Tài liệu Xác định hàm lượng sắc tố trong một số loại thức ăn xanh bằng phương pháp so màu uv - vis

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ ------------ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮC TỐ TRONG MỘT SỐ LOẠI THỨC ĂN XANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU UV - VIS CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân Dương Quốc Trạng MSSV: 2102407 Ngành: Công Nghệ Hoá Học – Khoá 36 Tháng 12/2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ------------------------------------ Cần Thơ, ngày…..tháng…..năm…… NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1. Họ và tên cán bộ hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Hồng Nhân 2. Tên đề tài: “XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮC TỐ TRONG MỘT SỐ LOẠI THỨC ĂN XANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU UV - VIS”. 3. Họ và tên sinh viên thực hiện: Dương Quốc Trạng MSSV: 2102407 Lớp: Công nghệ hoá học Khoá: 36. 4. Nội dung nhận xét: a. Nhận xét hình thức LVTN: ............................................................................................. ............................................................................................................................................ b. Nhận xét về nội dung của LVTN (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ): - Đánh giá nội dung thực hiện đề tài: ................................................................................. ............................................................................................................................................ - Những vấn đề còn hạn chế: .............................................................................................. ............................................................................................................................................ - Nhận xét về sinh viên: ...................................................................................................... ............................................................................................................................................ - Kết luận, đề nghị và điểm: ............................................................................................... ............................................................................................................................................ Cần Thơ, ngày…..tháng…..năm…… Cán bộ hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ------------------------------------ Cần Thơ, ngày…..tháng…..năm…… NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 5. Họ và tên cán bộ hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Hồng Nhân 6. Tên đề tài: “XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮC TỐ TRONG MỘT SỐ LOẠI THỨC ĂN XANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU UV - VIS”. 7. Họ và tên sinh viên thực hiện: Dương Quốc Trạng MSSV: 2102407 Lớp: Công nghệ hoá học Khoá: 36. 8. Nội dung nhận xét: a. Nhận xét hình thức LVTN: ............................................................................................. ............................................................................................................................................ b. Nhận xét về nội dung của LVTN (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ): - Đánh giá nội dung thực hiện đề tài: ................................................................................. ............................................................................................................................................ - Những vấn đề còn hạn chế: .............................................................................................. ............................................................................................................................................ - Nhận xét về sinh viên: ...................................................................................................... ............................................................................................................................................ - Kết luận, đề nghị và điểm: ............................................................................................... ............................................................................................................................................ Cần Thơ, ngày…..tháng…..năm…… Cán bộ phản biện Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 LỜI CẢM ƠN ------0 0------ Trong 3 tháng thực hiện đề tài “Xác đinh hàm lượng sắc tố trong một số loại thức ăn xanh bằng phương pháp so màu UV- Vis” em đã gặp không ít khó khăn về tài liệu, kinh nghiệm cũng như kiến thức còn hạn chế. Tuy nhiên nhờ sự giúp đỡ của quý thầy cô, bạn bè và gia đình cuối cùng em cũng hoàn thành đề tài của mình đúng kế hoạch. Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Nguyễn Thị Hồng Nhân, cô Nguyễn Thị Diệp Chi đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giảng giải cho em những kiến thức em chưa biết, những điều em chưa hiểu, động viên em trong suốt thời gian thực hiện đề tài luận văn này. Em xin gửi lời cảm ơn đến chị Huỳnh Như Thuỵ đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo em trong quá trình làm thí nghiệm. Em xin cảm ơn anh Võ Phương Ghil – Cán bộ quản lý phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện cho em sử dụng máy đo quang phổ một cách hiệu quả nhất. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Bộ môn Công Nghệ Hoá Học đã dạy dỗ và truyền đạt kiến thức cho em trong bốn năm học tại trường để em có đủ kiến thức thực hiện và hoàn thành luận văn. Em xin cảm ơn Thầy cố vấn Hồ Quốc Phong và tập thể lớp Công Nghệ Hoá Học Khoá 36 đã giúp đỡ em trong quá trình học tập. Em xin bày tỏ lòng biết ơn đặc biệt đến Cha, Mẹ và những người thân đã dạy dỗ, động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt thời gian học tập. Cuối lời em xin kính chúc cô Nguyễn Thị Hồng Nhân, cô Nguyễn Thị Diệp Chi, thầy Hồ Quốc Phong, quý Thầy cô trong Bộ môn Công Nghệ Hoá Học, anh Võ Phương Ghil, chị Huỳnh Như Thuỵ, gia đình và tập thể lớp Công Nghệ Hoá Học Khoá 36 luôn dồi dào sức khoẻ và thành công trong cuộc sống. Xin chân thành cảm ơn! Dương Quốc Trạng GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân i SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................i MỤC LỤC ..................................................................................................................... ii TÓM TẮT ...................................................................................................................... v DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT .....................................................................................vi DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................... vii DANH SÁCH BẢNG ....................................................................................................ix ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................................................x CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN .......................................................................................... 1 1.1 Sơ lược về các loại sắc tố quang hợp ..................................................................1 1.1.1 Clorophyl ................................................................................................................. 1 1.1.2 Carotenoid ............................................................................................................... 3 1.1.2.1 Caroten.............................................................................................................. 4 1.1.2.2 Lutein ................................................................................................................ 6 1.2 Vai trò và ảnh hưởng của thức ăn xanh trong chăn nuôi gia cầm ..................7 1.2.1 Vai trò và ảnh hưởng của thức ăn xanh trong chăn nuôi gia cầm .................... 7 1.2.2 Nhu cầu caroten ...................................................................................................... 7 1.2.3 Nhu cầu Xantophyl ................................................................................................ 8 1.3 Sơ lược về thức ăn xanh ...................................................................................... 9 1.3.1 Định nghĩa thức ăn, cây thức ăn ........................................................................... 9 1.3.2 Cây họ Đậu .............................................................................................................. 9 1.3.2.1 Đậu Biếc ......................................................................................................... 10 1.3.2.2 Đậu Ma ........................................................................................................... 11 1.3.2.3 Đậu Rồng hoang ............................................................................................ 11 1.3.2.4 Cây Bình Linh ............................................................................................... 12 1.3.3 Họ Euphorbiaceae ................................................................................................ 13 1.3.3.1 Bồ Ngót .......................................................................................................... 13 1.3.3.2 Lá Khoai Mì ................................................................................................... 14 1.3.4 Họ Bìm Bìm .......................................................................................................... 15 1.3.4.1 Rau Lang ........................................................................................................ 16 GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân ii SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 1.3.4.2 Rau Muống ..................................................................................................... 17 1.3.5 Cây họ khác ........................................................................................................... 17 1.3.5.1 Cây Chùm Ngây ............................................................................................ 17 1.3.5.2 Cây Trichanthera ........................................................................................... 19 1.3.5.3 Cây Calliandra ............................................................................................... 20 1.4 Phương pháp so sánh hàm lượng sắc tố bằng máy quang phổ UV – Vis .....21 1.5 Phương pháp xác định vật chất khô ................................................................ 22 CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ....................... 23 2.1 Mục đích đề tài ...................................................................................................23 2.2 Phương tiện nghiên cứu .................................................................................... 23 2.2.1 Thời gian, địa điểm và đối tượng nghiên cứu ................................................... 23 2.2.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất phân tích ............................................................. 23 2.3 Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................24 2.3.1 Kỹ thuật lấy mẫu .................................................................................................. 25 2.3.2 Quy trình phân tích hàm lượng sắc tố bằng máy quang phổ UV – Vis ......... 25 2.3.2.1 Dựng đường chuẩn ........................................................................................ 25 2.3.2.2 Tiến hành thí nghiệm .................................................................................... 25 2.3.3 Quy trình phân tích vật chất khô (DM) ............................................................. 26 2.2.4 Xử lý số liệu .......................................................................................................... 28 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN.................................................................29 3.1 Kết quả ................................................................................................................29 3.1.1 Đánh giá nguyên liệu ........................................................................................... 29 3.1.2 Đường chuẩn Beta caroten .................................................................................. 30 3.1.3 Hàm lượng sắc tố có trong mẫu tươi và của các cây đã phân tích khô ......... 31 3.2 Bàn luận ..............................................................................................................34 3.2.1 Nguyên liệu đầu vào ............................................................................................ 34 3.2.2 Đường chuẩn ......................................................................................................... 34 3.2.3 Hàm lượng sắc tố .................................................................................................. 34 3.2.3.1 Kết quả phân tích .......................................................................................... 34 3.2.3.2 Quan hệ giữa hàm lượng sắc tố và hàm lượng caroten ............................ 34 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 36 GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân iii SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 4.1 Kết luận ...............................................................................................................36 4.2 Kiến nghị .............................................................................................................36 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân iv SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 TÓM TẮT Đề tài: “Xác định hàm lượng sắc tố trong một số loại thức ăn xanh bằng phương pháp so màu UV – Vis được thực hiện với mục tiêu xác định hàm lượng sắc tố trong các cây dùng làm thức ăn cho gia cầm: cây họ Đậu (Đậu Biếc, Đậu Rồng hoang, Đậu Ma, Bình linh), họ Đại kích (Bồ ngót, lá Khoai mì), họ Bìm bìm (rau Lang, rau Muống) và cây khác (Chùm ngây, Calliandra, Trichanthera), dựa vào kết quả phân tích, tìm hiểu mối quan hệ tương quan giữa hàm lượng sắc tố và hàm lượng caroten trong cùng một cây. Kết quả phân tích cho thấy: Hàm lượng sắc tố ở mẫu tươi của các cây họ Đậu từ 569 – 1034 mg/kg, ở mẫu khô là 3227 – 6644 mg/kg VCK. Hàm lượng sắc tố của các cây họ khác từ 142 – 1513 mg/kg đối với mẫu tươi, ở mẫu khô là 1588 – 4580 mg/kg VCK. Từ kết quả thực nghiệm và một nghiên cứu trước đó về hàm lượng caroten, cho thấy đối với những cây Chùm ngây, Bồ ngót, rau Lang, rau Muống, lá Khoai mì thì hàm lượng sắc tố tỉ lệ thuận với hàm lượng caroten. Các cây họ Đậu (Đậu Ma, Bình linh) thì hàm lượng sắc tố và hàm lượng caroten chưa tìm thấy mối tương quan cụ thể. GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân v SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu STT Ý nghĩa 1 DM Dried Material 2 UV - Vis Ultraviolet-Visible 3 Ppm Parts per million 4 HCN Hydro Cianua 5 THF Tetrahydrofuran 6 DCM Dicloruametan 7 ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long 8 VCK Vật chất khô GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân vi SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 DANH SÁCH HÌNH STT 1 Tên Hình Trang Hình 1-1 Diệp lục tố khiến lá có màu xanh và cấu trúc chung của diệp lục tố 1 2 Hình 1-2 Trái cây giàu caroten 4 3 Hình 1-3 Trái cây giàu β-caroten 4 4 Hình 1-4 Công thức cấu tạo của α- caroten 5 5 Hình 1-5 Công thức cấu tạo của - caroten 5 6 Hình 1-6 Công thức cấu tạo của - caroten 5 7 Hình 1-7 Lutein có nhiều trong lòng đỏ trứng gà 6 8 Hình 1-8 Công thức cấu tạo của lutein 6 9 Hình 1-9 Ảnh hưởng của hàm lượng sắc tố trong thức ăn xanh đến lòng đỏ trứng cúc 7 10 Hình 1-10 Cây Đậu Biếc 10 11 Hình 1-11 Cây Đậu Ma 11 12 Hình 1-12 Đậu Rồng hoang 11 13 Hình 1-13 Cây Bình Linh 12 14 Hình 1-14 Bồ Ngót 14 15 Hình 1-15 Cây Khoai Mì 15 16 Hình 1-16 Lá và hoa Khoai Lang 16 17 Hình 1-17 Rau Muống 17 18 Hình 1-18 Cây Chùm ngây 18 19 Hình 1-19 Cây Trichanthera 19 20 Hình 1-20 Cây Calliandra 20 21 Hình 2-1 Máy so màu Spectrophotometer Jasco V – 630 24 22 Hình 3-1 Một số mẫu lá cây dùng để phân tích hàm lượng sắc tố 29 23 Hình 3-2 Đường chuẩn Beta Caroten 30 24 Hình 3-3 Hình Dãy dung dịch chuẩn 31 25 Hình 3-4 Hình dịch chiết các mẫu được đo độ hấp thu quang 31 26 Hình 3-5 Đồ thị thể hiện hàm lượng sắc tố và vật chất khô trong các 33 GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân vii SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 cây phân tích 27 Hình 3-6 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa hàm lượng sắc tố và hàm lượng carotene GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân viii 35 SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 DANH SÁCH BẢNG Tên Bảng STT Trang 1 Bảng 1-1 Phân loại Diệp lục 2 2 Bảng 3-1 Kết quả đo độ hấp thu quang của dung dịch chuẩn 30 3 Bảng 3-2 Hàm lượng sắc tố và vật chất khô (%) trong các cây đã phân tích 32 Bảng 3-3 Kết quả phân tích hàm lượng sắc tố và caroten trong một 4 35 số cây GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân ix SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 ĐẶT VẤN ĐỀ Theo kết quả điều tra sơ bộ tại thời điểm 1/4/2014 của Tổng cục Thống kê, sản lượng trứng gia cầm đạt 4.543 triệu quả, tăng 5,5% so với cùng kỳ năm trước, một con số khả quan cho ngành chăn nuôi đặc biệt là chăn nuôi gia cầm. Tuy nhiên, thị trường xuất khẩu của Việt Nam chủ yếu là các nước Châu Âu, Mỹ, Nhật Bản, những quốc gia khó tính với các hình thức kiểm định nghiêm ngặt. Một trong các chỉ tiêu về chất lượng trứng là màu sắc của lòng đỏ trứng, lòng đỏ có đậm có nhạt, từ màu vàng nhạt đến màu vàng cam, tùy vào lượng sắc tố lutein, zeaxanthin, lutein, caroten và riboflavin có trong trứng nhiều hay ít. Đặc biệt là sắc tố lutein rất tốt cho sự hình thành và phát triển của não người, còn caroten thì có thể chuyển thành vitamin A, rất quan trọng cho cơ thể. Do đó, trong trường hợp bình thường, trứng gà có lòng đỏ đậm hơn sẽ được coi là chất lượng hơn. Như vậy để trứng có chất lượng tốt ta cần phải bổ sung sắc tố lutein, caroten trong thức ăn của gia cầm. Thức ăn xanh là nguồn thức ăn thích hợp đáp ứng được nhu cầu đó, chúng chứa một lượng lớn clorophyl đồng thời hàm lượng lutein, caroten cũng cao. Để có cơ sở vững chắc hơn cho việc lựa chọn một số loại thức ăn xanh giàu sắc tố làm thức ăn cho gia cầm đẻ trứng, cũng như các nhu cầu bổ xung sắc tố khác cho vật nuôi tôi đã thực hiện đề tài: “Xác đinh hàm lượng sắc tố trong một số loại thức ăn xanh bằng phương pháp so màu UV- Vis”. GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân x SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược về các loại sắc tố quang hợp Ở thực vật, sắc tố được chia thành hai nhóm quan trọng theo chức năng: nhóm sắc tố với chức năng bảo vệ và sắc tố quang hợp.  Nhóm 1, thường tan trong nước và có thể thay đổi màu trong vài điều kiện khác nhau.  Nhóm 2, tan trong dung môi hữu cơ và chủ yếu là nhóm sắc tố có khả năng thực hiện chức năng quang hợp. Trong đó clorophyl, carotenoid là hai nhóm sắc tố quan trọng nhất của thực vật bậc cao. 1.1.1 Clorophyl Năm 1913 Winstater đã xác định được cấu tạo phân tử clorophyl. Cấu trúc cơ bản của clorophyl là nhân porphyrin. Nhân porphyrin do 4 vòng pyron nối với nhau bằng các cầu metyl tạo thành vòng khép kín. Giữa nhân có nguyên tử Mg tạo nên cấu trúc dạng hem. Bên cạnh các vòng pyron còn có vòng phụ thứ 5. Điều đặc biệt quan trọng là trên nhân porphyrin hình thành 10 nối đôi cách là cơ sở của hoạt tính quang hóa của clorophyl. Từ nhân porphyrin có hai gốc rượu là metol (CH3OH) và fytol (C20H39OH) nối vào tại C10 và C7. Có nhiều loại phân tử clorophyl, chúng đều có cấu trúc giống nhau đó là nhân porphyrin và 2 gốc rượu. Mỗi loại clorophyl được đặc trưng riêng bởi các nhóm bên khác nhau tạo nên một số tính chất khác nhau (Woodward et al., 1960). Hình 1-1 Diệp lục tố khiến lá có màu xanh và cấu trúc chung của diệp lục tố (Nguồn: http://vi.wikipedia.org/wiki/diepluc) GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân 1 SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 Bảng 1-1 Phân loại Diệp lục (nguồn: Chen et al., 2010 ) Diệp lục tố c1 Diệp lục tố c2 C55H70O6N4 Mg -CH=CH2 -CHO -CH2CH3 CH2CH2CO O-Phytyl C35H30O5N4 Mg -CH=CH2 -CH3 -CH2CH3 CH=CHCO OH C35H28O5N4 Mg -CH=CH2 -CH3 -CH=CH2 CH=CHCO OH Đơn Kép Đơn Kép Đa số thực vật Các loại tảo khác nhau Các loại tảo khác nhau Vi khuẩn lam (cyanobacteria) Diệp lục tố a Diệp lục tố b Công thức phân tử Nhóm C3 Nhóm C7 Nhóm C8 C55H72O5N4 Mg -CH=CH2 -CH3 -CH2CH3 Nhóm C17 CH2CH2CO O-Phytyl Liên kết Đơn C17-C18 Tần suất Phổ biến Diệp lục tố d C54H70O6N4Mg -CHO -CH3 -CH2CH3 -CH2CH2COOPhytyl Clorophyl là chất có hoạt tính hóa học cao, vừa có tính xít, vừa có tính kiềm. Đặc biệt clorophyl có những tính chất lý học quan trọng giúp cho chúng thực hiện chức năng quang hợp. Tính chất lý học quan trọng nhất của clorophyl là có khả năng hấp thụ năng lượng ánh sáng chọn lọc. Quang phổ hấp thụ cực đại của clorophyl vùng tia xanh (430 – 460 nm) và vùng ánh sáng đỏ (620 – 700 nm). Nhờ khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh nên clorophyl có hoạt tính. Tác dụng của diệp lục với cơ thể người Tăng lượng máu, giúp cải thiện chức năng tinh lọc máu tự nhiên của cơ thể, chống thiếu máu vì nó cung cấp quá trình tạo hemoglobin (Hemoglobin có khả năng kết hợp với oxi, cacbon điôxit và chất dinh dưỡng để vận chuyển đi đến các mô, nuôi sống tế bào và thải ra các chất cặn bã: khí thừa, chất độc,...). Cải thiện vấn đề tim mạch giúp phòng chống các bệnh tim mạch và các dấu hiệu sớm của tuổi già - Tăng số tế bào hồng cầu, kích hoạt enzym và tế bào bạch cầu (Richard Martin Willstatter, 1915) Tăng cường các phản ứng miễn dịch chủ yếu trong cơ thể. Ngăn ngừa sự suy hô hấp, giảm nhẹ viêm họng, loại bỏ dịch nhầy mũi, cải thiện tình trạng hen và tăng cường chức năng phổi, làm sạch phế quản. Chống lại vi khuẩn gây bệnh trong vết thương, giúp nhanh lành vết thương, làm giảm sự viêm nhiễm. GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân 2 SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 Tăng cường chức thận và bàng quang, chức năng tiêu hoá, chống táo bón bằng việc tăng cường sự lưu thông của đường mật, giảm mùi hôi trên cơ thể bao gồm cả phân. Tăng cường chức năng gan và cải thiện vần đề gan, chống lại các chất độc tố (chống say rượu) (Hans Fischer, 1930). Giảm thiếu máu não, giảm chóng mặt, chống mất ngủ, giảm tình trạng mệt mỏi, có liên quan đến việc cải thiện triệu chứng rối loạn kinh nguyệt. Cải thiện tình trạng đái tháo đường, chống các bệnh về tuyến giáp quang hóa. 1.1.2 Carotenoid  Tính chất vật lý  Kết tinh ở dạng tinh thể, hình kim, hình khối lăng trụ, đa diện, dạng lá hình thoi.  Nhiệt độ nóng chảy cao: 130- 2200C  Hòa tan trong chất béo, các dung môi chứa clor và các dung môi không phân cực khác làm cho hoa quả có màu da cam, màu vàng và màu đỏ.  Tính hấp thụ ánh sáng : chuỗi polyen liên hợp đặc trưng cho màu thấy được của carotenoid . Dựa vào quang phổ hấp thu của nó, người ta thấy khả năng hấp thụ ánh sáng phụ thuộc vào nối đôi liên hợp, phụ thuộc vào nhóm C9 mạch thẳng hay mạch vòng, cũng như vào nhóm chức gắn trên vòng. Ngoài ra trong mỗi dung môi hoà tan khác nhau, khả năng hấp thụ ánh sáng tối đa cũng khác nhau với cùng 1 loại. Khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh, chỉ cần 1 gam cũng có thể thấy bằng mắt thường.  Tính chất hóa học  Không hòa tan trong nước, rất nhạy đối với axit và chất oxi hóa, bền vững với kiềm. Do có hệ thống nối đôi liên hợp nên nó dễ bị oxi hóa mất màu hoặc đồng phân hóa, hyđro hóa tạo màu khác.  Các tác nhân ảnh hưởng đến độ bền màu: nhiệt độ, ánh sáng, phản ứng oxi hóa trực tiếp, tác dụng của ion kim loại, enzym, nước.  Dễ bị oxi hóa trong không khí => cần bảo quản trong khí trơ, chân không, nhiệt độ thấp nên bao kín tránh ánh sáng mặt trời.  Carotenoid khi bị oxy hoá tạo hợp chất có mùi thơm như các aldehid không no hoặc ceton đóng vai trò tạo hương thơm cho trà.  Phân loại carotenoid GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân 3 SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36  Có 2 cách để phân loại carotenoid . Dựa vào nguyên tố tạo thành chia carotenoid thành 2 loại:  Loại chỉ chứa C, H như α, β_caroten, lycopen  Loại có chứa nhóm chức có mặt O như lutein, xantophyl... Còn nếu dựa vào 6 C ở 2 đầu phân tử ta có các nhóm carotenoid không chứa vòng, chứa 1 vòng và chứa 2 vòng. 1.1.2.1 Caroten Hình 1-2 Trái cây giàu caroten (nguồn http://www.slideshare.net/thanhnguyen114/carotene)  Caroten là chất màu thuộc nhóm màu carotenoid, trong đó β-caroten là loại quan trọng nhất và tìm thấy được nhiều trong rau củ.  β-caroten có màu vàng, có nhiều trong cà rốt, các trái cây có màu vàng và các lọai rau màu xanh đậm. Chính màu vàng của β-caroten làm nền cho màu xanh của diệp lục tố đậm hơn ở các lọai rau giàu β-caroten. Hình 1-3 Trái cây giàu β-caroten (nguồn http://www.slideshare.net/thanhnguyen114/carotene) Cấu tạo và phân loại: - Caroten (C40H56) là một loại hiđro cacbon chưa bão hòa, gồm 18 nguyên tử cacbon hình thành một hệ thống các liên kết đơn, đôi xen kẽ, có 4 nhóm CH3 mạch nhánh. GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân 4 SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 - Các loại carotene quan trọng là α-caroten, β-caroten và γ-caroten. Hình 1-4 Công thức cấu tạo của α- caroten (nguồn http://www.slideshare.net/thanhnguyen114/carotene) Hình 1-5 Công thức cấu tạo của - caroten (nguồn http://www.slideshare.net/thanhnguyen114/carotene) Hình 1-6 Công thức cấu tạo của - caroten (nguồn http://www.slideshare.net/thanhnguyen114/carotene) Trong cấu trúc hóa học của hợp chất beta-caroten có 11 liên kết đôi xen kẽ với các liên kết đơn tạo thành cromophor làm caroten có màu đỏ hoặc cam. Tính chất hóa học và vật lý: - Caroten dễ bị oxi hóa ngoài không khí. - Không tan trong nước, chỉ tan trong lipit và các dung môi hữu cơ. - Caroten nguyên chất là các tinh thể đen có màu đỏ sáng của đồng và có ánh kim loại, dung dịch caroten có màu đỏ cam. Tác dụng - β- caroten là chất chống oxy hóa mạnh, ngăn chặn tế bào ung thư, chống sự hình thành của các cục máu đông trong thành mạch máu. - Khi được hấp thu vào cơ thể, β-caroten chuyển hóa thành vitamin A giúp bảo vệ niêm mạc mắt, tăng cường miễn dịch cơ thể. GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân 5 SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 - Trong các thử nghiệm cho rằng 30 mg β-caroten mỗi ngày làm tăng tỷ lệ ung thư phổi và ung thư tuyến tiền liệt ở người hút thuốc và những người có tiền sử tiếp xúc với chất gây nghiện (Nguyễn Vũ Thái Hòa, 2011). 1.1.2.2 Lutein Lutein (trong tiếng Latin có nghĩa là “vàng”) là một xantophyl và là một trong 600 loại carotenoid được biết đến trong tự nhiên. Cũng như những loại xantophyl khác lutein được tìm thấy với số lượng cao trong các loại rau lá xanh như rau bồ ngót, cải xoăn và cà rốt vàng. Ở động vật dẫn xuất của α-caroten này được tích lũy trong mỡ và lòng đỏ trứng từ thức ăn xanh. Hình 1-7 Lutein có nhiều trong lòng đỏ trứng gà (nguồn http://www.slideshare.net/thanhnguyen114/carotene) Lutein có công thức phân tử C40H56O2, không tan trong nước, tan trong dung môi không phân cực, tan tốt trong chất béo, tinh thể rắn màu đỏ cam với nhiệt độ nóng chảy 190oC. Hình 1-8 Công thức cấu tạo của lutein (nguồn http://www.slideshare.net/thanhnguyen114/carotene) Công dụng của lutein Nghiên cứu chỉ ra rằng có một mối quan hệ mật thiết giữa lutein và sắc tố trong mắt, gia tăng sắc tố lutein làm giảm nguy cơ mắt một số bệnh về mắt như: thoái hóa điểm vàng, đục thủy tinh thể, sự sợ sáng (Stringham, et al., 2013). GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân 6 SVTH: Dương Quốc Trạng Luận văn tốt nghiệp Công nghệ hóa học K36 Lutein là một trong số những chất có tác dụng chống oxy hóa, do vậy chất này được ứng dụng nhiều trong y học cũng như mỹ phẩm. 1.2 Vai trò và ảnh hưởng của thức ăn xanh trong chăn nuôi gia cầm 1.2.1 Vai trò và ảnh hưởng của thức ăn xanh trong chăn nuôi gia cầm Trong chăn nuôi nói chung, chăn nuôi gia cầm nói riêng thì vấn đề tìm nguồn thức ăn bổ sung vào khẩu phần để cung cấp vitamin A là hết sức cần thiết. Thức ăn xanh có hàm lượng catoten cao phù hợp với yêu cầu này. Caroten trong bột cỏ được cơ thể gia cầm chuyển hóa thành vitamin A, chủ yếu được tích lũy ở gan, hệ số chuyển hóa ở gia cầm là 0,4. Vitamin A có vai trò quan trọng trong sự sinh trưởng, bảo vệ hệ thống cơ thể, tác dụng tăng nhanh sức sản xuất trứng, sức sinh sản và sức sản xuất thịt. Hình 1-9 Ảnh hưởng của hàm lượng sắc tố trong thức ăn xanh đến lòng đỏ trứng cúc 1.2.2 Nhu cầu caroten Caroten có nguồn gốc từ thực vật và thường đi chung với clorophyl. Do đó, màu xanh thực vật biểu thị hàm lượng caroten chứa trong nó. Hàm lượng caroten trong thực vật thay đổi trong thời gian sinh trưởng và đạt cao nhất vào giai đoạn ra nụ, bắt đầu đơm bông ở cây họ đậu (trung bình 280 – 300 mg/kg VCK) (Trần Phú Lộc, 1991). Trong thực vật, caroten tồn tại dưới dạng 3 đồng phân alpha, beta, gama. Trong đó beta-caroten có hoạt tính sinh học cao nhất. Hoạt tính sinh học của alpha và gamacaroten tương ứng lần lượt là 53% và 28% so với beta-caroten. Dạng đồng phân chủ yếu của caroten trong thực vật là beta-caroten: 90%, còn hỗn hợp alpha- và gama-caroten: 5-10%. GVHD: Ts. Nguyễn Thị Hồng Nhân 7 SVTH: Dương Quốc Trạng