Dung môi trích ly thích hợp để thu nhận chlorophyll từ rong Cheatomorpha sp. là
ethanol 80% xét về phương diện an toàn thực phẩm. Tỉ lệ cơ chất/dung môi thích hợp là 1/15
(w/v). Lượng MgCO3 thích hợp bổ sung vào dung dịch trích là 0,5% so với khối lượng mẫu,
trích ly trong 24 giờ ở nhiệt độ phòng. Dịch sau trích ly được cô đặc bằng cô quay chân không
đến nồng độ chất khô 12%, bổ sung maltodextrin đến 13,5% trước khi đem sấy phun. Chế
phẩm chlorophyll thu được dạng bột, có độ ẩm 5,4% tan tốt trong nước với hiệu suất thu hồi
chlorophyll đạt 62,96%. Kết quả của đề tài mở ra hướng mới cho việc sản xuất chất màu từ
nguồn nguyên liệu rong mền dồi dào nhưng đang còn bị bỏ phí ở nước ta
9 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 588 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu thu nhận bột màu chlorophyll từ rong nước lợ cheatomorpha sp. đồng bằng sông Cửu Long - Lê Thị Hồng Ánh, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM SỐ 10/2016 30
NGHIÊN CỨU THU NHẬN BỘT MÀU CHLOROPHYLL TỪ RONG NƯỚC
LỢ CHEATOMORPHA SP. ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Lê Thị Hồng Ánh, Hoàng Thị Ngọc Nhơn, Nguyễn Minh Kiên, Trần Trung Kiên
Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
Ngày gửi bài: 05/10/2016 Ngày chấp nhận đăng: 14/11/2016
TÓM TẮT
Chlorophyll là một sắc tố màu tự nhiên đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp, rất cần thiết
cho sự sinh tồn của hầu hết các thực vật, tảo và vi khuẩn cyanobacteria. Chlorophyll không những được sử dụng
phổ biến trong công nghiệp thực phẩm như là một loại phụ gia trong sản xuất thực phẩm (E140) mà còn được
dùng rộng rãi trong mỹ phẩm, dược phẩm bởi chúng có rất nhiều tác dụng cho cơ thể người. Trong nghiên cứu
này, chúng tôi sử dụng nguyên liệu rong mền Cheatomorpha sp. được thu nhận ở khu vực đồng bằng Sông Cửu
Long (huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu) để thực hiện quá trình trích ly chlorophyll, tiến hành cô đặc dịch trích ly
bằng phương pháp cô quay chân không và sấy phun để thu được bột màu xanh chlorophyll. Nguyên liệu dạng
rong tươi trích ly với dung môi ethanol 80%, tỉ lệ nguyên liệu/ethanol là 1/15 (w/v), thời gian trích ly 24 giờ
trong điều kiện tối, sử dụng MgCO3 0,5% so với nguyên liệu để giúp tăng khả năng trích ly. Kết quả thu được
dịch trích ly có lượng chlorophyll 34,03mg/l. Tiến hành cô đặc mẫu bằng cô quay chân không ở nhiệt độ 480C,
thu được dịch trích ly có nồng độ chất khô 12%, bổ sung maltodextrin đến 13,5%. Sấy phun thu được chế phẩm
bột màu xanh chlorophyll mịn, độ ẩm 5,4%, tan tốt trong nước có thể ứng dụng trong sản xuất thực phẩm, hiệu
suất thu hồi chlorophyll là 62,96%.
Từ khóa: Cheatomorpha sp., chlorophyll.
THE RESEARCH ON CHLOROPHYLL POWDER FROM ALGAE
CHAETOMORPHA SP. IN MEKONG DELTA
ABSTRACT
Chlorophyll is a natural pigment, it plays a key role in photosynthesis and it is very essential for surviving
of most of plants, algae and cyanobacteria. Chlorophyll is used widespreadly not only in food technology as a
food addition agent (E140) but also in cosmetic, in pharmaceutical industry because of their benefits for humans.
In this study, we chose algae material Cheatomorpha sp. derived from Mekong Delta to carry out the chlorophyll
extraction, then using vacuum evaporator to enhaned the content of chlorophyll before spray drying to obtain
chlorophyll powder. The extraction stage used fresh algae and in the conditions of solvent extraction with
ethanol 80%, the ratio of algea material/ethanol 1/15, in the time of 24 hours in the dark, adding MgCO3 0,5%
compared with materials to help increase extraction capabilities. Results showed that there was 34,03mg/l
chlorophyll in extraction solution. The concentrated samples was increased the dry matter concentration from
12%, to 13,5% by adding maltodextrin. After spray drying, the chlorophyll powder was soluble, moisture 5,4%,
can be applied in food production. The recovery yield of chlorophyll was 62,96%.
Keyword: Cheatomorpha sp., chlorophyll.
1. MỞ ĐẦU
Chlorophyll là chất có hoạt tính hoá học cao, vừa có tính acid, vừa có tính kiềm, có tính
chất lý học quan trọng trong thực hiện chức năng quang hợp. Giữa nhân chlorophyll có
nguyên tử Mg tạo nên cấu trúc dạng heme gần giống với hemoglobin ở máu người, cũng gồm
4 nhóm heme gắn với một nguyên tố kim loại [1], [2]. Màu xanh có trong lục lạp do
chlorophyll a và chlorophyll b với tỉ lệ 3/1. Trong đó chlorophyll a: có màu từ xanh da trời
đến xanh lá cây, hấp phụ bước sóng 660-665nm và cholorophyll b có màu từ vàng đến xanh
lá cây, hấp phụ bước sóng 642-652nm [3]. Chlorophyll a và b khác nhau ở vị trí C3, loại a
chứa nhóm methyl –CH3, loại b chứa nhóm formyl –CHO [2], [4].
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM SỐ 10/2016 31
Mặc dù các chất màu tổng hợp có sự bền màu và tiện dụng hơn trong quá trình sử dụng
cũng như bảo quản, luật pháp hiện nay chỉ cho phép những chất màu có trong danh mục mới
được bổ sung vào sản phẩm thực phẩm vì lý do an toàn cho sức khỏe. Vì những lý do này, các
sắc tố màu tự nhiên hiện nay rất được quan tâm, một trong số đó là chlorophyll. Trong thực
phẩm, chlorophyll được sử dụng như phụ gia tạo màu (E140) cho một số sản phẩm như kẹo,
nước sốt, gia vị, pho mát, nước giải khát yêu cầu về chất màu tự nhiên này để thay thế cho
chất màu nhân tạo ngày một tăng [5].
Trong y học, chlorophyll được sử dụng với mục đích chữa bệnh như: ngăn ngừa và điều
trị ung thư, giải độc gan, kích thích hệ thống miễn dịch, kháng viêm và da phát ban, thanh lọc
máu và độc tố trong cơ thể, làm sạch ruột, chữa lành vết thương[6]. Chúng hình thành cấu
trúc phức hợp với một số chất gây ung thư như: aflatoxin B1 trong một số loại gia vị và thảo
mộc [7], [8], heterocyclic amine trong thịt nấu chín [9] hoặc polycyclic aromatic hydrocacbon
trong thuốc lá [10] hay các chất gây ung thư trong các mô nhạy cảm... sau đó những phức hợp
này được hấp thụ và tiêu hóa. Chlorophyll có thể ức chế sự tích lũy canxi oxalat dihydrate
(còn gọi là sỏi thận) [11]. Chlorophyll và các dẫn xuất của nó thường được sử dụng phổ biến
trong các sản phẩm dược phẩm, chúng làm tăng nhanh khả năng chữa lành vết thương đến
hơn 25% trong một số nghiên cứu, vì chlorophyll thúc đẩy sự hình thành mô tế bào, ngăn
ngừa sự xâm nhập của vi sinh vật [12], [13], [14]. Việc sử dụng thuốc mỡ có chlorophyll cũng
có tác dụng làm giảm đau sau vài ngày cũng như cải thiện đáng kể diện mạo của các mô bị
tổn thương, sự chảy mủ hay mùi từ các vết lở loét sau vài ngày xử lý với chlorophyll [15].
Tương tự, chlorophyll cũng là hợp chất quan trọng trong điều trị hậu phẫu thuật trực tràng
[14]. Chlorophyll a và các dẫn xuất của nó như pheophorbide b và pheophytin b hiện diện
trong thực phẩm đóng vai trò quan trọng trong phòng chống ung thư bởi hoạt tính kháng oxy
hóa và chống đột biến hay bẫy các tác nhân gây đột biến [16], [6].
Hiện nay, nguồn sinh khối rong mền Cheatomorpha sp. ở khu vực đồng bằng Sông Cửu
Long của nước ta còn đang bị bỏ phí hay chưa được sử dụng hiệu quả, chỉ một lượng nhỏ
trong số đó được sử dụng để làm phân bón. Vào mùa mưa, một lượng lớn rong được bà con
nông dân vớt ra khỏi ao và để thành đống thối rữa trên bờ, vừa lãng phí vừa gây ô nhiễm môi
trường. Mặt khác, theo khảo sát ban đầu thì loại rong lục này chứa lượng chlorophyll cao. Vì
vậy, việc nghiên cứu tận dụng nguồn sinh khối rong dồi dào này để sản xuất bột màu xanh
chlorophyll tự nhiên để thay cho màu thực phẩm nhập ngoại hay màu tổng hợp là vấn đề thực
sự cần thiết, có ý nghĩa khoa học, có giá trị kinh tế, thực tiễn và tính xã hội sâu sắc.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Vật liệu
Rong mền Cheatomorpha sp. được thu nhận ở các ao nuôi tôm quảng canh tại xã An
Trạch, huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu. Tại phòng thí nghiệm, rong tươi được rửa để loại bỏ
các tạp chất, đóng gói trong túi nilon tối màu tránh ánh sáng và bảo quản ở nhiệt độ (-5oC).
Một phần rong tươi được rửa để loại bỏ các tạp chất, sau đó sấy ở nhiệt độ 50oC tới độ ẩm 9 -
10%, xay nhỏ với lưới 80 mesh và sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 50 - 60oC đến độ ẩm 4%.
2.2. Phương pháp
2.2.1. Khảo sát dạng nguyên liệu đưa vào trích ly
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM SỐ 10/2016 32
Cân 5g rong nguyên liệu vào cốc thủy tinh, bổ sung ethanol 90%, tỉ lệ cơ chất/dung môi
là 1/10 (w/v), xay nhuyễn, đun cách thủy 10 phút. Sau đó, ủ trích ly ở nhiệt độ phòng trong 12
giờ trong điều kiện tối, dung dịch thí nghiệm được ly tâm 6000 vòng trong 15 phút, thu phần
dịch nổi để xác định lượng chlorophyll, từ đó chọn được dạng nguyên liệu thích hợp.
2.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung môi
Cân 5g rong nguyên liệu vào cốc thủy tinh, bổ sung ethanol (99%, 90%, 80%, 70%), tỉ
lệ cơ chất/dung môi là 1/10 (w/v), xay nhuyễn, đun cách thủy trong 10 phút. Sau đó ủ trích ly
trong 12 giờ ở nhiệt độ phòng, trong điều kiện tối, dung dịch thí nghiệm được ly tâm 6000
vòng/phút trong 15 phút, thu phần dịch nổi để xác định lượng chlorophyll, từ đó chọn được
nồng độ ethanol thích hợp.
2.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi trích ly
Cân 5g rong nguyên liệu vào cốc thủy tinh, bổ sung ethanol (nồng độ chọn được từ thí
nghiệm 2.2.2), tỉ lệ cơ chất/dung môi là 1/10; 1/15; 1/20; 1/25 (w/v), xay nhuyễn, đun cách
thủy 10 phút. Sau đó mẫu được ủ trích ly ở điều kiện tối, nhiệt độ phòng trong 12 giờ, dung
dịch thí nghiệm được ly tâm 6000 vòng trong 15 phút để bỏ bã, thu phần dịch nổi để xác định
lượng chlorophyll bằng phương pháp quang phổ, từ đó chọn được tỉ lệ ethanol thích hợp.
2.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly
Cân 5g rong nguyên liệu vào cốc thủy tinh, bổ sung ethanol (nồng độ chọn được từ thí
nghiệm 2.2.2) theo tỉ lệ cơ chất/dung môi (chọn được từ thí nghiệm 2.2.3), xay nhuyễn, đun
cách thủy 10 phút. Sau đó mẫu được ủ trích ly trong các khoảng thời gian khảo sát (6 giờ, 12
giờ, 18 giờ, 24 giờ, 30 giờ) ở nhiệt độ phòng, trong điều kiện tối dung dịch thí nghiệm được ly
tâm 6000 vòng trong 15 phút, thu phần dịch nổi để xác định lượng chlorophyll, từ đó chọn
được thời gian trích ly thích hợp.
2.2.5. Khảo sát ảnh hưởng của MgCO3
Cân 5g rong nguyên liệu, bổ sung ethanol (nồng độ chọn được từ thí nghiệm 2.2.2) theo
tỉ lệ cơ chất/dung môi (chọn được từ thí nghiệm 2.2.3), xay nhuyễn, đun cách thủy 10 phút, bổ
sung MgCO3 (0%; 0,1%; 0,5%; 1% so với rong). Sau đó mẫu được ủ trích ly ở nhiệt độ
phòng, điều kiện tối, trong thời gian (chọn được từ thí nghiệm 2.2.4) dung dịch thí nghiệm
được ly tâm, thu phần dịch nổi để xác định lượng chlorophyll, từ đó chọn được tỉ lệ MgCO3
thích hợp.
Tất cả các thí nghiệm đều được lặp lại ba lần.
2.3. Phương pháp phân tích
Xác định lượng chlorophyll bằng phương pháp đo quang phổ
Nguyên tắc: Chlorophyll có phổ hấp thu ánh sáng cực đại ở các bước sóng 645nm,
663nm, độ hấp thu ở bước sóng này biểu thị cho cường độ của sắc tố hay lượng chlorophyll
có trong dung dịch. Dựa vào tính chất này người ta đo các giá trị hấp thu và định lượng
chlorophyll [17].
- Công thức tính lượng chlorophyll như sau:
+ Lượng Chlorophyll tổng = 20,2(A645) + 8,02(A663)
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM SỐ 10/2016 33
+ Lượng Chlorophyll a = 12,7(A663) – 2,69(A645)
+ Lượng Chlorophyll b = 22,9(A645) – 4,68(A663)
2.4. Phương pháp xử lý số liệu
Các thí nghiệm được tiến hành lặp lại 3 lần, kết quả được trình bày bằng giá trị trung
bình ±SD. Sử dụng phần mềm SPSS 22.0 và Microsoft Excel 2010 để phân tích thống kê số
liệu thí nghiệm và đánh giá sự khác biệt giữa các mẫu.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả khảo sát dạng nguyên liệu
Hình 1. Ảnh hưởng của dạng nguyên liệu trích ly đến lượng choloropyll thu được
Kết quả phân tích phương sai cho thấy có sự khác nhau về mặt thống kê (p<0,05) về
lượng chlorophyll giữa hai loại rong nguyên liệu. Từ kết quả hình 1 cho thấy, mặc dù dạng
rong khô dễ bảo quản và tiện dụng hơn trong khi sử dụng nhưng dạng rong tươi sau khi trích
lại cho lượng chlorophyll tổng cao hơn (24,88mg/l so với 21,64mg/l) cũng như lượng
chlorophyll a cũng cao hơn (16,73g/ml so với 12,96g/ml) (hình 1), điều này có thể do
chlorophyll là sắc tố màu dễ bị biến đổi dưới tác dụng nhiệt trong thời gian dài của quá trình
sấy. Khi tế bào sống chlorophyll ở dạng phức chất với protein, khi tế bào chết protein biến
tính, chlorophyll tách ra và dễ tham gia phản ứng hóa học.
3.2. Kết quả khảo sát nồng độ dung môi
Từ kết quả hình 2 nhận thấy nồng độ ethanol ảnh hưởng lớn đến lượng chlorophyll,
lượng các chất hòa tan đi kèm trong quá trình trích ly cũng như độ ổn định của dịch trích ly
theo thời gian. Vì tính chất vật lý của chlorophyll là không tan trong nước, tan trong cồn,
acetone, DMSO, nên lượng chlorophyll thu được càng cao khi tăng dần nồng độ dung môi
ethanol, và đạt giá trị cao nhất ở nồng độ ethanol 80%. Kết quả này tương tự với công bố của
Sartory (1984) [18], Kaczmar (năm 2004) trên đối tượng thực vật phù du. Theo một số nghiên
cứu trước đây, enzyme chlorophyllase vẫn còn giữ hoạt tính ở các nồng độ dung môi khác
nhau, làm cho chlorophyll bị chuyển thành các dạng đồng phân khác [19]. Do hoạt động của
enzyme này trong quá trình trích ly (giai đoạn xay mẫu, ngâm chiết trong dung môi ethanol ở
các nồng độ khác nhau) đã dẫn đến sự khác biệt về lượng chlorophyll thu được.
0
10
20
30
Rong khô Rong tươi L
ư
ợ
n
g
C
h
lo
ro
p
h
yl
l
(m
g
/l
)
Loại rong
Chlorophyll tổng Chlorophyll a
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM SỐ 10/2016 34
Hình 2. Ảnh hưởng của nồng độ cồn đến lượng chlorophyll trích ly
Dung môi methanol và acetone tỏ ra có hiệu quả hơn trong việc trích ly chllorophyll
[20], [21], [22], [23]. Tuy nhiên, với mục đích trích ly thu nhận chlorophyll với lượng cao và
sử dụng làm bột màu cho thực phẩm, cồn 80% được chọn làm dung môi để tiến hành các
nghiên cứu tiếp theo vì các lý do an toàn [24], [25], [26].
3.3. Kết quả khảo sát tỉ lệ dung môi
Hình 3. Ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi đến lượng chlorophyll trích ly
Từ kết quả hình 3, có thể thấy tỉ lệ dung môi ethanol 80% có ảnh hưởng đến lượng
chlorophyll thu được. Khi tăng tỉ lệ cơ chất/dung môi thì lượng chlorophyll tổng tăng dần. Cụ
thể, lượng chlorophyll tổng tăng từ 18,31mg/l (tỉ lệ 1/5) lên 25,97mg/l (tỉ lệ 1/10) và đạt đến
27,32mg/l (1/15). Tuy nhiên, lượng chlorophyll thu được giảm dần từ tỉ lệ 1/20 (24,32mg/l)
và 1/25 (14,66mg/l). Quy luật này cũng tương tự với chlorophyll a thu được. Nguyên nhân
của sự thay đổi trên là do với cùng một khối lượng nguyên liệu, khi tăng lượng dung môi sử
dụng thì hiệu suất trích ly tăng do tăng sự chênh lệch gradient nồng độ của cấu tử cần trích ly
giữa nguyên liệu và dung môi. Tuy nhiên, nếu sử dụng lượng dung môi quá lớn thì sẽ làm
loãng dịch trích. Khi đó, nếu muốn thu nhận sản phẩm trích ly ta phải thực hiện quá trình cô
đặc hay sử dụng các phương pháp để tách bớt dung môi. Vì thế, với mỗi quá trình trích ly, cần
xác định tỉ lệ phù hợp giữa nguyên liệu và dung môi để thu được hiệu suất trích ly cao nhất và
tiết kiệm chi phí. Như vậy, trong thí nghiệm này, chúng tôi chọn tỉ lệ dung môi/cơ chất là 1/15
(w/v) để sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo.
3.4. Kết quả khảo sát thời gian ủ (trích ly)
0
10
20
30
Ethanol 70% Ethanol 80% Ethanol 90% Ethanol 99%
L
ư
ợ
n
g
C
h
lo
ro
p
h
y
ll
(m
g
/l
)
Nồng độ Ethanol
Chlorophyll tổng Chlorophyll a
0
10
20
30
1/05 1/10 1/15 1/20 1/25
L
ư
ợ
n
g
C
h
lo
ro
p
h
y
ll
(m
g
/l
)
Tỉ lệ cơ chất/dung môi ethanol (w/v)
Chlorophyll tổng Chlorophyll a
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM SỐ 10/2016 35
Hình 4. Ảnh hưởng của thời gian ủ đến lượng chloropyll trích ly
Kết quả hình 4 cho thấy thời gian trích ly ảnh hưởng có ý nghĩa đến lượng chlorophyll
thu nhận được. Thời gian trích ly càng lâu thì lượng chlorophyll sẽ càng tăng, song thời gian
chiết quá lâu sẽ không mang lại hiệu quả. Trong các khoảng thời gian thử nghiệm, lượng
chlorophyll thu được cao nhất trong 24 giờ trích ly (20,50mg/l). Trên lý thuyết, khi kéo dài
thời gian trích ly sẽ làm tăng thời gian tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi, do đó làm tăng
quá trình khuếch tán của các phân tử chất trích từ trong nguyên liệu vào trong dung dịch và
làm tăng hiệu suất trích ly. Tuy nhiên, quá trình trích ly sẽ chậm dần cho đến khi sự chênh
lệch nồng độ của chất trích trong nguyên liệu và trong dung dịch đạt trạng thái cân bằng. Khi
đó, việc kéo dài thời gian trích ly cũng sẽ không làm tăng được lượng chất trích được.
Trong thí nghiệm này, do sử dụng phương pháp ngâm chiết để trích ly nên trong thời
gian ngắn sẽ không trích ly hầu hết chlorophyll có trong tế bào mẫu, nhưng trong thời gian
trích ly dài thì lượng dung môi sẽ bay hơi một phần, đồng thời xảy ra sự chuyển hóa
chlorophyll thành pheophytin và các đồng phân khác, dẫn đến thời gian càng lâu thì lượng
chlorophyll thu được không tăng mà có xu hướng giảm. Với mục tiêu thu lượng chlorophyll
cao nhất, thời gian trích ly 24 giờ được chọn là thời gian trích ly thích hợp nhất.
3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của MgCO3 đến lượng chlorophyll thu được
Từ hình 5 nhận thấy lượng MgCO3 ảnh hưởng có ý nghĩa đến lượng chlorophyll thu
nhận được. Việc bổ sung MgCO3 có ảnh hưởng tích cực đến lượng chlorophyll trích được do
nó giúp đảm bảo ion Mg2+ luôn có dư trong dịch trích ly, hạn chế trường hợp mất nhân Mg2+
trong cấu trúc hóa học của chlorophyll.
Hình 5. Ảnh hưởng của MgCO3 đến lượng chlorophyll trích ly
0
20
40
6 giờ 12 giờ 18 giờ 24 giờ 30 giờ
H
àm
l
ư
ợ
n
g
C
h
lo
ro
p
h
y
ll
(
m
g
/l
)
Thời gian ủ (giờ)
Chlorophyll tổng Chlorophyll a
0
10
20
30
40
0% 0,1% 0,5% 1%L
ư
ợ
n
g
C
h
lo
ro
p
h
y
ll
(m
g
/l
)
Hàm lượng MgCO3 sử dụng (%)
Chlorophyll tổng Chlorophyll a
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM SỐ 10/2016 36
Trong thí nghiệm này, khi tăng lượng MgCO3 bổ sung vào dung dịch trích ly thì lượng
chlorophyll thu được tăng dần và đạt giá trị cao nhất khi lượng MgCO3 là 0,5% so với khối
lượng mẫu, nhưng khi tăng lượng MgCO3 thêm nữa thì lượng chlorophyll thu được có sự
giảm nhẹ. Nguyên nhân của sự khác biệt này là do chlorophyll khi bị acid hóa sẽ tạo thành
phaeophytins, trong khi đó, ở pH kiềm, vòng isocyclic của chlorophyll sẽ bị mở ra và tạo
thành rhodochlorin [27]. Như vậy, lượng MgCO3 0,5% so với khối lượng mẫu được chọn để
tăng khả năng trích ly chlorophyll.
3.6. Sấy phun dịch trích ly chlorophyll
Sau khi có được các thông số của quá trình trích ly, tiến hành thí nghiệm với 500g rong tươi
xay nghiền mịn, bổ sung ethanol 80%, tỉ lệ rong/ethanol là 1/15 (w/v), đun cách thủy 10 phút, ủ
trích ly trong điều kiện tối 24 giờ. Sau trích ly tiến hành cô quay chân không ở 480C, nồng độ chất
khô 12%, bổ sung maltodextrin đến 13,5%, đem sấy phun ở 900C, thu được sản phẩm chlorophyll
dạng bột mịn. Hiệu suất thu hồi ở mức tương đối cao (62,92%), do chlorophyll là chất màu dễ bị
biến đổi trong quá trình bảo quản cũng như xử lý nhiệt nguyên liệu.
Sản phẩm sau sấy phun có dạng bột mịn có độ ẩm 5,4%, tan tốt trong nước nên rất dễ để
ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm thực phẩm. Như vậy, việc thử nghiệm thành công thu
nhận bột màu xanh chlorophyll từ rong sẽ mở ra hướng sản xuất chế phẩm này, sẽ góp phần
hạn chế nhập khẩu chất màu tự nhiên này, nâng cao giá trị của rong cũng như xử lý được vấn
đề môi trường thay vì bỏ lãng phí như hiện nay.
4. KẾT LUẬN
Dung môi trích ly thích hợp để thu nhận chlorophyll từ rong Cheatomorpha sp. là
ethanol 80% xét về phương diện an toàn thực phẩm. Tỉ lệ cơ chất/dung môi thích hợp là 1/15
(w/v). Lượng MgCO3 thích hợp bổ sung vào dung dịch trích là 0,5% so với khối lượng mẫu,
trích ly trong 24 giờ ở nhiệt độ phòng. Dịch sau trích ly được cô đặc bằng cô quay chân không
đến nồng độ chất khô 12%, bổ sung maltodextrin đến 13,5% trước khi đem sấy phun. Chế
phẩm chlorophyll thu được dạng bột, có độ ẩm 5,4% tan tốt trong nước với hiệu suất thu hồi
chlorophyll đạt 62,96%. Kết quả của đề tài mở ra hướng mới cho việc sản xuất chất màu từ
nguồn nguyên liệu rong mền dồi dào nhưng đang còn bị bỏ phí ở nước ta.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. A. Humphrey, (2004), "Chlorophyll as a color and functional ingredient," Journal of food
science, vol. 69, pp. C422-C425.
[2]. H. Scheer, (2004), "Chlorophylls and carotenoids," Encyclopedia of Biological
Chemistry, pp. 430– 437.
[3]. A. Humphrey, (1980), "Chlorophyll," Food Chemistry, vol. 5, pp. 57-67.
[4]. C. Cubas, M. G. Lobo, and M. González, (2008), "Optimization of the extraction of
chlorophylls in green beans (Phaseolus vulgaris L.) by N, N-dimethylformamide using response
surface methodology," Journal of Food Composition and Analysis, vol. 21, pp. 125-133.
[5]. K. Spears, (1988), "Developments in food colourings: the natural alternatives," Trends in
Biotechnology, vol. 6, pp. 283-288.
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM SỐ 10/2016 37
[6]. M. G. Ferruzzi and J. Blakeslee, (2007), "Digestion, absorption, and cancer preventative
activity of dietary chlorophyll derivatives," Nutrition Research, vol. 27, pp. 1-12.
[7]. P. Paranagama, K. Abeysekera, K. Abeywickrama, and L. Nugaliyadde, (2003),
"Fungicidal and anti‐aflatoxigenic effects of the essential oil of Cymbopogon citratus (DC.)
Stapf.(lemongrass) against Aspergillus flavus Link. isolated from stored rice," Letters in
Applied Microbiology, vol. 37, pp. 86-90.
[8]. V. Breinholt, M. Schimerlik, R. Dashwood, and G. Bailey, (1995), "Mechanisms of
chlorophyllin anticarcinogenesis against aflatoxin B1: complex formation with the
carcinogen," Chemical research in toxicology, vol. 8, pp. 506-514.
[9]. R. Dashwood, S. Yamane, and R. Larsen, (1996), "Study of the forces stabilizing
complexes between chlorophylls and heterocyclic amine mutagens," Environmental and
molecular mutagenesis, vol. 27, pp. 211-218.
[10]. N. Tachino, D. Guo, W. M. Dashwood, S. Yamane, R. Larsen, and R. Dashwood,
(1994), "Mechanisms of the in vitro antimutagenic action of chlorophyllin against benzo [a]
pyrene: studies of enzyme inhibition, molecular complex formation and degradation of the
ultimate carcinogen," Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of
Mutagenesis, vol. 308, pp. 191-203.
[11]. P. A. Egner, A. Muñoz, and T. W. Kensler, (2003), "Chemoprevention with
chlorophyllin in individuals exposed to dietary aflatoxin," Mutation Research/Fundamental
and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, vol. 523, pp. 209-216.
[12]. L. W. Smith and A. E. Livingston, (1945), "Wound healing: an experimental study of
water soluble chlorophyll derivatives in conjunction with various antibacterial agents," The
American Journal of Surgery, vol. 67, pp. 30-39.
[13]. E. B. Carpenter, (1949), "Clinical experiences with chlorophyll preparations: with
particular reference to chronic osteomyelitis and chronic ulcers," The American Journal of
Surgery, vol. 77, pp. 167-171.
[14]. B. Horwitz, (1951), "Role of chlorophyll in proctology," The American Journal of
Surgery, vol. 81, pp. 81-84.
[15]. J. B. Cady and W. S. Morgan, (1948), "Treatment of chronic ulcers with chlorophyll:
review of a series of fifty cases," The American Journal of Surgery, vol. 75, pp. 562-569.
[16]. U. M. Lanfer-Marquez, R. M. Barros, and P. Sinnecker, (2005), "Antioxidant activity of
chlorophylls and their derivatives," Food Research International, vol. 38, pp. 885-891.
[17]. N. B. Rajalakshmi.K, (2014), "Extraction and Estimation of Chlorophyll from Medicinal
Plants, International Journal of Science and Research (IJSR)," Index Copernicus Value: 6.14 ,
Impact Factor (2014): 5.611,
[18]. D. Sartory and J. Grobbelaar, (1984), "Extraction of chlorophyll a from freshwater
phytoplankton for spectrophotometric analysis," Hydrobiologia, vol. 114, pp. 177-187.
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM SỐ 10/2016 38
[19]. J. Barrett and S. Jeffrey, (1964), "Chlorophyllase and formation of an atypical
chlorophyllide in marine algae," Plant physiology, vol. 39, p. 44.
[20]. J. D. Strickland and T. R. Parsons, (1972), "A practical handbook of seawater analysis,"
[21]. K. H. Wiltshire, M. Boersma, A. Möller, and H. Buhtz, (2000), "Extraction of pigments
and fatty acids from the green alga Scenedesmus obliquus (Chlorophyceae)," Aquatic
Ecology, vol. 34, pp. 119-126.
[22]. K. Tada, H. Yamaguchi, and S. Montani, (2004), "Comparison of Chlorophyll a
concentrations obtained with 90% acetone and N, N-dimethylformamide extraction in coastal
seawater," Journal of oceanography, vol. 60, pp. 259-261.
[23]. A. R. Grinham, T. J. Carruthers, P. L. Fisher, J. W. Udy, and W. C. Dennison, (2007),
"Accurately measuring the abundance of benthic microalgae in spatially variable habitats,"
Limnology and Oceanography: Methods, vol. 5, pp. 119-125.
[24]. S. E. Hagerthey, J. William Louda, and P. Mongkronsri, (2006), "EVALUATION OF
PIGMENT EXTRACTION METHODS AND A RECOMMENDED PROTOCOL FOR
PERIPHYTON CHLOROPHYLL a DETERMINATION AND CHEMOTAXONOMIC
ASSESSMENT1," Journal of phycology, vol. 42, pp. 1125-1136.
[25]. T. Cibic, O. Blasutto, K. Hancke, and G. Johnsen, (2007), "Microphytobenthic species
composition, pigment concentration, and primary production in sublittoral sediments of the
Trondheimsfjord (Norway) 1," Journal of Phycology, vol. 43, pp. 1126-1137.
[26]. R. Devesa, A. Moldes, F. Díaz-Fierros, and M. Barral, (2007), "Extraction study of algal
pigments in river bed sediments by applying factorial designs," Talanta, vol. 72, pp. 1546-1551.
[27]. R. J. Porra, 2005, "The chequered history of the development and use of simultaneous
equations for the accurate determination of chlorophylls a and b," in Discoveries in
Photosynthesis, ed: Springer, pp. 633-640.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- so_10_30_38_5077_2070719.pdf