Đặt vấn đề Phẩm màu là chất phụ gia thực phẩm được sử dụng rất nhiều trong chế biến thực phẩm. Là một trong 5 chỉ tiêu đánh giá chất lượng cảm quan thực phẩm và góp phần làm tăng cảm giác ngon miệng, kích thích sự thèm ăn, mặc dù các chất này không hoàn toàn là các thành phần thực phẩm chứa dinh dưỡng. Với các sản phẩm thực phẩm truyền thống, hay món ăn hàng ngày, con người đã biết sử dụng những phẩm màu tự nhiên từ thực vật như quả gấc, lá cẩm, củ nghệ… để chế biến món ăn thêm phần thu hút. Chính do tính chất cảm quan, thu hút thị hiếu người tiêu dùng, nên nhu cầu sử dụng chất màu để làm tăng giá trị cảm quan của thực phẩm đang ngày càng gia tăng.
Chất màu thực phẩm được chia thành hai loại, chất màu tự nhiên và chất màu tổng hợp. Chất màu tổng hợp được sử dụng tương đối phổ biến bởi giá thành thấp, màu sắc phong phú, tuy nhiên, tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây hại đến sức khỏe con người. Khác với chất màu tổng hợp, chất màu tự nhiên là các chất màu có sẵn trong thực vật tự nhiên, không độc, sử dụng chất màu tự nhiên cho thực phẩm có tính ưu việt so với phẩm màu tổng hợp. Chính vì vậy, xu thế nghiên cứu chiết tách chất màu từ thiên nhiên là mối quan tâm của các nhà hóa học thực phẩm, hứa hẹn sẽ mang lại lợi ích kinh tế xã hội của đất nước nói chung và của ngành thực phẩm nói riêng.
Ở Việt Nam, hiện nay, hầu hết các loại chất màu thực phẩm chưa tự sản xuất được, phải nhập khẩu từ nước ngoài. Khi chưa chủ động được về kỹ thuật sản xuất, chất lượng sản phẩm sẽ phải phụ thuộc vào nguồn cung cấp sản phẩm. Theo thống kê của Chi cục quản lý thị trường một số tỉnh như thành phố Hồ Chí Minh, thành phố Hà Nội, thành phố Thái Nguyên, hiện trên thị trường có nhiều các sản phẩm phẩm màu trôi nổi, không rõ nguồn gốc, xuất xứ, giá thành dao động từ 1000 đồng đến 2000 đồng/kg. Theo kết quả n 2 kiểm tra của Sở y tế các tỉnh, trong đó, tại Hà Nội, trên địa bàn thành phố thì 15% số ca ngộ độc do phẩm màu gây ra, trong đó, chỉ có 50% các loại phẩm màu thực phẩm ngoại nhập nằm trong danh mục cho phép của Bộ y tế.
Đa phần các nhóm phẩm màu trôi nổi trên thị trường là các phẩm màu được tổng hợp hóa học như amaranth (đỏ), brilliant blue (xanh), sunset yellow (vàng cam), tartazine (vàng chanh). Các loại màu tổng hợp này thường có độ bền màu cao, với một lượng nhỏ chất màu đã đạt theo yêu cầu mong muốn. Tuy nhiên, các phẩm màu này có thể gây ngộ độc nếu không nguyên chất, hoặc có khả năng bị biến chất trong quá trình chế biến, khó đào thải ra khỏi cơ thể con người nên không được phép dung trong thực phẩm. Nếu lạm dụng các loại phẩm màu này, khi tích lũy lâu dài trong cơ thể, sẽ có hại cho sức khỏe, có thể là một trong các nguyên nhân gây ung thư hoặc có khả năng gây ra các ca ngộ độc cấp tính.
Vì vậy, nghiên cứu cây nhuộm màu thực phẩm và các chất màu từ chúng có ý nghĩa quan trọng đối với sức khỏe cộng đồng và sự phát triển bền vững kinh tế xã hội của đất nước. Nhuộm màu thực phẩm bằng thực vật là tri thức và kinh nghiệm truyền thống lâu đời của các dân tộc Việt Nam, nhất là đồng bào các dân tộc thiểu số. Hơn thế, với phong tục tập quán khác nhau, cư trú trên các vùng lãnh thổ có điều kiện tự nhiên riêng biệt, mỗi dân tộc có kinh nghiệm và tri thức độc đáo mang tính bản địa và văn hóa truyền thống. Màu sắc sử dụng rất phong phú và không thể không kể đến màu từ các loại lá như lá dứa, lá riềng, lá gừng, lá mây, cẩm tím, hoa mật mông, lá sau sau… đã tạo cho các sản phẩm thực phẩm thêm bắt mắt và tăng giá trị cảm quan.
Trên cơ sở nắm vững nhu cầu của thị trường, dựa trên nền tảng văn hóa dân tộc và thực hiện mục đích tạo ra chất màu tự nhiên theo quy mô công nghiệp, nhóm nghiên cứu tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng kiến thức bản địa về cây nhuộm màu vàng trong tách chiết chất màu sử dụng vào nhuộm màu thực phẩm”. Mục đích của đề tài - Sưu tầm và sử dụng kiến thức bản địa về nhuộm màu vàng thực phẩm của đồng bào dân tộc ở một số tỉnh miền núi phía Bắc ứng dụng vào lựa chọn, đánh giá nguyên liệu cho nghiên cứu chất màu vàng thực phẩm. - Nghiên cứu tối ưu các điều kiện chiết tách để nâng cao tỷ lệ thu hồi chất màu vàng thực phẩm. - Bước đầu xây dựng quy trình chiết tách màu vàng thực phẩm từ thực vật bản địa, làm tiền đề nghiên cứu sản xuất chất màu vàng quy mô công nghiệp.
- Bảo tồn và phát triển kiến thức bản địa góp phần bảo tồn tập quán, bản sắc dân tộc và phát triển kinh tế - xã hội. Yêu cầu của đề tài - Sưu tập được kiến thức bản địa ở một số tỉnh miền núi phía Bắc về cây nhuộm màu vàng thực phẩm. - Lựa chọn được nguyên liệu và dung môi chiết phục vụ chiết tách chất màu vàng thực phẩm. - Hoàn thiện được các điều kiện kỹ thuật chiết tách chất màu vàng từ thực vật phục vụ xây dựng quy trình tách chiết chất màu vàng từ thực vật.
- Đề xuất được quy trình chiết tách chất màu vàng thực phẩm từ thực vật. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Tổng quan về nguyên liệu Cho tới nay, đã điều tra phát hiện và ghi nhận 46 loài thực vật bậc cao thuộc 27 họ thực vật được đồng bào các dân tộc thiểu số ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam sử dụng để nhuộm màu thực phẩm [7]. Trong số các loài thực vật đã tìm hiểu, một số loài chỉ được sử dụng trong cộng đồng rất hẹp.
Các loài cây nhuộm màu phổ biến trong hầu hết các dân tộc thiểu số gồm có: - Các cây dùng để nhuộm màu vàng: nghệ vàng, mật mông, dành dành… - Các cây để nhuộm màu đỏ: cẩm, gấc, gỗ vang… - Các cây để nhuộm màu xanh: bồng bồng, lá mây, lá dứa, mơ dây… - Các loại cây dùng để nhuộm màu tím: cẩm tím, mồng tơi… - Các loài cây dùng để nhuộm màu đen: sau sau, núc nác, trám đen… Mặc dù loài cây nhuộm màu được phát hiện không lớn nhưng với kinh nghiệm truyền thống người ta có thể nhuộm thực phẩm thành hầu hết các màu trong tự nhiên. Trong số đó, hiện nay người ta thường sử dụng một số loài thực vật như: nghệ, dành dành, mật mông,… để nhuộm màu vàng thực phẩm. Dành dành Dành dành, có tên khoa học là Gardenia jasminoides thuộc họ Cà phê (Rubiaceae). Cây thuộc loại nhỡ cao hơn 1m, phân cành nhiều.
Lá mọc đối hay mọc vòng 3, lá có hình trái xoan hay bầu dục dài, nhẵn bóng, lá kèm mềm ôm lấy cả cành như bẹ lá. Hoa mọc đơn độc ở đầu cành, màu trắng, rất thơm. Cuống có 6 cạnh hình như cánh. Quả mọng, hình thoi, dài khoảng 1,8cm; đường kính khoảng 0,6cm; màu vàng cam, có 6 sóng dọc màu vàng xanh.
Đỉnh quả có 6 lá đài tồn tại. Cuống ngắn 0,3cm; cũng có 6 sóng dọc màu xanh. Hạt dẹt, màu đỏ, kích thước 3 x 2mm, dính nhau thành một khối [31]. Dành dành là cây của vùng lục địa Đông nam châu Á, mọc hoang ở nhiều nước.
Dân gian hay làm cảnh trước sân nhà hoặc hai bên lối đi, hoa dành dành có mùi thơm nhẹ nhàng dễ chịu. n 5 Quả dành dành chưa các iridoid glycoside: gardosid, shanzhisid, geniposid, acid geniposidid, geniposid, genipingentiobiosid, scandosid methylester, gardenosid [31]. Lá chứa một chất iridoid là cerbinal [31]. Hoa chứa steroid: acid gardenoic B; 2 cycloartan triterpenoid, acid gardenic và acid gardenolic B.
Tinh dầu: benzyl acetat, hydroxycentronenlal và eugenol [31]. Mật mông Mật mông tên khoa học là Buddleia officinalis Maxim, thuộc họ Bọ chó Buddleiaceae. Cây nhỡ, có nhánh non phủ lông đơn, sít nhau, màu hung hay trăng trắng và những lông tuyến. Lá xoan hay thuôn ngọn giáo, dài 5 ÷ 15cm, rộng 1 ÷ 3cm, nhọn hay có mũi ở đầu, nguyên hay có răng, dài 5 ÷ 11cm, rộng 2 ÷ 4cm, nhẵn ở trên, có lông bột ở dưới, dạng màng hay hơi dai.
Hoa trắng, vàng vàng, thành chuỳ ở ngọn thường hẹp, dài 15cm, gồm những xim có cuống, nhiều hoa. Quả nang hoá sừng, thuôn bầu dục, hai lần dài hơn đài. Hoa nở vào tháng 2 ÷ 4, quả vào tháng 5 ÷ 8 [32]. Cây mọc ở Cao Bằng, Lạng Sơn,… trên các núi đá vôi.
Thu hái hoa vào mùa xuân, lúc hoa chưa nở hết mang về phơi khô và được sử dụng dần. Hoa chứa chủ yếu 8 hợp chất flavonoid: acacetin, apigenin, luteolin, neobudofficide, linarin, luteolin-7-O-rutinoside, luteolin-7-O-glucoside và cosmosiin [32]. Nghệ Nghệ còn có tên là uất kim, khương hoàng, safran des Indes. - Tên khoa học Curcuma longa L.
- Thuộc họ Gừng Zingiberaceae. - Ta dùng thân rễ gọi là khương hoàng (Rhizoma Curcumae longae) và rể củ gọi là uất kim (Radix Curcumae longae). Nghệ là một loài cây cao 0,60m đến 1m. Thân rễ thành củ hình tròn hơi dẹt, khi bẻ hoặc cắt ngang có màu vàng cam sậm.
Lá hình trái xoan thon nhọn hai đầu, hai mặt đều nhẵn dài khoảng 45cm, rộng khoảng 18cm. Cuốn lá có bẹ, cụm hoa mọc từ giữa các lá lên, thành hình nón thưa, lá bắc hữu thụ khum n 6 hình máng rộng, đầu tròn màu xanh lục nhạt, lá bắc bất thụ hẹp hơn, màu hơi tím nhạt. Tràng có phiến, cánh hoa ngoài màu xanh lục vàng nhạt, chia thành ba thùy, thùy trên to hơn, phiến cánh hoa trong cũng chia thành ba thùy, hai thùy hai bên đứng và phẳng, thùy dưới hõm thành máng sâu [13]. Thành phần hóa học của củ nghệ vàng gồm có: Chất màu curcumin, tinh dầu nghệ dễ bay hơi, chất xơ, chất khoáng, protein, chất béo, nước… [25].
Tổng quan về chất màu 2.1 Định nghĩa Chất màu thực phẩm là loại hợp chất được sử dụng trong lương thực thực phẩm, được tổng hợp, phân loại thông qua nguồn gốc hoặc phương pháp điều chế [8]. Phân loại Tuỳ theo nguồn gốc và phương pháp điều chế người ta phân ra phẩm màu làm các loại sau: 2.Chất màu tổng hợp Các chất màu nhân tạo được tổng hợp từ các hợp chất hóa học khác nhau. Chúng có ưu điểm là màu sắc đa dạng, bền màu trong quá trình chế biến. Sử dụng trong phạm vi tương đối hẹp, thường sử dụng trong sản xuất các thứ nước uống (trừ rượu), sản xuất kẹo, đồ hộp.