Tp Khoa hc - Cụng ngh Thy sn S 2/2016 THONG BAO KHOA HOẽC NGHIấN CU SN XUT DU THễ T TRI B TRNG TI K LK STYDY ON PRODUCING CRUDE OIL FROM AVOCADO CULTIVATED IN DAK LAK Thỏi Vn c1, Phan Th Khỏnh Vinh2, Trn Thanh Giang3 Ngy nhn bi: 26/3/2015; Ngy phn bin thụng qua: 25/02/2016; Ngy duyt ng: 15/6/2016 TểM TT B l mt nhng loi trỏi cõy b dng nht trờn th gii Hm lng du trỏi b tng i cao 15 ữ 30% Mc dự trờn th gii du b ó c sn xut vi s lng ln bng nhiu phng phỏp khỏc nhau, cỏc nghiờn cu v du b Vit Nam cũn ớt v cha cụng b rng rói Nghiờn cu ny nhm sn xut du thụ t trỏi b bng phng phỏp trớch ly Kt qu cho thy rng m cũn li nguyờn liu b cho hiu sut trớch ly du cao nht v cht lng du thụ thớch hp nht l 30 (%) Ti u hoỏ cụng on trớch ly du b vi cỏc thụng s nh sau: t l dung mụi/nguyờn liu l 19:12 (v/w), nhit 570C, thi gian 4,34h Quỏ trỡnh trớch ly trờn cho hiu sut cao nht v t 91,37 0,13% T khúa: trỏi b, Persea americana , du b thụ, ti u hoỏ, trớch ly ABSTRACT Avocado (Persea americana mill) is one of the most nutritious fruits in the world The oil content in avocados are relatively high 15 ữ 30% Although avocado oil has been produced in large quantities in the world by many different methods, the study on avocado oil in Vietnam are not much and not widely published This study aimed to produce avocado oil by extraction method The results showed that the extraction efciency and the quality of crude oil were highest when the remained moisture in the raw avocado reached 30% The optimal point of extraction was achieved at the rate of solvent/material, the extraction temperature and the extraction time were 19.12 (v/w), 570C, 4,34h, respectively The highest extraction efciency was 91.37 0.13% Keywords: avocado, Persea americana, crude avocado oil, optimization, extraction I T VN Cõy b cú ngun gc t vựng nhit i Trung M (Mexico, Guatemala v qun o Antilles) B l mt nhng loi trỏi cõy b dng nht trờn th gii vi tờn khoa hc l Persea americana mill Hm lng du trỏi b tng i cao 15 ữ 30%, di dng nh du nờn rt d tiờu húa, c th cú th hp thu n 92,8% Trong du b cú hm lng 1, 2, : Khoa Cụng ngh thc phm Trng i hc Nha Trang 18 TRNG I HC NHA TRANG cht bộo khụng bóo hũa cao nờn tt cho tim mch v sc khe [3] Trờn th gii, du b ó c sn xut vi s lng ln bng nhiu phng phỏp khỏc nh trớch ly, ly tõm, ộp lnh [2,4] Nc sn xut du b ln nht l Mexico (34%), tip theo l M (8%), Israel (4%) v Nam Phi (2%) vi tng sn lng c tớnh l 250.000 tn [1] c bit, hin ti New Zealand cú Tp Khoa hc - Cụng ngh Thy sn S 2/2016 nh mỏy chuyờn sn xut du b vi mỏy c im trỏi b: trỏi nh cú dng thuụn di, múc cụng ngh tiờn tin sn xut du theo kớch thc u nhau, nguyờn vn, mu xanh phng phỏp ộp lnh, cho du b vi cht búng, t chớn k thut, chớn cú mu lng cao Du b cú cht lng ngy cng xanh hoc tớm cao v a dng chng loi, ỏp ng cho khụng Hoỏ cht: Hexan Trung Quc sn xut ch cụng nghip m phm m cũn cho ngnh vi tớnh cht sau: t trng: 0,658 ữ 0,663g/ml, thc phm [3] nc ta, mi nm cung nh tớnh cht khụng bay hi 0,001%, nh ng th trng khong 80.000 tn b [1] tớnh gii hn axit-kim t yờu cu nhng cỏc sn phm ch bin t b khụng nhiu, a s ch c s dng nh mt mún n ti, ch bin thnh sinh t hoc sn xut b lnh ụng xut khu Chớnh vỡ lớ ú giỏ tr kinh t ca chui giỏ tr gia tng cũn thp Bờn cnh ú, cỏc nghiờn cu Vit Nam v du b cha nhiu Mt s cụng trỡnh nghiờn cu du b sinh viờn cỏc trng i hc Cụng Nghip, i hc Nụng Lõm thnh ph H Chớ Minh thc hin, nhiờn cha cụng b rng rói Do ú, nghiờn cu ny c thc hin nhm a quy trỡnh sn xut du b v xut cỏc thụng s ti u cho quỏ trỡnh trớch ly du thụ t trỏi b Kt qu ban u ny s gúp phn giỳp ph bin sn phm du b ny hn II VT LIU V PHNG PHP NGHIấN CU i tng nghiờn cu Phng phỏp nghiờn cu 2.1 Nghiờn cu nh hng ca hm lng m n hiu sut trớch ly du v cht lng du b thụ Mu ti (M0) c gi nguyờn m ban u 79,07x 0,2685%, mu cũn li c sy bng mỏy sy núng kt hp sy lnh, nhit sy 35oC n cỏc m (so vi lng mu ban u) khỏc nhau, ln lt l: m 75% (M1), 60% (M2), 45% (M3), 30% (M4), 15% (M5) Sau ú em mu i trớch ly bng dung mụi hexan, t l dung mụi/nguyờn liu: 12/1 (v/w), thi gian 3,5 gi, nhit 500C Mu du thụ sau i cụ quay thu hi dung mụi c em i xỏc nh hiu sut trớch ly v ch s peroxyt nhm so sỏnh, ỏnh giỏ hiu sut trớch ly v cht lng du gia cỏc mu T ú Trỏi b dựng lm nguyờn liu nghiờn phõn tớch s liu v chn m thớch hp cu thuc chng Mexico: trỏi nh, thuụn di; cho hiu sut du v cht lng du thớch v mng, trn tru, chuyn sang xanh, vng hp nht xanh, hay tớm, sm chớn; ht hi ln, 2.2 Nghiờn cu ti u húa cụng on trớch ly v ht mng, chớn ht nm lng lũng du thụ t tht trỏi b qu, lc khụng kờu; tht qu mu vng kem hay Mu b cú m ó c chn thớ vng m Vit Nam thng gi l b sỏp, nghim 2.1 Cho mu b cú lng 10g cú hm lng cht bộo rt cao: 15 ữ 30% õy vo bỡnh tam giỏc 250 ml Sau ú b sung l chng b cú cht lng cao nht dung mụi hexan vi cỏc thụng s ó b trớ theo B c mua t k Lk, chuyn v bng thựng g, c chớn iu kin thng mụ hỡnh mó húa nh bng Hm mc tiờu l hiu sut trớch ly du b (R) TRNG I HC NHA TRANG 19 Tp Khoa hc - Cụng ngh Thy sn S 2/2016 Bng Mụ hỡnh ti u húa hiu sut trớch ly du b STT A: T l dung mụi/nguyờn liu (v/w) C: Thi gian (h) B: Nhit (0C) R: Hiu sut trớch ly (%) Mó húa Thc nghim Mó húa Thc nghim Mó húa Thc nghim -1 15 -1 45 60,11 20 -1 45 84,90 -1 15 65 61,21 20 65 89,47 -1 15 55 -1 54,92 20 55 -1 82,33 -1 15 55 66,69 20 55 87,67 17,5 -1 45 -1 74,04 10 17,5 65 -1 76,41 11 17,5 -1 45 82,06 12 17,5 65 83,17 13 17,5 55 87,50 14 17,5 55 85,85 15 17,5 55 86,50 Tớnh toỏn x lý kt qu v v th v a phng trỡnh hi quy v hiu sut trớch ly du bng phn mm Design - Expert 8.0.7.1 Trial Phng trỡnh hi quy tuyn tớnh bc v hiu sut trớch ly du cú dng: R = b0 + b1A + b2B + b3C + b4AB + b5AC + b6BC + b7A2 + b8B2 + b9C2 Phng phỏp phõn tớch Xỏc nh m ban u theo phng phỏp sy n lng khụng i XH 2O G1 - G2 = * 100(%) G1 - G Trong ú: XH2O: m ca thc phm (%) G1: Khi lng cc sy v mu th trc sy (g) G2: Khi lng cc sy v mu th sau sy (g) G: Khi lng cc sy (g) Xỏc nh ch s acid theo TCVN 6217:2007 (ISO 660:1996) Xỏc nh ch s iod theo TCVN 6122:2007 (ISO 3961:1996) 20 TRNG I HC NHA TRANG Xỏc nh ch s peroxyt theo TCVN 6121:2007 (ISO 3960:2001) Xỏc nh phn trm hm lng lipid nguyờn liu ban u v bỏn thnh phm sau cụng on sy theo phng phỏp Folch - Xỏc nh hiu sut thu hi du: Hiu sut trớch ly du cụng on trớch ly c tớnh theo cụng thc: Trong ú: R: Hiu sut trớch ly du (%) H1: Hm lng du trớch ly c tớnh theo phn trm lng (%) H2: Hm lng du cú nguyờn liu sau sy tớnh theo phn trm lng (%) III KT QU NGHIấN CU V THO LUN nh hng ca hm lng m n hiu sut trớch ly du du thụ t tht trỏi b nh hng ca hm lng m n hiu sut trớch ly du t tht trỏi b c trỡnh by hỡnh Tp Khoa hc - Cụng ngh Thy sn S 2/2016 Hỡnh nh hng ca hm lng m n hiu sut trớch ly du t tht trỏi b T kt qu th hỡnh cho m cũn li nguyờn liu gim t 100% xung 30%, hiu sut trớch ly du tng lờn v t cc i 62,6% m 30% Khi m cũn li nguyờn liu tip tc gim xung 15%, hiu sut trớch ly du gi nguyờn 62,6% iu ny cú th c gii thớch nh sau: Khi m nguyờn liu cao, cu trỳc kt dớnh ca nguyờn liu cao cựng vi s liờn kt cht ch ca cỏc phõn t nc vi protein v cỏc phõn t hỏo nc khỏc lm cn tr s di chuyn ca dung mụi vo nguyờn liu, t ú lm gim quỏ trỡnh khuch tỏn i lu ca du vo dung mụi, gim kh nng trớch ly du, nờn hiu sut trớch ly du thp [2,4] Trong quỏ trỡnh sy, cỏc phõn t nc t cng nh nc liờn kt s linh ng hn, bt liờn kt vi protein v cỏc phõn t khỏc, thoỏt b mt nguyờn liu to thnh cỏc khe trng gia cỏc phõn t Lỳc ny dung mụi d dng di chuyn vo bờn nguyờn liu hn, lm tng kh nng khuch tỏn ca du vo dung mụi, tng kh nng trớch ly du Tuy nhiờn, tip tc sy n m 15%, thỡ hiu sut trớch ly du khụng tng na, iu ny cú th di tỏc dng ca nhit sy v thi gian sy kộo di lm cho nguyờn liu khụ cng li, cỏc mao qun b bt kớn, dn n du khú thoỏt bờn ngoi Ngoi ra, nguyờn liu tip xỳc vi oxy khụng khớ lõu, lm tng quỏ trỡnh oxy húa, mt phn du mt i b oxy húa v chuyn thnh sn phm cp thp nh hng ca hm lng m n ch s peroxyt ca du thụ c trớch ly t tht trỏi b Ch s peroxyt th hin cht lng ca du, ch s peroxyt cng cao chng t cht lng du cng gim sỳt S bin i ch s peroxyt ca du thụ c th hin hỡnh Hỡnh nh hng ca hm lng m n ch s peroxyt ca du thụ c trớch ly t tht trỏi b TRNG I HC NHA TRANG 21 Tp Khoa hc - Cụng ngh Thy sn S 2/2016 Khi m cũn li nguyờn liu gim thỡ ch s peroxyt cng tng dn iu ny l do, quỏ trỡnh sy, xy s tip xỳc gia nguyờn liu v oxy khụng khớ nờn cỏc phõn t lipid b tỏc ng, ct mch to cỏc gc t v phõn t cp thp hn, d dng b oxy húa to thnh peroxyt, lm cho cht lng du b gim mnh T cỏc kt qu trờn ta thy rng m cũn li nguyờn liu b thớch hp cho quỏ trỡnh trớch ly du cho hiu sut trớch ly du cao nht v cht lng du thụ thớch hp nht l 30% trớch ly du t tht trỏi b c thit k bng phn mm ti u Design - Expert 8.0.7.1 Trial Kt qu phõn tớch ANOVA (bng 2) cho thy giỏ tr p-value (prob > F) cỏc yu t c chp nhn cú giỏ tr < 0,0500 Cỏc giỏ tr p-value ca yu t A, B, C, AC, A2, B2, C2 u < 0,0500 vỡ vy cỏc yu t ny u cú nh hng ỏng k n hiu sut trớch ly du Cũn giỏ tr p-value ca yu t AB v BC u > 0,0500, ú mc tng tỏc ụi ca hai yu t t l dung mụi/nguyờn liu - nhit v thi gian - nhit khụng nh hng n hiu Ti u húa quỏ trỡnh trớch ly du thụ bng sut trớch ly du Qua ú ta thy cỏc h s b1, dung mụi hexan b2, b3, b5, b7, b8, b9 l cú ý ngha vi mc tin Sau sng lc cỏc yu t chớnh nh cy l 95% hng n hiu sut trớch ly du, cụng on Bng Bng ANOVA ti u húa hiu sut trớch ly du ti cụng on trớch ly Source Sum of Squares df Mean Square F value p-value Prob > F Model 1830,62 203,40 189,19 < 0,0001 A-T l dung mụi moimmmoimoi/nguyen lieu 1286,48 1286,48 1196,60 < 0,0001 B-Nhit 10,47 10,47 9,74 0,0262 C-Thi gian 127,07 127,07 118,19 0,0001 AB 2,99 2,99 2,78 0,1564 AC 10,34 10,34 9,62 0,0268 BC 0,40 0,40 0,37 0,5680 A2 322,95 322,95 300,39 < 0,0001 B 41,17 41,17 38,30 0,0016 C2 70,07 70,07 65,17 0,0005 Residual 5,38 1,08 Lack of Fit 4,00 1,33 1,93 0,3586 Pure Error 1,38 0,69 1836,00 14 Cor Total Signicant Not signicant T ú, ta c phng trỡnh hi quy tuyn tớnh v hiu sut trớch ly du cụng on trớch ly nh sau: R = 86,61 + 12,68A + 1,14B + 3,99C - 1,61AC - 9,35A2 - 3,34B2 - 4,36C2 Sau a phng trỡnh hi quy tuyn tớnh v hiu sut trớch ly du ó c kim nh s tng thớch vi thc nghim, phn mm 22 TRNG I HC NHA TRANG ó v biu ti u hiu sut trớch ly du ti cụng on trớch ly c th hin hỡnh v hỡnh Tp Khoa hc - Cụng ngh Thy sn Hỡnh Biu b mt 3D ti u hiu sut trớch ly du b ti cụng on trớch ly S 2/2016 Hỡnh Biu ng ng mc ti u hiu sut trớch ly du b ti cụng on trớch ly Hiu sut trớch ly du t ti u d oỏn l 91,49% ti tõm ca vựng cú giỏ tr cao nht V giỏ tr cỏc yu t ti im ti u: t l dung mụi/nguyờn liu l 19,12 v/w, thi gian trớch ly l 4,34 h v nhit trớch ly l 570C Bng Kt qu thc nghim ti u hiu sut trớch ly du Thớ nghim T l dung mụi/nguyờn liu (v/w) Nhit (0C) Thi gian (h) Hiu sut trớch ly (%) 16 19,12 51 90,52 17 19,12 54 90,59 18 19,12 57 4,34 91,37 19 19,12 54 4,68 90,70 20 19,12 51 4,68 90,65 Qua kt qu thc nghim ta thy, hiu sut trớch ly ti im ti u l 91,37%, cao hn cỏc im kho sỏt xung quanh ti vựng lõn cn Vy, d oỏn ca mụ hỡnh l phự hp vi thc nghim Tuy nhiờn, kt qu khụng t nh d oỏn l 91,5%, iu ny cú th gii thớch l quỏ trỡnh lm thớ nghim cú xy s tht thoỏt thao tỏc, sai s ca thit b, nhng mc chờnh lch khụng cao 0,2%, cú th chp nhn c Vy, t l dung mụi/nguyờn liu l 19,12 (v/w), nhit trớch ly l 570C, thi gian trớch ly l 4,34h l im ti u ca cụng on trớch ly du t tht trỏi b cho hiu sut trớch ly l cao nht nm vựng 91,37 0,13% Sn phm du thụ thu c bng quỏ trỡnh trớch ly dung mụi hexan vi cỏc thụng s ti u nh trờn cú mu vng xanh v t cỏc ch tiờu húa hc th hin bng Bng Mt s ch tiờu húa hc ca sn phm du thụ t trỏi b STT Tờn ch tiờu Hm lng Ch s acid (mg KOH/g du) 0,9476 0,045 Ch s iod (g iod/g du) 4,23 0,0488 Ch s peroxyt (Meq/kg) 3,042 0,0968 TRNG I HC NHA TRANG 23 Tp Khoa hc - Cụng ngh Thy sn IV KT LUN V KIN NGH Kt lun: Da trờn kt qu nghiờn cu th nghim quy trỡnh sn xut du thụ t tht trỏi b bng phng phỏp trớch ly a mt s kt lun sau: - m cũn li nguyờn liu nh hng ỏng k n hiu sut trớch ly du v cht lng du m cũn li nguyờn liu l 30% cho hiu sut trớch ly du l cao nht v cht lng du tt nht - Thit lp c phng trỡnh biu din mi tng quan gia hiu sut trớch ly v thi gian, nhit , t l dung mụi nh sau: R = 86,61 + 12,68A + 1,14B + 3,99C - 1,61AC - 9,35A2 - 3,34B2 - 4,36C2 Hiu sut trớch ly du t cc i vi 91,37 0,13% sau 4,34 gi trớch ly nhit 57oC v t l dung mụi/nguyờn S 2/2016 liu 19,12 (v/w) Hiu sut thu hi dung mụi bng phng phỏp cụ quay chõn khụng l 93,67% Kin ngh - ng dng du thụ thu c vo thc phm cha nhiu vỡ th cn nghiờn cu tinh ch du thụ thnh du tinh luyn, giỳp tng giỏ tr ca du b - Nghiờn cu s dng du b thụ vo cỏc thc phm giỳp tng giỏ tr du b thụ - Lng dung mụi thu hi c l rt ln, ớt ln cht, nhiờn quy mụ phũng thớ nghim nờn cha nghiờn cu tỏi s dng c Do ú, quy mụ cụng nghip cú th tỏi s dng li lng dung mụi gim hao phớ v m bo tớnh kinh t - Nghiờn cu tỏch chit du b bng phng phỏp ly tõm TI LIU THAM KHO Ting Vit Chng trỡnh phỏt trin MPI-GTZ SME Phõn tớch chui giỏ tr b k Lk Nguyn Quang Lc, Lờ Vn Thch, Nguyn Nam Vinh K thut ộp du v ch bin du, m thc phm NXB Khoa hc K thut, 1993, 13-27 Cv Hass International trends in fresh avocado and avocado oil production and seasonal variation of fatty acids in new zealand-grown L Cecilia Requejo-Tapia, 1999, 45 Wolf Hamm, Richard J.Hamilton Edible oil processing Shefeld Academic Press, 2000 Frank D Gunstone, Vegetable oils in food technology: composition, properties and uses, Blackwell Publishing, 2002 Ting Anh 24 TRNG I HC NHA TRANG