Đang tải... (xem toàn văn)
V.2 Phương pháp tách carotene bằng sắc kí cột có qua giai đoạn xà phòng hóa ứng dụng trong định lượng carotene trong sản xuất chất béo Xà phòng hóa nguyên liệu bằng dung dịch KOH 2N tron[r]
(1)MÀU TỰ NHIÊN CAROTENE SV thực hiện: mthung970 Khoa Sư Phạm – Bộ Môn SP Hóa Học (2) NỘI DUNG I Sơ lược carotene II Tính chất III Ứng dụng IV Quy trình sản xuất V Phương pháp xác định (3) I Sơ lược carotene I.1 Lịch sử tìm thấy Carotene hay carotin từ carota (Latin) là sắc tố hóa học hữu tự nhiên tạo nên màu sắc vàng cam số loại trái cây và rau khác như: khoai lang, carot, xoài, hồng, mơ, gấc, cam Ngoài chúng còn có mặt các sản phẩm động vật như: trứng, tôm hùm, cá (4) (5) Vào năm 1831, Wackenroder đã thu carotene từ carot Đến năm1837, Berzelius đã gọi các sắc tố có màu vàng lá cây là xantophylls Từ thập niên 1950 ngày carotene đã sử dụng công nghiệp phẩm màu thực phẩm, ký hiệu là E160A (6) I.2 Sơ lược carotene Carotene có công thức chung C40H56 Carotene là loại hidrocacbon chưa bão hòa, phân tử không có chứa oxi và tạo nên từ 40 nguyên tử cacbon nối với hidro, phần trung tâm phân tử gồm 18 nguyên tử cacbon hình thành nên hệ thông các liên kết đơn, đôi xen kẽ và có nhóm CH3 mạch nhánh (7) Carotene tồn các dạng đồng phân chủ yếu : + α- carotene + β- carotene + γ- carotene (8) + β- carotene: màu vàng, cam, xanh lá có hoa và rau Đây là tiền chất vitamin A,, dạng tinh thể có màu đỏ đậm + α,γ- carotene: dạng tinh thể có màu đỏ đậm, thể γ- carotene chuyển hóa tạo thành phân tử vitamin A γ- carotene có củ cà rốt, cà chua, số loài rong biển (9) γ- carotene (10) II Tính chất II.1 Lý tính Carotene thường kết tinh dạng tinh thể, tinh thể chúng dạng khác có hình dạng và kích thước khác + hình kim + hình khối lăng trụ + đa diện + dạng lá hình thoi (11) Độ hòa tan carotene thay đổi tùy theo các dung môi khác như: + Tan tốt chất béo và các dung môi không phân cực như: chloroform, benzen, CS2 + Tan trung bình ether, petroleum ether, dầu thực vật + Tan hạn chế methanol, ethanol + Không tan nước, acid, hợp chất ankane (12) Quang phổ hấp thụ carotene benzen vùng cực tím có cực đại hấp thu sau: + α- carotene: 420; 447,5; 478 + β- carotene: 420; 452; 485 + γ- carotene: 432; 462; 494 (13) II.2 Hóa tính Không hòa tan nước, nhạy acid và chất oxi hóa, bền vững với kiềm Do có hệ thống nối đôi liên hợp nên dễ bị oxi hóa màu hidro hóa, đồng phân hóa tạo màu khác Các tác nhân ảnh hưởng dến độ bền màu: nhiệt độ, ánh sáng, phản ứng oxi hóa trực tiếp, tác dụng ion kim loại, enzym, nước (14) Dễ bị oxi hóa không khí →cần bảo quản khí trơ, chân không Ở nhiệt độ thấp nên bao kín tránh ánh sáng mặt trời Carotene bị oxi hóa tạo các hợp chất có mùi thơm các aldehyde không no,hoặc các ketone đóng vai trò tạo mùi thơm cho trà (15) III Ứng dụng III.1 Lợi ích: Trong y học: + Ngăn ngừa bệnh ung thư, tim mạch + Có khả hoạt hóa số loại tế bào miễn dịch thể + Giảm lượng cholesterol máu + Chống oxi hóa (16) Trong thực phẩm: Là chất tạo màu mang đặc tính sinh học cao, không gây hịa, cung cấp tiền vitamin A cho thể ( làm chất màu kem, phomai, nước giải khát, nước sốt ) Trong mỹ phẩm: sử dụng số mỹ phẩm cao cấp Trong chăn nuôi: bổ sung vào thức ăn chăn nuôi để tạo màu cho số loài giáp xác tôm (17) (18) Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy rằng, carotene có khả cùng với vitmin C làm chậm xuất đục thủy tinh thể, nguyên nhân hàng đầu dẫn đến mù người già Beta- carotene còn giúp giảm thấp nguy nhiều loại ung thư khác như: ung thư vú, ung thư vùng chậu, tuyến tiền liệt, ung thư thực quản, ung thư phổi (đặc biệt người nghiện thuốc lá) Các nhà nghiên cứu trường Đại học Toronto chứng minh sử dụng β- carotene 20mg/ngày có thể làm giảm peroxide hóa lipid trên người nghiện thuốc lá (19) III.2 Tác hại Nếu thừa beta-carotene so với nhu cầu sử dụng thì phần thừa thể đưa vào dự trữ da làm cho da ửng màu vàng cam đặc biệt thấy rõ chóp mũi, lòng bàn tay, gan bàn chân Hoặc chưa chuyển hóa thành vitamin A thì beta-carotene tích lũy gan gây cáchứng ăn không tiêu, mệt mỏi (20) IV Qui trình sản xuất Các phương pháp chủ yếu: + Phương pháp tổng hợp hóa học + Phương pháp chiết rút + Phương pháp sinh học (21) Nguyên liệu (Gấc, cà rốt, bí đỏ) Beta carotene Sấy khô (80oC) Tán nhỏ Chiết ethylic ete( để qua đêm) Tách sắc ký lỏng Cho bốc dung môi (22) V Các phương pháp xác định V.1 Phương pháp đơn giản (theo Tziret) Nguyên lý Loại các sắc tố mẫu thử cách hấp thụ Al2O3, màu sắc carotene còn đem so sánh với dung dịch mẫu Kilipicromat sắc kế Dubot so sánh với thang mẫu (23) Các bước tiến hành: + Bước 1: Xử lý mẫu + Bước 2: Chuẩn bị mẫu nghiên cứu + Bước 3: Xây dựng thang mẫu chuẩn + Bước 4: So màu và tính kết phân tích (24) V.2 Phương pháp tách carotene sắc kí cột có qua giai đoạn xà phòng hóa (ứng dụng định lượng carotene sản xuất chất béo) Xà phòng hóa nguyên liệu dung dịch KOH 2N cồn Chiết β- carotene phần xà phòng hóa với ete dầu hỏa Tiến hành sắc kí trên cột nhôm oxyt để các loại sắc tố để loại các sắc tố khác phản ứng hấp thụ và đo màu dung dịch β- carotene quang phổ sắc kế (25) Các bước tiến hành: + Bước 1: Xử lý mẫu + Bước 2: Chiết mẫu thử + Bước 3: Tiến hành sắc ký (26) V.3 Phương pháp sắc kí cột Nguyên lý Tách carotene khỏi lương thực, thực phẩm phương pháp sắc kí cột đem so màu (27) Các bước tiến hành: + Bước 1: Xử lý mẫu + Bước 2: Nhồi cột sắc kí + Bước 3: Chuẩn bị mẫu chuẩn + Bước 4: So màu (28) Công thức tính 0,00235 100 V Dtc X Dm a (29)