Tài liệu Đề tài Chất màu từ phế liệu rau trái: 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 ...
31 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1474 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề tài Chất màu từ phế liệu rau trái, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Giới thiệu chung:
Màu sắc luơn mang lại những nét đẹp cho đời sống tinh thần của con người. Thiên nhiên đã tự tạo cho mình muơn sắc màu rực rỡ và việc thưởng thức những sắc màu ấy luơn đem lại những nguồn cảm hứng vơ 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 trị rất quan trọng. Tuy nĩ khơng cĩ giá trị về mặt dinh dưỡng nhưng lại gĩp phần làm tăng cảm giác ngon miệng.
Từ năm 1956, khi màu tổng hợp ra đời, chúng đã chiếm ưu thế nhờ cĩ thể chủ động sản xuất với số lượng lớn, màu sắc đa dạng, tươi đẹp, bền và rẻ. Tuy nhiên, trong vịng 20 năm trở lại đây, y học đã ghi nhận khơng cĩ một loại chất màu tổng hợp nào là an tồn tuyệt đối cho sức khỏe con người. Chúng cĩ thể tác động lên hệ miễn dịch, hệ thần kinh gây dị ứng, tiêu chảy nhất là nhất là với trẻ em. Ngồi ra, các chất màu cịn cĩ khả năng tích tụ lại trong cơ thể gây ung thư, suy thận và cĩ 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 đĩ chủ yếu là các chất màu được trích từ thực vật vì chúng khơng ảnh hưởng xấu cho sức khỏe.
Nước ta nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới giĩ mùa nên các loại thực phẩm phát triển rất phong phú và đa dạng, trong đĩ cĩ những loại thực vật cĩ nhiều màu sắc rất đẹp, cĩ 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 ngồi do luợng màu sản xuất được trong nước rất ít, khơng 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 cĩ 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 cịn gặp khĩ khăn, hạn chế do giá thành cịn cao so với chất màu tổng hợp. Trong tình hình như vậy, việc đầu tư nghiên cứu để giúp tối ưu và đa dạng hĩa quá trình sản xuất màu thực phẩm từ nguồn nguyên liệu tự nhiên sẵn cĩ trong nước là một điều hết sức cấp thiết.
Màu tự nhiên : Trong tự nhiên cĩ những nguyên liệu cho nhiều sắc màu rất phong phú đa dạng như màu diệp lục tố chlorophyll trong lá dứa, lá bồ ngĩt , 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 tồn cho người sử dụng vì chúng cĩ nguồn gốc sinh học. Ở một khía cạnh nào đĩ điều này khơng phải đúng hồn tồn. Thật vậy, người ta đã phải tiến hành nghiên cứu liều lượng sử dụng an tồn 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. Ngồi ra vấn đề khơng chỉ là các chất màu thu được từ một nguồn gốc nào, cĩ cấu trúc hĩa học ra sao mà cịn những hĩa chất sử dụng để tách những chất màu đĩ là những chất gì , cĩ hại đối với con người hay khơng? Các quá trình thu nhận tinh chế các chất màu cĩ tồn tại và xuất hiện những lượng chất gây hại nào hay khơng. 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 đĩ cĩ thể chia ra bốn nhĩm chính là
Chlorophylls: diệp lục hay chất màu xanh lá.
Carotenoids: cĩ trong lục lạp, cho quả và rau màu vàng, cam và màu đỏ
Flavonoids: cĩ trong khơng bào, cĩ màu đỏ , xanh, vàng.
Betalains: cĩ trong khơng 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, Xồi, 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
Bơng 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 đĩ màu Anthocyanin được biết đến nhiều nhất.
Nguồn nguyên liệu:
Nhóm thực phẩm giàu Carotenoid:
Dưa hấu:
Dưa hấu là một loại trái cây có hàm lượng lycopene nhiều hơn các loại rau quả và trái cây khác. Nó là một sắc tố chỉ có trong quả của các loại cây có màu đỏ như cà chua, dưa hấu và bưởi tía. Lycopene là một chất có khả năng chống oxi hoá mạnh và ngăn ngừa bệnh. Nó có tác dụng loại bỏ các gốc tự do gây hại cho tế bào lành. Trước đây cà chua được sử dụng trong việc nghiên cứu lycopene nhưng gần đây người ta đã khám phá ra trong dưa hấu có nhiều lycopene hơn. Nguồn nguyên liệu giàu lycopene là dưa hấu, cà chua, cây bưởi đỏ và quả ổi.
Hình 1: Các loại dưa hấu
Dưa hấu có thịt đỏ chứa khoảng 6300-6800 mg lycopene/100g thịt quả.
Dưa hấu có ruột vàng thì chứa 370-420 mg lycopene/100g thịt quả.
Hàm lượng lycopene tập trung cao vào thời điểm 7 ngày trước khi chín và 7 ngày sau khi chín. Trong sản xuất nhỏ, dưa hấu đã cắt ra thì hàm lượng lycopen giảm 10% sau 7-10 ngày trữ ở 2oC.
Cà chua:
Trong cà chua thường có sắc tố thuộc nhóm carotenoid như carotene, lycopene, xantophyll. Ở quả xanh còn có chlorophyll. Tùy theo mức độ chín mà các sắc tố kia tăng dần nên màu của quả trở nên đậm hơn:
Thành phần các sắc tố trong cà chua
Sắc tố cà chua
Còn 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
Ổi:
Trong một số ổi ruột hồng, màu hồng là do sự có mặt của lycopene ( C40H50), sắc tố thuộc nhóm carotenoid.
Xoài:
Thành phần tạo màu chính cho xoài chín là carotenoid:
carotenoid : 50,6%
phytofluence : 11,7%
phytoene : 6,3%
auroxanthin : 11,4%
cis – violanthin : 7,1%
các carotenoid khác.
Một số loại xoài có màu đỏ là do có anthocyanin, peonidin – 3 – galactoside.
Xoài chứa một tiền vitamin A đáng kể: 12.5mg carotenoid/100g thịt quả
Cis -b-carotene chỉ có trong xoài chín, g - carotene có trong cả tất cả các giai đoạn chín của xoài.
Thành phần chính của xanthophyll có trong xoài chưa chín là mutatoxanthin (9.44%).
Thành phần cryptoxanthin giảm dần trong quá trình chín, lượng zeaxanthin cũng có đáng kể trong xoài chín 1 phần và chín hoàn toàn.
Epoxy carotenoid : 5,6 – monoepoxy - b-caroten, mutatochrome, cis – violaxanthin, luteoxanthin, auroxanthin có trong tất cả các giai đoạn quả chín.
Trong quá trình chín, carotenoid tăng lên rất nhiều. Tăng đến cực đại khi xoài được bảo quản ở nhiệt độ thường, khoảng 16mg/100g thịt quả. Nếu được giữ ở 7200C trong 1623 ngày và sau đó để chín ở nhiệt độ thường thì carotenoid còn ít hơn 2253%.
Sự tạo thành carotenoid trong quá trình chín sẽ bị ức chế nhiều nhất khi bảo quản liên tục ở nhiệt độ thấp, thường là ở 7; 15 và 200C thì lượng carotenoid chỉ bằng 30; 34 và 51% so với quả chín ở nhiệt độ thường. Bảo quản dưới 250C còn ảnh hưởng đến sự tạo hương cho quả.
Cà rốt:
Cà rốt không nhất thiết phải có màu cam, cà rốt có thể có nhiều màu khác nhau do có nhiều nhóm màu khác nhau.
Phía trên bên trái: cà rốt có màu cam truyền thống. Màu này là do hàm lượng b-carotene là chủ yếu và một phần a-carotene.
Phía giữa bên trái: là cà rốt màu vàng, do chứa nhiều xanthophyll.
Phía cuối bên trái: là cà rốt đỏ, chủ yếu là do hàm lượng lycopene, một ít a&b-carotene.
Phía trên bên phải: cà rốt tím là do màu anthocyanins.
Phía dưới bên phải: là cà rốt trắng, không có chất tạo màu.
Nhóm nguyên liệu giàu Flavonoid:
Dâu tây:
Chất màu chủ yếu có trong dâu tây là anthocyannin:
Cyanindin.
Pelargonidin.
Nho:
Quả nho gồm vỏ mọng 5-12%, thịt quả 80-95%, hạt chiếm 0-4% khối lượng quả.
Vỏ nho có chất chát, chất màu, một ít chất thơm. Ngoài ra còn có protein, chất khoáng, canxi oxalat, chất sáp, tartrat. Chất màu ít hoà tan trong nước nho ép. Hạt nho có acid, nhựa và dầu hoà tan.
Việt quất:
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 nĩ bị hạn chế đến mức thấp. Do đĩ, 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 hĩa và ethanol như dung mơi tách thì tốt hơn là nước.
Chất màu chủ yếu trong việt quất là:
Delphinidin
Malvidin
Petunidin
Nhóm nguyên liệu giàu Chlorophyll:
Chủ yếu là từ các loại rau xanh như: bơng cải xanh, cải xoăn, rau bina, cải bắp, măng tây, trà xanh…
Nhĩm 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 cơng nghệ:
Dầu thực vật
90-980,2h
Tách hạt
Trích ly
Lọc
Cơ đặc chân khơng
Lọc
Trích ly
Trích ly
Màu licopene
Trộn duy trì
Bã cà chua
30-40 phút
550-560mmHg
Dung mơi
Dung mơi
Bã
Bã
Cách thực hiện:
Một phần thịt cà chua được phân ly cĩ chứa chất màu licopene (đồng phân của β- carotene), cĩ cơng thức C40H56, chính là chất tạo màu đỏ của cà chua. Ở dạng tinh khiết, licopene là chất màu đỏ, cĩ 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 hịa tan nĩ 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 cĩ cho thêm 10% NaCl và 0,5% natri benzoat.
Mitxen phần lỏng cĩ hịa 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 nĩ ở nhiệt độ tăng dần đến 95-980C và độ chân khơng 550-560 mmHg. Quá trình chuẩn bị, tức là giai đoạn đầu tiên của việc hịa tan sắc tố, thường kéo dài 25-30 phút, cịn 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 cịn lại trong máy ép lọc được thổi bằng khơng khí nén đến khi khơng thấy mitxen chảy ra. Người ta cho bã này vào thiết bị trích ly 2 để trích ly sắc tố bằng dung mơi ở dạng mitxen lỗng 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 cịn lại trên máy lọc ép sau khi thổi khơng khí cho chảy về thiết bị trích ly 3, cịn mitxen lần hai cho chảy về các thùng chứa và làm dung mơi 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 cịn 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 nĩ được trộn trong 30-40 phút để thu sản phẩm màu đồng đều, tức là màu da cam thẫm, sau đĩ được đĩng gĩi vào thùng kín.
Mục đích cơng nghệ:
Tách hạt:
Loại bỏ các hợp chất polyphenol dễ bị oxy hĩa, 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 mơi hịa tan (dầu thực vật).
Lọc:
- Tách các bã rắn khơng tan ra khỏi dung mơi hịa tan.
Cơ đặc chân khơng:
Tăng hàm lượng chất khơ trong sản phẩm.
Thực hiện ở áp suất chân khơng để giảm nhiệt độ cơ 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 cơng nghệ:
Dầu thực vật
90-980,2h
Bã cà rốt
Sấy phun
Màu carotenoid
Trích ly
Lọc
Cơ đặc chân khơng
Lọc
Trích ly
Trích ly
Trộn duy trì
30-40 phút
550-560mmHg
Dung mơi
Dung mơi
Bã
Bã
Cách thực hiện:
Bã cà rốt sẽ được trích ly lần thứ nhất nhờ dung mơi là dầu thực vật. Sau đĩ, hỗn hợp sẽ được lọc, tách ra thành 2 phần: phần bã sẽ qua trích ly lần 2, hoặc lần 3 cũng bằng dung mơi trên; phần lỏng sẽ được cơ đặc chân khơng ở áp suất 550 – 560 mmHg. Dịch cơ đặc được đưa qua thiết bị lọc tinh trong khoảng 30 – 40 phút. Tiếp đĩ, tiến hành trộn duy trì nhằm đồng đều sản phẩm và cĩ 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 cơng nghệ:
Trích ly:
Tách carotenoid trong phế liệu cà chua vào dung mơi hịa tan (dầu thực vật).
Lọc:
- Tách các bã rắn khơng tan ra khỏi dung mơi hịa tan.
Cơ đặc chân khơng:
Tăng hàm lượng chất khơ trong sản phẩm.
Thực hiện ở áp suất chân khơng để giảm nhiệt độ cơ 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 xồi:
Sơ đồ quy trình cơng nghệ:
Bã xồi
Xà phịng hĩa
Carotenoid
Rửa
Lọc
Cơ đặc
Trích ly
Cơ đặc chân khơng
NaOH – ethanol
2h, 50 0C
Ether dầu hỏa
1. MeOH 85% + KOH
2. H2O
3. MeOH 80%
Cách thực hiện:
Bã xồi đem xà phịng hĩa 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 cơ cạn khoảng 50% thể tích dưới áp suất thấp. Tách chiết carotenoid với ether dầu hỏa khoảng 3 lần, cĩ 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 hịa 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 cơ cạn trong chân khơng.
Mục đích cơng nghệ:
Xà phịng hĩa:
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 phịng hĩa.
Lọc:
- Tách các bã rắn khơng tan ra khỏi dung mơi hịa tan.
Cơ đặc:
- Tăng hàm lượng chất khơ, chuẩn bị cho quá trình trích ly.
Trích ly:
- Tách carotenoid trong bã xồi vào dung mơi hịa tan (ether ethylic)
Rửa:
- Tách kiềm dư ra khỏi dịch chiết carotenoid.
Cơ đặc chân khơng:
- Thực hiện ở áp suất chân khơng nhằm tạo nhiệt độ thấp, tránh làm biến đổi chất màu, tăng giá trị sử dụng.
- Tăng hàm lượng chất khơ 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 mơi hữu cơ phân cực và các chất cĩ hoạt tính bề mặt để tạo ra dạng sệt, nhờ đĩ 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 vịng/ phút. Tốc độ tối ưu cho việc trộn nhằm tăng cường khả năng trích ly trong các thí nghiệm gần đây là khoảng 60 vịng/ 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 mơi hữu cơ thứ nhất và chất hoạt động bề mặt, phế liệu. Sau đĩ xử lý dung dịch dạng sệt với dung mơi hữu cơ thứ 2 để hịa tan chất kết hợp. Dung dịch dạng sệt sẽ được phân lập thành 2 phần : phần lỏng và phần rắn. Sau đĩ sẽ tiếp tục tách riêng dung mơi 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 mơi hữu cơ thứ nhất thường là alcohol, cĩ thể được chọn từ ethanol, methanol, propanol, butanol …. Hàm lượng thích hợp nhất là 50 – 500 ml dung mơi/ kg phế liệu
Chất hoạt động bề mặt là chất hữu cơ gồm cĩ 2 phần. 1 đầu ưa nước cĩ khả năng tan trong dung mơi phân cực. Đầu cịn lại là đầu kỵ nước, là chuỗi hydrocacbon.. 2 đầu này, một ưa nước, một kị nước sẽ hoạt hĩa 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 cĩ khả năng xâm nhập mạnh mẽ vào chất rắn Chất hoạt động bề mặt cĩ 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 mơi hữu cơ thứ 2 thường sử dụng là carbondisulfite (CS2 ). Tối thiểu 200 g dung mơi hữu cơ thứ 2 được sử dụng để xử lý 200 – 250 g dịch sệt. Carbon disulfite sẽ hịa tan chất kết hợp bởi vì carbon disulfite cĩ khả năng hịa tan hàm lượng carotenoid cao trên mỗi đơn vị thể tích. Hàm lượng carotenoid tối thiểu cĩ thể thu được khoảng 1.5 mg/ ml với phương pháp này mà khơng cần ứng dụng nhiệt hay áp lực cao.
Từ nguyên liệu giàu Flavonoid:
Bã nho:
Sơ đồ quy trình cơng nghệ:
Lọc tinh
Màu tinh sạch
Cơ đặc chân khơng
Màu cơ đăc
Bã nho
Trích ly
Tiệt trùng
Sấy phun
Màu dạng bột
Lọc
Cách thực hiện:
Sau khi bã nho được ngâm trong dung mơi (ethanol/nước tỉ lệ 1:1 cĩ 1% HCl) trong 2 giờ, bã nho được tiệt trùng nhằm vơ hoạt những enzyme cĩ khả năng làm giảm chất lượng polyphenol và sau đĩ đem lọc để loại bỏ các bã rắn. Phần bã cĩ thể được trích ly thêm nữa để tách kiệt chất màu. Sau đĩ, dịch trích ly sẽ được đem đi cơ đặc, tạo màu anthocyanin dạng lỏng; hoặc tiếp tục lọc tinh để tạo thành màu tinh sạch; hay cũng cĩ thể sấy phun để tạo thành dạng bột. Để tăng hiệu quả quá trình trích ly cĩ 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. Ngồi ra, quá trình xử lý với nước trước khi trích ly rất quan trọng, nĩ cĩ 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 cơng 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 cĩ thể sử dụng sĩng siêu âm. Dưới áp suất cao, dung mơi trích ly rẻ tiền và thân thiện với mơi 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 cơng nghệ:
Trích ly:
- Tách anthocyanin từ bã nho vào dung mơi hịa tan (ethanol/ nước)
Tiệt trùng:
- Vơ hoạt enzyme oxy hĩa cĩ khả năng làm giảm chất lượng anthocyanin.
- Tiêu diệt vi sinh vật.
Lọc:
- Tách phần dịch chiết lỏng ra khỏi bã rắn khơng tan.
Cơ đặc chân khơng:
- Thực hiện ở áp suất chân khơng nhằm tạo nhiệt độ thấp, tránh làm biến đổi chất màu, tăng giá trị sử dụng.
- Tăng hàm lượng chất khơ trong sản phẩm.
Lọc tinh:
- Tăng độ tinh sạch của chất màu thành phẩm.
- Tăng giá trị thương phẩm.
Sấy phun:
- Tăng thời gian bảo quản.
- Tạo hình cho sản phẩm.
- Hồn thiện sản phẩm.
- Giảm chi phí vận chuyển.
Bã việt quất:
Sơ đồ quy trình cơng nghệ:
Bã việt quất
Dạng bột
Trộn
Nghiền
Trích ly
Ly tâm
Lọc tinh
Thẩm thấu ngược
Sấy phun
Cơ đặc chân khơng
Dạng lỏng
Cách thực hiện:
Quy trình này nâng cao năng suất trích ly chất màu việt quất và hạn chế tối thiểu chất chát và vị đắng.
Bã ép việt quất, tốt nhất là được trữ ở kho đơng lạnh ở -180C, cho đến khi sẵn sàng để dùng. Bã ép đơng lạnh là nguyên liệu lý tưởng cho quy trình này, tuy nhiên khơng nhất thiết phải sử dụng bã ép đơng lạnh, mà nĩ cũng cĩ thể được trữ lạnh, dưới 270C, trước khi sử dụng, để ức chế sự phát triển vi sinh vật.
Bã ép việt quất tốt nhất chứa một phần nhỏ vỏ trấu gạo để hỗ trợ quá trình ép và lọc, vỏ bắp và vỏ lúa mì tẩy trắng, hay giấy sạch, và những vỏ khơng chứa tinh bột, hay mảnh vỏ sị cĩ thể thay cho vỏ trấu. Thơng thường những vỏ trấu và mảnh vỏ như vậy được sử dụng ở một lượng vừa đủ để gộp trong bã ép và được sử dụng ở một hàm lượng nhỏ (khối lượng khơ) trong bã ép, tiêu biểu là khoảng 15% đến 45% , tốt nhất là 25% đến 35%.
Quá trình nghiền đúng quy cách bã ép việt quất, nghiền khơng cĩ lượng nước thêm vào đáng kể, phần rắn bã ép việt quất cũng như vỏ trấu và mảnh vỏ cĩ thể hợp nhất và giảm kích thước để hỗ trợ quá trình trích ly lỏng của bã rắn việt quất, trong khi vỏ trấu và những thứ tương đương được để lại hầu như nguyên vẹn để hỗ trợ những quá trình tách xa hơn sau này và quá trình lọc của dịch chiết từ phần dư của bã ép thải.
Phát minh hiện tại khơng địi hỏi sử dụng chất hịa tan, acid hay bases trong quá trình trích ly, như thế sẽ làm giảm giá thành, cĩ khả năng đưa quy trình trực tiếp trong thiết bị trích ly nước ép hiện thời.
Sau khi nghiền bã ép, tốt nhất là phối trộn với chất trợ lọc, được trích ly trong nước, với khối lượng chất trợ lọc thêm vào trong bã ép là 4:1 đến 15:1 ở nhiệt độ 20oC– 70oC, và tốt hơn là trong khoảng 45 – 600C, tốt nhất là khoảng 550C, trong khoảng thời gian từ 5 – 60 phút tùy thuộc vào trạng thái của quá trình trích ly.
Quá trình trích ly sử dụng nước nĩng. Tuy nhiên cũng cĩ thể dùng các dung mơi khác như ethanol được acid hĩa, acid, nước chứa SO2 .Sự trích ly được kiểm sốt trong một máy trộn 30 gallon. Vì kích thước nồi, quá trình trích ly gồm 5 mẻ, chứa hỗn hợp 8:1 nước/ bã ép. Mỗi mẻ sẽ được khuấy trộn trong 10’ trước khi phân tách. Sau khi hịa trộn mẻ, dịch chiết sẽ được tách qua thiết bị ly tâm, dịch sệt của chất rắn được thêm vào cho đến khi bã ép được nén đầy vào túi lọc và tốc độ chảy của nước lọc chậm đáng kể. Tổng cộng khoảng 81 gallon (675 pound) dịch chiết màu được thu từ 5 mẻ và chứa trong 2 cái trống 50 gallon và được giữ qua đêm trong kho lạnh ở nhiệt độ khoảng 4 0C để tránh hư hỏng. Dịch chiết chứa 0.48% chất rắn.
Màng siêu lọc được sử dụng tiếp theo để tách bã rắn và thành phần chất keo cao phân tử, như thành phần protopectin từ rượu liquor và sau đĩ sản phẩm siêu lọc được đưa trực tiếp vào bồn cung cấp cho giai đoạn chính cuối cùng của quy trình là quá trình thẩm thấu ngược. Các lỗ membrane của màng membrane siêu lọc cĩ kích thước từ 0.5 đến 3.0 micron. Ở kích thước lỗ lớn hơn 3 micron, một vài pectin cĩ thể đi qua màng membrane. Ở kích thước lỗ quá thấp, vị dụ như nhỏ hơn 0.5 micron, màu sẽ bị mất một phần. Nhiệt độ của dịch chiết đi qua màng siêu lọc sẽ trong khoảng 200C – 60 0C, tốt nhất là hơn 500C một ít. Áp lực đầu vào của dịch chiết khi đi qua màng membrane trong khoảng 3 – 8 bars, áp lực đầu ra từ 1 – 4 bars.
Những phần thấm qua được màng siêu lọc sẽ chịu thẩm thấu ngược. Màng membrane để thẩm thấu ngược cĩ thể bao gồm hỗn hợp polyamide, polyether, polyether urea, polyamide hay khơng ở dạng hỗn hợp như cellulose và cellulose tái sinh, poly sulfone, hỗn hợp membrane tốt nhất là Filmtech F.T 30 ( một kiểu polyamide hỗn hợp cĩ sự loại nồng độ muối 99.2%). Trong quá trình thẩm thấu ngược, nhiệt độ của dịch chiết trong khoảng 25 đến 60 0C và tốt nhất là khoảng 50 0C, áp suất nạp liệu trong khoảng rộng từ 300 – 900 psig.Quá trình thẩm thấu ngược giữ lại 10% rắn, và cĩ thể đến 25%. Phần được giữ lại chứa tổng cộng một lượng anthocyanin là 520 mg/ l. Sản phẩm cơ đặc từ quá trình thẩm thấu ngược, cịn cĩ thể cơ đặc hơn và sấy tùy thuộc điều kiện sử dụng mong muốn như trình bày trong mẫu dưới đây.
Sản phẩm lỏng là một dịch chiết ít nhớt, chứa một lượng cơ đặc nhỏ các cacbohydrate cao phân tử như pectin, protein và các polyphenolic. Sản phẩm được khử đắng một phần và cĩ khả năng cung cấp một dung dịch màu đỏ, khơng sủi bọt. Tuy nhiên, dịch chiết sẽ căn bản chứa đựng tất cả các thành phần hữu cơ cĩ lợi tìm thấy trong nước ép việt quất như acid tự nhiên, đường, amino acid, peptide cĩ khối lượng phân tử thấp, muối và anthocyanin.
Mục đích cơng nghệ:
Trộn:
- Hỗ trợ, làm tăng hiệu suất của quá trình nghiền.
Nghiền:
- Làm giảm kích thước các bã rắn, phá vỡ cấu trúc màng tế bào hỗ trợ cho quá trình trích ly.
Trích ly:
- Tách anthocyanin từ bã việt quất vào dung mơi.
Ly tâm:
- Tách bã rắn cịn sĩt lại trong dịch chiết sau quá trình trích ly.
- Tăng hiệu suất quá trình lọc.
Lọc tinh:
- Tăng độ tinh sạch của chất màu thành phẩm.
- Tăng giá trị thương phẩm.
- Tách một số hợp chất khơng mong muốn (chất chát, chất đắng)
Thẩm thấu ngược:
- Tăng độ tinh sạch của chất màu thành phẩm.
- Tăng giá trị thương phẩm
- Tách một số hợp chất khơng mong muốn.
Cơ đặc chân khơng:
- Thực hiện ở áp suất chân khơng nhằm tạo nhiệt độ thấp, tránh làm biến đổi chất màu, tăng giá trị sử dụng.
- Tăng hàm lượng chất khơ trong sản phẩm.
Sấy phun:
- Tăng thời gian bảo quản.
- Tạo hình cho sản phẩm.
- Hồn thiện sản phẩm.
- Giảm chi phí vận chuyển
Từ nguyên liệu giàu Chlorophyll:
Sơ đồ quy trình cơng nghệ:
Lá xanh
Xay
Trích ly
Lọc sơ bộ
Ly tâm
Lọc tinh
Cơ đặc chân khơng
Sấy phun
Bột màu
Cách thực hiện:
Lá sẽ được băm thái nhỏ (xay), ngâm ướt lá xanh với khoảng 500g nước cất/ kg lá xanh. Trong những cuộc nghiên cứu gần đây, phế liệu cần phải được thấm ướt trước khi trộn. Việc ngâm ướt cũng như các bước khác nên được thực hiện làm mềm phần phế liệu rắn cũng như làm gia tăng khả năng trích ly carotenoid. Thường nước cất được sử dụng. Ngồi ra, phế liệu rau trái cũng được băm nhỏ trước khi trộn. Việc này nhằm gia tăng khả năng trích ly của carotenoid. Ví dụ, phế liệu rắn cĩ thể được cắt, nghiền hoặc trộn. Việc chuẩn bị này nhằm cung cấp (độ ổn định) cho phế liệu. Sau quá trình chuẩn bị đầu tiên này, phế liệu sẽ cĩ đủ hàm lượng nước cho quá trình trích ly.
Sau khi trích ly, dịch trích sẽ được lọc sơ bộ rồi đưa vào thiết bị ly tâm và tiến hành ly tâm trong 10’. Thiết bị ly tâm cĩ tốc độ 5000 vịng/phút. Dịch chiết cĩ thể được lọc tiếp tục với thiết bị lọc tinh (màng membrane…). Sau đĩ được đem cơ đặc và sấy tùy điều kiện sử dụng mong muốn.
Mục đích cơng nghệ:
Xay :
- Nghiền nhỏ nguyên liệu, chuẩn bị cho quá trình trích ly.
Trích ly:
- Hịa tan và trích ly chất màu chlorophyll trong dung mơi là dầu.
Lọc sơ bộ:
- Tách phần dịch chiết lỏng ra khỏi bã rắn khơng tan.
Ly tâm:
- Do trong dịch trích cịn rất nhiều bã mịn nên cần tiến hành ly tâm để các bã mịn này lắng xuống tạo điều kiện cho việc lọc tinh được thực hiện nhanh và dễ dàng hơn.
Lọc tinh:
- Để loại bỏ hồn tồn các cặn bã cịn sĩt lại trong dung dịch màu, tăng độ tinh sạch của chất màu thành phẩm.
Cơ đặc chân khơng:
- Thực hiện ở áp suất chân khơng nhằm tạo nhiệt độ thấp, tránh làm biến đổi chất màu, tăng giá trị sử dụng.
- Tăng hàm lượng chất khơ trong sản phẩm.
Sấy phun:
- Làm cho phần lượng nước trong dịch màu bay hơi để thu được màu dưới dạng bột.
- Tăng thời gian bảo quản.
- Tạo hình cho sản phẩm.
- Giảm chi phí vận chuyển.
Từ nguyên liệu khác:
Ngồi các nguyên liệu từ 3 nhĩm màu chính kể trên, ta cĩ thể ứng dụng quy trình trích ly chất màu đối với các hợp chất màu khác, ví dụ: betalain từ quả beetroot, curcumin từ củ nghệ…Tùy theo bản chất hịa tan của chất màu mà ta sử dụng các dung mơi trích ly thích hợp.
Dung mơi cần đáp ứng những yêu cầu sau:
Phải cĩ tính hịa tan chọn lọc, tức là hịa tan tốt các chất cần tách mà khơng được hịa tan hoặc hịa tan rất ít các chất khác. Đây là tính chất cơ bản khơng thể thiếu được.
Khơng cĩ tác dụng hĩa học với cấu tử của dung dịch.
Nếu trích ly lỏng, yêu cầu khối lượng riêng của dung mơi khác xa khối lượng riêng của dung dịch.
Khơng phá hủy thiết bị.
Khơng bị biến đổi thành phần khi bảo quản.
Khơng độc khi thao tác.
Khơng tạo hỗn hợp nổ với khơng khí và khĩ cháy.
Rẻ và dễ kiếm.
Dung mơi phải được tách ra sau quá trình trích ly bằng phương pháp đun nĩng, chưng cất hoặc sấy.
Sau khi tách khơng để mùi vị lạ, khơng gây độc cho sản phẩm.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly:
Quá trình trích ly là quá trình khuếch tán, vì vậy sự chênh lệch nồng độ giữa 2 pha, chính là động lực của quá trình. Khi chênh lệch nồng độ lớn, lượng chất trích ly tăng, thời gian trích ly giảm, ta thực hiện bằng cách tăng tỷ lệ dung mơi so với nguyên liệu.
Với các nguyên liệu rắn, cần tăng diện tích tiếp xúc giữa chúng và dung mơi. Điều này thực hiện bằng cách nghiền nhỏ, thái nhỏ và băm nhỏ vật liệu. Nĩ cịn làm phá vỡ cấu trúc tế bào, thúc đẩy quá trình tiếp xúc triệt để giữa dung mơi và vật liệu.
Tính chất vật liệu cũng ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly như khi trích ly dầu nếu độ ẩm nguyên liệu giảm, tốc độ trích ly tăng lên vì độ ẩm cĩ tác dụng với protein và các chấg háo nước khác ngăn cản sự dịch chuyển của dung mơi thấm sâu vào trong nguyên liệu, làm chậm quá trình khuếch tán.
Nhiệt độ cĩ tác dụng tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớt, phần tử chất hịa tan chuyển động dễ dàng khi khuếch tán giửa các phân tử dung mơi, tuy nhiên nhiệt độ là một yếu tố cĩ giới hạn, vì khi nhiệt độ quá cao cĩ thể xảy ra các phản ứng khơng cần thiết gây khĩ khăn cho quy trình cơng nghệ hay làm biến tính chất cần thiết.
Yếu tố cuối cùng là thời gian trích ly. Khi thời gian tăng lên, chất khuếch tán tăng, nhưng thời gian phải cĩ giới hạn, khi đã đạt được mức độ trích ly cao nhất, nếu kéo dài thời gian sẽ khơng mang lại hiệu quả kinh tế.
Thiết bị:
Máy nghiền Thiết bị trích ly
Thiết bị ly tâm Thiết bị lọc khung bản
Thiết bị cơ đặc Thiết bị sấy phun
Sản phẩm và lĩnh vực ứng dụng:
Phân loại:
Theo màu sắc:
Người ta phân loại màu thực phẩm dựa trên màu sắc và bản chất của chất màu:
Colour Shade
Product
C. L. No.
EEC
Annatto Color
75120
E 160b
Beet Root Extract
75470
E 162
Curcumin Turmeric Color
75300
E 100
Caramel Color
---
E 150 a,b,c,d
Chorophyll Green Color
75810
E 141
Safflower Extract / Carthamus Extract
75760
---
Anthocyanin Color
---
E 163
Theo trạng thái:
- Dạng bột.
- Dạng lỏng.
Chất lượng sản phẩm:
Chỉ tiêu chất lượng đối với sản phẩm dạng bột
Tổng hàm lượng chất màu trong sản phẩm
80%
Tỷ trọng
0.7
Khả năng hịa tan
120 g/ l
Chất phụ gia
2%
Hàm lượng chất khơng tan
0.02%
Chì
10 ppm/ kg
Arsen
3 ppm/ kg
Kim loại nặng
40 ppm/ kg
Thủy ngân
0.1 ppm/ kg
Cadimi
0.1 ppm/ kg
Lĩnh vực ứng dụng:
Từ rất xa xưa, người ta đã biết sử dụng các chất màu thực vật tự nhiên để tạo màu cho thực phẩm. Ngồi chất màu, các chất màu thực phẩm tự nhiên cịn chứa các thành phần hoạt tính sinh học khác như: các vitamin, các acid hữu cơ, glycoside, các chất thơm, các nguyên tố vi lượng. Chính vì vậy, khi sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm màu chẳng những cải thiện được hình thức bên ngồi mà lại cịn làm tăng giá trị đinh dưỡng của thực phẩm..
Trong cơng nghiệp thực phẩm, các chất màu cĩ nguồn gốc tự nhiên chỉ chiếm 6% trong tổng số các chất được sử dụng để tạo màu. Tuy nhiên, chất màu tổng hợp thì khơng an tồn đối với sức khỏe con người, do đĩ, người ta đã nghiên cứu đưa các chất màu tự nhiên vào trong thực phẩm, an tồn hơn khi sử dụng.
Tình hình sử dụng chất màu trong thực phẩm:
Ở các nước tiên tiến, việc nghiên cứu khai thác sử dụng các chất màu tự nhiên đã được quan tâm thực hiện khá sớm.
Hiện nay, ở các nước tiên tiến, số lượng các chất màu sản xuất từ nguồn gốc thực vật ngày càng nhiều. Tổng giá trị buơn bán phẩm màu tự nhiên trên thị trường thế giới năm 1993 là 500 triệu USD và tốc độ tăng trưởng hàng năm lên đến 10% . Xu hướng dùng màu thực phẩm trích chiết từ thiên nhiên đang tăng nhanh khơng những ở các nước cơng nghiệp phát triển mà cịn ở các nước đang phát triển như Ấn Độ, Ai Cập…
Ở Việt Nam đa số màu thực phẩm sử dụng là màu tổng hợp được nhập từ nước ngồi thơng qua hai con đường : nhập chính ngạch từ Châu Âu, Ấn Độ, Nhật, Úc… chịu thuế suất 20-25%, nhập tỉểu ngạch từ Trung Quốc, Thái Lan…chịu thuế suất 1%.
Vài năm gần đây, việc nghiên cứu sản xuất các chất màu tự nhiên từ nguồn nguyên liệu cĩ sẵn trong nước được quan tâm nhiều và đạt được một số kết quả bước đầu.ở viện nghiên cứu khoa học Việt Nam, người ta đang nghiên cứu sản xuất chất màu xanh từ dâu tằm với kết quả ban đầu khá khả quan. Xí nghiệp sản xuất hĩa chất thuộc sở cơng nghiệp thành phố đã nghiên cứu và lắp dặt dây chuyền sản xuất chất màu vàng từ nghệ,màu đỏ từ hạt điều và màu den từ tái mặc mưa (dùng trong nhuộm) với sản lượng chung khoảng 2,5 tấn/năm. Tuy nhiên giá thành cịn nhiều so với màu tổng hợp nên việc tiêu thụ gặp khĩ khăn.
Các ứng dụng chất màu:
Carotenoid:
Các hợp chất này khơng tan trong nước nhưng lại tan trong dung mơi hữu cơ khơng phân cực. Nhĩm carotenoid gồm khoảng 65 - 70 các chất màu thực vật. Các carotenoid bền với sự thay đối pH của mơi trường và các chất khử, nhưng khơng bền với tác dụng của nhiệt và ánh sáng vì vậy khơng nên sử dụng cho các sản phẩm làm từ thịt vì trong quá trình sản xuất phải qua giai đoạn xử lý nhiệt.
Các chất nhuộm màu vàng là annato E 160(B), chiết xuất từ hạt quả mận châu Mỹ và ELOO từ củ nghệ. Dạng hịa tan trong nước của E 160(B) được sử dụng để nhuộm vỏ ngồi tự nhiên cho giị chả, các loại thực phẩm quý, các bán thành phẩm từ thịt gà, sữa chua đặc làm từ hoa quả. Giới hạn sử dụng của E 160(B) là 2,5 mg/kg. Cịn giới hạn sử dụng của E100 là 0,1 mg/kg. Dạng tan trong nước và tan trong mỡ của E100 trong propylen glycol cĩ thể sử dụng để nhuộm màu cho các sản phẩm sữa và thịt.
E 160C là chất nhuộm màu đỏ tự nhiên được chiết xuất từ loại ớt đỏ capsicum annuum được trồng ở châu Âu và Bắc Mỹ, dạng hịa tan trong nước và mỡ với hàm lượng chất màu là 1,5 % cĩ thể sử dụng để nhuộm màu cho các bán thành phẩm từ thịt với nồng độ từ 0, 05 đến 0,1%.
Chlorophyll:
Dùng làm chất màu thực phẩm (nhuộm màu rượu, nước giải khát, bánh kẹo, mứt, bánh su sê, bánh cốm, kem...)
Dùng trong cơng nghiệp tiêu dùng: kem đánh răng (chống hơi miệng, chống sâu răng...), xà phịng (kháng nấm, kháng khuẩn), nhuộm màu nước hoa, mỹ phẩm...
Dùng trong dược phẩm: nguyên liệu làm thuốc (thuốc kem) điều trị lành các vết thương, tổn thương da, các vết bỏng, đặc biệt khử được mùi hơi thối ở các vết thương, là nguyên liệu để sản xuất các loại thuốc điều trị bệnh tim mạch, huyết áp cao...
Các chất màu trên đều đã được ứng dụng trong thực phẩm. Ở Đức, người ta đã sản xuất được chế phẩm màu acid từ chlorophyll. Chế phẩm này cĩ màu xanh lá cây sáng, khơng gây mùi vị lạ, bền trong mơi trường acid.
Betalain:
Betalain E 162 hay là nước ép củ cải đỏ cơ đặc cĩ khả năng nhuộm màu tốt nhất tại pH 3,5 - 5,0 do đĩ được ứng dụng chủ yếu trong chế biến các sản phẩm sữa và sản xuất đường. Chất nhuộm màu eno được sản xuất từ nước ép quả nho đỏ, khơng được sử dụng cho chế biến các sản phẩm sữa vì trong mơi trường axit nĩ tạo ra màu đỏ, cịn trong mơi trường trung tính và kiềm thì nĩ lại tạo ra màu xanh
Anthocyanin:
Anthocyanin E163 được sản xuất từ các nguyên liệu khác nhau như: quả phúc bồn tử đen, quả nho, việt quất, quả cơm cháy, quả thanh lương trà... E 163 sử dụng tốt nhất ở pH < 4 do đĩ khơng cĩ ứng dụng trong cơng nghiệp chế biến thịt..
Người ta cũng chú ý đến loai màu trích từ quả nho. Chất màu đĩ được gọi là enin(C23H24O12) thuộc nhĩm sắc tố Anthocyanin. Nĩ được dùng để nhuộm màu các lọai quả, nước ngọt, nước uống cĩ gas.
Tìm kiếm một chất màu cĩ thể tan tốt trong nước là một yêu cầu đặt ra từ ngành sản xuất bánh kẹo, mứt, kem, nước giải khát…Anthocyanin thuộc nhĩm màu flavonoid là chất màu cĩ nhiều triển vọng cho các ứng dụng của các sản phẩm thực phẩm trên.
Anthocyanin cĩ mặt hầu hết trong thực vật bậc cao, chúng hiện diện trong hoa quả và các bộ phận khác của cây. Athocyanin được dùng thay thế cho các phẩm màu khác vì cĩ những ưu điểm sau:
Khơng gây hại cho người và động vật vì được trích từ cây ăn được.
Cĩ màu tươi sáng đặc biệt là vùng đỏ
Tan tốt trong nước, điều này làm đơn giản việc phối trộn chúng trong một số sản phẩm thực phẩm.
Một số quy trình ứng dụng chất màu trong thực phẩm:
Phối màu vào agar ( rau câu):
Bột agar
Ngâm
Nước
Nấu
Phối trộn
Hịa tan
Bột màu
Nước
Đường
Rau câu
Phối màu vào sữa chua uống:
Sữa chua uống khơng màu
Phối trộn
Đồng hĩa
Rĩt
Tiệt trùng
Sữa chua uống cĩ màu
Bột màu anthocyanin
Phối màu vào sirơ:
Đun sơi
Nước
Mạch nha
Khuấy trộn
Để nguội
Phối trộn
Lọc
Hịa tan trong nước
Đường
Bột màu
Sirơ dâu
Phối màu trên bơ:
Bơ
Đánh bơ
Đánh bơ
Phối trộn
Hịa tan
Bột màu
Nước
Đường xay
Kem trang trí
Phối màu vào yaourt:
Sữa đặc cĩ đường
Làm nguội
Phối trộn
Ủ ở 420C
Hịa tan trong nước
Nước
Bột màu
Nước sơi
Yaourt cái
yaourt
Hịa tan
Phối màu trên kẹo mềm:
Nấu
Nha
Đường saccharose
Làm nguội
Phối trộn
Tạo hình
Hịa tan
a.citric
Nước
Bột màu
Kẹo mềm
Nơi sản xuất, cung cấp:
Encolor liqid DS (cơng ty Reggianna, Antociani, Italy ) là dịch trích vỏ nho cơ đặc.
Redberry liqid 88-01 được sản xuất bởi cơng ty Gillette Food Inc,là dịch trích quả của alderberry, blackberry,blueberry, blackcurrant.
Sambucus NR 54 được sản xuất bởi cơng ty Gilette Food Inc,là dịch trích anthocyanin từ elderberry.
San Red Liqid RC-EX được sản xuất bởi cơng ty San Ei Chemical Industries (Nhật) là dịch cơ dặc từ bắp cải đỏ mà chúng chứa anthocyanin diacyl hĩa.
Powdered San Red PC được sản xuất bởi cơng ty San Ei Chemical Industries là bột sấy khơ của dịch trích từ bắp cải đỏ.
Powdered San Red PC được sản xuất bởi cơng ty San Ei Chemical Industries là bột sấy khơ của dịch trích từ bắp cải tím.
Tài liệu tham khảo:
[1] Lê Ngọc Tú (Chủ Biên), Lê Văn Chứ, Đặng Thị Thu, Phạm Quốc Thăng, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Lê Doãn Diên, Hoá Sinh Công Nghiệp, nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật Hà Nội-2002
[2] Douglas B. MacDougall, Colour in food improving Quality, Woodhead Publishing limited. Cambridge England.
[3] Mircea Enachescu Dauthy, Fruit and vegetable processing
[4] W. Jongen, Wageningen University, Fruit and vegetable procesing – improving quality.
[5] www.foodfigures.com
[6] www.rohadyachem.com
[7] www.freepatentsonline.com
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Noi dung chinh.doc