TRƯỜNG ĐẠI HỌC
CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
VÀ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
LỚP 13CDSH1 BÀI TIỂU LUẬN
MÔN: CÁC HOẠT CHẤT SINH HỌC
GVHD: Lê Thị Thúy
Sinh viên thực hiện:
1. Trương Ngọc Như Ý 3008130028
2. Trần Thị Kim Yến 3008130020
3. Lê Thị Hạnh Quyên 3008130034
4. Lê Thúy Quyên 3008130002 ĐỀ TÀI
ii
MỤC LỤC
Lời mở đầu i
A.CARONTENOID 1
như xôi gấc, và trong y học. Ngày nay, qua nhiều cuộc nghiên cứu, người ta
đã phát hiện ra trong gấc có chứa một lượng lớn các chất có tính sinh học
cao như β-Caroten, Lycopen, Vitamin E(Alphatocopherol), rất nhiều chất
béo thực vật như Oleic, Linoleic; Stearic, Palmatic. Được ứng dụng chống
oxy hoá, phòng chống ung thư, làm đẹp, tăng cường sức đề kháng cũng như
nhiều công dụng khác mặc dù bằng chứng khoa học còn ít. Phần sử dụng
làm thực phẩm hay dược liệu của trái gấc chủ yếu là phần màng có màu đỏ
sậm bao quanh hạt gấc. Phần thịt quả này chứa chủ yếu là lycopen và
carotenoid cho màu đỏ đặc trưng và cũng là phần được sử dụng để ly trích
dầu gấc.
Trong tiểu luận này, nhóm xin nêu lên những tìm hiểu về carotenoid, cách
chiết rút từ quả gấc và các ứng dụng của chúng đối với thực tiễn
1
A.CARONTENOID
1. Giới thiệu
Carotenoid là một dạng sắc tố hữu cơ có tự nhiên trong thực vật và các
loài sinh vật quang hợp khác như là tảo, một vài loài nấm và một vài loài vi
khuẩn. Hiện nay người ta đã tìm được 600 loại carotenoid, sắp xếp theo hai
nhóm, xantophills và carotene.
Carotenoid là những sắc tố vàng, da cam hoặc đỏ được phân bố rộng rãi
trong động, thực vật.
Khác với cây cỏ, con người không thể tự tổng hợp ra carotenoid mà sử dụng
carotenoid từ việc ăn thực vật nhằm bảo vệ bản thân mình. Carotenoid giúp
chống lại các tác nhân oxy hóa từ bên ngoài.
Thiên nhiên có đến khoảng 600 loại carotenoid khác nhau, trong đó có 50
loại carotenoid hiện diện trong thực phẩm. Thế nhưng trong máu của người
có khoảng 15 loại được tìm thấy và chúng đang được chứng minh là đóng
vai trò quan trọng đối với đời sống con người.
Carotenoid giữ vai trò vật lọc sáng cho Chloropyl vừa có thể là vật che chở
ánh sáng phụ thuộc vào số lượng nối đôi liên hợp, phụ thuộc vào nhóm C9 là
mạch thẳng hay mạch vòng, cũng như vào nhóm chức gắn trên vòng.
Ngoài ra mỗi dung môi hòa tan khác nhau, khả năng hấp thụ ánh sáng tối đa
cũng khác nhau đối với cùng một loại carotenoid.
Do khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh nên chỉ cần 1g carotenoid cũng có thể
thấy bằng mắt thường.
3.1.2 Nhiệt độ nóng chảy
Nhiệt độ nóng chảy của carotenoid khá cao, khoảng 130-220
0
C
3.1.3 Tính tan
Carotenoid tan trong các dung môi hoàn toàn không giống nhau. Hầu như
các carotenoid đều tan trong chất béo, tan tốt trong dung môi chứa chlor và
các dung môi không phân cực khác ngoại trừ 3 loại:
3
- Bixin tan trong nước nhờ các nhóm carboxyl.
- Astasanthin tan trong nước nhờ các nhóm keto enol.
- Crocin tan trong nước nhờ tạo liên kết glycoside.
3.1.4 Màu sắc
Các carotenoid tựdo tạo màu kem, vàng, cam, hồng, đỏ tùy theo loại
carotenoid, thể mang màu, nguồn nguyên liệu trồng, thời tiết Một số
hợp chất không có màu nhưng vẫn được xếpvào loại carotenoid. Dạng
carotenoprotein tạo dãy màu từ xanh lá, tím, xanh dương, và đen khi đun
nóng sẽ chuyển sang màu đỏ do protein bị biến tính.
3.2 Tính chất hóa học
Ở pH trung tính và kiềm, nhiệt độ sẽ phá hủy dễ dàng các loại vitamin trong
đó có vitamin A và carotenoid. Ánh sáng cũng làm tăng nhanh quá trình oxy
hóa vitamin A.
Tính chất hóa học của carotenoids cũng do hệ thống nối đôi liên hợp tạo nên.
carotenoid và mức độ trích xuất phụ thuộc vào tính phân cực và độ hòa tan
của dung môi đem sử dụng . Ngoài ra, để thực hiện chỉ cần những thiết bị thí
nghiệm và dung môi thông thường sẵn có.
5
1.1. Phương pháp ly trích, cô lập và tinh chế carotenoid
1.1.1. Nguyên liệu
Ban đầu là sự ly trích carotenoid trong mẫu đã được khử nước. Mẫu tiếp tục
được xà phòng hóa để bắt đầu cô lập hỗn hợp carotenoid. Trong suốt quá
trình xà phòng hóa các este được thủy phân và các sắc tố tự do được giải
phóng. Sau đó tiếp tục việc phân lập carotenoid bằng phương pháp sắc kí
cột, đây là phương pháp đơn giản và nhanh nhất để tách rời ba nhóm
carotenoid dựa vào sự khác nhau về tính phân cực.
Nguyên liệu:
Nguyên liệu thực vật được khử nước.
Chất trích ly: hexane/acetone 1:1(v/v) hoặc hexane.
Dịch xà phòng hóa: 40% (w/v) KOH / methanol (làm lạnh ở nhiệt độ
phòng).
Dung dịch tách muối: 10% (w/v) Na2SO4. Na2SO4 khan (dạng bột).
Chất hấp phụ.
Chất rửa giải carotene: 4% (v/v) acetone /hexane.
Chất rửa giải sắc tố monohydroxy(MHP): 1:9 (v/v) acetone/hexane.
Chất rửa giải sắc tố dihydroxy(DHP): 1:8 (v/v) acetone/hexane.
Bình trích ly 500 ml.
Máy trộn trục chống nổ.
Giấy lọc whatman no.42.
Thiết bị bốc hơi quay đi kèm máy bom chân không.
Bể nước 56°C.
Phễu tách chiết 125 ml.
Len thủy tinh.
phần dịch chiết.
5. Phần dịch chiết được cô đặc khoảng 40ml bằng Thiết bị bốc hơi quay
đi kèm máy bơm chân không tại nhiệt độ ≤55°C.
6. Thêm vào 3ml dung dịch xà phòng hóa và khuấy đều khoảng 45 phút
tại 56°C.
7. Chuyển phần dịch chiết đã được xà phòng hóa sang phễu chiết 125ml
và thêm vào đó một lượng dung dich khử muối bằng thể tích của dịch
chiết.
8. Phần đáy còn lại được rửa sạch bằng nước để lấy được một cách tối đa
dịch chiết.
9. thêm vào 3 g Na2SO4 sau đó tiến hành lọc bằng giấy lọc whatman và
cất giữ phần dịch lọc.
1.1.3 Tinh chế carotenoid
- Công đoạn kết tinh carotenoid là một bước để tinh chế carotenoid Thông
thường thì thường xảy ra hiện tượng đồng kết tinh. Khi tiến hành kết tinh với
một cấu tử không phân cực, α- and β-carotene có thể đồng kết tinh còn với cấu
tử phân cực sẽ kết tinh lutein-zeaxanthin. Nhưng vẫn có thể thu nhận được
carotenoid tinh khiết bằng phương pháp sắc kí TLC và HPLC .
Nguyên liệu:
+ Chất rửa giải các carotenoid đã được cô lập.
+ Dung môi làm kết tủa: 1:1 (v/v) hexane/acetone hoặc hexane (ở nhiệt độ
7
phòng hoặc lạnh hơn)
+ Bình 50 hoặc 125 ml.
+ Thiết bị bay hơi kèm với bơm chân không.
+ Một bình khí Nito có thể lắp vào thiết bị bay hơi.
+ Giấy lọc Whatman số 42.
+ Lò chân không.
- Cho carotenoid đã được cô lập vào bình dung tích 50ml( hoặc 125ml) và cho
phương pháp lọc và rửa lại cặn lọc bằng chất dùng trích ly để thu hồi triệt để
sắc tố.
8
- Khi mẫu đi qua cột sắc kí, thì sắc tố được phân lập bằng một hỗn hợp dung
môi (hexane/acetone). Hỗn hợp này được sử dụng cho việc tạo tinh thể sau
khi làm bão hòa bằng quá trình bốc hơi.
C. QUẢ GẤC
1. Đặc điểm
Gấc là loài cây thân thảo dây leo thuộc chi mướp đắng. Đây là một loại
cây đơn tính khác gốc, tức là có cây cái và cây đực riêng biệt. Cây gấc leo
khỏe, chiều dài có thể mọc đến 15 mét. Thân dây có tiết diện góc. Lá gấc
nhẵn, thùy hình chân vịt phân ra từ 3 đến 5 dẻ, dài 8-18 cm. Hoa có hai loại:
hoa cái và hoa đực. Cả hai có cánh hoa sắc vàng nhạt. Quả hình tròn, màu lá
cây, khi chín chuyển sang màu đỏ cam, đường kính 15–20 cm. Vỏ gấc có gai
rậm. Bổ ra mỗi quả thường có sáu múi. Thịt gấc màu đỏ cam. Hạt gấc màu
nâu thẫm, hình dẹp, có khía. Gấc trổ hoa mùa hè sang mùa thu, đến mùa
đông mới chín. Mỗi năm gấc chỉ thu hoạch được một mùa. Do vụ thu hoạch
tương đối ngắn (vào khoảng tháng 12 hay tháng 1), nên gấc ít phổ biến hơn
các loại quả khác.
Gấc giàu các chất carotenoid và lycopen.
2. Thành phần hóa học
Nghiên cứu hiện đại cho biết trong nhân hạt gấc có 55,3% chất lipít (béo),
16,6% chất protit (đạm), 1,8% tanin, 2,8% xenluloza, 6% nước, 2,9% chất
vô cơ, 2,9% đường, 11,7% chất khoáng… Ngoài ra còn có một lượng nhỏ
các men photphotoba, invedaxa…
3. Ứng dụng
3.1 Các bài thuốc dân gian
*Trong nhân dân, nhiều gia đình có thói quen để dành hạt gấc sống hoặc đã
10
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Ngọc Tú, “Hóa Sinh Công Nghiệp”, Nxb KH & KT
2.
3.
4. />BB%80_H%E1%BB%A2P_CH%E1%BA%A4T_CAROTEN
OID