Luận Văn Thạc Sĩ: Chiết Tách Anthocyanin Từ Bắp Cải Tím Ứng Dụng Phát Hiện Hàn The Trong Thực Phẩm

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chiết tách anthocyanin từ bắp cải tím, ứng dụng sản xuất giấy chỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm.

• Tác giả: Nghiêm Trọng Nghĩa
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Tự Hải
• Trường học: Đại học Đà Nẵng - Trường Đại học Sư phạm
• Chuyên ngành: Phân tích - Môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu điều kiện chiết tách tối ưu Anthocyanin từ bắp cải tím. Ứng dụng sản xuất giấy chỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Mục tiêu của đề tài
• 0.3. Nội dung nghiên cứu
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan một số chất chỉ thị đang được sử dụng trong chuẩn độ axit - bazơ
• 1.1.1. Phenolphtalein
• 1.1.2. Metyl da cam
• 1.1.3. Metyl đỏ
• 1.2. Tổng quan về Anthocyanin và tình hình nghiên cứu Anthocyanin
• 1.2.1. Tổng quan về Anthocyanin
• 1.2.1.1. Tên gọi, cấu tạo
• 1.2.1.2. Tính chất hóa lý
• 1.2.1.3. Tính chất dược liệu của anthocyanin
• 1.2.2. Tình hình chiết tách Anthocyanin từ thiên nhiên
• 1.2.3. Tổng quan về bắp cải tím
• 1.2.3.1. Thực trạng phân bố, thu hoạch bắp cải tại nước ta
• 1.2.3.2. Thời gian thu hoạch
• 1.2.3.3. Công dụng của bắp cải tím
• 1.2.3.3.1. Ngăn ngừa ung thư
• 1.2.3.3.2. Tăng cường hệ miễn dịch
• 1.2.3.3.3. Ngăn ngừa loãng xương
• 1.2.3.3.4. Cải thiện bệnh viêm loét dạ dày
• 1.2.4. Tổng quan về hàn the
• 1.2.4.1. Giới thiệu về hàn the
• 1.2.4.2. Mục đích đưa vào thực phẩm
• 1.2.4.3. Độc tính của hàn the
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình chiết tách Anthocyanin từ bắp cải tím
• 2.2.2. Chiết tách Anthocyanin ở điều kiện tối ưu
• 2.2.3. Ứng dụng Anthocyanin làm chất chỉ thị màu trong chuẩn độ axit – bazo, so sánh với các chất chỉ thị khác
• 2.2.4. Xác định khoảng đổi màu, bước nhảy chuẩn độ của anthocyanin
• 2.2.5. Khảo sát các điều kiện tối ưu sản xuất giấy chỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm
• 2.2.5.1. Khảo sát thời gian tẩm dịch màu lên giấy
• 2.2.5.2. Khảo sát thời gian nhúng giấy chỉ thị vào mẫu thử
• 2.2.6. Nghiên cứu ngưỡng phát hiện hàn the tối thiểu của giấy chỉ thị, tạo bản màu so sánh với ngưỡng hàn the cho phép trong thực phẩm
• 2.2.7. Sản xuất giấy chỉ thị nhanh hàn the đo thử một số mẫu thực phẩm tại các chợ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp thu thập thông tin
• 2.3.2. Phương pháp kế thừa
• 2.3.3. Phương pháp chuyên gia
• 2.3.4. Phương pháp lấy mẫu ngoài hiện trường
• 2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu
• 2.3.6. Phương pháp định tính và bán định lượng
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình chiết tách Anthocyanin từ bắp cải tím
• 3.1.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi
• 3.1.2. Ảnh hưởng của thời gian chiết
• 3.1.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi
• 3.2. Chiết tách Anthocyanin ở điều kiện tối ưu
• 3.2.1. Cách tiến hành
• 3.2.2. Ứng dụng dung dịch anthocyanin làm chất chỉ thị màu trong chuẩn độ axit – bazo, so sánh với các dung dịch chỉ thị khác
• 3.2.3. Xác định khoảng đổi màu, bước nhảy chuẩn độ của anthocyanin
• 3.3. Khảo sát các điều kiện tối ưu sản xuất giấy chỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm
• 3.3.1. Chuẩn bị dung dịch hàn the để khảo sát
• 3.3.2. Khảo sát thời gian tẩm dịch màu lên giấy
• 3.3.3. Khảo sát thời gian nhúng giấy chỉ thị vào mẫu thử
• 3.4. Nghiên cứu ngưỡng phát hiện hàn the tối thiểu của giấy chỉ thị, tạo bản màu so sánh với ngưỡng hàn the cho phép trong thực phẩm
• 3.5. Sản xuất giấy chỉ thị nhanh hàn the đo thử một số mẫu thực phẩm tại các chợ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Nghiên cứu chiết tách anthocyanin từ bắp cải tím

Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa quá trình chiết tách anthocyanin từ bắp cải tím, một loại thực vật giàu chất chống oxy hóa. Anthocyanin là hợp chất tự nhiên có khả năng thay đổi màu sắc theo pH, được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và y học. Quá trình chiết tách được thực hiện bằng cách khảo sát các yếu tố như tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, thời gian chiết, và tỷ lệ dung môi. Kết quả cho thấy, điều kiện tối ưu để chiết tách anthocyanin từ bắp cải tím đạt hiệu quả cao nhất khi sử dụng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1:10, thời gian chiết 60 phút, và dung môi ethanol 70%.

1.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu dung môi

Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất chiết tách anthocyanin. Khi tỷ lệ này tăng, hiệu suất chiết tách cũng tăng, nhưng đến một mức nhất định sẽ đạt ngưỡng bão hòa. Nghiên cứu chỉ ra rằng, tỷ lệ 1:10 là tối ưu để đạt hiệu suất cao nhất.

1.2. Ảnh hưởng của thời gian chiết

Thời gian chiết tách cũng là yếu tố quyết định hiệu suất. Khi thời gian chiết tăng, lượng anthocyanin được chiết tách cũng tăng, nhưng sau 60 phút, hiệu suất không tăng đáng kể. Do đó, thời gian chiết tối ưu được xác định là 60 phút.

II. Ứng dụng anthocyanin trong sản xuất giấy chỉ thị phát hiện hàn the

Anthocyanin chiết tách từ bắp cải tím được ứng dụng trong sản xuất giấy chỉ thị để phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm. Hàn the là chất độc hại thường được sử dụng trái phép trong chế biến thực phẩm, gây nguy hiểm cho sức khỏe con người. Giấy chỉ thị được tạo ra bằng cách tẩm dung dịch anthocyanin lên giấy và khảo sát các điều kiện tối ưu như thời gian tẩm và thời gian nhúng giấy vào mẫu thử. Kết quả cho thấy, giấy chỉ thị có khả năng phát hiện hàn the với độ nhạy cao, đặc biệt ở nồng độ thấp.

2.1. Khảo sát thời gian tẩm dịch màu lên giấy

Thời gian tẩm dịch màu lên giấy ảnh hưởng đến độ bền màu và khả năng phát hiện hàn the. Nghiên cứu chỉ ra rằng, thời gian tẩm 30 phút là tối ưu để đảm bảo độ bền màu và hiệu quả phát hiện.

2.2. Khảo sát thời gian nhúng giấy chỉ thị vào mẫu thử

Thời gian nhúng giấy chỉ thị vào mẫu thử cũng là yếu tố quan trọng. Kết quả cho thấy, thời gian nhúng 10 giây là đủ để giấy chỉ thị phản ứng với hàn the và thay đổi màu sắc rõ rệt.

III. Giá trị và ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu này mang lại giá trị thực tiễn cao trong việc phát hiện hàn the trong thực phẩm, góp phần bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng. Giấy chỉ thị được sản xuất từ anthocyanin chiết tách từ bắp cải tím là phương pháp đơn giản, hiệu quả, và thân thiện với môi trường. Ngoài ra, nghiên cứu cũng mở ra hướng ứng dụng mới cho anthocyanin trong các lĩnh vực khác như y học và công nghiệp thực phẩm.

3.1. Ứng dụng trong y học

Anthocyanin có khả năng chống oxy hóa, kháng viêm, và hỗ trợ điều trị các bệnh tim mạch, tiểu đường. Nghiên cứu này góp phần thúc đẩy việc sử dụng anthocyanin trong y học như một chất bổ sung dinh dưỡng và hỗ trợ điều trị bệnh.

3.2. Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Anthocyanin được sử dụng như một chất màu tự nhiên trong công nghiệp thực phẩm, thay thế các chất màu tổng hợp độc hại. Nghiên cứu này cung cấp phương pháp chiết tách hiệu quả, giúp giảm chi phí và tăng tính ứng dụng của anthocyanin trong sản xuất thực phẩm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU. Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu của đề tài. Nội dung nghiên cứu.2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.

Tổng quan một số chất chỉ thị đang đƣợc sử dụng trong chuẩn độ axit - bazơ. Metyl da cam. Tổng quan về Anthocyanin và tính hình nghiên cứu Anthocyanin. Tổng quan về Anthocyanin.

Tên gọi, cấu tạo. Tính chất dược liệu của anthocyanin. Tình hình chiết tách Anthocyanin từ thiên nhiên. Tổng quan về bắp cải tím.

Thực trạng phân bố, thu hoạch bắp cải tại nước ta. Thời gian thu hoạch. Công dụng của bắp cải tím. Ngăn ngừa ung thư.

Tăng cường hệ miễn dịch. Ngăn ngừa loãng xương. Cải thiện bệnh viêm loét dạ dày. Tổng quan về hàn the[12].

Giới thiệu về hàn the. Mục đích đưa vào thực phẩm. Độc tính của hàn the .13 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Đối tƣợng nghiên cứu.

Nội dung nghiên cứu. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình chiết tách Anthocyanin từ bắp cải tím. Chiết tách Anthocyanin ở điều kiện tối ưu. Ứng dụng Anthocyanin làm chất chỉ thị màu trong chuẩn độ axit – bazo, so sánh với các chất chỉ thị khác.

Xác định khoảng đổi màu, bước nhảy chuẩn độ của anthocyanin. Khảo sát các điều kiện tối ưu sản xuất giấy chỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm. Khảo sát các điều kiện tối ưu. Khảo sát thời gian tẩm dịch màu lên giấy.

Khảo sát thời gian nhúng giấy chỉ thị vào mẫu thử. Nghiên cứu ngưỡng phát hiện hàn the tối thiểu của giấy chỉ thị, tạo bản màu so sánh với ngưỡng hàn the cho phép trong thực phẩm. Sản xuất giấy chỉ thị nhanh hàn the đo thử một số mẫu thực phẩm tại các chợ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng. Phƣơng pháp nghiên cứu.

Phương pháp thu thập thông tin. Phương pháp kế thừa. Phương pháp chuyên gia. Phương pháp lấy mẫu ngoài hiện trường.

Phương pháp xử lý số liệu. Phương pháp định tính và bán định lượng .17 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU. Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số yếu tố đến quá trình chiết tách Anthocyanin từ bắp cải tím[4][5]. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi.

Ảnh hưởng của thời gian chiết. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi. Chiết tách Anthocyanin ở điều kiện tối ƣu. Cách tiến hành.

Ứng dụng dung dịch anthocyanin làm chất chỉ thị màu trong chuẩn độ axit – bazo, so sánh với các dung dịch chỉ thị khác. Xác định khoảng đổi màu, bƣớc nhảy chuẩn độ của anthocyanin.1 Cách tiến hành. Khảo sát các điều kiện tối ƣu sản xuất giấy chỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm. Chuẩn bị dung dịch hàn the để khảo sát.

Khảo sát thời gian tẩm dịch màu lên giấy. Khảo sát thời gian nhúng giấy chỉ thị vào mẫu thử. Nghiên cứu ngƣỡng phát hiện hàn the tối thiểu của giấy chỉ thị, tạo bản màu so sánh với ngƣỡng hàn the cho phép trong thực phẩm. Sản xuất giấy chỉ thị nhanh hàn the đo thử một số mẫu thực phẩm tại các chợ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng .33 TÀI LIỆU THAM KHẢO.34 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.

Sự thay đổi màu của phenolphthalein. Sự thay đổi màu của metyl da cam theo pH. Sự thay đổi màu theo pH của metyl đỏ. Các anthocyanidin của anthocyanin khác nhau là do các gốc R khác nhau.

Thông tin dinh dưỡng có trong 100g bắp cải tím. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiết. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi.

So sánh khả năng chỉ thị của anthocyanin và các chất chỉ thị khác. Kết quả xác định bước nhảy chuẩn độ của anthocyanin. Bảng khảo sát độ pha loãng Anthocyanin. Bảng khảo sát thời gian tẩm dịch màu lên giấy.

Bảng khảo sát thời gian nhúng giấy chỉ thị vào mẫu thử .29 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. Công thức phân tử của phenolphtalein. Cơ chế đổi màu của phenolphthalein. Công thức phân tử của metyl da cam.

Metyl da cam. Cơ chế đổi màu của Metyl da cam. Công thức phân tử của metyl đỏ. Cơ chế thay đổi màu của chỉ thị Metyl đỏ.

Cấu trúc cơ bản của anthocyanidin của anthocyanin .11: Bột hàn the được bán ngoài thị trường. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian chiết. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi.

Quy trình chiết tách Anthocyanin từ bắp cải tím. Dung dịch Anthocyanin chiết tách ở điều kiện tối ưu. Hình ảnh trước và sau khi chuẩn độ. Bước nhảy chuẩn độ của anthocyanin.

Kết quả thử giấy khảo sát nồng độ pha loãng. Kết quả thử giấy khảo sát thời gian tẩm dịch màu. Kết quả thử giấy khảo sát thời gian nhúng giấy chỉ thị vào mẫu thử. Kết quả thử giấy tạo bản so màu mẫu thử xác định nồng độ hàn the.

Xử lý mẫu chả thu được dịch chiết. Kết quả thử giấy trên các mẫu chả. Tính cấp thiết của đề tài Có lẽ chưa khi nào, vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm lại tốn kém nhiều giấy mực của báo chí như hiện nay. Việc Việt Nam xếp thứ 3 trên thế giới về tỉ lệ người mắc ung thư với 205 người mắc ung thư tử vong mỗi ngày trở thành nỗi ám ảnh lớn đối với toàn xã hội[10].

Các chuyên gia đã xác định được nguyên nhân hàng đầu gây nên căn bệnh nguy hiểm này là do người bệnh từng sử dụng những thực phẩm bẩn từ trước đó. Trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm, tình trạng người dân đã “lạm dụng” một số hóa chất để làm cho sản phẩm tươi, ngon và hấp dẫn hơn. Thậm chí, họ còn dùng hóa chất không được phép sử dụng. Việc làm này đã gây ra nhiều hệ lụy với sức khỏe người tiêu dùng.

Đối với các loại bánh tráng, bánh phở, hủ tiếu, giò chả. nếu chỉ làm nguyên chất thì thành phẩm sẽ có màu không đẹp, khi ăn không được giòn và để còn mau mốc, thiu. Để khắc phục các nhược điểm trên, người sản xuất đã cho thêm một hóa chất mà dân gian thường gọi là hàn the. Thực chất đây chính là borax - tên thương mại của hóa chất sodium tetra borate decahydrate.

Do hóa chất này có tính hút nước, khử trùng, trừ sâu nhẹ cho nên được ứng dụng nhiều trong các kỹ nghệ công nghiệp. Và đây là một loại thuốc sát trùng nhẹ cho nên tính độc hại của nó cũng ảnh hưởng lên con người. Khi tiếp xúc với borax (liều cao) qua đường thực quản, cơ thể sẽ cảm thấy khó chịu như bị dị ứng và có thể dẫn đến tử vong khi hấp thụ một liều lượng lớn. Biết rõ nguyên nhân của vấn đề, nhưng nhiều người dân Việt Nam vẫn phải sử dụng những loại thực phẩm không đảm bảo an toàn, bởi họ không biết mua thực phẩm sạch ở đâu và không thể nhận biết được đâu là thực phẩm bẩn, đâu là thực phẩm sạch.

Chính vì vậy, trong bài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu điều kiện chiết tách tối ƣu Anthocyanin từ bắp cải tím. Ứng dụng sản xuất giấy chỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm” tôi xin phép được trình bày quá trình nghiên cứu dẫn đến kết luận đề xuất sản xuất hàng loạt giấy chỉ thị nhanh phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm, nhằm mục đích phát hiện nhanh độc chất trong thực phẩm bảo vệ sức khỏe cho người sử dụng, kiểm tra và giám sát các cơ sở sản xuất thực phẩm. Mục tiêu của đề tài - Tìm điều kiện tối ưu chiết tách anthocyanin từ bắp cải tím. 1 - Chiết tách bắp cải tím trên điều kiện tối ưu.

- Khảo sát các yếu tố điều kiện tối ưu sản xuất giấy phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm. - Ứng dụng sản xuất giấy hàng loạt chỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình chiết tách Anthocyanin từ bắp cải tím  Ảnh hƣởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi.  Ảnh hƣởng của thời gian chiết.

 Ảnh hƣởng của tỷ lệ dung môi.  Chiết tách Anthocyanin ở điều kiện tối ưu  Ứng dụng Anthocyanin làm chất chỉ thị màu trong chuẩn độ axit – bazo, so sánh với các chất chỉ thị khác.  Xác định khoảng đổi màu, bước nhảy chuẩn độ của anthocyanin. Khảo sát các điều kiện tối ưu sản xuất giấychỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm.

 Khảo sát thời gian tẩm dịch màu lên giấy.  Khảo sát thời gian nhúng giấy chỉ thị vào mẫu thử.  Nghiên cứu ngưỡng phát hiện hàn the tối thiểu của giấy chỉ thị, tạo bản màu so sánh với ngưỡng hàn the cho phép trong thực phẩm.  Sản xuất giấy chỉ thị nhanh hàn the đo thử một số mẫu thực phẩm tại các chợ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.

2 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan một số chất chỉ thị đang đƣợc sử dụng trong chuẩn độ axit - bazơ 1. Phenolphtalein Phenolphtalein là một hợp chất hóa học với công thức C20H14O4. Phenolphtalein thường được sử dụng trong chuẩn độ, nó chuyển sang không màu trong các dung dịch có tính axit và màu hồng trong các dung dịch bazơ (pH = 8 -10).

Công thức phân tử của phenolphtalein Dạng lacton: không màu Dạng B: Muối, không màu (pH < 8) (pH = 8) Dạng C: Quinon , màu hồng Dạng D: Cacbinol, không màu (pH = 8-12) (pH > 13,5) Hình 1. Cơ chế đổi màu của phenolphthalein 3 Bảng 1. Sự thay đổi màu của phenolphthalein Độ pH pH < 8 pH = 8-12 pH > 13,5 Phenolphtalein Không màu Không màu 1. Metyl da cam Metyl da cam là một chất bột tinh thể màu da cam, không tan trong dung môi hữu cơ, khó tan trong nước nguội, nhưng dễ tan trong nước nóng.

Dung dịch trong nước dùng làm chỉ thị chuẩn độ axit - bazơ; có màu hồng trong môi trường axit, vàng da cam trong môi trường kiềm; khoảng pH chuyển màu: 3,1 - 4,4. Metyl da cam chất hữu cơ có tính chất lưỡng tính. Công thức phân tử của metyl da cam Công thức: C14H14N3NaO3S Khối lƣợng phân tử: 327,33 g/mol Mật độ: 1,28 g/cm³ Hình 1. Metyl da cam Cơ chế đổi màu của Metyl da cam Màu vàng da cam 4 H+hay OH- Màu đỏ Hình 1.

Cơ chế đổi màu của Metyl da cam Bảng 1. Sự thay đổi màu của metyl da cam theo pH Độ pH Dƣới 3.