ĐẶT VẤN ĐỀ Xã hội phát triển nhanh chóng, nhịp sống cũng dần tăng tốc. Do đó con người dần ưu tiên những sản phẩm thực phẩm công nghiệp với những ưu điểm như chế biến nhanh, giá thành rẻ, tiện lợi,… mà bỏ qua việc chúng cũng mang màu sắc công nghiệp. Những màu này đã được chứng minh là không tốt cho sức khỏe nếu sử dụng lâu ngày. Cho nên ngày nay, con người trở lại xu hướng sử dụng những sản phẩm có màu sắc tự nhiên, an toàn và có lợi cho sức khỏe con người.
Vì thế, việc nghiên cứu các chất màu tự nhiên và ứng dụng chúng vào các sản phẩm thực phẩm là vấn đề cần thiết và đáng được quan tâm. Bởi nó không chỉ tạo nên vẻ hấp dẫn cho sản phẩm, mà còn mang lại giá trị về sức khỏe cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Rau quả ở Việt Nam vô cùng phong phú và đa dạng. Rau ngót (Sauropus androgynus) là loại rau phổ biến, giá thành rẻ, dễ trồng và có quanh năm.
Đồng thời nó cũng mang giá trị cao về dinh dưỡng cũng như các giá trị về mặt sinh học khác. Tuy nhiên nước ta chưa có nhiều nhiên cứu về rau ngót và trích ly chất màu chlorophyll từ loại nguyên liệu này. Do đó, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly chlorophyll từ lá rau ngót (Sauropus androgynus) và ứng dụng tính chất tạo màu của chlorophyll trong sản phẩm kem” nhằm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng và tìm ra điều kiện tối ưu để thu nhận chất màu chlorophyll, ứng dụng vào ngành công nghiệp thực phẩm ở hiện tại và tương lai. 1 do an CHƢƠNG 1.
Tổng quan về rau ngót 1. Phân loại khoa học Rau ngót hay bù ngót, rau tuốt, hay bồ ngót là một loài cây bụi mọc hoang ở vùng nhiệt đới châu Á nhưng cũng được trồng làm một loại rau ăn ở một số nước, như ở Việt Nam. Giới: Plantae - plantes, Planta, Vegetal Lớp: Magnoliopsida Bộ: Malpighiales Họ: Euphorbiaceae - spurge, euphorbes Chi: Sauropus Blume Loài: Sauropus androgynus (L. - chekkurmani, star-gooseberry, katuk Tên thường gặp: Katuk, Star Gooseberry, Sweet Leaf, Sabah Vegetable (National Plant Data Center, 2000) Hình 1.
Hình ảnh minh họa cho rau ngót Tên chi Sauropus của nó có nguồn gốc từ hai từ tiếng Hy Lạp "sauros" và "pous" có nghĩa là "một chân". Biểu tượng cụ thể có nguồn gốc từ từ tiếng Latin “androgynus” có nghĩa là cả hoa đực lẫn hoa cái đều được sinh ra trên cùng một cây. Phân bố và sinh thái Rau ngót là một cây bụi thuộc họ Euphorbiaceae, phát triển trong điều kiện nhiệt độ cao, ẩm ướt và là một trong những loại thảo mộc phổ biến nhất ở Nam Á, Đông Nam Á, và Trung Quốc, được trồng rộng rãi cho các mục đích y học cổ truyền (Hamidun và cộng sự, 2015). Đây là một loại cây bụi mọc thẳng có thể cao đến 500cm.
Nó rất mềm và có các nhánh hình trụ. Lá có hình lưỡi liềm, kích thước 2,0–7,5cm và nhọn. Hoa đực có hình tròn hoặc gần như tròn. Quả hình cầu, đường kính lên đến 1,5cm và màu trắng.
Cây này được trồng rộng rãi và có nguồn gốc từ Đông Nam Á bao gồm Bangladesh, Ấn Độ, Quảng Đông, Quảng Tây, Hải Nam và Vân Nam (P. Li và cộng sự, 2008). Thành phần hóa học Các thành phần gần đúng hay hàm lượng dinh dưỡng của lá rau ngót được mô tả trong Bảng 1. Lá có độ ẩm dao động từ 69,9% đến 89,9%, và hàm lượng protein của cả mẫu khô và tươi nằm trong khoảng từ 4,2% đến 29,15%.
Một số mẫu có hàm lượng chất xơ cao, và hàm lượng carbohydrate của nó chưa được báo cáo bởi một số nghiên cứu trước đây (Hock Eng Khoo và cộng sự, 2015). Hàm lượng dinh dưỡng có trong lá rau ngót (A. Petrus, 2013) Thành phần Ấn độ Thái Thái Indonesia Indonesia Việt Malaysia Lan Lan Nam Năng lượng (kcal) 28,0 40,4 317 401,4 - - 100,5 Độ ẩm (%) 88,0 88,5 89,9 - 82,9 86,9 79,4 Protein (%) 3,4 4,2 15,8 29,2 8,31 - 7,6 Carbohydrate (%) 0,5 3,9 54,5 - - - 6,9 Chất béo (%) 1,4 0,9 4,0 4,6 - - 1,8 Xơ (%) 1,7 1,2 36,0 8,2 - - 1,9 Tro (%) - 1,4 12,9 12,1 - 1,4 2,00 3 do an Bảng 1. Hàm lượng vitamin có trong lá rau ngót (A.
Petrus, 2013) Loại Vitamin A Thiamine Riboflavin Vitamin C (β-carotene) (Vitamin B1) (Vitamin B2) (Ascorbic acid) Ấn Độ - - - 22,0 Thái Lan - - - 56,1 Thái Lan 4,4 ± 0,1 - - 114,9 ± 0,6 Indonesia - - - 190,83 ± 0,82 Việt Nam 5,3 - - - Trung Quốc - - - 31,25 Bảng 1. Hàm lượng các loại chất khoáng có trong lá rau ngót (A. Petrus, 2013) Thành phần Ấn Độ Thái Lan Thái Lan Indonesia Việt Nam Na - 396 - - - K - - - - - Ca 313 70,5 118,8 249,9 158 P - 128,2 - 300 - Fe 10,09 0,9 13,5 36,4 1,6 Mg - - - 1004,3 - Cu Zn - 0,9 - 20,2 - 1. Công dụng của rau ngót Giá trị dinh dưỡng: được biết đến là “multigreen” do hàm lượng vitamin và chất dinh dưỡng cao.
Loại rau này thường được ăn sống trong salad, xào, dùng trong cà ri, hoặc nấu trong súp ở hầu hết các nước ở Đông Nam Á (Hamidun Bunawan và cộng sự, 2015). Nó rất giàu vi chất dinh dưỡng và chất phytochemical (hóa chất thực vật: những hóa chất tự nhiên có nguồn gốc và tồn tại trong thực vật). Những loại rau hoang dã này chứa các chất chống oxy hóa mạnh (A. Các tài liệu trước đây đã báo cáo rằng lá của rau ngót có hàm lượng chất chống oxy hóa sinh học cao.
Sử dụng nhiều rau 4 do an ngót góp phần đáng kể vào việc hấp thu vi chất dinh dưỡng ở những phụ nữ nông thôn Việt Nam (Ogle và cộng sự, 2001). Trong số các chất phytochemical, polyphenol là các chất hoạt tính sinh học nổi tiếng trong phòng ngừa và điều trị các bệnh khác nhau. Bên cạnh các hợp chất phenolic, guanosine là một hoạt tính sinh học tiềm năng trong lá rau ngót thể hiện hoạt động chống oxy hóa và tác dụng bảo vệ chống lại tổn thương oxy hóa (Gudkov và cộng sự, 2006). Chống béo phì: rau ngót còn được biết đến như là một chất có khả năng giảm béo.
Tuy nhiên, một số nghiên cứu mô tả rằng việc tiêu thụ quá nhiều rau ngót có thể gây buồn ngủ, táo bón, viêm phế quản và có thể dẫn đến suy hô hấp (A. Ngăn ngừa bệnh đái tháo đường: các nghiên cứu đánh giá tác động của việc tiêu thụ rau ngót lên mức glucose sau bữa ăn trong máu người cho thấy chỉ số glycemic index (GI) cho bệnh nhân được sử dụng rau ngót thấp hơn đáng kể so với nhóm đối chứng. Kết quả này cho thấy rằng cây này có tiềm năng cao trong việc làm giảm lượng đường trong máu người, có khả năng sẽ hỗ trợ trong cuộc chiến toàn cầu để giảm bệnh tiểu đường (Hamidun Bunawan và cộng sự, 2015). Hoạt động chống oxy hóa: Một số nghiên cứu đã báo cáo hoạt tính chống oxy hóa tích cực của rau ngót.
Các nghiên cứu cho thấy nó có tiềm năng chống oxy hóa mạnh, hàm lượng flavonoid cao nhất trong số 11 loại rau có nguồn gốc Indonesia. Một nghiên cứu trước đây về các hoạt động chống oxy hóa trên dịch chiết của 25 loại thực vật nhiệt đới cho thấy rau ngót có hàm lượng polyphenol cao, đẩy lùi gốc tự do và giảm các đặc tính chống oxy hóa ion sắt (Hamidun Bunawan và cộng sự, 2015). Định nghĩa Chlorophyll là một sắc tố màu xanh lá cây được tìm thấy trong hầu hết các loại thực vật, tảo, vi khuẩn lam. Tên của nó có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp chloros (màu xanh lá cây) và phyllon (lá).
Có ít nhất 4 dẫn xuất tương tự nhau, tỉ lệ các dẫn xuất này thay đổi tùy theo loài thực vật mà chúng ta nghiên cứu (Blankenship, R. Chúng là phân tử sinh học rất quan trọng, quyết định đến quá trình quang hợp của cây, giúp cây tổng hợp năng lượng từ ánh sáng. Chlorophyll hấp thụ mạnh ánh sáng màu xanh dương, tiếp đến màu đỏ nhưng kém hấp thụ ánh sáng màu lục trong dải quang phổ ánh sáng. Do đó, màu 5 do an các mô chứa chlorophyll có màu xanh lá cây.
Hàm lượng của Chlorophyll trong cây xanh chiếm khoảng 1% chất khô (Speer, Brian R, 1997). Chlorophyll là chất màu tự nhiên quan trọng, tuy nhiên vì độ bền màu thấp nên được sử dụng rất hạn chế. Nó được sử dụng nhiều trong mỹ phẩm. Trong thực phẩm, người ta sử dụng một lượng rất nhỏ cho các sản phẩm mứt kẹo, yoghurt và kem.
Phân loại Số lượng chlorophyll tự nhiên có thể chưa được biết đầy đủ. Chlorophyll a và b là thành phần chính của hệ thống quang học trong các sinh vật quang hợp. Các loại sắc tố chlorophyll khác nhau có trong tự nhiên theo thứ tự quan trọng giảm dần được đưa ra trong Bảng 1. Ban đầu, chlorophyll được phân ra bốn loại - chlorophyll a, b, c và d (Vernon và Seely, 1966).
Nhưng sau đó, một loại tảo lục mới được phát hiện trong stromatolite (một cấu trúc đá cứng được tạo ra bởi vi khuẩn lam) ở Tây Úc được đặt tên là chlorophyll f. Do đó, cuối cùng chlorophyll được chia thành năm lớp là chlorophyll a, b, c, d và f. Các loại chlorophyll khác nhau trong tự nhiên, theo thứ tự phong phú từ hầu hết (1) đến ít nhất (8). STT Loại 1 Chlorophyll a 2 Chlorophyll b 3 Chlorophyll c 4 Chlorophyll d 5 Chlorophyll f 6 Protochlorophyll 7 Bacteriochlorophyll 8 Chlorobium chlorophyll 6 do an 1.
Cấu trúc hóa học Chlorophyll có công thức phân tử là C55H70O6N4Mg và cấu trúc 2-formyl- chlorophyll đã được phân tích dựa trên quang học và phổ khối (Müller và cộng sự, 2007). Cấu trúc hoá học của chlorophyll là gần giống hemoglobin ở máu người, cũng gồm 4 nhóm heme gắn với một nguyên tố kim loại. Ở người, nhóm heme gắn với nguyên tố sắt, còn ở thực vật và tảo, nguyên tố magie (Mg) thay thế cho nguyên tố sắt. Người ta còn gọi chlorophyll là máu của thực vật (A.
Cấu trúc hóa học của các dạng chlorophyll được tóm tắt trong Hình 1. Chlorophyll có đầu và đuôi dài (ngoại trừ loại chlorophyll c). Đầu bao gồm một vòng porphyrin hoặc hạt nhân tetrapyrrole, từ đó kéo dài một cái đuôi tạo thành một nhóm 20-carbon gọi là phytol. Đuôi của dạng c ngắn và liên kết với vòng porphyrin từ C17 (Benjamin, 2012).
Sự có mặt của một chuỗi hydroracbon nhánh bên khiến cho phân tử chlorophyll có đặc tính tan trong lipid. Mặt khác, đồng có thể thay thế magie trong công thức phân tử của chlorophyll.