ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUNG TÂM HỖ TRỢ NGHIÊN CỨU CHÂU Á
---------------

 ---------------

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH CHẤT NHUỘM MÀU
THỰC PHẨM TỪ KINH NGHIỆM SỬ DỤNG THỰC VẬT
CỦA ĐỒNG BÀO DÂN TỘC THIỂU SỐ

(BÁO CÁO TỔNG HỢP)
HÀ NỘI – 2005


Trung tâm Hỗ trợ nghiên cứu Châu Á, ĐHQGHN
3
DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN

TT Họ và tên Cơ quan công tác
1 PGS.TS. Lưu Đàm Cư Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
2 TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
3 TS. Nguyễn Thị Thủy Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
4 CN. Trương Anh Thư Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
5 CN. Bùi Văn Thanh Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
6 CN. Hà Tuấn Anh Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
7 CN. Phạm Văn Thính Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
8 PGS.TS. Bùi Thị Bằng Viện Dược liệu, Bộ Y tế
9 DS. Nguyễn Kim Phượng Viện Dược liệu, Bộ Y tế
10 KS. Nguyễn Dũng Đại học Bách khoa Hà Nội
11 Ông Tung Chải Lương Huyện Mường Khương, Lào Cai 4

LỜI CẢM ƠN
Đề tài này được hoàn thành với sự tài trợ toàn bộ kinh phí của Trung tâm Hỗ trợ
nghiên cứu Châu Á và Quỹ giáo dục Cao học Hàn Quốc – The Korea Foundation
for Advanced Studies.

Cơ quan và cá nhân thực hiện

TT Họ và tên Cơ quan công tác
1 PGS.TS. Lưu Đàm Cư Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
2 TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
3 TS. Nguyễn Thị Thủy Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
4 CN. Trương Anh Thư Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
5 CN. Bùi Văn Thanh Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
6 CN. Hà Tuấn Anh Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
7 CN. Phạm Văn Thính Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
8 PGS.TS. Bùi Thị Bằng Viện Dược liệu, Bộ Y tế
9 DS. Nguyễn Kim Phượng Viện Dược liệu, Bộ Y tế
10 KS. Nguyễn Dũng Đại học Bách khoa Hà Nội
11 Ông Tung Chải Lương Xã Mường Khương, tỉnh Lào Cai

1. Mục tiêu và nội dung của đề tài
a. Mục tiêu của đề tài:
- Thử nghiệm chiết tách chất màu thực phẩm từ nguyên liệu thực vật, từ đó đề xuất
khả năng sản xuất chất màu cho công nghiệp thực phẩm.
- Bảo tồn và phát triển tri thức bản địa, góp phần bảo tồn bản sắc, tập quán dân tộc
và phát triển kinh tế – xã hội.

b. Các nội dung nghiên cứu của đề tài

6
- Điều tra kinh nghiệm sử dụng cây nhuộm màu thực phẩm của các dân tộc
thiểu số và nghiên cứu sàng lọc các loài thực vật để chiết tách chất màu.
- Nghiên cứu kỹ thuật chiết tách chất màu từ một số loài thực vật
- Nghiên cứu tính ổn định và độc tính cấp của chất màu có triển vọng
- Ứng dụng thử nghiệm chất màu thực vật trong chế biến một số thực phẩm

Hội nghị khoa học kỷ niệm 30 năm thành lập Viện KHCNVN, với tiêu đề “
Nghiên cứu tri thức bản địa góp phần bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển kinh
tế-xã hội”.

3. Tình hình sử dụng kinh phí
Kinh phí được sử dụng đúng mục đích, phù hợp với dự toán được phê duyệt, cụ
thể:
- Điều tra, khảo sát : 13.000.000 DVN
- Thuê mướn lao động : 4.000.000 DVN
- Hợp đồng nghiên cứu: 7.000.000 DVN
- Nguyên vật liệu, hóa chất: 13.000.000 DVN
- Các chi khác : 8. 000.000 DVN.
Tỏng số : 45.000.000 đồng VN
Cơ quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài
(Xác nhận và đóng dấu) (Họ tên và chữ ký)

Lưu Đàm Cư 8
PROJECT SUMMARY

b. Contents:
- Investigating experiences of using foodstuff-dyeing plants of ethnic minority
people and screening these plants in order to extracting colour substances.

9
- Researching on methods of extracting foodstuff-dyeing substances from plants.
- Researching the stability and toxicity of prospective colour substances.
- Applying experimently foodstuff-dyeing substances into producing any food.

2. Results obtained
- Results in science:
+ Investigating and identifying the plant composition which the ethnic minority
people in the North of Vietnam used to dye foodstuff. There are 46 species, some
of them have been firstly acknowledged. The project gives supplementary statistics
about chemical diversity of some dyeing plant species in Viet Nam.
+ Selecting 3 prospective plant species for extracting colour substances: Buddleja
officinalis, Clitoria ternatea and Peristrophe bivalvis. Planting technology of
extracting colour substances and received colour substances from these plants.
Putting forward the extractive process divided 2 main period: extracting the rough
colour substance from boiled water and rejecting uncolour substance by mixed
methanol – water (4: 6).
+ Researching on the stability of colour substance with temperature, preserving
time, pH. And identifying the green substance extracted from Clitoria ternatea that
has no toxicity (not able to identify LD/50). It makes possibility to carry out the
following researchs to the application of colour substances in food industry and
life.
+ Using colour substances received from the testing process of some foods (such
as dyeing sticky rice with many colours, improve the colour of “ Ruou Nep cam”
(Violet sticky rice alcohol) and make the yellow of pineapple core. The colour of
these products is nice and the taste is fine (no strange taste). Luu Dam Cu

11
MỤC LỤC

Nội dung Trang
Danh sách những người thực hiện 3
Lời cám ơn 4
Tóm tắt đề tài bằng tiếng Việt 5
Tóm tắt đề tài bằng tiếng Anh 8
Bảng Mục lục báo cáo 11
Bảng ký hiệu và chữ viết tắt 12
Danh mục các bảng 12
Danh mục các hình 13
Phần chính báo cáo chÝnh 14
Mở đầu 14
I. Tổng quan tình hình nghiên cứu 15
II. Thời gian, địa điểm, phương pháp luận và phương pháp nghiên
cứu
24

Bảng số liệu Trang
Bảng 1. Danh mục CMTP được phép sử dụng ở Việt Nam 17
Bảng 2. Phân nhóm các cây theo màu nhuộm 27
Bảng 3. Đa dạng màu sắc của loài Peristrophe bivalvis 28
Bảng 4. Danh lục các cây sử dụng để chiết chất màu 32
Bảng 5. Hàm lượng và dạng sản phẩm màu của các cây nghiên cứu 34
Bảng 6. Biến đổi sắc màu của chế phẩm ở các mức pH khác nhau 35
Phụ lục 1. Danh lục các cây cho chất màu 43
Phụ lục 2. Phân bố chất màu trong các bộ phận của một số loài 47
Phụ lục 3. Kết quả sắc ký lớp mỏng của chất màu chiết từ lá Cẩm 49
Phụ lục 4. Kết quả sắc ký lớp mỏng chất màu trong hoa Mởt mông 50

13
DANH MỤC CÁC HÌNH

TT Các hình Trang
1 H1. Cành và hoa cây Mật mông PL5. 1
2 H2. Chất màu chiết từ cây mật mông PL5. 1
3 H3. Hoa Đậu biếc PL5. 1
4 Gạo nhuộm bằng màu của hoa Đậu biếc PL5. 1
5 Cành và hoa cây Cẩm PL5. 1
6 Xôi nhuộm các màu bằng lá cẩm PL5. 1
7 Màu đen nhuộm bằng lá Sau sau PL5..2
8 Màu chiết từ gỗ Vang PL5. .2

Đề sẽ góp phần bổ sung tư liệu để từng bước hoàn chỉnh bộ dữ liệu Tài nguyên
thực vật Việt Nam góp phần sử dụng bền vững nguồn tài nguyên của đất nước và
tham gia vào phát triển kinh tế-xã hội.
Nhuộm màu thực phẩm bằng thực vật là tri thức và kinh nghiệm truyền thống lâu
đời của các dân tộc Viiệt Nam, nhất là đồng bào các dân tộc thiểu số. Hơn thế, với
phong tục tập quán khác nhau, cư trú trên các vùng lãnh thổ có điều kiện tự nhiên
riêng biệt; mỗi dân tộc có kinh nghiệm và tri thức độc đáo mang tính bản địa và
văn hóa truyền thống.
Do thời gian và kinh phí hạn hẹp, trong 2 năm (2004-2005) đề tài giới hạn nghiên
cứu trong một vài dân tộc thiểu số (Tày-Nùng, Dao, Hmông, Thái, Pa dí, Tu dí) ở
một số khu vực của vùng miền núi Phía Bắc.
Đề án nhằm đạt các mục đích sau:
- Thử nghiệm chiết tách chất màu thực phẩm từ nguyên liệu thực vật, từ đó đề
xuất khả năng sản xuất chất màu cho công nghiệp thực phẩm.
- Bảo tồn và phát triển tri thức bản địa góp phần bảo tồn tập quán, bản sắc dân
tộc và phát triển kinh tế-xã hội. 15
II. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

II. 1 Tình hình nghiên cứu cây có chất màu ở Việt Nam
Kinh nghiệm sử dụng tài nguyên thực vật của nhân dân ta rất phong phú và đa
dạng dưới nhiều hình thức vào các mục đích khác nhau như: làm lương thực, thực
phẩm, xây dựng, chăm sóc sức khoẻ, thẩm mỹ, làm cảnh. Đặc biệt phải kể đến
mục đích nhuộm màu thực phẩm, các cây dùng để nhuộm màu gồm tất cả các
loài thực vật có thể dùng trực tiếp hoặc được chế biến thành các sản phẩm dùng
để nhuộm màu cho các loại thực phẩm.
Từ lâu, các nhà khoa học đã tiến hành chiết tách các chất nhuộm màu thực
phẩm từ thực vật. Tuy nhiên hiện vẫn còn phải sử dụng nhiều chất màu được tổng

lưu ý là công trình “Xây dựng quy trình công nghệ chiết tách và tổng hợp chất
màu thực phẩm” (Nguyễn Thị Thuận, 1995), “Xây dựng quy trình công nghệ
chiết tách cumarin từ củ nghệ” (Phạm Đình Tỵ, 2001), “Khả chiết tách chất màu
thực phẩm từ cây Mật mông” (Nguyễn Thị Phương Thảo, Lưu Đàm Cư, 2003).
Ngoài ra, đã có một số công bố về thành phần hóa học của dịch chiết từ cây Lá
diễn và hạt Dành dành (Giang Thị Sơn và cs, 2001).
Các công trình nói trên đã thu được những kết quả rất khả quan, chứng minh
một cách khoa học về khả năng thực tế có thể sản xuất chất nhuộm màu thực
phẩm từ nguyên liệu thực vật của nước ta. Tuy nhiên các công trình mới chỉ
nghiên cứu ở một số đối tượng cụ thể, thường gắn với các nghiên cứu làm thuốc
chữa bệnh, do vậy chưa thấy hết tiềm năng các chất nhuộm màu thực phẩm trong
cả hệ thực vật. Hơn nữa, do tính chất đề tài các công trình tập trung nghiên cứu
một số chất nhuộm màu đặc biệt (curcumin từ cây nghệ chủ yếu cung cấp cho
nghành Y- Dược) nên giá thành rất cao, chưa thể đưa vào phục vụ đời sống hàng
ngày của nhân dân.
Hiện nay, tất cả các chất nhuộm màu cho thực phẩm ở Việt Nam đều phải
nhập khẩu từ nước ngoài. Do yêu cầu về ATVSTP, bộ Y tế nước ta chỉ cho phép
nhập và sử dụng chất màu thực phẩm với số lượng hạn chế (Bảng 1) 17
Bảng 1. Danh mục các chất màu thực phẩm được phép sử dụng ở Việt nam

TT Tên chất Màu và nhóm chất Nguồn gốc
1. Beta- apro- Carotenal Da cam, Họ caroten Tổng hợp
2. Beta-Carotene
(Synthetic)
Dacam, Họ caroten Tổng hợp
3.
Canthaxanthine

14.
Chlorophyll Copper
Complex, Sodium and
Potassium salts
Xanh, nhóm Porphirin Tự nhiên
15. Brilliant Black PN Đen, nhóm Bisazo) Tổng hợp
16. Red 2 G Đỏ, nhóm Monoazo Tổng hợp
17. Allura AC Đỏ, nhóm Monoazo Tổng hợp
18. Amaranth Đỏ, nhóm Monoazo Tổng hợp
19. Ponceau 4R Đỏ, nhóm Monoazo Tổng hợp 18
20. Beta-apro-8-carotenic
acid, Methyl or Ethyl
Ester
Da cam, họ caroten Tổng hợp
21.
Indigotin
Xanh chàm, họ indigo Tự nhiên
22. Titan dioxide Trắng, TiO2 Tổng hợp
23. Nâu HT Nâu, nhóm Bisazo Tổng hợp
24. Iron oxide, red Đỏ, FeO(OH).x H2O Tổng hợp
25. Iron oxide, black Đen, FeO.Fe2O3 Tổng hợp
26. Iron oxide, yellow Vàng, FeO(OH).xH2O Tổng hợp
27.
Curcumin
Vàng, nhóm cumarin Tự nhiên
28. Erythosin Đỏ, nhóm Xanthense Tổng hợp
29. Quinoline yellow Vàng, nhóm Quinophtalone Tổng hợp

phẩm từ nguyên liệu tự nhiên, nhưng chủ yếu từ thực vật. Đây là hướng
nghiên cứu được đặc biệt quan tâm, bởi chất màu thu được thường có tính
an toàn cao, giá thành hạ. Theo hướng nghiên cứu này nhiều chất màu đã
được sản xuất và đưa vào ứng dụng (Chất nhuộm màu tím thu từ vỏ quả
Nho, chất nhuộm màu đỏ thu từ hoa của cây Điều nhuộm, chất indigotine
nhuộm màu xanh thu từ lá cây Chàm...)
- Nghiên cứu bán tổng hợp chất nhuộm màu từ các hợp chất thu nhận từ
thực vật. Đây là hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng, có thể sản xuất
nhiều chất màu khác nhau. Tuy nhiên giá thành sản phẩm cao và đòi hỏi
công nghệ phức tạp. Mặc dù vậy, hiện nay nhiều chất màu đang sử dụng
được sản xuất theo hướng này (Beta Carotenal, Beta- apro-carotenal...).
Các chất nhuộm màu thực phẩm bán tổng hợp thường thuộc họ Carotene,
họăc nhóm monoazo.
- Nghiên cứu sản xuất chất nhuộm màu thực phẩm bằng công nghệ sinh
học: đây là hướng nghiên cứu đang được triển khai ở một số nước có trình
độ kỹ thuật cao. Theo hướng nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đang
thử nghiệm thu nhận chất nhuộm màu từ nuôi cấy mô một số loài thực vật
(Aralia armata,...), hoặc sử dụng một số hệ men, một số loài vi khuẩn để 20
chuyển hoá hợp chất hữu cơ thành chất màu. Tuy nhiên, hướng nghiên
cứu này cho tới nay chưa đạt được kết quả thực tế.
- Tổng hợp các chất vô cơ không có độc tính để nhuộm màu cho thực
phẩm. Đây là hướng nghiên cứu được tiến hành từ lâu. Mặc dù vậy, các
chất vô cơ có thể sử dụng cho thực phẩm còn rất hạn chế. Hiện nay các
chất vô cơ được phép dùng cho thực phẩm mới chỉ có một số oxít sắt:
FeO(OH)
x
H

Nhật và một số nước Đông Âu. Một số cây khác được trồng để làm nguyên liệu
sản xuất các chất màu thực phẩm là: Indigofera tinctoria, Tagetes erecta, 21
Lawsonia inermis, Curcuma longa, Crocus sativus, Gardenia jasminoides,
Medicago sativa, ... Riêng ở vùng Andhra Pradesh của Ấn Độ các cây sau được
trồng với số lượng tương đối nhiều: Bixa orellana (1.200 ha), Indigofera tinctoria
(800 ha), Tagetes erecta (120 ha) và Lawsonia inermis (20 ha).

Bên cạnh việc sử dụng các chất màu thu được bằng các cách truyền thống thì
ngày nay người ta còn áp dụng các kỹ thuật hiện đại để tăng nhanh quá trình tổng
hợp tự nhiên. Trên thế giới trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu mới đã áp
dụng công nghệ sinh học trong việc nâng cao sản lượng tổng hợp các chất màu tự
nhiên. Các phương pháp mới chủ yếu dựa vào việc nuôi cấy tế bào các loài thực
vật, vi sinh vật đã xác định là có các thành phần sắc tố được dùng trong công
nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm.
Năm 1995, Ajinomoto đã cho ra một phương pháp điều chế màu đỏ tự nhiên bằng
cách nuôi cây mô sần của các cây thuộc chi Aralia (loài cho kết quả tốt nhất là
Aralia cordata). Chất màu này được tổng hợp trong bóng tối, chất màu được tiết
ra môi trường nuôi cấy.
Năm 1995, Kondo T đưa ra phương pháp sản xuất anthraquinone từ một số cây
thuộc họ cà phê (Rubiaceae). Tế bào được nuôi trong môi trường có nguồn Cac
bon (C), muối vô cơ và muối Can xi (Canxi chloride hoặc Canxi nitrate) với nồng
độ 5- 90mM/l. Lá Rubia akane được cắt thành những mảnh nhỏ và đưa vào một
môi trường nuôi cấy có pH 5,8, các muối vô cơ (3 mM/l CaCL
2
), vitamin, 2,4- D,
kinetin, đường mía và thạch... Sản lượng lớn anthraquinone được sản xuất ra ở
các nồng độ CaCL

Polygonaceae, Leguminosae, Solanaceae và Gesneriaceae.
Sử dụng các chất màu thực phẩm do có quan hệ trực tiếp đến sức khoẻ và tính
mạng con người. Vì vậy ở nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ đã ban hành luật về sử
dụng chất màu trong thực phẩm. Trong các Bộ luật về chất màu thực phẩm, các
chất màu có nguồn gốc là sắc tố thực vật (chất mầu tự nhiên) được quy định ưu
tiên. Ví dụ : điều Điều 26 trong Luật sử dụng chất màu của Ấn Độ :
Điều 26: Các chất màu tự nhiên được sử dụng.
Trừ những trường hợp được quy định cụ thể trong bộ luật này, các yếu tố màu tự
nhiên cơ bản sau đây được sử dụng trong các loại thực phẩm.
1. Beta-carotene
2. Beta-apo-8-carotenal
3. Axit Methylester of Beta-apo-8' carotenoic
4. Axit Ethylester of Beta-apo-8' carotenoic 23
5. Canthaxanthin
6. Chlorophyll
7. Riboflavin (Lactoflavin)
8. Caramel
9. Annatto
10. Saffron
11. Curcumin (or turmeric)
Danh mục các chất nhuộm màu thực phẩm trên thế giới được quy đinh chặt chẽ
về Mã số và giới hạn sử dụng. Theo quy định của Liên minh Châu Âu (EU), các
CMTP có mã số từ E100 đến E172. Đây là quy chế được sử dụng rộng rãi trên thế
giới. Tuy nhiên, Australia và một vài nước thuộc khu vực Thái Bình Dương sử
dụng hệ thống Mã số với chữ đầu là A, nhưng ít được sử dụng.
Luật sử dụng chất màu thực phẩm ở châu Âu cũng quy định rõ các sản phẩm màu
được sử dụng trong chế biến thực phẩm. Tuy vậy, mỗi quốc gia có thể có quy

xã thuộc huyện Tràng Định và Cao Lộc (Lạng Sơn),
- Cộng đồng người Dao và Hmông tại các xã Bản Khoang, Sa Pả, Tả Phìn
(Sapa, Lào Cai), Nà Hang (Tuyên quang).
- Cộng đồng người Tày-Nùng-Pa dí-Tu dí,… thuộc các xã Mường Khương,
Pha Long (Mường Khương, Lào Cai)

Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại Viện Sinh thái – Tài nguyên sinh vật
(Viện KHCNVN) và Viện Dược liệu (Bộ Y tế) và Bộ môn Hóa Hữu cơ (ĐH Bách
khoa Hà Nội).

II. 2. Thời gian nghiên cứu
Nghiên cứu tiến hành trong hai năm: từ tháng 10 năm 2003 đến tháng 10 năm
2005.

III. 3. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu
Phương pháp luận: Theo nguyên tắc nghiên cứu thực vật dân tộc học
(Ethnobotany) các cây thực phẩm dân tộc thuộc nhóm ưu tiên trong các nghiên
cứu sàng lọc, bới đã được thực tế chứng minh và đào thải. Các kinh nghiệm được
sử dụng đến ngày nay chứng tỏ đây là các sản phẩm không độc hại với người
dùng. Tuy nhiên không phải bất cứ kinh nghiệm nào của các dân tộc cũng có thể
ứng dụng với sự kết hợp khoa học hiện đại. Vì vậy, về nguyên tắc, các tri thức, 25
kinh nghiệm bản địa là khởi đầu hiệu quả nhất cho các nghiên cứu sàng lọc và
phát triển. Trong quá trình nghiên cứu, các phương pháp sau đây được sử dụng:

a. Phương pháp nghiên cứu thực vật
Các nghiên cứu về thực vật được thực hiện theo theo các phương pháp điều tra
truyền thống. Mẫu vật được cố định tạm thời tại thực địa bằng dung dịch Ethanol