức với canxi.
Lớp không bị canxi hóa: vùng trong cùng của lớp vỏ được tạo thành bởi một
phần tương đối nhỏ so với tổng chiều dày bao gồm các phức chitin-protein bền
vững không có canxi và quinine.
1.1.4.2. Thành phần hóa học của phế liệu tôm
Bảng 1.2.Thành phần hóa học của phế liệu tôm

Thành phần

Hàm lượng

Sai số (±)

Độ ẩm (%)

72,10

0.31

Protein (%, trọng lượng chất khô)

44,12

0,79

Chitin (%,trọng lượng chất khô, đã loại protein)

40.40

0.48

Lipit (%,trọng lượng chất khô)

3,79

0,08


Tro (%,trọng lượng chất khô)

29,03

0.43

Carotenoids (µg/g)

147,70

2,50

(Nguồn: Sách Seafoods: Chemistry, Processing Technology and Quality – by Fereidoon
Shahidi (Author), J.R. Botta (Author). tr.322)

Protein: Trong phế liệu tôm thường tồn tại ở dạng tự do và dạng liên kết
[10].
Công Nghệ Sinh Học

6

2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

 Dạng tự do: dạng này là tồn tại ở phần thịt tôm từ một số tôm bị biến đổi
và vứt đi lẫn vào phế liệu hoặc phần đầu và thịt còn sót lại trong đầu và nội tạng của

tôm. Nếu công nhân vặt đầu không đúng kỹ thuật thì phần protein bị tổn thất vào
phế liệu nhiều làm tăng tiêu hao nguyên vật liệu, mặt khác phế liệu này khó xử lý
hơn.
 Dạng liên kết: ở dạng này protein không hòa tan và thường liên kết với
chitin, canxicacbonat, với lipit tạo thành lipoprotein, với sắc tố tạo protein
carotenoit … như một phần thống nhất quyết định tính bền vững của vỏ tôm [40].
Phức hợp carotenoid (cụ thể là AX) với protein còn được gọi là carotenoprotein vừa
có giá trị dinh dưỡng lớn vừa có những đặc tính sinh học tuyệt vời của AX [11] [35]
[40].
Chitin: tồn tại dưới dạng liên kết bởi những liên kết đồng hóa trị với các
protein dưới dạng phức hợp chitin-protein, liên kết với các hợp chất khoáng và các
hợp chất hữu cơ khác gây khó khăn cho việc tách và chiết chúng.
Canxi: trong vỏ, đầu tôm, … có chứa một lượng lớn muối vô cơ, chủ yếu là
muối CaCO3 hàm lượng Ca(PO4)2 mặc dù không nhiều nhưng trong quá trình khử
khoáng dễ hình thành hợp chất CaHPO4 không tan trong HCl gây khó khăn cho quá
trình khử khoáng.
Sắc tố hay còn gọi là chất màu: Chất màu trong thủy sản được chia làm bốn
nhóm chất màu chính:
 Carotenoids: đây là chất màu chính tạo màu sắc nâu lục cho thủy sản
sống và màu vàng tới đỏ cho thủy sản được đun nóng. Trong tôm, cua thì loại màu
carotenoids ở dạng carotenoprotein và crustacyanin (hydroxy – beta – caroten)
 Pteridines: có vai trò nhỏ so với carotenoids
 Melanin: tạo màu đen của thủy sản
 Purines: tạo màu bạc của vảy cá
Trong vỏ tôm thường chứa hợp chất màu carotenoids và thành phần chủ
yếu là Astaxanthin tạo thành màu đỏ cho tôm khi gia nhiệt.

Công Nghệ Sinh Học

7


2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

Bảng 1.3. Một số thành phần của carotenoids trong phế liệu của tôm
(% caroteinoid tổng số)
Thành phần

Màu sắc

Tỷ lệ (%)

Sai số

3,95

0,15

19,72

0,19

Astaxanthin dieste

74,92


0,38

Astacene

-

-

Astaxanthin
Astaxanthin

Màu đỏ

monoeste

Lutein

màu vàng xanh

-

-

Zeaxanthin

màu vàng cam

0,62

0,05


(Nguồn: Sách Seafoods: Chemistry, Processing Technology and Quality – by
Fereidoon Shahidi (Author), J.R. Botta (Author)- tr.329)
Ngoài thành phần chủ yếu kể trên, trong vỏ đầu tôm còn có các thành phần
khác như nước, lipit, phospho, enzyme (theo tạp chí thủy sản [3] hoạt độ enzym
protease của đầu tôm khoảng 6,5 đơn vị hoạt độ/gam tươi. Các enzym chủ yếu là
enzym của nội tạng trong đầu tôm và của vi sinh vật thường trú trên tôm nguyên
liệu.
Như vậy, phế phụ phẩm từ chế biến tôm thải ra một lượng rất lớn, nếu như
không được tận dụng và khai thác triệt để sẽ rất lãng phí, hơn nữa việc thải loại bừa
bãi sẽ ảnh hưởng tới môi trường sống xung quanh, dưới đây là một số hình ảnh xử
lý phế thải tôm gây nguy hại tới môi trường. Hiện nay tại các cơ sở chế biến tôm chỉ
xử lý hết sức đơn sơ. Ví dụ: Nhà máy Chế biến đầu vỏ tôm Hưng Nguyên (xã Hàm
Rồng, huyện Năm Căn), quá trình xử lý làm sạch đầu vỏ tôm bằng các hồ dung dịch
axít. Sau khi xử lý bằng axít, đầu vỏ tôm được vớt ra phơi khô và cuối cùng thải
nước bẩn ra sông (nguồn: pda.vietbao.vn)

Công Nghệ Sinh Học

8

2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

Hình 1.1. Xử lý làm sạch đầu vỏ tôm trong hồ chứa axít, sau đó được phơi khô
1.2. Astaxanthin

1.2.1. Giới thiệu Astaxanthin
Astaxanthin là một trong những sắc tố của carotenoids tồn tại rất nhiều trong
tự nhiên [15]. Astaxathin là một carotenoid như β- caroten và lycopene và phân bố
rộng rãi trong tự nhiên [6], là thành phần carotenoid chính trong các loài sinh vật
biển, điển hình là các loài tôm, cua, cá hồi, các loài vi tảo như: Chorella,
Haematococcus pluvialis [21] [22], và vi nấm như Phaffia rhodozyma [25], ngoài ra
nó còn chứa ở lông vũ của một số loài. Trong các loài thủy sản, Astaxanthin chủ
yếu tập trung ở phần vỏ ngoài (chiếm 58 – 87% tổng hàm lượng carotenoids). Hàm
lượng Astaxanthin trong vỏ tôm, cua thay đổi đáng kể tùy thuộc vào loài (từ 10 – 40
mg/kg trọng lượng ướt, tức là khoảng 50 -700mg/kg trọng lượng khô). Như vậy, vỏ
tôm cua chính là một nguồn Astaxanthin tự nhiên đáng kể [1] [3].
Trong vỏ của các loài giáp xác thủy sản, Astaxanthin liên kết chặt chẽ với
lớp vỏ canxium cacbonat [35]. Trong tự nhiên Astaxanthin được tìm thấy ở dạng
este hóa hoặc dạng liên kết, gắn kết protein, bởi vì các dạng này ổn định hơn dạng
dialcohol. Phức hợp Astaxanthin-protein trong vỏ tôm làm tôm có màu xanh đen, có
khi là màu xanh dương khi còn sống hay khi chưa bị gia nhiệt [19]. Cấu trúc này
được hình thành từ các xoắn ngẫu nhiên (random coil) và có dạng cấu hình phiến β
[35]. Nhưng, khi được gia nhiệt hay bị oxy hóa, thông qua quá trình biến tính phức
hợp Astaxanthin-protein bởi nhiệt, liên kết giữa Astaxanthin và protein bị cắt đứt,
Astaxanthin đã được phóng thích ở dạng tự do làm cho cơ thể chúng sẽ chuyển

Công Nghệ Sinh Học

9

2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ


Trần Thị Thu Trang

thành màu đỏ hay đỏ cam [40]. Điều này lý giải tại sao khi tôm được nấu chín lại có
màu đỏ đến đỏ cam.
Trong chế biến thực phẩm thì màu sắc bên ngoài cũng là yếu tố quan trọng
thu hút khách hàng và người tiêu dùng. Do đó, việc bổ sung Astaxanthin như một
phụ gia (chất màu) nhằm: khôi phục lại màu sắc đã bị mất trong quá trình bảo quản,
điều chỉnh màu sắc tư nhiên của sản phẩm khi màu tự nhiên không đủ để thể hiện
màu sắc cho sản phẩm, làm đồng nhất màu cho thực phẩm [38]. Bộ phận quản lý
Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã phê chuẩn AX như chất tạo màu thực
phẩm trong chăn nuôi và thức ăn cho cá [30]. Hiện nay, có một số tài liệu đã chứng
minh rằng Astaxanthin là một chất an toàn về mặt thực phẩm [34] [35].
1.2.2. Cấu tạo hóa học và tính chất lý hóa học, chức năng sinh học của
Astaxanthin
1.2.2.1. Cấu tạo hóa học của Astaxanthin [3] [19]
Astaxanthin có công thức hóa học là C40H52O4. Tên hóa học được gọi là 3,3
'- dihydroxy-4, 4'-diketo-β, β'-carotene, sắc tố Aj067-69 CAS: 472-61-7.
Astaxanthin có trọng lượng phân tử 596,84 g/mol [31].

Hình 1.2. Các đồng phân của Astaxanthin

Công Nghệ Sinh Học

10

2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ


Trần Thị Thu Trang

1.2.2.2. Tính chất hóa học của Astaxanthin [3]
Do phân tử chứa chuỗi polyen với các nhóm keto, hydroxyl gắn với các vòng
đầu mạch, Astaxanthin rất nhạy cảm với các tác nhân oxy hóa, axit, bazơ…
Tính chất oxy hóa: Astaxanthin dạng tự do rất dễ bị oxy hóa bởi tác nhân
electrophil như oxy phân tử hay các gốc tự do như các gốc hydroxyl, gốc peroxyt.
Nhưng khi tạo phức với protein hay ở dạng este hóa thì Astaxanthin trở nên bền
hơn. Hoạt tính chống oxy hóa của Astaxanthin trong cơ thể được giải thích bởi khả
năng bắt giữ gốc tự do (ví dụ: như gốc peroxyt) tạo thành gốc cacbon trung tâm bền
vững nhờ hiệu ứng cộng hưởng:
ROO* + Ast 

RCOO - Ast

Phản ứng với axit: Astaxanthin phản ứng với axit yếu theo một cân bằng
thuận nghịch tạo thành các cấu trúc (II) và (III) (hình 1.5), làm chuyển dịch cực đại
hấp thụ của phân tử về phía bước sóng dài. Khi trung hòa bằng bazơ yếu, cấu trúc
phân tử của Astaxanthin lại được phục hồi. Tuy nhiên khi phản ứng với axit mạnh
như HCl, H2SO4…có thể xảy ra sự phân hủy chuỗi polyen của Astaxanthin làm nhạt
màu đỏ cam.

Hình 1.3. Sự thay đổi cấu trúc phân tử Astaxanthin khi tương tác với axit yếu
Phản ứng với bazơ: Trong môi trường kiềm, khi có mặt của không khí,
Astaxanthin bị oxy hóa nhanh chóng thành Astacene có màu đỏ sẫm.

Công Nghệ Sinh Học

11


2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

Hình 1.4. Astacene
Phản ứng khử: khi xử lý bằng tác nhân khử NaBH4/EtOH các nhóm keto
trong phân tử Astaxanthin sẽ chuyển thành nhóm hydroxyl tạo thành Crustaxanthin,
làm chuyển dịch cực đại hấp thụ của Astaxanthin khoảng 20÷30 nm về phía sóng
ngắn.

Hình 1.5. Crustaxanthin
Phân tử Astaxanthin có một hình đối xứng và hai tâm bất đối xứng, hai
nguyên tử cacbon liền kề với nhóm chức hydroxyl bất đối xứng. Có 3 đồng phân
đối hình của Astaxanthin tổng hợp hóa học là một hỗn hợp 1:2:1 tương ứng của
(3S,3S), (3R,3S) và isome quang (3R,3R), hợp chất này chủ yếu được sử dụng trong
lĩnh vực nuôi trồng thủy sản như một chất hồi phục (trẻ hóa, phục hồi sinh lực) và
không được sử dụng như một thành phần trong thực phẩm dinh dưỡng của con
người.
1.2.2.3. Tính chất vật lý của Astaxanthin
Tính chất hấp thụ ánh sáng và màu sắc: Astaxanthin hấp thụ rất mạnh bức
xạ trong vùng 470 – 510 nm (cực đại hấp thụ thay đổi tùy theo dung môi sử dụng
với hệ số tắt phân tử khoảng từ 105) tạo nên màu đỏ cam rất đẹp [32].

Công Nghệ Sinh Học

12


2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

Đặc tính hấp thụ ánh sáng của Astaxanthin có thể bị thay đổi khi Astaxanthin
ở trạng thái liên kết với các phân tử khác. Chẳng hạn, trong tôm, cua Astaxanthin
thường liên kết với các phân tử protein tạo thành các phức carotenoprotein (tức
crutacyanin) có λmax = 628 nm, tạo nên phân tử màu xanh đặc trưng của các loài
thủy sản sống [35]. Dưới tác dụng nhiệt, liên kết trên bị phá hủy và giải phóng trở
lại Astaxanthin tự do màu đỏ cam.
Bổ sung Astaxanthin như một phụ gia (chất màu) trong chế biến thực phẩm
nhằm khôi phục lại màu sắc đã bị mất trong quá trình bảo quản, điều chỉnh màu sắc
tư nhiên của sản phẩm khi màu tự nhiên không đủ để thể hiện màu sắc cho sản
phẩm, làm đồng nhất màu cho thực phẩm [17] [18] [30].
Tính tan: Astaxanthin là hợp chất ít phân cực nên kém tan trong nước, dễ
tan trong dầu mỡ và có thể tan trong dung môi của các loại dầu [31]. Ngoài ra, AX
tan trong các dung môi hữu cơ có độ phân cực thấp hay trung bình như pyridin,
etanol, aceton, metanol, dietylete, ete dầu mỏ,… [6] [19].
Nhiệt độ nóng chảy: 2150C – 2160C [3].
1.2.2.4. Hoạt tính sinh học của Astaxanthin [14]
1.2.2.4.1. Hoạt tính chống oxy hóa
Gốc tự do sinh ra cho chính hoạt động sống của mỗi tế bào, nó là những tiểu
phân hóa học (phân tử, nguyên tử, ion) có một điện tử đơn độc ở lớp ngoài cùng; có
xu thế hút các điện tử lớp ngoài của các chất nó gặp. Do đó, gốc tự do có khả năng
tương tác với tất cả các phân tử của những tế bào bên cạnh nó, phá vỡ hoàn toàn
màng tế bào, làm hư hại gen di truyền hoặc hủy hoại toàn bộ tế bào. Thông thường,
chúng được sinh với lượng rất nhỏ và bị phá hủy ngay bởi các hệ thống chống gốc

tự do của cơ thể. Nhưng khi hệ thống bảo vệ này bị quá tải hay rối loạn (do môi
trường ô nhiễm, do tia cực tím từ ánh nắng mặt trời, do viêm nhiễm trong cơ thể,
thậm chí do dùng một số dược phẩm,…), gốc tự do sẽ sinh ra quá nhiều và hệ thống
chất oxy hóa nội sinh không đủ sức cân bằng, cơ thể sẽ rồi loạn bệnh lý. Nó làm cơ
thể già đi và gây ra các bệnh lý tim mạch, viêm khớp, bệnh dạ dày, đục thủy tinh

Công Nghệ Sinh Học

13

2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

thể, thoái hóa võng mạc, bệnh phổi, tiểu đường, ung thư, sa sút trí tuệ, suy giảm hệ
thống miễn dịch…
Cấu trúc ổn định và hoạt tính chống oxy hóa mạnh của Astaxanthin
được xem là do sự liên hợp của nhóm oxo với hệ polyene [23]. Astaxanthin
có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất trong nhóm carotenoids như lutein, lycopen, αcaroten và β-caroten [27], cụ thể là cao gấp 10 lần zeaxanthin, lutein, cathaxanthin,
β-caroten. Người ta đã chứng tỏ rằng Astaxanthin thể hiện hiệu ứng dập tắt
mạnh chống lại oxy đơn, với uy lực cao hơn 100 bậc so với -tocopherol
[26]. Ngoài ra, Astaxanthin không có các tính chất tiền oxy hóa (tự kích hoạt
oxy hóa) như carotene-P, lycopene, và zeaxanthin trong những điều kiện nhất định
thể hiện có tính chất tiền oxy hóa (Martin và các cộng sự, 1999) [23]. Đặc biệt là
đối với người và động vật có vú, Astaxanthin không có hoạt tính của một tiền
vitamin A, vì vậy không có nguy cơ ngộ độc do tích lũy quá nhiều Astaxanthin
[31]. Đối với người liều dùng an toàn có thể đến 14,4 mg/ngày trong vòng 2 tuần

(Miki et al,1998)[26].
Kết quả nghiên cứu của Tso và Lam, 1996 cho thấy Astaxanthin là một chất
chống oxy hóa hiệu quả có thể đi qua màng não, ảnh hưởng rất tốt tới sức khỏe của
mắt và hệ thần kinh, nghiên cứu trên chuột đã cho thấy nó có khả năng cải thiện các
retinal bị tổn hại và hiệu quả tốt trong việc nhận kích thích ánh sáng khỏi bị thoái
hóa. Đây là lợi ích rất được hứa hẹn

Hình 1.6. Hoạt tính chống oxy hóa của Astaxanthin so với các hợp chất khác
Công Nghệ Sinh Học

14

2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

1.2.2.4.2. Các hoạt tính sinh học khác của Astaxanthin
Astaxanthin là một tác nhân chống ung thư. Một nghiên cứu về đặc tính
chống ung thư của Astaxanthin trên chuột bạch, thực hiện bằng cách quản lý chế độ
ăn Astaxanthin đã cho thấy hạn chế được chất sinh ung thư ở bàng quang, khoang
miệng và trực tràng của chuột [36]. Thêm vào đó, Gradelet và cộng sự, 1996 đã
chứng minh Astaxanthin có khả năng kích thích enzyme chuyển hóa chất lạ trong
thận của chuột, đây là quá trình có thể ngăn ngừa chất sinh ung thư.
Astaxanthin có vai trò chống đỡ hệ thống miễn dịch như làm tăng lượng
kháng thể do sự kích thích ở tế bào lá lách ở chuột và tế bào hồng cầu ở cừu
(Jyonoichi và cộng sự, 1991).
Astaxanthin có khả năng phòng chống bệnh xơ vữa động mạch và bệnh động

mạch vành. Miki và cộng sự, 1998 đã công bố kết quả cho thấy Astaxanthin có thể
phòng ngừa việc hình thành LDL (low density lipoprotein) trên người, đây chính là
nguyên nhân gây nên bệnh xơ vữa động mạch và các bệnh có liên quan đến tim
mạch .
1.2.3. Nguồn Astaxanthin
Trong tự nhiên, Astaxanthin được tìm thấy trong nhiều đối tượng như từ phế
liệu giáp xác thủy sản như tôm, cua, từ nấm men Phaffia rhodozyma, cá
hồi , nhuyễn thể , một số loại vi khuẩn như Mycobacterium lacticola,
Brevibacrerium sp, một số chủng nấm mốc thuộc chi Peniophora cũng có khả năng
tích lũy Astaxanthin (khoảng 30 µg/g TB) [11], động vật giáp xác và lông của một
số loài chim. Nó cung cấp màu đỏ của thịt cá hồi và màu đỏ của động vật có vỏ nấu
chín.
1.2.3.1. Từ nấm men Phaffia rhodozyma
Phaffia rhodozyma là một loài nấm men duy nhất được biết đến hiện nay có
khả năng tổng hợp Astaxanthin, tuy nhiên hàm lượng Astaxanthin trong chủng
Phaffia rhodozyma tự nhiên khá thấp không thích hợp cho mục đích thương mại.
Hiện nay, bằng kỹ thuật biến đổi gen đã tạo ra được chủng Phaffia rhodozyma có
hàm lượng Astaxanthin khá lớn (700÷ 2000 µg/g trọng lượng khô) để sử dụng trong
Công Nghệ Sinh Học

15

2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

công nghiệp sản xuất Astaxanthin [24]. Theo nghiên cứu cứu của một số tác giả, tảo

Phaffia rhodozyma có khả năng tổng hợp astaxathin có đồng phân (3R, 3R), nó
không bị este hóa [9] [24].
1.2.3.2. Vi tảo Haematococcus pluvialis [22].
Vi tảo nước ngọt Haematococcus pluvialis là một loại tảo lục đơn bào, được
xem là sinh vật có khả năng tích lũy một hàm lượng Astaxanthin lớn nhất trong tự
nhiên (10÷ 30 g/kg sinh khối khô, tức là gấp 1000÷3000 lần trong thịt cá hồi).
Haematococcus pluvialis chủ yếu chứa mono-eter của Astaxanthin với các axit béo
C16:0, C18:1, C18:2,…trong đó Astaxanthin tồn tại ở dạng đồng phân quang học
(3S, 3’S) và gần n hư bị este hóa với axit béo để tạo thành mono hoặc dieste tức là
dạng tồn tại trong tôm, cá,…dễ dàng hấp thụ [39]. Trước đây, giá thành sản xuất vi
tảo rất cao (khoảng 5÷20 USD/kg trọng lượng khô) nên không thể sử dụng
Haematococcus pluvialis như là một nguồn Astaxanthin cho mục đích thương mại.
Gần đây nhờ sự phát triển của kỹ thuật nuôi tảo, giá thành sản xuất Haematococcus
pluvialis đã giảm đáng kể và làm cho nó trở thành một trong những nguồn
Astaxanthin tự nhiên có tiềm năng thương mại lớn nhất hiện nay. Tuy nhiên, nuôi
trồng tảo H.pluvialis hiện nay đang gặp rất nhiều khó khăn, nguyên nhân chính là
do tảo này có tốc độ sinh trưởng chậm và chu kì sống phức tạp.
1.2.3.3. Phế liệu giáp xác thủy sản [15] [35].
Trong các loài giáp xác thủy sản, Astaxanthin chủ yếu tập trung ở phần vỏ
ngoài chiếm 58÷87% tổng lượng carotenoid. Nó thường tồn tại ở dạng tự do, dạng
mono hay dieste với các axit béo không no mạchdài hoặc dưới dạng phức
carotenoprotein của dạng đồng phân quang học (3S, 3’S). Hàm lượng Astaxanthin
trong vỏ tôm, cua thay đổi đáng kể tùy theo loài (10÷140mg/kg trọng lượng ướt).
Hiện nay, ở Việt Nam tôm đông lạnh đang là sản phẩm xuất khẩu chính của ngành
thủy sản, lượng PLT chiếm khoảng 50-70% nguyên liệu ban đầu tùy theo giống
loài. Ví dụ tôm càng xanh phế liệu vỏ đầu có thể lên đến 60% khối lượng tôm, với
tôm sú chiếm khoảng 40%, tôm thẻ thì khoảng 37%,... Đối với sản phẩm tôm bóc
nõn và rút ruột thì mất mát theo vỏ tôm và đuôi khoảng 25%. Như vậy, với con số
thống kê của Tổng cục thủy sản, mặt hàng tôm đông lạnh xuất khẩu hàng năm trên
Công Nghệ Sinh Học


16

2013 - 2015


Luận văn thạc sĩ

Trần Thị Thu Trang

50.000 tấn, thì lượng PLT sinh ra lớn hơn 23.000 tấn/ năm [18] [41]. Như vậy, vỏ
tôm cua chính là một nguồn Astaxanthin đáng kể trong tự nhiên.
1.3. Tình hình nghiên cứu chiết xuất Astaxanthin trên thế giới và trong nƣớc
Nghiên cứu trên thế giới
Nhiều công trình nghiên cứu chiết rút Astaxanthin từ vỏ các loài giáp xác
thủy sản đã sử dụng axit hay hỗn hợp các axit để loại bỏ canxicacbonat (giai đoạn
khử khoáng) trước khi chiết rút Astaxanthin bằng dung môi thích hợp
Jonhson (1991) với đề tài “Astaxanthin from microbial sources” và các
nghiên cứu mới đây đã cho biết việc tách chiết Astaxanthin theo các phương pháp
qua xử lý bằng axit, kiềm hay nhiệt độ có thể dẫn đến sự phân hủy lượng lớn
Astaxanthin. Ngày nay, với công nghệ tiên tiến có thể cho phép chiết xuất
Astaxanthin bằng phương pháp siêu tới hạn bằng cách sử dụng CO2 hay CO2 kết
hợp với ethanol như một đồng dung môi. Kết quả chiết xuất thu được Astaxanthin
có chất lượng tốt và hiệu quả kinh tế cao.
Chen và Mayers (1982) đã sử dụng enzym thủy phân phế liệu giáp xác đã
được đồng nhất với enzym protease và sau đó dùng dầu nành để trích ly thu hồi
carotenoids. Cho tới năm 1984 hai nhà khoa học này đã đưa ra phương pháp mới
cho phép ước lượng được hàm lượng sắc tố trong các loại dầu ăn khác nhau, cơ sở
của phương pháp dựa vào sự hấp thụ cực đại và hệ số hấp thụ của Astaxanthin
trong các loài dầu khác nhau. Năm 1985, xác định carotenoids trong phế liệu giáp

xác đã đồng hóa được thu bằng các axit hóa và được cho vào dầu nành. Sau đó, hỗn
hợp được giữ nhiệt để cho sắc tố hòa tan vào trong dầu [10 ], [11].
Chang Duk Kang và Sang Jun Sim (2007) đã nghiên cứu trích ly thu hồi
Astaxanthin từ tảo Haematococcus bằng dầu thực vật. Kết quả cho thấy ở bước
sóng 487 nm Astaxanthin hấp thụ tốt nhất với các loại dầu lần lượt là dầu Oliu
93,9%; dầu đậu nành (soybean oil) 91,7%; dầu bắp (corn oil): 89,3%; dầu hạt nho
(grapeseed oil): 87,5% [21].
Sachindra NM và Mahendrakar NS (2005) đã nghiên cứu tối ưu quá trình thu
hồi carotenoid ở phế liệu tôm bằng các loại dầu khác nhau với kết quả thu được ở
Công Nghệ Sinh Học

17

2013 - 2015