Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 1 LUẬN VĂN KHẢO SÁT YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT TRÍCH LY DẦU GẤC Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 2 Dẫn nhập Ngày nay xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu về thực phẩm của con người ngày càng cao. Những thực phẩm chức năng có giá trị dinh dưỡng cao càng được nhiều người chú ý đến và trái Gấc là một trong những loại thực phẩm chức năng đó. Thật vậy, trong trái Gấc mà đặc biệt là dầu Gấc chứa nhiều chất có hàm lượng dinh dưỡng cao và có khả năng phòng chống bệnh tật. Dầu Gấc có chứa nhiều β − caroten, tiền vitamin A rất cần thiết cho khả năng nhìn tốt của mắt, kích thích tính miễn dịch và tăng sức đề kháng cho cơ thể, có tác dụng chống oxy hoá. Lycopen là chất chống oxy hoá hàng đầu có khả năng bảo vệ cơ thể chống lại các bệnh thoái hoá, suy giảm miễn dịch và cả các chứng bệnh ung thư (Tangboditham (1998), được trích dẫn bởi Phạm Hữu Yên Phương (2004)). Vitamin E mang các đặc điểm chống oxy hóa, ngăn chặn tác động độc hại của các gốc tự do, là vitamin chống lão hoá (Cossut và cộng sự, 2001). Hai acid béo không bão hoà linoleic và α-linolenic là những axit béo thiết yếu. Chúng tham gia vào thành phần màng tế bào và dây liên kết giữa các tế bào não, là tiền thân của omega 3 (ω 3 ) và omega 6 (ω 6 ) (Cossut và cộng sự, 2001). Tuy nhiên việc sản xuất và tiêu thụ dầu Gấc ở Việt Nam và các nước trên thế giới còn chưa phổ biến. Chính vì lý do trên nên chúng tôi đã thực hiện đề tài “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên hiệu suất trích ly dầu Gấc” để góp phần nghiên cứu việc trích ly dầu Gấc đạt hiệu quả hơn và nâng cao giá trị của trái Gấc Việt Nam. 1.1 Mục đích của đề tài Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thông số kỹ thuật lên hiệu suất trích ly bằng phương pháp ngâm chiết. 1.2 Yêu cầu của đề tài  Xác định những thông số tối ưu nhất cho quá trình trích ly (loại dung môi, nhiệt độ, thời gian trích ly)  Xác định một số chỉ tiêu chất lượng của dầu Gấc.  Tính toán giá thành của dầu Gấc thu được. Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 3 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 4 2.1 Tổng quát về trái Gấc 2.1.1 Đặc điểm nông học Momordica cochinchinensis (Lour) Spreng (Gấc) thuộc họ Cucurbitaceae, giống Momordica và loài Cochinchinensis. Cây này được định danh là Muricia Cochnchinensis vào năm 1790 bởi Loureiro. Sau đó, năm 1826 Sprengel đã kết luận rằng cây gấc thuộc giống Momordica và đã đổi tên thành Momordica cochinchinensis (Lour) Spreng (Berley (1937) được trích dẫn bởi Vương Lê Thuý (2002)). Loài cây này có mặt ở các nước Nam Á, như Trung Quốc, Miến Điện, Lào, Campuchia, Ấn Độ… (Perry (1980) được trích dẫn bởi Vương Lê Thuý (2002)). Gấc là loại cây thân thảo dây leo hàng năm thuộc chi mướp đắng, là loài đơn tính khác gốc (dioecious) cuối đông sau khi thu hoạch quả người ta chặt đốn tận gốc, sang xuân cây lại leo lên tươi tốt. Từ gốc mọc ra nhiều thân mới, mỗi dây có nhiều đốt, mổi đốt có lá. Lá Gấc nhẵn mọc so le, hình thùy chân vịt, chia thùy khá sâu, lá to dài từ 10 – 25cm, mặt trên xanh lục thẫm, phía dưới màu xanh nhạt. Hoa Gấc màu vàng nhạt, đơn tính, nở vào tháng 5, 6 ở phía Bắc, trong Nam có nhiều vụ (Nguyễn Thiện Luân và cộng sự, 1999). Trung bình, cần khoảng 18 – 20 ngày để quả có thể chín từ khi nụ hoa cái xuất hiện. Một cây có thể cho khoảng 30 – 60 quả trong một năm (WHO (1990) được trích dẫn bởi Vương Lê Thuý (2002)). Quả Gấc hình tròn hay hình bầu dục, có chiều dài từ 6 – 10cm và chiều rộng là 4 – 6cm. Loại quả này có màu xanh lục, có gai, khi chín chuyển dần từ màu vàng sang màu đỏ. Bên trong lớp vỏ là lớp thịt vàng, mềm, kế tiếp là những hạt gấc được bao bọc bởi màng màu đỏ máu, xếp hàng dọc. Hạt Gấc màu đen, hình tròn dẹt giống con ba ba nhỏ, có răng cưa (Nguyễn Hồng Khánh và cộng sự, 2004), trong hạt có nhân trắng chứa nhiều dầu. Ở Việt Nam, trọng lượng quả khoảng 500g – 1600g (Vương Lê Thuý, 2004). Một kg quả Gấc bao gồm khoảng 190g màng và 130g hạt. Màng hạt khi chín có vị thơm dễ chịu hoặc không có mùi (Vương Lê Thuý, 2002). Tất cả các bộ phận của Momordica cochinchinensis đều có thể được sử dụng trong y học truyền thống (Đỗ Tất Lợi, 1991). Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 5 Có 2 loại Gấc được trồng phổ biến ở Việt Nam là:  Gấc Nếp: Trái to, nhiều hạt, gai to, ít gai. Khi chin chuyển sang màu đỏ cam rất đẹp. Bổ trái ra, bên trong cơm vàng tươi, màng bao bọc hạt có màu đỏ tươi rất đậm.  Gấc Tẻ: Trái nhỏ, có ít hạt, gai nhọn. Trái chin bổ ra bên trong cơm có màu vàng và màng bao bọc hạt thường có màu đỏ nhạt hoặc màu hồng không được đỏ tươi như Gấc nếp. Hình 2.1 Giàn Gấc Hình 2.2 Hoa Gấc Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 6 Do đó, ta thường chọn Gấc Nếp để chế biến thực phẩm vì Gấc Nếp trái to, khi chín nhiều cơm và có màu sắc đẹp, chất lượng tốt. 2.1.2 Tình hình sản xuất và phân phối Ở Việt Nam, trước đây Gấc mọc hoang dã hay được trồng ở một số gia đình để nấu xôi hay sử dụng cho y học truyền thống. Hiện nay người ta bắt đầu trồng trọt ở quy mô công nghịêp để thu lấy dầu từ màng Gấc, màu và dầu từ hạt Gấc, chế biến các thức uống dinh dưỡng cũng như các sản phẩm khác. Gấc được trồng nhiều ở vùng Trung Du và Đồng Bằng Bắc Bộ. Dọc theo sông Tiền trồng Gấc rất tốt, có dây Gấc lâu năm gốc to đường kính đến 15 – 20 cm. Trên diện tích 5 m 2 dây Gấc có thể cho 100 – 200 quả/năm. Trên thị trường giá của Gấc tươi khoảng 6.000 đến 10.000 VNĐ/kg có khi lên đến 25.000 VNĐ/kg. Vào mùa khô (đặc biệt tháng 11), có rất nhiều loại quả này, ngược lại vào mùa mưa giá Gấc tăng cao do tình trạng khan hiếm (Nguyễn Hùng Khánh và cộng sự, 2004). Ngày nay Gấc được sử dụng nhiều trong sản xuất công nghiệp. Hình 2.4 Trái Gấc Nếp Hình 2.5 Trái Gấc Tẻ Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 7 2.1.3 Thành phần hoá học của trái Gấc Màng tươi của quả Gấc chín có các thành phần: Bảng 2.1 Các thành phần trong màng tươi của quả Gấc chín Số thứ tự Thành phần Giá trị (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 Nước Protein Lipide Glucide Xơ Muối khoáng  - Caroten Lycopen 77 2,1 7,9 10,5 1,8 0,7 0,046 0,038 (Nguồn www.gactuoikieuphuong.com) 2.1.4 Giá trị của trái Gấc trong đời sống Trong gia đình, thịt Gấc được sử dụng chủ yếu để nhuộm màu các loại xôi, chế biến các món ăn, vừa có tác dụng thay phẩm màu trong chế biến thức ăn vừa có tác dụng phòng chống suy dinh dưỡng, thiếu vi chất, tăng sức đề kháng cho trẻ em, làm kẹo gôm Gấc, sữa chua Gấc, bột Gấc dinh dưỡng … Gần đây quả Gấc đã bắt đầu được tiếp thị ra ngoài khu vực Châu Á trong dạng nước ép trái cây bổ dưỡng và dạng dầu Gấc do nó có chứa hàm lượng tương đối cao các dinh dưỡng thực vật. (www.laodong.com.vn) Trong mỹ phẩm cũng có thể dùng Gấc. Gấc có thể thay thế Sudan – một loại chất tạo màu cho thực phẩm và mỹ phẩm đang thực sự là mối lo ngại cho nhiều người tiêu dùng với nguy cơ gây ung thư cao. Ở Việt Nam việc chọn một chất tạo màu an toàn khác thay thế cho Sudan không khó khi dầu của trái Gấc hoàn toàn có thể thay thế cho phẩm màu hóa học độc hại. (www.vnmedia.vn) Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 8 Ngoài việc sử dụng trong ẩm thực, Gấc còn được sử dụng trong y học. Các hãng dược phầm của Mỹ gọi trái Gấc là Fruit from Heaven (loại quả đến từ thiên đường). Thực tế, nghiên cứu tại Mỹ cho thấy các hợp chất của Beta caroten, Lycopen, Alphatocopherol… trong dầu Gấc có tác dụng làm vô hiệu hoá 75% các chất gây ung thư nói chung, nhất là ung thư vú ở phụ nữ. Dầu Gấc dùng để bổ sung vitamin A cho trẻ con chậm lớn, khô mắt, quáng gà, kém ăn, mệt mỏi, hoặc dung bôi vết thương, vết bỏng. Hạt gấc chữa mụn nhọt, tràng hạt, quai bị, sưng vú, tắc tia sữa… (www.dantri.com.vn) Rễ Gấc chữa tê thấp, sưng phù chân với liều dung 4g/ngày.Gốc dây Gấc phối hợp với một vài vị thuốc đem sắc uống hoặc dùng ngoài ngâm rượu xoa bóp cũng chữa phong thấp, sưng chân. 2.2 Tổng quát về Dầu Gấc 2.2.1 Thành phần hoá học 2.2.1.1 Thành phần chủ yếu Triglyceride là thành phần chủ yếu của dầu mỡ chứa từ 95 đến 98% của hạt dầu. Cấu tạo hoá học là este của rượu 3 chức với các acid béo. Triglyceride dạng hoá học tinh khiết không màu, không mùi, không vị. Khối lượng phân tử tương đối của triglyceride khá cao nên không bay hơi ngay cả trong điều kiện chân không cao. Ở nhiệt độ trên 240 – 250 0 C, áp suất 1atm triglyceride sẽ bị thủy phân thành các sản phẩm bay hơi của sự phân huỷ hoá học. Vì vậy người ta phải khử mùi dầu trong điều kiện chân không và nhiệt độ cao. CH 2 – OH R 1 COOH CH 2 OCOR 1 CH – OH + R 2 COOH  CHOCOR 2 + 3H 2 O CH 2 – OH R 3 COOH CH 2 OCOR 3 Glycerol Axít béo Triglyceride Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 9 Dưới tác dụng của các enzyme thuỷ phân, khi có nước và nhiệt độ, triglyceride sẽ bị phân cắt ở mối liên kết este và bị thuỷ phân tạo thành acid béo tự do, do vậy acid béo tự do bao giờ cũng có trong các loại dầu thực vật. Tồn tại khoảng 20 axít béo trong tự nhiên, chúng khác nhau bởi số lượng của các nối đôi. Bảng 2.2 Một vài acíd béo quan trọng của dầu Gấc 2.2.1.2 Các thành phần phụ a) Acid béo tự do Acid béo tự do là các loại acid béo không nằm trong liên kết giữa este và diglyceride Acid béo làm cho dầu bị chua. Chất béo bị thuỷ phân là do enzyme Lipase có trong nước. b) Mono – và di – glyceride Gồm đầu ưa nước và một đầu kỵ nước. Trong công nghệ thực phẩm nó được sử dụng như một chất nhũ hóa. Tuy nhiên, nó cũng gây khó khăn cho việc phân ly giữa dầu và nước trong quá trình tin luyện hóa học, thúc đẩy phản ứng oxi hóa chất béo. Số thứ tự Axít béo Kí hiệu 1 Palmitic 16 : 0 2 Stearic 18 : 0 3 Olêic 18 : 1(n-9) 4 Linolêic 18 : 2 (n-6; n-9) 5 Linolênic 18 : 3 (n-3; n-6; n-9) 6 Arachidonic 20 : 4 (n-6; n-9; n-12; n-15) Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 10 c) Các phospholipide Hàm lượng phospholipide trong dầu Gấc dao động từ 0,25 – 3%. Cấu tạo của phospholipide: Phosphooipit đóng vai trò là chất hoạt động bề mặt trong trao đổi chất, chuyển hoá các chất béo, trong quá trình thẩm thấu qua màng tế bào, … thường được sử dụng trong y dược, trong thực phẩm. Hợp chất điển hình là Lecithin và Cephalin hàm lượng phosphatid có trong dẩu mỡ từ 0,5 – 3%. d) Các sterol Là những rược cao phân tử có cấu tạo phức tạp và phân bố rộng rãi, tan tốt trong dầu Gấc. Trong tự nhiên chúng có thể tồn tại dạng este. Hàm lượng của chúng dao động từ 0,4- 2,9% (chủ yếu là tocopherol). Các srerol chúa trong dầu Gấc chủ yếu là Phirosterol. e) Các vitamin Đa số là vitamin A, D, E, K và các vitamin có khả năng hoà tan chất béo. Ngoài ra có một số hợp chất có khả năng tạo ra sinh tố thường gọi là tiền sinh tố  - Caroten: tiền vitamin A và Egosterol: tiền vitamin D. Trong đó có tocopherol (40 - 250mg%) có hoạt tính vitamin E có tác dụng chống oxy hóa cho dầu rất tốt, dầu có hàm lượng tocopherol cao bảo quản tốt hơn dầu có hàm lượng tocopherol thấp. [...]... giữa thời gian trích ly và hàm lượng dầu còn lại trong nguyên liệu Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 34 Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 35 Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc 4.1 Kết quả khảo sát các thông số kỹ thuật của nguyên liệu 4.1.1 Các thông số... Khảo sát ảnh hưởng của các loại dung môi lên hiệu suất trích ly  Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên hiệu suất trích ly  Thí nghiệm 3: Khảo sát mối quan hệ giữa thời gian trích ly và hàm lượng dầu còn lại trong nguyên liệu 3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của các loại dung môi lên hiệu suất trích ly Dầu Gấc tan tốt trong dung môi hữu cơ không phân cực Do vậy, chúng tôi khảo sát. .. liệu trích ly (Nguồn Giáo Trình Công Nghệ Sản Xuất Dầu Thực Vật trường ĐH Công Nghiệp TP.HCM) Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 18 Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình trích ly 2.3.3.1 Nguyên liệu a) Mức độ phá vỡ của mô: Mức độ cơ học hay lý học của các mô ảnh hưởng ngược lại trên năng suất trích ly Đây là một nhân tố cơ... Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 22 Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 23 Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc 3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài  Thời gian: Từ ngày 04/05/2009 đến ngày 15/06/2009  Địa điểm: Tại cơ sở thí nghiệm Trường... cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc Nghiệm thức Yếu tố thay đổi Yếu tố cố định (Loại dung môi) 1 Cồn 2 Acetone 3 Diethyl ether 4 n – Hexan  Nhiệt độ: 50OC  Kích thước phân tử bột Gấc: Φ = 0,5 – 1mm  Tỉ lệ giữa nguyên liệu : dung môi = 1 : 14  Thí nghiệm 1.2: Khảo sát ảnh hưởng của 4 loại dung môi lên hiệu suất trích ly ở nhiệt độ cố định là 60OC Các nghiệm thức... 27 Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc 3.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo kiểu thí nghiệm một nhân tố, mô hình bố trí thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên Trong đề tài thí nghiệm này, chúng tôi chỉ tập trung khảo sát công đoạn trích ly dầu Gấc (cụ thể là hiệu suất trích ly) , còn các công đoạn khác được cố định các thông số Quá trình nghiên... đích Khảo sát ảnh hưởng của các loại dung môi khác nhau lên hiệu suất trích ly để tìm ra loại dung môi cho hiệu suất trích ly cao nhất, nhưng ít ảnh hưởng đến chất lượng của dầu gấc b) Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 1 được bố trí theo kiểu thí nghiệm một nhân tố, mô hình bố trí thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên Ở thí nghiệm này, khảo sát ảnh hưởng của dung môi lên hiệu suất trích ly ở bốn mức... khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên hiệu suất trích ly ở các mức nhiệt độ khác nhau đó là : 500C; 550C; 600C; 650C; 700C; 750C; 800C; 850C để tìm ra nhiệt độ trích ly thích hợp nhất Dựa trên cơ sở đó thí nghiệm 2 được bố trí như sau: Các nghiệm thức của thí nghiệm này được thể hiện bảng sau: Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 31 Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc. .. nghiệm 3: Khảo sát mối quan hệ giữa thời gian trích ly và hàm lượng dầu còn lại trong nguyên liệu Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 32 Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc a) Mục đích Tìm ra mối quan hệ giữa thời gian trích ly và hàm lượng dầu trong nguyên liệu với loại dung môi tối ưu nhất (vừa khảo sát ở thí nghiệm 1) và nhiệt độ tối ưu nhất (vừa khảo sát ở thí... thế cho đến khi nồng độ mixen đạt đến giá trị cân bằng  Nhược điểm: thời gian dài và nồng độ mixen thấp  Ưu điểm: nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với dung môi nên dễ dàng cho việc khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên hiệu suất trích ly Thiết bị đơn giản, dễ sử dụng Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 21 Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc 2.4.2 Trích ly liên tục . tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 1 LUẬN VĂN KHẢO SÁT YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT TRÍCH LY DẦU GẤC Báo cáo. gian trích ly)  Xác định một số chỉ tiêu chất lượng của dầu Gấc.  Tính toán giá thành của dầu Gấc thu được. Báo cáo đề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu Gấc. thực hiện đề tài “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên hiệu suất trích ly dầu Gấc để góp phần nghiên cứu việc trích ly dầu Gấc đạt hiệu quả hơn và nâng cao giá trị của trái Gấc Việt Nam. 1.1