Đề tài Chất đắng từ rau trái

Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Báo cáo môn công nghệ chế biến rau trái Đề tài : CHẤT ĐẮNG TỪ RAU TRÁI GVHD : ThS. Tôn Nữ Minh Nguyệt SVTH : HC07TP Năm học 2010 - 2011 MỤC LỤC I.Phân loại chất đắng 1 II.Cụ thể từng nhóm chất 1 1..Nhóm Glucoside 1 1.1.Định nghĩa 1 1.2Phân loại 1 2.Nhóm Akaloid 8 2.1.Định nghĩa 8 2.2.Phân loại 9 2.3.Một số chất tiêu biểu 13 2.3.1.Trái có múi 13 2.3.2.Mướp đắng 20 2.3.3.Khoai tây 23 2.4.Chất đắng khác : Hoa houblon 25 III Tài liệu tham khảo ………………………………………………………………………26 MỤC LỤC HÌNH Hình1.1 : Hoa houblon 1 Hình 1.2 : Cây Nha Đam 2 Hình 1.3 : Qủa Berryberry 2 Hình 1.4 : CTPT Arbutin 2 Hình 1.5 Công thức cấu tạo của Salicin 3 Hình 1.6 Cây mù tạt đen 3 Hình 1.7 Công thức cấu tạo của Sinigrin 3 Hình 1.8 Công thức cấu tạo của Sinalbin 4 Hình 1.9 Công thức cấu tạo của Rutin 4 Hình 1.10 Công thức cấu tạo của Quercitrin 5 Hình 1.11 Cây mao địa hoàng 6 Hình 1.12 Công thức của Diogin 6 Hình 1.13 Công thức của Terpen 6 Hình 1.14 Công thức của amydalin 7 Hình 1.15 Trái Cherry 7 Hình 1.16 Công thức của Duhurrin 7 Hình 1.17 Công thức của Linamarin 8 Hình 1.18 Công thức của Lostaustalin 8 Hình 2.1 Bưởi 13 Hình 2.2 Cam 13 Hình 2.3 CTHH naringin 14 Hình 2.4 CTHH limonin 14 Hình 2.5 Trái cam 15 Hình 2.6 Nguyên lý lọc UF 16 Hình 2.7 Mô hình kết hợp lọc UF 16 Hình 2.8 Kết quả phân tích HPLC 17 Hình 2.9 Dung môi 18 Hình 2.10 So sánh 2 dung môi 20 Hình 2.11 Trái mướp đắng 21 Hình 2.12 Charatin 22 Hình 2.13 CTHH của zeatin riboside 22 Hình 2.14 CTHH Vicine 22 Hình 2.15 Trà 23 Hình 2.16 Nước giải khát 23 Hình 2.17 Khoai tây 23 Hình 2.18 CTHH Solanine 24 Hình 2.19 CTHH của Chocanine 24 Hình 2.20 Hạnh nhân 25 Hình 2.21 Amygdalin 25 Hình 2.22 Hoa huplon 25 Hình 2.23 CTCT Humulon cùng các đồng phân R = - OH 27 Hình 2.24 CTCT Humulon cùng các đồng phân R = - CH=CHCH(CH2)2 27 Hình 2.25 Bia 28 MỤC LỤC BẢNG Bảng2.1 CTHH alkaloid ………………………………………………………………………….9 Bảng 2.2 CTHH alkaloid ………………………………………………………............................9 Bảng 2.3 CTHH alkaloid……………………………………………………………………........10 Bảng 2.4 CTHH alkaloid…………………………………………………………………………10 Bảng 2.5 CTHH alkaloid………………………………………………………………………...10 Bảng 2.6 CTHH alkaloid…………………………………………………………........................11 Bảng 2.7 CTHH alkaloid…………………………………………………………………………11 Bảng 2.8 CTHH alkaloid………………………………………………………………………...11 Bảng 2.9 CTHH alkaloid…………………………………………………………………………12 Bảng2.10CTHHalkaloid…………………………………………………………………………12 Bảng 2.11 CTHH alkaloid………………………………………………………………………..12 Bảng 2.12 CTHH alkaloid………………………………………………………………………..12 Bảng 2.13 Hàm lượng limonin và nomilin trong một số giống cam (mg/g chất khô)……………………………………………………………………………………………….15 Bảng 2.14 Kết quả so sánh trước và sau khi khử đắng………………………………………….17 Bảng 2.15 : kết qủa thí nghiệm…………………………………………………………………..18 Bảng 2.16 kết quả so với mẫu kiểm chứng……………………………………………………....19 Bảng 2.17 : Thành phần trái mướp đắng…………………………………………………………20 Bảng 2.18 : Thành phần chất đắng trong 100g………………………………………………….22 Bảng 2.19 : thành phần hóa học trung bình………………………………………………......25 Phân loại chất đắng: gồm 3 nhóm như sau Nhóm hợp chất Glycoside Nhóm hợp chất Alkaloid Một số chất đắng khác Cụ thể từng nhóm chất: Nhóm Glycoside : Định nghĩa : Glycoside là chất tạo bởi đường và các chất phi đường (aglycone) như: rượu, acid, aldehyde, phenol, tannin… - Glycoside tạo mùi thơm đặc trưng và tạo vị đắng - Có vai trò bảo vệ vì thủy phân tạo một số chất kháng khuẩn - Tập trung ở vỏ và hạt - Hòa tan trong nước - Bị phân hủy một phần khi gia nhiệt - Nếu bảo quản không tốt, glycoside có thể chuyển vào mô nạc hay hay dịch bào và gây đắng cho sản phẩm. - Có lợi: vị đắng của hoa Houblon - Bất lợi: gây vị đắng không mong muốn, có thể gây độc. Hình1.1 : Hoa houblon[3] Hình 1.1 Hoa huplon Phân loại: Glycoside có thể được phân loại dựa trên nhóm glycone, aglycone hay loại liên kết glycoside: Dựa vào bản chất hóa học của nhóm glycone: - Nếu nhóm glycone là glucose ta có hợp chất glucoside - Nếu nhóm glycone là fructose ta có hợp chất fructoside - Nếu nhóm glycone là galactose ta có hợp chất galactoside Dựa vào bản chất liên kết glycoside : dựa vào nhóm –OH trong phân tử đường mà chia glycoside làm α- glycoside và β- glycoside. Ví dụ : Dựa vào bản chất hóa của nhóm aglycone : có thể phân chia glycoside thành các nhóm chính sau : - Nhóm anthraquinone glycoside : có nhiều trong lá cây keo, lá cây lô hội (Nha đam), lá cây đại hoàng có dược tính làm nhuận tràng. Các anthraquinone còn là các chất màu được sử dụng trong công nghiệp nhuộm, dược và thực phẩm. Hình 1.2 : Cây Nha Đam[3] - Nhóm phenolic glycoside : ví dụ arbutin tìm thấy trong trái cây bearberry là một chất có tính chất kháng khuẩn cao. nó ức chế tyrosinase và do đó ngăn ngừa sự hình thành của melanin. Arbutin cũng được tìm thấy trong lúa mì,vỏ quả lê. Hình 1.3 : Qủa Berryberry[3] Arbutin: Hình 1.4 : CTPT Arbutin[1] + Tên IUPAC: ( 2R,3S,4S,5R,6S )-2-Hydroxymethyl-6- (4-hydroxyphenoxy)oxane-3,4,5-triol + Tên khác: Arbutoside, Hydroquinone β-D-glucopyranoside (C 12 H 16 O 7 ) + Khối lượng phân tử : 272.25 g/mol + Điểm nóng chảy : 199.5 °C -Nhóm alcoholic glycoside : một ví dụ cho các glycoside thuộc nhóm này là salicin tìm thấy trong các cây thuộc họ dương liễu (salix). Trong cơ thể người, sacilin bị biến đổi tạo thành salicylic acid, là một chất rất gần với aspirin có tác dụng giảm đau, hạ nhiệt và kháng viêm. Salicin Hình 1.5 Công thức cấu tạo của Salicin[3] + Tên IUPAC: (2 R ,3 S ,4 S ,5 R ,6 S )-2-(Hydroxymethyl)-6-[2-hydroxymethyl)phenoxy]oxane-3, 4,5-triol + Tên khác: Salicoside; 2 - (hydroxymethyl) phenyl -β- D -glucopyranoside + Công thức phân tử: C 13 H 18 O 7 + Khối lượng phân tử: 286.28 g mol −1 + Điểm nóng chảy : 197-200 °C - Nhóm thioglycosides glycoside:  là glycoside trong công thức phân tử có chứa nhóm sulhde. Ví dụ, sinigrin, tìm thấy trong mù tạt đen (black mustard), và sinalbin, tìm thấy trong mù tạt trắng (white mustard). Hình 1.6 Cây mù tạt đen[3] Sinigrin được tìm thấy trong một số cây thuộc họ cải bắp (Brassica). Hình 1.7 Công thức cấu tạo của Sinigrin[1] + Tên IUPAC : potassium [(E)-1-[(2S,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]sulfanylbut-3-enylideneamino] sulfate kali + Công thức phân tử: C 10 H 16 KNO 9 S 2 + Khối lượng phân tử: 397.46 g/mol Sinalbin là glucosinolate tìm thấy trong các hạt mù tạt trắng, alba Sinapis, và trong nhiều loài thực vật hoang dã. Hình 1.8 Công thức cấu tạo của Sinalbin[1] + Tên IUPAC :[(2 S, 3 R, 4 S, 5 S, 6 R) -3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl) oxan-2-YL] 2 - (4-hydroxyphenyl) - N-sulfooxyethanimidothioate. + Công thức phân tử C 14 H 19 NO 10 S 2 + Khối lượng phân tử 425.43 g mol −1 -Nhóm flavanoid glycoside :có nhóm aglycone là một flavanoid. Đây là một nhóm glycoside rất lớn và chứa nhiều hợp chất ; ví dụ apiin, hesperidin (tìm thấy trong trái cây thuộc nhóm citrus), rutin, quercetin và silymarin. Nhóm các glycoside này có tính chống oxi hóa cao và chống vỡ mao mạch, tạo ra vị đắng cho rau trái… Rutin còn được gọi là rutoside, sophorin…được tìm thấy trong kiều mạch, lá và cuống lá cây Rheum và măng tây. Đặc biệt, nó cũng được tìm thấy trong các loại trái cây có múi như : cam, bưởi, chanh…Tên của nó xuất phát từ tên Ruta graveolens, một loại cây có chứa rutin. Nó đôi khi được gọi là vitamin P, mặc dù không hoàn toàn là một vitamin. Rutin là glycoside giữa nhóm flavonol quercetin và Disacarit rutinose. Nó có thể được tạo ra bằng cách liên kết một Disacarit vào nhóm hydroxyl của Quercetin. Hình 1.9 Công thức cấu tạo của Rutin[1] + Tên IUPAC: 2 - (3,4-dihydroxyphenyl) -5,7-dihydroxy-3-([(2 S, 3 R, 4 S, 5 S, 6 R) -3,4,5-trihydroxy-6-(([ (2 R, 3 R, 4 R, 5 R, 6 S) -3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-YL] oxy) methyl) oxan-2-YL] oxy) -4 H-chromen -4-one. + Tên khác: rutoside, Phytomelin, Sophorin, Birutan, Eldrin… + Công thức phân tử: C 27 H 30 O 16 + Khối lượng phân tử 610.517 g/mol + Điểm nóng chảy : 242 °C -Tính chất: Nó có thể kết hợp với các cation,cung cấp chất dinh dưỡng từ đất đến các tế bào trong cây. Ở người, nó gắn với các ion Fe 2+ , ngăn chặn nó liên kết với hydrogen peroxide, mà nếu không sẽ tạo ra phản ứng tạo gốc tự do, làm tổn hại tế bào. Đây là cũng là một chất chống oxi hóa và là một chất ức chế, do đó đóng vai trò trong việc ức chế một số bệnh ung thư. - Ứng dụng: + Rutin ức chế sự kết hợp của tiểu cầu, cũng như làm giảm tính thấm mao mạch, làm cho máu loãng hơn và cải thiện sự lưu thong máu. + Rutin ức chế aldose reductase hoạt động, nó là một enzyme thường có trong mắt và các nơi khác trong cơ thể. Nó giúp chuyển glucose thành sorbitol. + Rutin có thể làm giảm khả năng gây độc của oxi hóa cholesterol LDL và giảm nguy cơ bệnh tim. + Rutin cũng là một chất chống oxi hóa rất mạnh. Quercitrin là một glycoside hình thành từ các flavonoid quercetin và các đường deoxy rhamnose Hình 1.10 Công thức cấu tạo của Quercitrin[1] +Tên IUPAC: 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-5,7- dihydroxy-3-[ [(2 S ,3 R ,4 R ,5 R ,6 S )- 3,4,5-trihydroxy-6-methyl-2- tetrahydropyranyl]oxy]-4-chromenone + Công thức phân tử: C 21 H 20 O 11 + Khối lượng phân tử: 448.38 g/mol - Nhóm steroidal glycoside hay cardiac glycoside: là glycoside chứa aglycone là một steroidal. Các glycoside được tìm thấy trong các thực vật thuộc giống Mao địa hoàng (Digitalis), hành biển (Scilla) và trophanthus, đây là các chất có hoạt tính trợ tim, chống các chứng bệnh loạn nhịp tim. Digoxin được chiết xuất từ cây mao địa hoàng (Digitalis spp.). Nó được sử dụng rộng rãi trong điều trị các tình trạng tim khác nhau, và có hai tác động riêng biệt lên tim. Hình 1.11 Cây mao địa hoàng[3] Hình 1.12 :CTPT của Digoxin[1] +Tên IUPAC: 3-((O-2,6-dideoxy-β-D-ribo-hexopyranosyl-(1-4)-O-2,6-dideoxy-β-D-ribo-hexopyranosyl-(1-4)-2,6-dideoxy-β-D-ribo-hexopyranosyl)oxy)-12,14-dihydroxy-,(3β,5β,12β)-card-20(22)-enolide. + Công thức phân tử: C41H64O14 + Phân tử lượng: 780.943 g + Độ tan trong nước : 64,8mg/L ở 25 °C + Điểm nóng chảy ở 249 °C. - Nhóm saponins : saponin glycoside được tạo bởi đường và sapogenin. Dựa vào bản chất hóa học của sapogenin người ta chia saponin thành hai loại là saponin trung tính và saponin acid. Saponin btrung tính được tạo thành từ steroid và saponin acid tạo thành từ triterpenoid. Các hợp chất saponin có tác dụng tạo ra bọt bền khi lắc với nước. Saponin glycoside được tìm thấy trong cam thảo…Dược tính của của các hợp chất này là khả năng long đờm. - Nhóm coumarin glycoside là glycoside chứa aglycone là coumarin. Ví dụ, apterin là một chất có tác dụng làm giản nở động mạch vành và phá vỡ các khối canxi trong mạch máu. Hình 1.13 CTCT của Apterin[3] Tên IUPAC: (8 S, ngày 9 R)-9-hydroxy-8-[2 - [2 S, 3 R, 4 S, 5 S, 6 R) -3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)-2 oxan -YL]] oxypropan-2-YL -8,9-dihydrofuro [2,3 -] chromen h-2-one Công thức phân tử: C 20 H 24 O Khối lượng phân tử: 424.399 g/mol -Nhóm Cyanogenic glycoside: là glycoside mà aglycone có chứa nhóm cyanide, và có thể giải phóng hợp chất độc hydrogen cyanide dưới xúc tác của một vài loại enzim. Một ví dụ trong các hợp chất nhóm này là amygdalin từ hạnh nhân. Cyanogenic glycoside cũng có thể tìm thấy trong trái cây họ hoa hồng như cherry, táo tây, mận, mơ, đào, rasberry. Măng và khoai mì cũng có chứa các glucosie thuộc nhóm này. Dhurrin , linamarin , lotaustralin , và prunasin cũng được phân loại là cyanogenic glycosides Hình 1.14 CTCT của Amygdalin[3] Hình 1.15 Trái Cherry[3] + Tên IUPAC : [(6- O -β- D -glucopyranosyl-β- D -glucopyranosyl)oxy](phenyl)acetonitrile + Công thức phân tử: C 20 H 27 NO 11 + Khối lượng phân tử: 457.43 g mol −1 Dhurrin Hình 1.16 CTCT của Dhurrin[3] + Tên IUPAC: (2 S )-2-(4-Hydroxyphenyl)-2-[[(2 R ,3 R ,4 S ,5 S ,6 R )-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)-2-tetrahydropyranyl]oxy]acetonitrile + Công thức phân tử: C 14 H 17 NO 7 + Khối lượng phân tử: 311.29 g/mol Linamarin là một cyanogenic glucozit tìm thấy trong lá và rễ của cây trồng như sắn , đậu lima , và lanh. Hình 1.17 CTCT của Linamarin[3] + Tên IUPAC: 2-methyl-2-[(2 S ,3 R ,4 S ,5 S ,6 R )-3,4,5-trihydroxy-6- (hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxy-propanenitrile + Tên khác: Phaseolunatin + Công thức phân tử: C 10 H 17 NO 6 + Khối lượng phân tử: 247.25 g mol −1 + Điểm nóng chảy : 143–144 °C Lotaustralin là một cyanogenic glycoside được tìm thấy với số lượng nhỏ trong sắn, đậu lima,.. Lotaustralin là glucozit của methyl ethyl ketone cyanohydrin và có cấu trúc liên quan đến linamarin , các glucozit cyanohydrin acetone cũng được tìm thấy trong các cây này. Cả hai lotaustralin và linamarin có thể được thủy phân bởi các enzyme linamarase để hình thành glucose và tiền thân của các hợp chất độc hydrogen cyanide . Hình 1.18 CTCT của Lotaustralin[3] + Tên IUPAC: (2 R )-2-methyl-2-{[(2 S ,3 R ,4 S ,5 S ,6 R )-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2 H -pyran-2-yl]oxy}butanenitrile + Công thức phân tử: C 11 H 19 NO 6 + Khối lượng phân tử: 261.27 g mol −1 + Điểm nóng chảy :139 °C Nhóm Alkaloid: Định nghĩa : Alkaloid là hợp chất có chứa N trong phân tử và có hoạt tính dược học đối với người và động vật. Tên gọi alkaloid bắt nguồn từ alkaline, một từ để chỉ các bazơ nitơ – tức là các chất có chứa nhóm amin. Alkaloid là chất trao đổi bậc hai không chỉ có trong thực vật mà còn có trong cả động vật và vi sinh vật. Dạng alkaloid thường gặp nhất là dạng dẫn suất từ các amino acid. Đăc biệt các ankaloid thuộc nhóm pyrazoles có chứa 2 nguyên tử hydro trong cấu trúc mạch vòng không tìm thấy trong thiên nhiên mà là chất tổng hợp. Đối với con người nhiều ankaloid có độc tính ( như strychnine hay coniine), nhưng một số khác trong trường hợp sử dụng liều lượng thích hợp thì lại có tác dụng chữa bệnh như giảm đau, gây tê, gây mê, cá biệt gây nghiện như morphine và codeine. Hầu hết các ankaloid có vị rất đắng. Có thể trích ly các hợp chất alkaloid bằng các acid như hydrochloric hay sulfuric acid, đôi khi cả acid hữu cơ như maleic acid và citric acid. Thường người ta phân loại các ankaloid dựa trên các tiền chất hay con đường chuyển hóa tạo ra chúng. Một cách phân loại khác là dựa vào nguồn gốc loại động thực vật trích ly ra alkaloid. Nếu dựa vào các tiền chất tạo ra alkaloid, thì ta có thể chia làm các loại sau: Từ hợp chất ban đầu là pyridine tạo ra các alkaloid như piperine, coniine, trigonelline, arecaidine, guvacine, pilocarpine, cytisine, nicotine, sparteine, pelletierine. Piperine có trong tiêu đen, trigoneline tìm thấy trong cà phê, là chất giúp ngăn ngừa bệnh sâu răng nhờ tiêu diệt các vi khuẩn bacteria streptococcus mutans bám trên răng. Bảng 2.1 CTHH alkaloid[4] Pyridine Piperine Coniine Trigonelline Từ hợp chất ban đầu là pyrrolidine tạo ra các alkaloid như hygrine, cuscohygrine, nicotine. Hygrine có trong lá cây coca, cuscohygrine có trong cây coca và các thực vật họ Solanaceae như cà độc dược, cà dược, loa kèn. Cuscohygrine thường xuất hiện kèm với các alkaloid có tác dụng mạnh như atropine hay cocaine. Nicotine thường được tìm thấy trong các họ cà dược (Solanacea) như thuốc lá, cà chua, khoai tây, cà tím và tiêu xanh. Lá thuốc lá chứa khoảng 0,3 – 5% lượng chất khô là nicotine. Đây là một chất độc kích thích thần kinh và có khả năng tiêu diệt côn trùng. Nicotine cũng có tác dụng làm giảm đau. Bảng 2.2 CTHH alkaloid [4] Pyrrolidine Hygrine Cuscohygrine Nicotine Từ hợp chất ban đầu là tropane tạo ra các alkaloid như atropine, cocaine, ecgonine, scopolamine. Atropine và scopolamine chứa trong cây họ cà dược như kỳ nham, cà độc dược. Cocaine, ecgonine chứa nhiều trong lá coca. Các chất này có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương, tạo cảm giác hưng phấn. Bảng 2.3 CTHH alkaloid[4] Tropane Atropine Cocaine Từ hợp chất ban đầu là quinoline tạo ra các ankaloid như quinine, quinidine, dihydroquinine, strychnine, brucine, veratrine, cevadine. Quinine được trích từ vỏ cây canh kina ở Nam Mỹ và có tác dụng chữa sốt rét. Bảng 2.4 CTHH alkaloid[4] Quinoline Quinine Quinidine Từ hợp chất ban đầu là isoquinoline tạo ra các alkaloid như morphine, codein, thebaine, papaverine, narcotine, sanguinarine, narceine, hydrastine, berberine. Các chất này đều có khả năng gây nghiện. Bảng 2.5 CTHH alkaloid[4] Morphine Codein Từ hợp chất ban đầu là phenethylamine tạo ra các alkaloid như mescaline, epherine Bảng 2.6 CTHH alkaloid[4] mescaline epherine Từ hợp chất ban đầu là indole tạo thành các alkaloid chia thành ba nhóm nhỏ là: Tryptamine: dimethyltryptamine (DMT), NMT, psilocybin, serotonin Bảng 2.7 CTHH alkaloid[4] Tryptamine Serotonin Ergoline là các ergot alkaloid ( ergine, ergotamine, lysergic acid,...)\ Bảng 2.8 CTHH alkaloid[4] Ergoline Ergine Beta – carbolines: harmine, yohimbine, reserpine, emetine. Bảng 2.9 CTHH alkaloid[4] Beta – carbolines Harmine Từ hợp chất ban đầu là purine tạo ra các alkaloid được gọi là các xanthine như caffeine, theobromine,theophylline là một số chất có tác dụng gây nghiện, kích thích thần kinh nhẹ, được con người sử dụng nhiều thông qua các sản phẩm chế biến từ trà, cà phê, ca cao,... Bảng 2.10 CTHH alkaloid[4] Purine Caffeine Từ hợp chất ban đầu là terpenoid tạo ra các alkaloid chia làm hai nhóm nhỏ là: Aconite alkaloid: Aconitine là chất độc ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương. Steroids: Solanine trong khoai tây nảy mầm, samandarin Bảng 2.11 CTHH alkaloid[4] Aconitine Solanine Từ hợp chất ban đầu là betaine (hợp chất ammonium bậc bốn) tạo ra các alkaloid như muscarine có trong nấm, choline có nhiều trong rau cải iceberg, đậu phộng và bông cải. Bảng 2.12 CTHH alkaloid[4] Betaine Muscarine Một số chất tiêu biểu : Trái có múi (citrus) : Các chất đắng chính trong trái: Narginin, Limonin, Hespiridin, Nomilin,... Hình 2.1 Trái b ưởi [3] Hình 2.2 Trái cam [3] 2.3.1.1 Naringin: Naringin là một flavanoid glycoside, chứa nhiều trong cùi và thịt trái họ có múi như cam, chanh, quýt,bưởi,… a.Tính chất : Hình 2.3 CTHH Naringin[1] Công thức phân tử :C27H32O14 Khối lượng phân tử :580,54 g/mol Nhiệt độ nóng chảy :166 ° C b.Tác dụng Chống oxy hóa và chống nấm, có thể giúp ngăn ngừa ung thư và xơ vữa động mạch. Điều phối các chất dinh dưỡng làm tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng. Cần lưu ý chất này cản trở hoạt động enzyme trong ruột, và do đó có thể ức chế sự phân hủy của một số loại thuốc. c. Ứng dụng Naringin được sử dụng là chất tạo vị đắng trong đồ uống tăng lực, chocolate đắng, kem,… 2.3.1.2 Limonin (17-β-D-Glucopyranoside) Chủ yếu có trong các loại trái có múi, đặc biệt là cam, bưởi. Trong điều kiện bình thường không có vị đắng. Khi cấu trúc tế bào bị phá hủy( lạnh đông, chà ép) hoặc khi thối rữa limonin và acid citric kết hợp với nhau tạo thành hợp chất có vị đắng. Hình2.4 : CTHH Limonin[1] Công thức phân tử: C26H30O8 Khối lượng phân tử: 470,52 g / mol b. Tác dụng: Có tác dụng chống ung thư Làm giảm cholesterol c. Ứng dụng: Trong mỹ phẩm Trong thực phẩm Bảng 2.13 Hàm lượng limonin và nomilin trong một số giống cam (mg/g chất khô)[3] Flavedo Albedo Juicy vesicle O. changshanensis 0.835 1.21 0.197 O. reticulata 1.35 0.369 0.164 O. grandis 0.0067 0.0037 0.168 0. unshiu 0.472 0.784 0.068 Hình 2.5 : Cấu tạo trái cam[3] Khử đắng sản phẩm nước ép quả có múi: Giới thiệu: Trong hầu hết các quả có múi, điển hình là bưởi chứa nhiều chất đắng thuộc nhóm Flavanone glycosides như: Naringin, Neohesperidin, Limonine…Trong đó, Limonin và Naringin là hai chất gây ra vị đắng chủ yếu trong các sản phẩm đi từ trái có múi, đây là vấn đề chính ảnh hưởng đến việc sản xuất các sản phẩm này để có thể tiêu thụ trên thị trường. Vì vậy, nhiều phương pháp khử đắng đã được đề ra như: sử dụng enzyme Naringinase để khử Naringin, biện pháp kết hợp siêu lọc (lọc UF) và hấp thụ…Trong đó, biện pháp thứ hai đem lại hiệu quả kinh tế cao nên được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Phương pháp: Nguyên lý của quá trình siêu lọc là tách dòng nguyên liệu ban đều ra làm 2 dòng: - Phần dịch lọc chủ yếu chứa: nước, chất rắn hòa tan có kích thước nhỏ, polyphenone, chất đắng… - Dòng còn lại là dòng Retentate chứa các cấu tử kích thước lớn không qua được lưới lọc như: thịt quả, pectin, … Hình 2.6 : Nguyên lý quá trình lọc UF[3] Trong công nghiệp người ta thường kết hợp qua nhiều lớp lọc UF để đạt được 2 dòng có lưu lượng thích hợp rồi sau đó cho qua 2 cột hấp thụ trao đổi ion để loại bỏ chất đắng và thu được sản phẩm có hàm lượng chất đắng thấp. Hình 2.7 : Mô hình kết hợp lọc UF và hấp thụ trong công nghiệp[3] Dòng nguyên liệu ban đầu có: lưu lượng là 50 galon/phút, nồng độ Limonin là 50 ppm, chất khô khoảng 6%. Sau khi qua lớp lọc thứ nhất tách ra 2 dòng: Phần dịch lọc với lưu lượng 20 galon/phút, nồng độ Limonin vẫn là 50ppm Dòng Retentate lưu lượng là 30 galon/phút, hàm lượng chất khô tăng lên 10% Sau khi qua lớp lọc thứ hai: Phần dịch lọc với lưu lượng 15 galon/phút, nồng độ Limonin vẫn là 50ppm được trộn vào với dòng dịch lọc của lớp lọc thứ nhất Dòng Retentate lưu lượng là 15 galon/phút, hàm lượng chất khô tăng lên 20% Sauk hi qua lớp lọc thứ ba: Phần dịch lọc với lưu lượng 10 galon/phút, nồng độ Limonin vẫn là 50ppm được trộn vào với dòng dịch lọc của hai lớp lọc trước Dòng Retentate lưu lượng là 5 galon/phút, hàm lượng chất khô tăng lên 60% Sau khi qua ba lớp lọc: phần dịch lọc (lưu lượng là 45 galon/phút, nồng độ Limonin 50ppm) được dẫn qua 2 cột trao đổi ion, Limonin bị giữ lại cột nên không còn Limonin trong phần dịch lọc sẽ được trộn trở lại với dòng Retentate cuối => Thu được sản phẩm cuối cùng nồng độ Limonin giảm xuống còn 5ppm. Kết quả và nhận xét: Kết quả với nước bưởi ép thu được sau quá trình khử đắng: đem sản phẩm qua khử đắng phân tích sắc kí lỏng cao áp (HPLC) thu được như sau: Hình 2.8 : Kết quả phân tích HPLC [3] Kết quả phân tích trong vùng quang phổ 200 – 450nm, trong đó các hợp chất đắng hấp thu chủ yếu ở bước sóng 280nm, còn hợp chất phenolic thì hấp thu ở bước sóng 325nm. So sánh mẫu đối chứng với mẫu sau khi khử đắng ta thấy hàm lượng chất đắng giảm đi rõ rệt Bảng 2.14 Kết quả so sánh trước và sau khi khử đắng[3] Qua bảng trên ta thấy sau khi khử đắng thì các chất đắng hầu như bị khử hoàn toàn, còn các chất dinh dưỡng khác hầu như không thay đổi, chỉ có hàm lượng vitamin C bị giảm chút ít so với không khử đắng. Ngoài ra, thì màu sắc của sản phẩm sau khi khử đắng cũng được đảm bảo, giá trị cảm quan thì được cải thiện do chất đắng bị loại bỏ nên làm giảm vị đắng của sản phẩm. Trích ly Limonin từ quả Cam: Giới thiệu: Limonin là hợp chất có hoạt tính sinh học, vì vậy có rất nhiều nghiên cứu để thu Limonin từ trái có múi nói chung và trái cam nói riêng. Trong số rất nhiều những nghiên cứu thì phương pháp trích ly sử dụng dung môi sodium salicylate (Na-Sal) hoặc sodium cumene sulphonate (Na-CuS) có tính khả thi và mang lại hiệu quả cao. Phương pháp: -Nguyên liệu: Ở đây chúng ta tiến hành trích ly thu Limonin từ vỏ và hạt Cam vì đây là những phần chứa nhiều Limonin và được tận dụng từ quá trình sản xuất các loại sản phẩm từ Cam. -Dung môi: sử dụng môi là sodium salicylate (Na-Sal) hoặc sodium cumene sulphonate (Na-CuS) Hình 2.9 CTCT của Dung môi[3] -Nguyên tắc: Bản chất của dung môi này là có một đầu ưa nước và kỵ nước, sau khi hòa tan nguyên liệu vào dung môi thì Limonin sẽ hòa tan vào dung môi do phản ứng ở đầu kỵ nước, sau đó phần dịch chiết được pha loãng bằng nước để tách Limonin ra khỏi dung môi. Cách tiến hành: Nguyên liệu thô sẽ được nghiền nhỏ, sau đó được cho vào thiết bị trích ly, ở đây chúng ta cố định thời gian trích ly là 6h. Thay đổi các thông số khác để tìm ra các điều kiện tối ưu của quá trình trích ly, dịch trích sau đó được pha loãng dưới nồng độ tối thiểu của dung môi để thu hồi lại Limonin, nồng độ tối thiểu của Na – Sal là 0.65 M và của Na – CuS là 0.1 M. Kết quả và nhận xét: Lần lượt thay đổi các thông số đầu vào: Nồng độ dung môi, nhiệt độ trích ly và % nguyên liệu đầu vào, ta thu được kết quả như sau: Bảng 2.15 : kết qủa thí nghiệm[3] Dựa vào bảng kết quả ta thấy: ở cả hai loại dung môi để thu được lượng Limonin cao nhất là ở cùng chế độ: Nồng độ dung môi là 2M, nhiệt độ trích ly là 450C, % nguyên liệu đầu vào là 10%. Hình 2.10 So sánh 2 dung môi đối với việc trích ly[3] Dựa vào đồ thị ta thấy cùng thời gian trích ly thì hàm lượng Limonin thu được khi sử dụng dung môi Na – CuS cao hơn dung môi Na – Sal. B ảng 2.16 kết quả so với mẫu kiểm chứng[3] Ứng dụng ; Limonin là chất có hoạt tính sinh học. Nó được dùng bổ sung vào các thực phẩm, dược phẩm. 2.3.2 Mướp đắng (bitter melon) : Tên khoa học: Momordica charantia Hình 2.11 : Trái mướp đắng[3] Bảng 2.17 : Thành phần trái mướp đắng[3] Thành phần Hàm lượng (mg) Momordicine I 50 Momordicoside K 0.02 Momordicoside L 3.6 Charatine 35 Vicine 50 Zeatin riboside - Momordicine II (lá) 70 Momordicine II (lá) 120 M ột số chất tiêu biểu trong MƯỚP ĐẮNG: 2.3.2.1 Charatin : Charantin bao gồm một hỗn hợp của beta-sitosterol-beta-glucozit-D và 5,25 glycoside stigmadien-3-beta-ol Hình 2.12 : CTHH Charatin[3] 2.3.2.2 Zeatin riboside : Solanine ở dạng tinh thể màu trắng Công thức phân tử: C15H21N5O5 Nhiệt độ nóng chảy: 179-180 ºC Ít tan trong nước Hình 2.13 : CTHH zeatin riboside[3] 2.3.2.3 Vicine : Hình 2.14 : Vicine[3] 2.3.2.4 Ứng dụng: Mướp đắng được sử dụng là một bài thuốc gia truyền. Vị đắng kích thích tiêu hóa. Hữu ích cho việc điều trị bệnh sốt rét và tiểu đường Hình 2.15 :Trà [3] Hình2.16: nước giải khát[3] 2.3.3 Khoai tây : Hình 2.17 : Khoai t ây [3] Tên khoa học: Solanum tuberosum Có thể ở trong bất kỳ phần nào của cây trồng (lá, hoa, quả, củ) Đặc biệt, lượng solanine tăng lên rất nhiều trong khoai tây đã nảy mầm Bảng 2.18 : Thành phần chất đắng trong 100g[3] Thành phần Hàm lượng (mg) Alkaloid 9 Chaconine 0.3-0.63 Solanine 0.05-0.65 2.3.3.1 Solanine : Solanine ở dạng tinh thể màu trắng Công thức phân tử: C45H73NO15 Nhiệt độ nóng chảy: 271-273°C Độ tan: 1.308 mg/l (25°C) Hình 2.18 : CTHH Solanine [1] 2.3.3.2 Chocanine: Công thức phân tử: C45H73NO14 Nhiệt độ nóng chảy: 243°C Độ tan: 1.308 mg/l (25°C) Hình 2.19 : CTHH Chocanine[1] Tính chất : Là 1 hợp chất rất bền nhiệt, quá trình nấu không thể phá hủy được solanine, chaconine Là 1 chất độc. Do đó không nên sử dụng khoai tây đã nảy mầm hoặc có vỏ đã chuyển màu xanh 2.3.3.3 Amygdalin : Là glycoside có trong hạt mơ, đào (2 – 3%), hạnh nhân đắng (2,5 – 3%),mận (0.95%). Amygdalin có vị đắng Hình 2.20 : Hạnh nhân đắng[3] a) Tính chất Công thức phân tử: C20H27NO11 Khối lượng phân tử: 457.43 g.mol −1 Hình 2.21 : CTHH Amygdalin [1] b) Tác dụng Một trong những sản phẩm trao đổi chất của Amygdalin là Hydrogen cyanide HCN – là chất độc. Enzyme xúc tác cho phản ứng tạo HCN là Beta-glucosidase, hiện diện trong ruột người và có trong nhiều loại thực phẩm. 2.4 Hoa Houblon: Hình2.22 : Hoa huplon [2] Bảng 2.19 : thành phần hóa học trung bình[2] Thành phần Tỷ lệ (%) Thành phần Tỷ lệ (%) Nước 10,0 Axit amin 0,1 Tổng chất đắng ( a ~ 4,5 ; b ~ 9; g ~ 1,5 ) 15,0 Protein (N x 6,25 ) 15,0 Tinh dầu phấn 0,5 Chất béo 3,0 Tannin 4,0 Tro 8,0 Đường khử 2,0 X enlulose, ligin và những chất còn lại 40,4 Pectin 2,0 Trong các thành phần trên, các hợp chất đắng tinh dầu phấn hoa đóng vai trò quan trọng nhất trong sản xuất bia. Ngoài ra, những thành phần khác như tannin, protein, đường khử… cũng có ý nghĩa nhất định trong các bước công nghệ. Chất đắng : là thành phần có giá trị nhất của hoa huplon. Chất đắng tạo cho bia có vị đắng đặc trưng và dễ chịu , tham gia vào việc tạo thành bọt và giúp cho bia bảo quản được lâu. Các hợp chấ đăng trong hoa huplon có thể chia ra hai nhóm lớn : Những axit đắng cùng các dạng đồng phân Những dạng nhựa đắng ( mềm và cứng ) Trong nhóm axit đắng có hai loại : Humulon : a - axit đắng cùng các dạng đồng phân Hupulon : b - axit đắng ùng các dạng đồng phân Những axit này nếu bị oxi hóa , sẽ bị polyme hóa và trùng ngưng, dần dần chuyển sang những dạng nhựa đắng như : a và b - nhựa đắng mềm ; g1, g2 - nhựa đắng cứng Humulon cùng các đồng phân : CTPT : C21H30O5 - gọi là izovalery Hình 2.23 : CTCT Humulon cùng các đồng phân :[2] Humulon : R = - OH Tính chất : Humulông là chất đắng mạnh nhất Có hoạt động bề mặt lớn ® bia có khả năng tạo bọt tốt. Tính kháng sinh mạnh Lupulông – cùng các dạng đồng phân CTPT : C26H38O4 Hình 2.24 Lupulon : R = - CH=CHCH(CH2)2 [2] Tính chất : So với humulon : Khả năng kháng sinh mạnh hơn Khả năng gây đắng yếu hơn Sự họat động bề mặt hay khả năng tạo bọt cũng kém hơn Bình thường trong hoa huplon chín có từ 1-2% nhựa đắng tương đương với 12-24% lượng chất đắng chung . Nếu đại lượng này quá 15%, có nghĩa là hoa được thu hoạch và sây hoa chưa đúng kĩ thuật, nếu đại lượng này > 20%, chứng tỏ hoa huplon đã bị hỏng, không dùng được trong sản xuất bia . Thực tế và thực nghiệm đã chứng minh rằng , khả năng gây đắng hữu ích của a gấp 9 lần b . Chất lượng hao huplon được qui định về độ đắng của a ( thường phải > 7% a axit đắng) Khà năng kháng sinh của a- chất đắng chỉ bằng 1/3 của b- chất đắng. b. Ứng dụng: Là chất tạo vị đắng đặc trưng cho bia (Hàm lượng chất đắng: khoảng 15-20 mg/l theo a-axit đắng) Hình 2.25 : Bia [3] TÀI LIỆU THAM KHẢO III. Tài liệu tham khảo 1. Tôn Nữ Minh Nguyệt, 2009, Công nghệ chế biến rau trái – tập 1 – Nguyên liệu và công nghệ bảo quản sau thu hoạch, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TpHCM. 2. Bùi Ái, 2003, Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực phẩm, NXB Đại học Quốc gia TpHCM. 3. 4.