Màu sắc luôn mang lại những nét đẹp cho đời sống tinh thần của con người. Thiên nhiên đã tự tạo cho mình muôn sắc màu rực rỡ và việc thưởng thức những sắc màu ấy luôn đem lại những nguồn cảm hứng vô tận. Từ rất lâu, con người đã quan tâm đến việc đem những sắc màu thiên nhiên vào nguồn thực phẩm của mình để làm cho chúng thêm hấp dẫn.
31 trang |
Chia sẻ: vietpd | Lượt xem: 3010 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Chất màu từ phế liệu rau trái, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Giới thiệu chung:
Màu sắc luôn mang lại những nét đẹp cho đời sống tinh thần của con người. Thiên nhiên đã tự tạo cho mình muôn sắc màu rực rỡ và việc thưởng thức những sắc màu ấy luôn đem lại những nguồn cảm hứng vô tận. Từ rất lâu, con người đã quan tâm đến việc đem những sắc màu thiên nhiên vào nguồn thực phẩm của mình để làm cho chúng thêm hấp dẫn.
Ngày nay, màu sắc là một trong những chỉ tiêu quan trọng quyết định chất lượng sản phẩm thực phẩm. Trong 5 chỉ tiêu để đánh giá chất lượng cảm quan thực phẩm, màu sắc chiếm một vai trò rất quan trọng. Tuy nó không có giá trị về mặt dinh dưỡng nhưng lại góp phần làm tăng cảm giác ngon miệng.
Từ năm 1956, khi màu tổng hợp ra đời, chúng đã chiếm ưu thế nhờ có thể chủ động sản xuất với số lượng lớn, màu sắc đa dạng, tươi đẹp, bền và rẻ. Tuy nhiên, trong vòng 20 năm trở lại đây, y học đã ghi nhận không có một loại chất màu tổng hợp nào là an toàn tuyệt đối cho sức khỏe con người. Chúng có thể tác động lên hệ miễn dịch, hệ thần kinh gây dị ứng, tiêu chảy nhất là nhất là với trẻ em. Ngoài ra, các chất màu còn có khả năng tích tụ lại trong cơ thể gây ung thư, suy thận và có thể ảnh hưởng lên cả bào thai. Chính vì thế ở mỗi quốc gia đều hạn chế việc dùng màu tổng hợp và đưa ra một danh mục các chất màu tổng hợp được phép sử dụng.
Do vậy, người ta đã quan tâm nghiên cứu các chất màu thiên nhiên để đưa vào thực phẩm, trong đó chủ yếu là các chất màu được trích từ thực vật vì chúng không ảnh hưởng xấu cho sức khỏe.
Nước ta nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên các loại thực phẩm phát triển rất phong phú và đa dạng, trong đó có những loại thực vật có nhiều màu sắc rất đẹp, có thể trích ly để đưa vào các sản phẩm thực phẩm. Đây là một thuận lợi lớn cho các nhà nghiên cứu trong nước. Thế nhưng thực tế hiện nay ở nước ta đa số chất màu dùng trong ngành thực phẩm phải nhập từ nước ngoài do luợng màu sản xuất được trong nước rất ít, không đủ cung cấp cho nhu cầu sử dụng. Vài năm gần đây, việc nghiên cứu sản xuất các chất màu tự nhiên từ nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước như quả sim, củ nghệ, củ dền, lá cẩm…được quan tâm nghiên cứu nhiều hơn và đã đạt được một số kết quả bước đầu đáng ghi nhận. Tuy nhiên, việc tiêu thụ vẫn còn gặp khó khăn, hạn chế do giá thành còn cao so với chất màu tổng hợp. Trong tình hình như vậy, việc đầu tư nghiên cứu để giúp tối ưu và đa dạng hóa quá trình sản xuất màu thực phẩm từ nguồn nguyên liệu tự nhiên sẵn có trong nước là một điều hết sức cấp thiết.
Màu tự nhiên : Trong tự nhiên có những nguyên liệu cho nhiều sắc màu rất phong phú đa dạng như màu diệp lục tố chlorophyll trong lá dứa, lá bồ ngót , lá gừng, màu vàng của curcumin trong nghệ, màu hồng tím của lá cẩm , màu đỏ cam của gấc… Ưu điểm của màu tự nhiên là an toàn cho người sử dụng vì chúng có nguồn gốc sinh học. Ở một khía cạnh nào đó điều này không phải đúng hoàn toàn. Thật vậy, người ta đã phải tiến hành nghiên cứu liều lượng sử dụng an toàn của màu tự nhiên cho người tiêu dùng. Chẳng hạn liều dùng tối đa của nghệ là 0,5 mg/kg thể trọng người/ngày. Phức hợp chlorophyll - đồng là 0,15mg/kg thể trọng người/ngày. Ngoài ra vấn đề không chỉ là các chất màu thu được từ một nguồn gốc nào, có cấu trúc hóa học ra sao mà còn những hóa chất sử dụng để tách những chất màu đó là những chất gì , có hại đối với con người hay không? Các quá trình thu nhận tinh chế các chất màu có tồn tại và xuất hiện những lượng chất gây hại nào hay không. Đây là vấn đề cần hết sức lưu ý khi tiến hành các phương pháp thu nhận các chất màu tự nhiên.
Màu của rau quả phụ thuộc vào các hợp chất chứa màu. Các chất màu đó có thể chia ra bốn nhóm chính là
Chlorophylls: diệp lục hay chất màu xanh lá.
Carotenoids: có trong lục lạp, cho quả và rau màu vàng, cam và màu đỏ
Flavonoids: có trong không bào, có màu đỏ , xanh, vàng.
Betalains: có trong không bào, tạo sắc tố vàng và đỏ.
Các sắc tố tạo màu chiếm ưu thế trong rau trái
CÁC SẮC TỐ CHÍNH TRONG RAU TRÁI
MÀU
SẮC TỐ
RAU TRÁI
ĐỎ
Anthocyanins
Dâu, Raspberry, Cherry, Cranberry, Lựu, Táo, Nho đỏ
Lycopene
Cà chua, Bưởi đỏ, Dưa hấu
Betacyanins
Củ cải đường
CAM
Beta-carotene
Cà rốt, Xoài, Mơ, Cantelope, Bí đỏ, Khoai tây ngọt
Beta-cryptoxanthin
Cam, Quýt
XANH/TÍM
Anthocyanins
Blueberry, Mận, Cà, Nho xanh
VÀNG
Lutein, Zeaxantin
Bắp, Bơ
Curcumin
Củ nghệ
XANH LÁ CÂY
Chlorophyll
Bông cải xanh, Cải xoăn, Rau bina, Cải bắp, Măng tây, Trà xanh
ĐEN
Thearubigens
Trà đen
Anthocyanins
Blackberry
Ngày nay, các chất màu tự nhiên đang được sử dụng rộng rãi trong các quá trình chế biến thực phẩm và nước giải khát bên cạnh các chất màu tổng hợp. Năm chất màu tự nhiên được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm thực phẩm là: Annatto, Anthocyanin, Beetroot, Turmeric, Carmine. Trong đó màu Anthocyanin được biết đến nhiều nhất.
Nguồn nguyên liệu:
Nhoùm thöïc phaåm giaøu Carotenoid:
Döa haáu:
Döa haáu laø moät loaïi traùi caây coù haøm löôïng lycopene nhieàu hôn caùc loaïi rau quaû vaø traùi caây khaùc. Noù laø moät saéc toá chæ coù trong quaû cuûa caùc loaïi caây coù maøu ñoû nhö caø chua, döa haáu vaø böôûi tía. Lycopene laø moät chaát coù khaû naêng choáng oxi hoaù maïnh vaø ngaên ngöøa beänh. Noù coù taùc duïng loaïi boû caùc goác töï do gaây haïi cho teá baøo laønh. Tröôùc ñaây caø chua ñöôïc söû duïng trong vieäc nghieân cöùu lycopene nhöng gaàn ñaây ngöôøi ta ñaõ khaùm phaù ra trong döa haáu coù nhieàu lycopene hôn. Nguoàn nguyeân lieäu giaøu lycopene laø döa haáu, caø chua, caây böôûi ñoû vaø quaû oåi.
Hình 1: Caùc loaïi döa haáu
Döa haáu coù thòt ñoû chöùa khoaûng 6300-6800 mg lycopene/100g thòt quaû.
Döa haáu coù ruoät vaøng thì chöùa 370-420 mg lycopene/100g thòt quaû.
Haøm löôïng lycopene taäp trung cao vaøo thôøi ñieåm 7 ngaøy tröôùc khi chín vaø 7 ngaøy sau khi chín. Trong saûn xuaát nhoû, döa haáu ñaõ caét ra thì haøm löôïng lycopen giaûm 10% sau 7-10 ngaøy tröõ ôû 2oC.
Caø chua:
Trong caø chua thöôøng coù saéc toá thuoäc nhoùm carotenoid nhö carotene, lycopene, xantophyll. ÔÛ quaû xanh coøn coù chlorophyll. Tuøy theo möùc ñoä chín maø caùc saéc toá kia taêng daàn neân maøu cuûa quaû trôû neân ñaäm hôn:
Thaønh phaàn caùc saéc toá trong caø chua
Sắc tố caø chua
Coøn xanh
Nửa chín
Chín
Lycopene
0.11
0.84
7.85
Carotene
0.16
0.43
0.73
Xantophyll
0.02
0.05
0.06
OÅi:
Trong moät soá oåi ruoät hoàng, maøu hoàng laø do söï coù maët cuûa lycopene ( C40H50), saéc toá thuoäc nhoùm carotenoid.
Xoaøi:
Thaønh phaàn taïo maøu chính cho xoaøi chín laø carotenoid:
carotenoid : 50,6%
phytofluence : 11,7%
phytoene : 6,3%
auroxanthin : 11,4%
cis – violanthin : 7,1%
caùc carotenoid khaùc.
Moät soá loaïi xoaøi coù maøu ñoû laø do coù anthocyanin, peonidin – 3 – galactoside.
Xoaøi chöùa moät tieàn vitamin A ñaùng keå: 12.5mg carotenoid/100g thòt quaû
Cis -b-carotene chæ coù trong xoaøi chín, g - carotene coù trong caû taát caû caùc giai ñoaïn chín cuûa xoaøi.
Thaønh phaàn chính cuûa xanthophyll coù trong xoaøi chöa chín laø mutatoxanthin (9.44%).
Thaønh phaàn cryptoxanthin giaûm daàn trong quaù trình chín, löôïng zeaxanthin cuõng coù ñaùng keå trong xoaøi chín 1 phaàn vaø chín hoaøn toaøn.
Epoxy carotenoid : 5,6 – monoepoxy - b-caroten, mutatochrome, cis – violaxanthin, luteoxanthin, auroxanthin coù trong taát caû caùc giai ñoaïn quaû chín.
Trong quaù trình chín, carotenoid taêng leân raát nhieàu. Taêng ñeán cöïc ñaïi khi xoaøi ñöôïc baûo quaûn ôû nhieät ñoä thöôøng, khoaûng 16mg/100g thòt quaû. Neáu ñöôïc giöõ ôû 7200C trong 1623 ngaøy vaø sau ñoù ñeå chín ôû nhieät ñoä thöôøng thì carotenoid coøn ít hôn 2253%.
Söï taïo thaønh carotenoid trong quaù trình chín seõ bò öùc cheá nhieàu nhaát khi baûo quaûn lieân tuïc ôû nhieät ñoä thaáp, thöôøng laø ôû 7; 15 vaø 200C thì löôïng carotenoid chæ baèng 30; 34 vaø 51% so vôùi quaû chín ôû nhieät ñoä thöôøng. Baûo quaûn döôùi 250C coøn aûnh höôûng ñeán söï taïo höông cho quaû.
Caø roát:
Caø roát khoâng nhaát thieát phaûi coù maøu cam, caø roát coù theå coù nhieàu maøu khaùc nhau do coù nhieàu nhoùm maøu khaùc nhau.
Phía treân beân traùi: caø roát coù maøu cam truyeàn thoáng. Maøu naøy laø do haøm löôïng b-carotene laø chuû yeáu vaø moät phaàn a-carotene.
Phía giöõa beân traùi: laø caø roát maøu vaøng, do chöùa nhieàu xanthophyll.
Phía cuoái beân traùi: laø caø roát ñoû, chuû yeáu laø do haøm löôïng lycopene, moät ít a&b-carotene.
Phía treân beân phaûi: caø roát tím laø do maøu anthocyanins.
Phía döôùi beân phaûi: laø caø roát traéng, khoâng coù chaát taïo maøu.
Nhoùm nguyeân lieäu giaøu Flavonoid:
Daâu taây:
Chaát maøu chuû yeáu coù trong daâu taây laø anthocyannin:
Cyanindin.
Pelargonidin.
Nho:
Quaû nho goàm voû moïng 5-12%, thòt quaû 80-95%, haït chieám 0-4% khoái löôïng quaû.
Voû nho coù chaát chaùt, chaát maøu, moät ít chaát thôm. Ngoaøi ra coøn coù protein, chaát khoaùng, canxi oxalat, chaát saùp, tartrat. Chaát maøu ít hoaø tan trong nöôùc nho eùp. Haït nho coù acid, nhöïa vaø daàu hoaø tan.
Vieät quaát:
Đến nay, bã ép việt quất, một sản phẩm phế thải của quá trình trích ly nước ép trái việt quất, được xem như nguồn cung cấp màu đỏ, nhưng vị đắng và chát làm khả năng sử dụng nó bị hạn chế đến mức thấp. Do đó, người ta đã dùng phương pháp trao đổi ion để tách hợp chất màu từ dịch ép việt quất, bằng nhựa trao đổi ion. Những đề tài khác đưa ra dùng methanol được acid hóa và ethanol như dung môi tách thì tốt hơn là nước.
Chất màu chủ yếu trong việt quất là:
Delphinidin
Malvidin
Petunidin
Nhoùm nguyeân lieäu giaøu Chlorophyll:
Chủ yếu là từ các loại rau xanh như: bông cải xanh, cải xoăn, rau bina, cải bắp, măng tây, trà xanh…
Nhóm nguyên liệu khác:
Củ nghệ:
Chất màu chủ yếu trong củ nghệ là curcumin.
Củ cải đỏ (Beetroot):
Chất màu chủ yếu trong củ cải đỏ là betanin và vulgaxanthin.
Quy trình sản xuất:
Từ nguyên liệu giàu Carotenoid:
Từ bã cà chua:
Sơ đồ quy trình công nghệ:
Dầu thực vật
90-980,2h
Tách hạt
Trích ly
Lọc
Cô đặc chân không
Lọc
Trích ly
Trích ly
Màu licopene
Trộn duy trì
Bã cà chua
30-40 phút
550-560mmHg
Dung môi
Dung môi
Bã
Bã
Cách thực hiện:
Một phần thịt cà chua được phân ly có chứa chất màu licopene (đồng phân của β- carotene), có công thức C40H56, chính là chất tạo màu đỏ của cà chua. Ở dạng tinh khiết, licopene là chất màu đỏ, có cấu trúc tinh thể lăng trụ và hình kim dài. Hàm lượng licopene trong cà chua dao động từ 1,3-13,2 mg%.
Ở nhà máy liên hợp sản xuất vitamin vùng Cratnođa (Voronen và cộng sự) đã sản xuất được thịt cà chua thu được sau khi ép hoặc ly tâm một chất màu thực phẩm lý hiệu là KMT, dùng vào sản xuất magarine thay cho carotene. Người ta chiết sắc tố này từ thịt quả bằng cách hòa tan nó trong dầu thực vật.
Để khai thác chất màu thực phẩm, người ta cho thịt quả vào những chai thủy tinh dung tích khoảng 3 lit và đem thanh trùng trong nồi hấp hoặc cho vào thùng gỗ có cho thêm 10% NaCl và 0,5% natri benzoat.
Mitxen phần lỏng có hòa tan chất màu đi từ thiết bị trích ly 2 vào thùng chứa rồi quay về thiết bị trích ly 1 để được gia nhiệt đến 90-950C. Người ta cho thêm thịt quả vào thiết bị trích ly này và làm bốc hơi nó ở nhiệt độ tăng dần đến 95-980C và độ chân không 550-560 mmHg. Quá trình chuẩn bị, tức là giai đoạn đầu tiên của việc hòa tan sắc tố, thường kéo dài 25-30 phút, còn giai đoạn thứ hai xảy ra với các điều kiện giống như trên nhưng kéo dài 85-90 phút. Sau khi kết thúc trích ly, dung dịch dầu được chuyển bằng bơm ly tâm và lọc bằng máy ép lọc khung bản đến khi thu được thành phẩm. Bã còn lại trong máy ép lọc được thổi bằng không khí nén đến khi không thấy mitxen chảy ra. Người ta cho bã này vào thiết bị trích ly 2 để trích ly sắc tố bằng dung môi ở dạng mitxen loãng lấy từ thiết bị trích ly 3 sang.
Việc trích ly lần hai tiến hành tương tự như trên trong vài giờ. Huyền phù tạo ra, được lọc lần hai ở trên máy lọc ép.
Bã còn lại trên máy lọc ép sau khi thổi không khí cho chảy về thiết bị trích ly 3, còn mitxen lần hai cho chảy về các thùng chứa và làm dung môi để tiến hành trích ly lần đầu.
Sau khi trích ly lần thứ ba thu được mitxen thứ ba dùng để trích ly lần hai. Cặn còn trên máy ép lọc được đem tách hết dầu và chuyển thành phế liệu. Chất màu thành phẩm chứa licopene ( mitxen sau lần trích ly đầu) được lọc nguội lần thứ hai trên máy lọc ép và chuyển về thùng trộn, tại đây nó được trộn trong 30-40 phút để thu sản phẩm màu đồng đều, tức là màu da cam thẫm, sau đó được đóng gói vào thùng kín.
Mục đích công nghệ:
Tách hạt:
Loại bỏ các hợp chất polyphenol dễ bị oxy hóa, ảnh hưởng đến quá trình trích ly và bảo quản.
Tăng hiệu suất quá trình lọc.
Trích ly:
Tách carotenoid trong phế liệu cà chua vào dung môi hòa tan (dầu thực vật).
Lọc:
- Tách các bã rắn không tan ra khỏi dung môi hòa tan.
Cô đặc chân không:
Tăng hàm lượng chất khô trong sản phẩm.
Thực hiện ở áp suất chân không để giảm nhiệt độ cô đặc, tránh làm biến đổi chất màu.
Trộn duy trì:
- Đồng đều màu sản phẩm, tăng giá trị sử dụng.
Bã cà rốt:
Sơ đồ quy trình công nghệ:
Dầu thực vật
90-980,2h
Bã cà rốt
Sấy phun
Màu carotenoid
Trích ly
Lọc
Cô đặc chân không
Lọc
Trích ly
Trích ly
Trộn duy trì
30-40 phút
550-560mmHg
Dung môi
Dung môi
Bã
Bã
Cách thực hiện:
Bã cà rốt sẽ được trích ly lần thứ nhất nhờ dung môi là dầu thực vật. Sau đó, hỗn hợp sẽ được lọc, tách ra thành 2 phần: phần bã sẽ qua trích ly lần 2, hoặc lần 3 cũng bằng dung môi trên; phần lỏng sẽ được cô đặc chân không ở áp suất 550 – 560 mmHg. Dịch cô đặc được đưa qua thiết bị lọc tinh trong khoảng 30 – 40 phút. Tiếp đó, tiến hành trộn duy trì nhằm đồng đều sản phẩm và có thể thêm vào chất phụ gia để kéo dài thời gian bảo quản hay cố định màu. Cuối cùng, ta tiến hành sấy phun để tạo thành phẩm.
Mục đích công nghệ:
Trích ly:
Tách carotenoid trong phế liệu cà chua vào dung môi hòa tan (dầu thực vật).
Lọc:
- Tách các bã rắn không tan ra khỏi dung môi hòa tan.
Cô đặc chân không:
Tăng hàm lượng chất khô trong sản phẩm.
Thực hiện ở áp suất chân không để giảm nhiệt độ cô đặc, tránh làm biến đổi chất màu.
Trộn duy trì:
Đồng đều màu sản phẩm, tăng giá trị sử dụng
Sấy phun:
Tạo hình cho sản phẩm.
Giảm hàm lượng ẩm, tăng thời gian bảo quản.
Bã xoài:
Sơ đồ quy trình công nghệ:
Bã xoài
Xà phòng hóa
Carotenoid
Rửa
Lọc
Cô đặc
Trích ly
Cô đặc chân không
NaOH – ethanol
2h, 50 0C
Ether dầu hỏa
1. MeOH 85% + KOH
2. H2O
3. MeOH 80%
Cách thực hiện:
Bã xoài đem xà phòng hóa trong NaOH/cồn (15g NaOH – 500 ml cồn/ 1kg phế liệu) trong 2 giờ ở 50 0C. Lọc hỗn hợp. Dịch cồn thu được đem cô cạn khoảng 50% thể tích dưới áp suất thấp. Tách chiết carotenoid với ether dầu hỏa khoảng 3 lần, có khuấy trộn khoảng 30’ ở nhiệt độ thường. Thêm nước vào hỗn hợp để thể hiện sự phân lớp rõ. Tách dịch ether, rửa sạch bằng kiềm. Rửa dịch ether tuần tự trong hỗn hợp MeOH 85% bão hòa KOH rồi rửa nước và rửa lần nữa với MeOH 80%. Các lần rửa cần khuấy trộn, để lắng tách lớp rõ. Dịch ether qua tinh chế được cô cạn trong chân không.
Mục đích công nghệ:
Xà phòng hóa:
Nhằm làm giảm liên kết của carotenoid với sáp và chlorophyll, tăng hiệu quả trích ly.
Cho thêm ethanol để tăng vận tốc phản ứng xà phòng hóa.
Lọc:
- Tách các bã rắn không tan ra khỏi dung môi hòa tan.
Cô đặc:
- Tăng hàm lượng chất khô, chuẩn bị cho quá trình trích ly.
Trích ly:
- Tách carotenoid trong bã xoài vào dung môi hòa tan (ether ethylic)
Rửa:
- Tách kiềm dư ra khỏi dịch chiết carotenoid.
Cô đặc chân không:
- Thực hiện ở áp suất chân không nhằm tạo nhiệt độ thấp, tránh làm biến đổi chất màu, tăng giá trị sử dụng.
- Tăng hàm lượng chất khô trong sản phẩm.
Phương pháp cải tiến:
Nhược điểm của các phương pháp trích ly trên là hiệu suất trích ly thấp, cho nên gần đây người ta đã bắt đầu nghiên cứu phương pháp mới.
Dựa trên những phát minh gần đây, quá trình trích ly carotenoid từ phế liệu rau trái bao gồm những bước sau đây : Phế liệu rau trái được băm nhỏ trước khi trộn. Việc này nhằm gia tăng khả năng trích ly của carotenoid. Phế liệu cần được thấm ướt trước khi trộn nhằm làm mềm phần phế liệu rắn, thường sử dụng nước cất để thấm ướt. Trộn phế liệu với dung môi hữu cơ phân cực và các chất có hoạt tính bề mặt để tạo ra dạng sệt, nhờ đó sức căng bề mặt trong các cấu trúc tế bào sẽ giảm. Gia tăng quá trình thâm nhập của chất hoạt động bề mặt vào cấu trúc tế bào để tạo thành dạng kết hợp với carotenoid nhằm tăng hiệu suất trích ly. Thời gian trộn và tốc độ trộn thích hợp sẽ làm gia tăng khả năng trích ly carotenoid. Trung bình, thời gian trộn từ 1 – 12 giờ. Thời gian trộn ưa thích để đảm bảo ảnh hưởng đến khả năng trích ly là 2h. Tốc độ trộn từ 20 – 100 vòng/ phút. Tốc độ tối ưu cho việc trộn nhằm tăng cường khả năng trích ly trong các thí nghiệm gần đây là khoảng 60 vòng/ phút. Quan sát việc trộn rất quan trọng nhằm đảm bảo phế liệu di chuyển tạo thành phần lỏng từ dịch dạng sệt bởi sự tương tác giữa dung môi hữu cơ thứ nhất và chất hoạt động bề mặt, phế liệu. Sau đó xử lý dung dịch dạng sệt với dung môi hữu cơ thứ 2 để hòa tan chất kết hợp. Dung dịch dạng sệt sẽ được phân lập thành 2 phần : phần lỏng và phần rắn. Sau đó sẽ tiếp tục tách riêng dung môi hữu cơ thứ 2 và chất kết hợp từ phần lỏng (chất hoạt động bề mặt liên kết với carotenoid) ra khỏi ethanol từ phần lỏng.
Dung môi hữu cơ thứ nhất thường là alcohol, có thể được chọn từ ethanol, methanol, propanol, butanol …. Hàm lượng thích hợp nhất là 50 – 500 ml dung môi/ kg phế liệu
Chất hoạt động bề mặt là chất hữu cơ gồm có 2 phần. 1 đầu ưa nước có khả năng tan trong dung môi phân cực. Đầu còn lại là đầu kỵ nước, là chuỗi hydrocacbon.. 2 đầu này, một ưa nước, một kị nước sẽ hoạt hóa bề mặt và làm tăng diện tích bề mặt của dung dịch chất hoạt động bề mặt với các pha khác như khí, cặn… Chất hoạt động bề mặt có khả năng xâm nhập mạnh mẽ vào chất rắn Chất hoạt động bề mặt có khả năng thâm nhập vào các đường nứt, khe hở nhỏ hơn 0.05 micron. Hàm lượng chất hoạt động bề mặt được trộn là 0.1 – 10 ml/ 1 kg phế liệu, trong các nghiên cứu gần đây, hàm lượng thích hợp là 2 ml / kg phế liệu.
Dung môi hữu cơ thứ 2 thường sử dụng là carbondisulfite (CS2 ). Tối thiểu 200 g dung môi hữu cơ thứ 2 được sử dụng để xử lý 200 – 250 g dịch sệt. Carbon disulfite sẽ hòa tan chất kết hợp bởi vì carbon disulfite có khả năng hòa tan hàm lượng carotenoid cao trên mỗi đơn vị thể tích. Hàm lượng carotenoid tối thiểu có thể thu được khoảng 1.5 mg/ ml với phương pháp này mà không cần ứng dụng nhiệt hay áp lực cao.
Từ nguyên liệu giàu Flavonoid:
Bã nho:
Sơ đồ quy trình công nghệ:
Lọc tinh
Màu tinh sạch
Cô đặc chân không
Màu cô đăc
Bã nho
Trích ly
Tiệt trùng
Sấy phun
Màu dạng bột
Lọc
Cách thực hiện:
Sau khi bã nho được ngâm trong dung môi (ethanol/nước tỉ lệ 1:1 có 1% HCl) trong 2 giờ, bã nho được tiệt trùng nhằm vô hoạt những enzyme có khả năng làm giảm chất lượng polyphenol và sau đó đem lọc để loại bỏ các bã rắn. Phần bã có thể được trích ly thêm nữa để tách kiệt chất màu. Sau đó, dịch trích ly sẽ được đem đi cô đặc, tạo màu anthocyanin dạng lỏng; hoặc tiếp tục lọc tinh để tạo thành màu tinh sạch; hay cũng có thể sấy phun để tạo thành dạng bột. Để tăng hiệu quả quá trình trích ly có thể sử dụng enzyme pectinase và cellulase theo tỷ lệ 2 :1, năng suất anthocyanin thu được sau 2h xử lý khoảng 1g/ kg tại 40oC và pH = 4. Ngoài ra, quá trình xử lý với nước trước khi trích ly rất quan trọng, nó có thể làm tăng hiệu suất của quá trình trích ly anthocyanin lên đến 63.6% .
Việc trích ly anthocyanin từ bã nho (phế phẩm của ngành công nghiệp rượu) đã được dễ dàng hơn bởi việc áp dụng áp lực cao bằng các phương pháp thủy tĩnh, áp lực sử dụng từ 200 – 600 Mpa, hoặc có thể sử dụng sóng siêu âm. Dưới áp suất cao, dung môi trích ly rẻ tiền và thân thiện với môi trường như ethanol và nước được sử dụng với nồng độ khác nhau và nhiệt độ khác nhau (20 -70oC). Theo kết quả nghiên cứu hàm lượng anthocynin trích ly được nhiều nhất là khi sử dụng ethanol 100% tại 20oC.
Mục đích công nghệ:
Trích ly:
- Tách anthocyanin từ bã nho vào dung môi hòa tan (ethanol/ nước)
Tiệt trùng:
- Vô hoạt enzyme oxy hóa có khả năng làm giảm chất l