TRƯỜ NG
NG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC Ứ NG
NG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰ C PHẨM
LÊ NGỌC AN
KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞ NG
NG ĐẾN
QUÁ TRÌNH TRÍCH LY CAROTENOIDS
TỪ PH
PHẾ LIỆU TÔM SÚ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰ C PHẨM
Mã ngành: 08
Ngườ i hướ ng
ng dẫn
Ths. PHAN THỊ THANH QUẾ
NĂM 2007
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
Quý thầ
thầy cô trườ
trườ ng
ng Đại
Đại họ
học Cầ
Cần Thơ
Thơ , đặc
đặc biệ
biệt là các thầ
thầy cô trong Bộ
Bộ môn Công
Nghệ
Nghệ Thự
Thực Phẩ
Phẩm đã tận tình giả
giảng dạy và truyề
truyền đạt
đạt cho tôi nhữ
những kiế
kiến thứ
thức cũng
như
như kinh nghiệ
nghiệm bổ
bổ ích trong suố
suốt quá trình họ
học tậ
tập tạ
tại trườ
hơ n.
n.
Cần thơ
thơ , ngày 12 tháng 06 nă
n ăm 2007
Sinh viên thự
thực hiệ
hiện
Lê Ngọ
Ngọc An
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
ng d ụng
i
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢ
CẢM TẠ
TẠ ...........................................
BẢNG ...........................................
..................... ............................................
............................................
................................v
..........v
TÓM LƯỢ
LƯỢC
C ..................
.........................
................
.................
................
.................
................
................
..................
................
................
..................
......... vi
CHƯƠ
CHƯƠNG
NG 1: GIỚ
GIỚI THIỆ
THIỆU ......................................
................ ............................................
............................................
.............................1
.......1
1.1 Đặt
2.3 Chấ
Chất màu carotenoid
carotenoidss - astaxanthin...........
astaxanthin.................................
............................................
...................................4
.............4
2.3.1 Carotenoids .................................................................................................4
2.3.1.1 Giớ i thiệu ..............................................................................................4
phế li
liệu của tôm ...............5
2.3.1.2 Thành phần hóa học của carotenoids trong ph
2.3.1.3 Tính chấ t của carotenoids .....................................................................5
2.3.1.4 Các biế n đổ i của carotenoids ................................................................6
2.3.2 Astaxanthin và các ứ ng
ng d ụng .......................................................................6
2.3.2.1 Giớ i thiệu .............................................................................................6
2.3.2.2 Ứ ng
ng dụ
dụng củ
của astaxanthin.....................................................................7
2.4 Qui trình công nghệ
nghệ trích ly carotenoids từ
từ vỏ tôm sú.....................................11
CHƯƠ
CHƯƠNG
NG 3: PHƯƠ
PHƯƠNG
NG TIỆ
TIỆN VÀ PHƯƠ
ừ v
dung môi đế n hiệu suấ t trích ly carotenoids t ừ
vỏ tôm sú...............................13
ỷ lệ dung môi vớ i mẫ u đế n hiệu
3.2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưở ng
ng của t
ừ v
suấ t trích
trích ly carotenoids t ừ
vỏ tôm sú ............................................................15
3.2.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưở ng
ng của thờ i gian và nhiệt độ trích ly
đế n hiệu suấ t thu hồi carotenoids t ừ
ừ v
vỏ tôm sú .............................................16
CHƯƠ
CHƯƠNG
NG 4: KẾ
KẾT QUẢ
QUẢ VÀ THẢ
THẢO LUẬ
LUẬN ............................................
..................... ........................................
.................18
18
4.1 Qui trình trích ly carotenoids áp dụ
d ụng..............................................................18
4.2 Kế
Kết quả
quả xây dự
hưở ng
ng củ
của tỷ
tỷ lệ
lệ dung môi và mẫ
mẫu đến
hiệu suấ
suất trích ly carotenoids từ
t ừ vỏ
vỏ
đến hiệ
tôm sú....................................................................................................................21
4.5 Ảnh hưở
hưở ng
ng củ
của nhiệ
nhiệt độ và
độ và thờ
thờ i gian trích ly đến
đến hiệ
hiệu suấ
suất trích ly carotenoids
từ vỏ
vỏ tôm sú...........................................................................................................22
CHƯƠ
CHƯƠNG
NG 5: KẾ
KẾT LUẬ
LUẬN VÀ ĐỀ NGH
ĐỀ NGHỊỊ .................................................................26
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
ng d ụng
iii
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
DANH SÁCH HÌNH
Hình
ự a
hình
T ự
1
2
3
4
5
Cấu trúc củ
của beta – carotene
Màu carotenoids củ
Sơ đồ
bốố trí thí nghiệ
nghiệm 1
ơ đồ b
Sơ đồ
bốố trí thí nghiệ
nghiệm 2
ơ đồ b
Sơ đồ
bốố trí thí nghiệ
nghiệm 3
ơ đồ b
Sơ đồ
ơ đồ trích
trích ly và xác định
định hiệ
hiệu suấ
suất carotenoids từ
từ vỏ
vỏ tôm sú
ng chuẩ
chuẩn astaxanthin
Đồ th
Đồ thịị đườ ng
Đồ th
Đồ thịị biể
biểu diễ
di ễn hiệ
hi ệu suấ
su ất thu hồ
gian trích ly
Đồ thị
thị biễ
biễu diễ
diễn hiệ
hiệu suấ
suất thu hồ
hồi carotenoids theo nhiệ
nhi ệt độ
và thờ
thờ i gian trích ly
Quy trình đề ngh
t ừ vỏ
v ỏ tôm sú bằ
bằng hỗ
h ỗn
đề nghịị trích ly carotenoids từ
hợ p dung môi hữ
hữu cơ
cơ hexane:IPA
hexane:IPA
Vỏ tôm sú đã sấ
sấy khô trướ
trướ c và sau khi nghiề
nghi ền
Hệ thố
thống Soxtherm
Sản phẩ
phẩm carotenoids trướ
trướ c và sau khi pha loãng
18
19
20
21
23
24
26
28
28
28
iv
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
DANH SÁCH BẢNG
Bả ng
ự a
bả ng
T ự
1
2
h ỗn hợ
h ợ p dung môi củ
của
hexane và IPA
Kết quả
quả nồng độ và
độ và hiệ
hiệu suấ
suất trích ly carotenoids từ
t ừ vỏ tôm
sú ở các
các tỷ
tỷ lệ
lệ dung môi và mẫ
mẫu khác nhau
Kết quả
quả nồng độ trích
độ trích ly carotenoids từ
t ừ vỏ tôm sú bằ
bằng hỗn
hợ p dung môi hexane : IPA ở nhiệ
nhiệt độ và
độ và thờ
thờ i gian khác nhau
Kết qu
q uả hiệ
hiệu suấ
su ất trích ly carotenoids từ
t ừ vỏ
v ỏ tôm sú bằ
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
TÓM LƯỢ C
Vớ i mục đích tìm ra nhữ
những thông số
số kỹ thuậ
thuật tối ưu cho công đoạn trích ly
carotenoids từ
từ vỏ
vỏ tôm sú để hi
suất thu hồ
hồi carotenoids đạt
nhất, đề tài
tiến
để hiệệu suấ
đạt cao nhấ
đề tài đượ c tiế
hành trên cơ
cơ sở
sở nghiên
nghiên cứ
cứu các vấ
vấn đề sau:
đề sau:
- Khả
Khảo sát ảnh hưở ng
ng của tỷ lệ hexane trong hỗ
hỗn hợ p dung môi đến
tố đượ c thự
thực hiệ
hiện ở 4
4 mứ
mức độ nh
độ nhưư sau:
Thờ
Thờ i gian (phút): 90, 120, 150,180
Nhiệ
Nhiệt độ (
độ (oC): 75, 80, 85, 90
Kết quả
qu ả nghiên cứ
cứu cho thấ
thấy vớ
v ớ i tỷ
t ỷ lệ
l ệ 70% hexane trong hỗ
h ỗn hợ
h ợ p dung môi củ
của
o
hexane và IPA, tỷ
tỷ lệ
lệ dung môi và mẫ
mẫu là 10:1 và ở nhiệ
nhiệt độ 80
độ 80 C trong thờ
thờ i gian 120
phút sẽ
biển ở Đ
ở Đông Nam Á có nguồ
nguồn lợ
lợ i thủ
th ủy hả
hải sả
s ản vô cùng
phong phú, cùng vớ
vớ i điều kiệ
kiện tự
tự nhiên thuậ
thuận lợ
lợ i cho phép việ
việc đẩy
đẩy mạ
mạnh khai thác và
nuôi trồ
trồng thủ
thủy hả
hải sả
sản. Trong đó giáp xác là nguồ
ngu ồn nguyên liệ
liệu dồ
dồi dào chiế
chiếm 30% ÷
35% tổ
tổng sả
s ản lượ
lượ ng
ng nguyên liệ
ph ế liệ
li ệu này là nguồ
nguồn cho protein, chitin/chitosan và
carotenoids, chủ
chủ yế
yếu là astaxanthin quan trọ
tr ọng.
Hiệ
Hiện tạ
t ại, mộ
m ột lượ
l ượ ng
ng nhỏ
nhỏ phụ
phụ phẩ
phẩm từ
t ừ tôm đượ c dùng làm thứ
thức ăn cho gia súc hay sử
sử
dụng như
như các nguồ
nguồn phân bón hữ
hữu cơ và một phầ
phần sản xuấ
xuất chitin (chitosan). Tuy
nhiên còn mộ
một lượ
lượ ng
ng lớ
lớ n đang bị
việc thu hồ
hồi chấ
ch ất màu carotenoids
từ vỏ tôm không nhữ
những tạo ra sả
sản phẩ
phẩm mớ i có chấ
chất lượ ng
ng cao mà còn có thể
thể nâng
cao đượ c giá trị
trị kinh tế
tế từ quá trình nuôi trồ
trồng và chế
chế biế
biến thuỷ
thuỷ hải sản nói chung
cũng như
như tôm nói riêng. Mặ
M ặt khác, do nhữ
những phụ
phụ phẩ
phẩm của tôm chư
chưa đượ c chú ý
nhiề
nhiều nên nó là dạ
d ạng nguyên liệ
liệu rẻ
rẻ tiề
tiền để trích
trích ly (Sachindra và cộ
c ộng sự, 2001). Mộ
Một vài dung môi đượ c cho phép dùng trong
công nghệ
nghệ thự
thực phẩ
phẩm là acetone, benzyl alcohol, hexane, isopropyl alcohol (IPA),
ether dầ
dầu hỏa, ethyl acetate,...Sả
acetate,...Sản phẩ
phẩm của quá trình trích ly là hỗ
h ỗn hợ p màu củ
của
carotenoids.
Ở Việ
Việt Nam, vấ
vấn đề này
đề này còn rấ
rất mớ
mớ i mẽ
mẽ, phầ
phần lớ
lớ n chỉ
chỉ có tài liệ
liệu nói về
về sả
sản xuấ
xuất chitin
(chitosan) mà chư
chưa có hoặ
hiệu suấ
suất thu hồ
hồi
carotenoids từ
từ vỏ
vỏ tôm sú.
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
ng d ụng
1
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
1.2 Mục tiêu nghiên c ứ u
Mục đích củ
của thí nghiệ
nghiệm là tìm ra các điều kiệ
kiện tối ưu cho quá trình trích ly
carotenoids từ
từ vỏ
vỏ tôm sú để có
để có đượ c hiệ
hi ệu suấ
su ất thu hồ
đến hiệ
carotenoids từ
từ vỏ
vỏ tôm sú
- Khả
Khảo sát ảnh hưở ng
ng của thờ
thờ i gian và nhiệ
nhiệt độ
độ trích ly đến
đến hiệ
hiệu suấ
suất thu hồ
h ồi
carotenoids từ
từ vỏ
vỏ tôm sú.
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
ng d ụng
2
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
tế cao nhấ
nhất là mự
mực và bạ
bạch tuộ
tuột cho phép khai thác
từ 60 ÷ 70 nghìn tấ
tấn/nă
n/năm.
Tổng sản lượ ng
ng 9 tháng đầu
tấn bằng 19,55% kế
kế hoạ
hoạch
đầu năm 2003 đạt
đạt 1.980 nghìn tấ
năm, tă
tăng 9,14% so vớ
vớ i cùng kỳ
kỳ nă
năm 2002. Trong đó sả
sản lượ
lượ ng
ng khai thác thuỷ
thu ỷ sả
sản đạt
đạt
1.167 nghìn tấ
tấn, sản lượ ng
ng nuôi trồ
trồng thủ
chế
chế biế
biến xuấ
xu ất khẩ
kh ẩu củ
c ủa nướ
n ướ c ta. Điều đó chứ
chứng tỏ
t ỏ mộ
một lượ
l ượ ng
ng phế
phế liệ
li ệu thủ
th ủy sả
s ản không
nhỏ
nhỏ đã bị
bị bỏ
bỏ đi, theo số
số liệ
liệu thố
thống kê hàng nă
năm có khoả
khoảng 70.000 tấ
tấn (NMFS, 2003).
2.1.2 Thành phần hóa học của vỏ tôm
Nguyên liệ
liệu dùng để trích
Astaxanthin
31,98 ± 1,37
* tính d ự
ự a trên căn bản khô.
Nguồn: Seafood: chemistry, processing
processing technology and quality
edited by Fereidoon Shahidi and J.Richard Botta
Phế
Phế liệ
li ệu củ
c ủa các loài giáp xác chứ
ch ứa nhiề
nhiều thành phầ
phần có giá trị
trị như
nh ư: protein, chitin và
một lượ
l ượ ng
ng chấ
chất màu, chủ
chủ yế
y ếu là màu carotenoids. Tuy lượ
l ượ ng
ng chấ
chất màu trong phế
ph ế liliệệu
đượ c quan tâm. Trong đó, vỏ
carotenoids.
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
ng d ụng
3
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
Trong nguyên liệ
li ệu, carotenoids ở dạng liên kế
kết vớ i protein, do đó để
để tách đượ c
carotenoids thì phả
phải cắ
cắt đứt
đứt liên kế
kết này bằ
bằng cách làm biế
bi ến tính protein.
2.2 Giớ i thiệu chung về chất màu
2.2.1 Chấ t màu là gì
Trong sinh họ
chống oxy hoá
+ Nâng cao hệ
h ệ thố
thống miễ
miễn dị
dịch
+ Cầ
Cần cho sự
sự phát triể
triển bình thườ
thườ ng
ng củ
của gia súc.
2.2.2 Các chấ t màu trong thủ y sản
Có 4 nhóm chấ
chất màu chính đượ c tìm thấ
thấy trong thủ
thủy sả
sản:
- Carotenoids: đây là chấ
chất màu chính tạ
tạo sắ
sắc màu nâu lụ
lục cho thủ
thủy sả
sản số
sống và màu từ
từ
vàng tớ
thấy ở độ
ở động
ng vậ
v ật
và cả
cả thự
thực vậ
vật:
- Ở thự
th ực vậ
v ật: carotenoids có trong các loạ
lo ại rau quả
quả có màu từ
từ vàng đến
đến đỏ nh
đỏ nhưư cà rốt,
cà chua, bí đỏ,...
đỏ,...
- Ở động
động vậ
vật: đặc
đặc biệ
bi ệt là các loài thủ
thủy sả
sản (cá, tôm, cua,...) thì carotenoids hiệ
hi ện diệ
di ện ở
cơ thị
thịt (cá hồ
hồi) và vỏ
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
ng d ụng
4
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
Công thứ
thức cấ
cấu tạ
tạo củ
của beta - caroten:
Hình 1: Cấu trúc c ủa beta - caroten
Các carotenoids tìm thấ
th ấy trong thủ
thủy sả
sản như
như:
+ Lutein: màu vàng xanh.
+ Tuna xanthin: màu vàng.
+ Beta – carotene: màu cam.
-
Nguồn: Seafood: chemistry, processing technology and quality edited by Fereidoon Shahidi and J.Richard Botta
2.3.1.3 Tính chấ t của carotenoids
- Không tan trong nướ
n ướ c,
c, tan trong dầ
dầu và dung môi hữ
hữu cơ
cơ
- Ổn định
định trong môi trườ
trườ ng
ng kiề
kiềm, nhạ
nhạy cả
cảm vớ
vớ i môi trườ
trườ ng
ng acid
- Dễ
D ễ bị
b ị oxy hoá do các nố
n ối đôi trong phân tử
tử nhạ
nh ạy cả
c ảm vớ
v ớ i ánh sáng và nhiệ
5
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
- Ch
C hịu đượ c nhiệ
nhiệt độ n
thườ ng
ng (t ≤ 100 oC). Có thể
thể ổn định
độ nấấu thông thườ
định ở nhi
ở nhiệệt độ 100
độ 100 oC
trong 15 phút.
2.3.1.4 Các biế n đổ i của carotenoids
Carotenoids bị
bị phân
hu (mất màu)
Cis isomers
(thay đổi
như trích ly astaxanthin.
2.3.2 Astaxanthin và các ứ ng
ng d ụng
2.3.2.1 Giớ i thiệu
Hình 4: Cấu trúc của astaxanthin
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
ng d ụng
6
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
Astaxanthin là mộ
một carotenoids giố
giống như
như nhiề
nhiều carotenoids, astaxanthin là mộ
m ột chấ
chất
màu có thể
thể tan trong chấ
ch ất béo. Astaxanthin có thể
khả năng
chố
chống oxy hoá củ
của nó cũ
cũng cao hơ
hơ n beta-caroten.
Astaxanthin không giố
gi ống một số carotenoids. Trong cơ
c ơ thể
thể ngườ
ngườ i,i, nó không chuyể
chuy ển
thành vitamin A, cũ
cũng như
như nhiề
nhi ều vitamin A là chấ
ch ất độc
cơ thể
th ể ngườ
ng ườ i khi sử
sử dụ
d ụng
độc cho cơ
vớ i hàm lượ
lượ ng
ng lớ n như
nhưng astaxanthin thì không. Astaxanthin rấ
r ất có ích trong việ
vi ệc
chố
thươ
thươ ng
ng mại có thể
thể lấy từ nguồ
nguồn tự nhiên và nguồ
nguồn tổng hợ p.
p. FDA đã công nhậ
nhận
astaxanthin là chấ
ch ất màu thự
thực phẩ
ph ẩm chuyên biệ
biệt đượ c sử
sử dụ
dụng cho thứ
thức ăn động
vật và
động vậ
thủ
thủy sả
sản.
Ngày nay, hầ
hầu hết astaxanthin thươ
thươ ng
ng mại đượ c dùng cho thủ
thủy sản đượ c sản xuấ
xuất từ
nguồ
nguồn hóa họ
học dầu mỏ vớ i doanh thu hàng nă
rất quan trọ
trọng trong việ
việc đáp ứng nhu cầ
cầu củ
của ngườ
ngườ i tiêu dùng. Hầ
Hầ u
hết các loài giáp xác chứ
chứa mộ
một phứ
ph ức hợ
hợ p củ
c ủa carotenoid trong vỏ
v ỏ cũ
cũng như
như trong máu,
mắt, tuyế
tuyến ruộ
ruột giữ
giữa và buồ
buồng trứ
trứng.
Carotenoids, astaxanthin đỏ đượ c xác nhậ
nhận là chấ
chất màu chủ
chủ yếu đượ c tách ra từ
từ tôm
Penaceus (Katayama và cộ
c ộng sự
sự, 1971).
Sự thiế
thiếu hụ
h ụt astaxanthin trong chă
ch ăn nuôi Penaceus monodon đượ c coi là nguyên nhân
của bệnh “Hộ
“Hội chứ
chứng màu xanh”. Sau bố
b ốn tuầ
tuần cho ăn chế
chế độ
độ bao gồ
gồm 50ppm
astaxanthin thì hộ
hội chứ
chứng màu xanh sẽ
sẽ trở
trở lạ
lại sắ
s ắc màu nâu lụ
lục củ
của chúng. Sự
S ự phân tích
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
ng d ụng
7
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Trong chế
chế biế
biến thì màu sắ
s ắc bên ngoài cũ
c ũng là yế
yếu tố
tố quan trọ
trọng thu hút khách hàng và
ngườ
ngườ i tiêu dùng.
Astaxanthin đượ c coi là chấ
chất màu chính trong vỏ
v ỏ và các cơ
cơ quan
quan bên trong củ
c ủa các
loài giáp xác, nó chiế
chi ếm từ
từ 86 ÷ 98% củ
c ủa tổ
tổng lượ
lượ ng
ng carotenoid và đượ c chứ
chứng minh là
có nhiệ
nhiệm vụ
vụ trong việ
việc tạ
tạo màu sắ
những sản phẩ
phẩm đặc
biệt là sả
sản phẩ
phẩm có nguồ
nguồn gốc từ các loài giáp xác bị
bị
Đối
Đối vớ i nhữ
đặc biệ
biế
biến màu do giả
giảm hoặ
hoặc mất astaxanthin trong quá trình chế
ch ế biế
biến thì việ
việc bổ sung
astaxanthin như
như mộ
một phụ
phụ gia sẽ
sẽ làm tă
tăng giá trị
trị cả
cảm quan củ
của thự
th ực phẩ
ph ẩm hay nói khác
hơ n là tă
tăng giá trị
hiện
màu sắ
sắc cho sả
sản phẩ
phẩm
- Gia tă
tăng màu củ
của thự
thực phẩ
phẩm ở mứ
mức cầ
cần thiế
thiết
- Làm đồng
đồng nhấ
nhất màu sắ
sắc thự
thực phẩ
phẩm
- Làm thự
thực phẩ
phẩm có màu hấ
hấp dẫ
dẫn đối
đối vớ
vớ i ngườ
ngườ i tiêu dùng.
Hiệ
Hiện nay, có mộ
một số tài liệ
ch ất chố
ch ống oxy hoá
hữu hiệ
hiệu. Đặc
Đặc tính chố
chống oxy hoá củ
của astaxanthin đượ c thể
th ể hiệ
hiện ở chỗ
chỗ nó ngă
ngăn cả
cản sự
sự
hình thành gố
gốc tự
t ự do bằng cách loạ
loại bỏ
b ỏ oxy tự
tự do, trong trườ
trườ ng
ng hợ
h ợ p các gố
gốc tự do đã
đượ c hình thành thì astaxanthin có thể
th ể kết hợ p vớ i gốc tự do để vô
để vô hoạ
hoạt nó nhờ
nhờ đó
astaxanthin có thể
thể bả
v ớ i beta – caroten (Miki, 1991), gấ
g ấp 100 ÷ 500 lầ
lần so vớ
vớ i vitamin E (Kurashige và
cộng sự
sự, 1990), ngoài ra nó còn cao hơ
h ơ n cả
cả lutein và zeaxanthin.
Đặc
Đặc tính chố
chống oxy hoá củ
của astaxanthin đượ c xem là nguồ
nguồn lợ
l ợ i lớ
l ớ n cho sứ
sức khỏ
kh ỏe củ
c ủa
con ngườ
ngườ i.i.
a
ó
h
y
x
o
g
n
ố
t
n
e
n
p n a
x
o ê a
c i
p
y h t
s ợ
L n A h
l
o
r
e
h
p
o
c
o n
t
ê
a i
h
h
p n
l
ự
T n
ự
n t
n
ê e
i
h t
o
n r
a
c
n
– n
i
e t
a i
ê
t
u e h
L B n
Nguồn: http:// www.beta-glucan-info.com/astaxanthin-question-an
www.beta-glucan-info.com/astaxanthin-question-answers.htm
swers.htm
Hình 5: Đồ thị so sánh hiệu quả chống oxy hoá của astaxanthin vớ i các hợ p chất màu khác
ng ung thư
♦ Astaxanthin là một tác nhân chố ng
thận của
chuộ
chuột, đây là quá trình có thể
th ể ngă
ngăn ngừ
ngừa chấ
chất sinh ung thư
thư (Gradelet và cộ
cộng sự,
1996).
♦ Astaxanthin có vai trò chố ng
ng đỡ trong
trong hệ thố ng
ng miễ n d ịch
Astaxanthin có ảnh hưở ng
ng đến
chức năng miễ
miễn dịch. Astaxanthin làm tă
t ăng lượ ng
ng
đến chứ
kháng thể
thể do sự kích thích ở tế bào lá lách ở chuộ
chuột và tế
tế bào hồ
hồng cầu ở cừu
(Jyonouchi và cộ
cộng sự
sự,1991).
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
gi ống beta – caroten.
♦ Astaxanthin phòng chố ng
ng bệnh xơ v
vữ a động mạch và các bệnh có liên quan
Nghiên cứ
cứu đượ c thự
th ực hiệ
hi ện trên ngườ
ngườ i thấ
th ấy rằ
r ằng astaxanthin có thể
thể phòng chố
chống việ
việc
hình thành LDL (low density lipoprotein), là nguyên nhân gây nên b ệnh xơ
x ơ vữ
v ữa động
động
mạch và các bệ
bệnh có liên quan đến
đến tim mạ
mạch (Miki và cộ
cộng sự, 1998). Điều này
chứ
chứng tỏ có thể
thể sử dụ
d ụng astaxanthin để phòng
để phòng chố
chống bệ
b ệnh xơ
một nhiề
nhiều nên tính chố
chống oxy
ở mắt, da bở
hóa củ
của astaxanthin đượ c đề ngh
đề nghịị như
như tác nhân bả
bảo vệ
vệ.
ng thần kinh
♦ Astaxanthin là chấ t bảo vệ mắ t và hệ thố ng
Trevithuck và Mitton (1999) khái quát rằ
r ằng vai trò chủ
chủ yếu của chấ
chất chố
chống oxy hóa
trong việ
việc làm giả
giảm stress và các bệ
b ệnh có liên quan đến
mắt và hệ
hệ thố
thống thầ
thần kinh.
đến mắ
Astaxanthin là chấ
ch ất chố
chống oxy hoá hiệ
c ải
thiệ
thiện các retinal bị
b ị tổn hại và nó cũ
cũng có hiệ
hiệu quả
quả tốt trong việ
việc bảo vệ tế bào nhậ
nhận
kích thích ánh sáng khỏ
khỏi bị
bị thoái hóa.
♦ Astaxanthin và sự lây
lây nhiễ m
Nghiên cứ
cứu gầ
g ần đây cho thấ
thấy astaxanthin là loạ
loại có thể
thể phòng và chữ
chữa trị
tr ị hiệ
hiệu quả
quả các
bệnh lây nhiễ
nhiễm Halicobacter ở đườ ng
ng dạ dày - ruộ
ruột và khoang miệ
miệng của động
động vật
Hexane:IPA: 60%:40%
Dung môi:mẫ
môi:mẫu: 5:1
Số lầ
lần trích ly: 3
Dịch trích
Rử a
Sali
Salinn 1%
Lọc
Sấy chân không
(40oC)
Carotenoids
ơ đồ qui trình công nghệ trích ly carotenoids bằng hỗn hợ p dung môi hữ u cơ
Hình 6: Sơ đồ
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
ng d ụng
11
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
- Nguyên liệ
liệu: vỏ
vỏ tôm sú.
- Hóa chấ
chất sử
sử dụ
dụng:
+ Hexane
+ Isopropyl alcohol (IPA)
+ Ether dầ
dầu hỏ
hỏa
+ Nướ
Nướ c muố
muối sinh lý 5%.
3.1.2 Dụng cụ - thiế t bị
- Tủ
Tủ sấ
sấy
- Hệ
Hệ thố
thống Soxtherm, Đức
Đức
- Máy quang phổ
phổ tử
tử ngoạ
ngoại khả
khả kiế
kiến U2800 Hitachi, Nhậ
trực tiế
tiếp vớ
vớ i nhau. Tùy theo yêu cầ
cầu củ
của từ
từng thí
nghiệ
nghiệm mà hệ
hệ thố
th ống Soxtherm đượ c điều chỉ
ch ỉnh ở các
các điều kiệ
kiện nhiệ
nhiệt độ và
độ và thờ
thờ i gian
trích ly khác nhau.
Dịch trích thu hồ
hồi sau quá trình trích ly đượ c tách pha bằ
bằng ether dầ
dầu hỏa và nướ
nướ c
muốối sinh lý 5% để l
mu
để looại bỏ phầ
ph ần dung môi phân cự
c ực, sau đó đem sấ
s ấy khô. Trong quá
trình sấ
sấy có bổ
12
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
a. M ục đ ích
ích
Thiế
Thiết lậ
lập mố
mối quan hệ
hệ giữ
giữa độ h
độ hấấp thu ánh sáng (A) và nồ
n ồng độ (C)
độ (C) củ
của dị
dịch trích ly
b. Phươ ng
ng pháp tiế n hành
Chuẩ
Chuẩn bị dãy dung dị
Phươ ng
ng trình có dạ
dạng: y = ax + b
độ trên. Phươ
Vớ ii::
y: độ h
độ hấấp thu ánh sáng củ
c ủa dung dị
dịch ở bướ
bướ c sóng 485nm
x: nồ
nồng độ c
độ củủa dung dị
dịch (µg/ml)
(µ g/ml)
3.2.3 Thí nghi ệm
ỷ lệ hexane trong hỗ n hợ p dung môi
3.2.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh h ưở ng
ng c ủa t
đế n hiệu suấ t trích ly carotenoids t ừ
ừ v
vỏ tôm sú
a. M ục đ ích
ích
Tìm ra tỷ
tỷ lệ hexane tố
tối ưu trong hỗ
hỗn hợ p dung môi để
hiệu suấ
suất trích ly
thiết khác như
như: nướ
nướ c muố
muối sinh lý 5%, ether dầ
d ầu hỏ
hỏa.
c. Bố trí
trí thí nghiệm
Thí nghiệ
nghiệm đượ c bố
b ố trí hoàn toàn ngẫ
ng ẫu nhiên vớ
vớ i mộ
một nhân tố
tố và hai lầ
lần lặ
lặp lạ
lại. Nhân
tố thay đổi
đổi là tỷ
tỷ lệ
lệ hexane (nhân tố
t ố A) trong hỗ
hỗn hợ
hợ p dung môi và đượ c khả
khảo sát ở bố
bốn
mức độ khác
độ khác nhau: A 1 = 50%, A2 = 60%, A3 = 70%, A 4 = 80%.
Ether dầ
dầu hỏ
hỏa
Nướ c muố
muối sinh
lý 5%
A2
A3
A4
Dịch trích
................
Đo quang phổ
phổ
(485nm)
Hình 7: Sơ đồ
ơ đồ bố trí thí nghiệm 1
d. Cách tiế n hành thí nghiệm
- Nguyên liệ
liệu vỏ tôm sau khi nghiề
nghiền đượ c cân định
ng xác định
mỗi nghiệ
nghiệm
tiếp tụ
tục đượ c sấ
sấy để đuổi hế
hết dung môi.
- Mẫ
Mẫu sau khi sấ
sấy xong đem pha loãng và đo độ h
độ hấấp thu củ
của carotenoids bằ
bằng máy đo
quang phổ
phổ tử
t ử ngoạ
ngo ại khả
kh ả kiế
ki ến U2800. Dự
Dựa trên đườ ng
ng chuẩ
chuẩn đã xây dự
dựng, chúng ta có
thể
thể xác định
định đượ c nồ
nồng độ c
độ củủa astaxanthin trong dị
d ịch trích.
- Tính hiệ
hiệu suấ
suất trích ly carotenoids theo công thứ
th ức (2) ở phầ
a. M ục đ ích
ích thí nghiệm
Tìm ra tỷ
tỷ lệ
lệ dung môi vớ
vớ i mẫ
mẫu tố
tối ưu cho hiệ
hiệu suấ
suất trích ly carotenoids cao nhấ
nh ất.
b. Chuẩ n bị thí nghiệm
- Pha hỗ
hỗn hợ p dung môi củ
của hexane và IPA vớ
vớ i tỷ lệ của hexane đã tìm đượ c ở thí
thí
nghiệ
nghiệm 1.
- Các bướ
bướ c chuẩ
chuẩn bị
bị khác tươ
tươ ng
ng tự
tự thí nghiệ
nghiệm 1.
c. Bố trí
Nhiệ
Nhiệt độ trích
độ trích ly: 80 oC
Trích ly
Thờ
Thờ i gian trích: 120 phút
B1
Ether dầ
dầu hỏ
hỏa
Nướ c muố
muối sinh
lý 5%
B2
B3
B4
Dịch trích
................
Đo quang phổ
phổ
(485nm)
Hiệ
Hiệu suấ
suất trích ly carotenoids.
3.2.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh h ưở ng
ng c ủa thờ i gian và nhiệt
độ trích ly đế n hiệu
ừ v
suấ t thu hồi carotenoids t ừ
vỏ tôm sú
a. M ục đ ích
ích
Tìm ra thờ
thờ i gian và nhiệ
nhiệt độ t
độ tốối ưu cho hiệ
hiệu suấ
suất trích ly carotenoids cao nhấ
nh ất.
b. Chuẩ n bị thí nghiệm
- Pha hỗ
hỗn hợ p dung môi củ
của hexane và IPA vớ
vớ i tỷ lệ của hexane đã tìm đượ c ở thí
thí
nghiệ
khảo sát ở các
các mứ
mức độ nh
độ nhưư sau.
Nhân tố
tố C: nhiệ
nhiệt độ trích
độ trích ly (oC)
C1 = 75, C2 = 80, C3 = 85, C4 = 90
Nhân tố
tố D: thờ
thờ i gian trích ly (phút).
D1 = 90, D2 = 120, D3 = 150, D4 = 180
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
ng d ụng
16
Luận văn T ố
ốt nghiệ p khóa 28 năm 2007
Tr ườ
ng Đại học C ần Thơ
ườ ng
Nguyên liệ
liệu
Dịch trích
................
Đo quang phổ
phổ
(485nm)
ơ đồ bố trí thí nghiệm 3
Hình 9: Sơ đồ
d. Cách tiế n hành thí nghiệm
Thí nghiệ
nghiệm đượ c bố trí tươ
tươ ng
ng tự thí nghiệ
nghiệm 1 vớ i các điều kiệ
kiện đã bố trí theo sơ
sơ đồ
đồ
hình 9.
e. Chỉ tiêu
tiêu theo dõi
Hiệ
Hiệu suấ
suất trích ly carotenoids.
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
ng d ụng
17
Thờ
Thờ i gian trích ly
Nhiệ
Nhiệt độ trích
độ trích ly
Dịch trích
Tách pha
Sấ y
55 C, 2g30
o
Dầu hướ
hướ ng
ng dươ
dươ ng
ng
Pha loãng
Đo quang phổ
phổ
(485nm)
Hình 10: Sơ đồ
ơ đồ trích ly và xác định hiệu suất carotenoids t ừ v
vỏ tôm sú
Các công đ oạn trong trích ly
- Nguyên liệ
liệu: vỏ
v ỏ tôm sú thu đượ c từ
vỏ tôm đượ c sấ
sấy ở nhiệ
nhiệt độ 80
độ 80oC trong thờ
thờ i gian từ
từ 4 ÷ 6 giờ
giờ đế
đếnn khi độ ẩm củ
của
vỏ tôm còn lạ
lại khoả
khoảng 5 ÷ 6% thì ngừ
ngừng sấ
sấy nhằ
nhằm mụ
mục đích:
+ Tạ
Tạo thuậ
thuận lợ
lợ i cho quá trình nghiề
nghi ền
+ Làm khô nguyên liệ
li ệu để quá
c ủa dung môi đượ c tố
tốt hơ
hơ n
để quá trình trích ly củ
Chuyên ngành Công ngh ệ Thự c phẩ m – Khoa Nông nghi ệ p và Sinh học Ứ ng
ng d ụng
Copyright: Tài liệu đại học ©