NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DẦU GẤC VÀ TINH DẦU GẤC TỪ QUẢ GẤC TRONG NÔNG HỘ TẠI QUẢNG NAM ĐIỂM CAO

Luận văn, báo cáo, luận án, đồ án, tiểu luận, đề tài khoa học, đề tài nghiên cứu, đề tài báo cáo - Khoa học xã hội - Hóa học UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ - HÓA - SINH .................................... TRẦN THỊ THANH THÚY NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DẦU GẤC VÀ TINH DẦU GẤC TỪ QUẢ GẤC TRONG NÔNG HỘ TẠI QUẢNG NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Quảng Nam, tháng 05 năm 2019 UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ - HÓA - SINH .................................... KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DẦU GẤC VÀ TINH DẦU GẤC TỪ QUẢ GẤC TRONG NÔNG HỘ TẠI QUẢNG NAM Sinh viên thực hiện TRẦN THỊ THANH THÚY MSSV: 2115012756 CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM SINH - KTNN KHÓA 2015-2019 Cán bộ hướng dẫn TS. TRẦN THANH DŨNG MSCB:……….. Quảng Nam, tháng 05 năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong khóa luận này là trung thực và chưa từng công bố trong bất kì một nghiên cứu nào khác. Tác giả khóa luận Trần Thị Thanh Thúy LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn BGH nhà trường, lãnh đạo khoa Lý – Hóa – Sinh cùng các thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt bài khóa luận này. Tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Giảng viên TS. Trần Thanh Dũng bộ môn sinh trường Đại học Quảng Nam thời gian qua đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian làm và hoàn thành khóa luận. Xin gởi đến quý thầy cô trong hội đồng giám khảo lời biết ơn sâu sắc nhất. Với sự hiểu biết còn hạn chế, khóa luận không thể tránh những thiếu sót. Tôi mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy, cô giáo cùng những người quan tâm đến đề tài này để nội dung khóa luận được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn Tam Kỳ, tháng 05 năm 2019 Tác giả Trần Thị Thanh Thúy DANH MỤC VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ BGH Ban giám hiệu CP Cổ phần STT Số thứ tự CBHD Cán bộ hướng dẫn NXB Nhà xuất bản DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang 1.1 Thành phần dinh dưỡng của màng hạt gấc 10 1.2 Một vài axit béo quan trọng của dầu gấc 12 3.1 So sánh 3 thí nghiệm chiết xuất dầu gấc 27 3.2 Chỉ tiêu của dầu gấc 28 3.3 So sánh 2 thí nghiệm chiết xuất tinh dầu gấc 30 3.4 Chỉ tiểu của tinh dầu gấc 31 3.5 Hiệu quả kinh tế chiết xuất dầu gấc 32 3.6 Hiệu quả kinh tế chiết xuất tinh dầu gấc 33 DANH MỤC HÌNH ẢNH Số hiệu Tên hình Trang 1.1 Giàn gấc 5 1.2 Hoa gấc 5 1.3. Thành phần quả gấc 5 1.4 Gấc nếp 6 1.5 Gấc tẻ 6 1.6 Gấc lai 7 3.1 Sơ đồ điều chế dầu gấc 23 3.2 Sơ đồ điều chế tinh dầu gấc 25 3.3 Kết quả chiết xuất dầu gấc ở 3 thí nghiệm 27 3.4 Màu sắc dầu gấc chiết xuất bằng 3 loại dầu nền 29 3.5 Kết quả chiết xuất tinh dầu gấc ở 2 thí nghiệm 30 3.6 Màu sắc tinh dầu gấc chiết xuất bằng 2 loại dung môi 31 MỤC LỤC I. MỞ ĐẦU .........................................................................................................1 1.1. Lý do chọn đề tài ..........................................................................................1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu .....................................................................................2 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................2 1.4. Phương pháp nghiên cứu ..............................................................................2 1.4.1. Nghiên cứu lý thuyết..................................................................................2 1.4.2. Nghiên cứu thực nghiệm ............................................................................2 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .......................................................2 1.5.1. Ý nghĩa khoa học .......................................................................................2 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn .......................................................................................3 1.6. Bố cục của đề tài...........................................................................................3 II. NỘI DUNG ....................................................................................................4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..............................................................4 1.1. Sơ lược về cây gấc ........................................................................................4 1.1.1. Đặc điểm thực vật học của cây gấc ............................................................4 1.1.2. Một số giống gấc trồng sản xuất hiện nay ..................................................5 1.2. Tình hình sản xuất cây gấc ở Việt Nam ........................................................7 1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây gấc ..............8 1.3.1. Nhân tố ngoại cảnh ....................................................................................8 1.3.2. Nhân tố dinh dưỡng ...................................................................................9 1.4. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của trái gấc ............................... 10 1.4.1. Thành phần hóa học của trái gấc .............................................................. 10 1.4.2. Giá trị của trái gấc.................................................................................... 10 1.5. Tổng quan về dầu gấc và tinh dầu gấc......................................................... 11 1.5.1. Vài nét chung dầu gấc và tinh dầu gấc ..................................................... 11 1.5.2. Thành phần hóa học của dầu gấc và tinh dầu gấc ..................................... 12 1.5.2.1. Triglyceride .......................................................................................... 12 1.5.2.2. Vitamin A ............................................................................................. 13 1.5.2.3. β-Caroten .............................................................................................. 14 1.5.2.4. Lycopen ................................................................................................ 14 1.5.3. Tính chất vật lý và tính chất hóa học ........................................................ 15 1.5.4. Giá trị dầu gấc và tinh dầu gấc ................................................................. 16 1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến tách chiết dầu gấc và tinh dầu gấc ..................... 17 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 18 2.1. Vật liệu nghiên cứu ..................................................................................... 18 2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 18 2.2.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ........................................................... 18 2.2.2. Phương pháp thí nghiệm .......................................................................... 18 2.2.2.1. Phương pháp tách chiết dầu gấc ............................................................ 18 2.2.2.2. Phương pháp tách chiết tinh dầu gấc ..................................................... 19 2.3. Phương pháp xác định chỉ tiêu lý học ......................................................... 22 2.3.1. Xác định màu sắc ..................................................................................... 22 2.3.2. Xác định mùi ........................................................................................... 22 2.3.3. Xác định vị .............................................................................................. 22 2.3.4. Hiệu quả kinh tế....................................................................................... 22 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 23 3.1. Quy trình điều chế dầu gấc và tinh dầu gấc ................................................. 23 3.1.1. Quy trình điều chế dầu gấc....................................................................... 23 3.1.2. Quy trình điều chế tinh dầu gấc................................................................ 25 3.2. Kết quả điều chế dầu gấc và tinh dầu gấc .................................................... 27 3.2.1. Kết quả điều chế dầu gấc ......................................................................... 27 3.2.1.1. Tỷ lệ dầu ............................................................................................... 27 3.2.1.2. Một số chỉ tiêu của dầu gấc ................................................................... 28 3.2.2. Kết quả điều chế tinh dầu gấc .................................................................. 30 3.2.2.1. Tỷ lệ tinh dầu ........................................................................................ 30 3.2.2.2. Một số chỉ tiêu của tinh dầu gấc ............................................................ 31 3.3. Hiệu quả kinh tế.......................................................................................... 32 III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................... 36 1. Kết luận ......................................................................................................... 36 2. Kiến nghị ....................................................................................................... 36 IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 37 1 I. MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài Gấc (Momordica cochinchinensis Spreng) là một trong những loại trái cây truyền thống phát triển ở Đông Nam Á, đặc biệt là ở Việt Nam. Nó có thể được gọi bằng tên khác nhau như: Gấc (ở Việt Nam), Fak kao (ở Thái Lan), Mak kao (ở Lào) và Bhat kerala (ở Ấn Độ). Màng hạt gấc có chứa hàm lượng cao của các Carotenoid chủ yếu ở dạng β - caroten và lycopen. Trong đó: β – caroten là tiền chất của vitamin A giúp cơ thể phòng tránh được tình trạng thiếu hụt vitamin A; lycopen là chất chống oxi hóa liên quan đến việc ngăn chặn sự phát triển tế bào ung thư trong cơ thể người. Theo tỷ lệ khối lượng, màng gấc chứa nhiều β - caroten gấp khoảng 10 lần quả đu đủ. Lycopen trong màng gấc rất cao (380 μgg) so với lycopen trong một số trái cây như: Cà chua (31 μgg); dưa hấu (41μgg); bưởi (51 μgg). Việt Nam với điều kiện thiên nhiên nhiệt đới rất thuận lợi cho việc hình thành và phát triển các loại thực vật, trong đó các loại cây có chứa tinh dầu đang được khẳng định là dồi dào và độc đáo. Gấc là một trong những loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Trong trái gấc đặc biệt là dầu gấc và tinh dầu gấc hiện nay được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm. Tinh dầu gấc có chức năng phòng chống thiếu vitamin, tăng khả năng miễm dịch, tăng sức đề kháng của cơ thể, chống oxi hóa,... Với giá trị sử dụng và giá trị kinh tế to lớn mà tinh dầu gấc đem lại thì đây thực sự được coi là một sản phẩm quý và đáng được quan tâm. Tuy nhiên, hiện nay sản phẩm từ quả gấc, đặc biệt là dầu gấc vẫn chưa được phổ biến rộng rãi trên thị trường. Trong khi người dân có nhu cầu cao về các sản phẩm tốt cho sức khoẻ. Việc sản xuất và tiêu thụ dầu gấc ở Quế Sơn chưa phổ biến. Đa số người dân ở Quế Sơn trồng gấc chủ yếu để làm xôi mà ít biết đến việc sản xuất dầu gấc và tinh dầu gấc. Xét về điều kiện tự nhiên, với nguồn nguyên liệu sẵn có tại Quế Sơn chúng ta hoàn toàn có thể thu và sản xuất dầu và tinh dầu quý này để góp phần nâng cao giá trị của trái gấc trên địa bàn huyện. 2 Từ những vấn đề trên tôi thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu sản xuất dầu gấc và tinh dầu gấc từ quả gấc trong nông hộ tại Quảng Nam ” với mục đích nhằm tìm hiểu phương pháp điều chế dầu gấc và tinh dầu gấc từ quả gấc tại tỉnh Quảng Nam và phổ biến quy trình rộng rãi cho người dân, nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu tại địa phương, nâng cao giá trị kinh tế của quả gấc, góp phần làm giàu cho người nông dân. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Đưa ra được quy trình sản xuất dầu gấc và tinh dầu gấc phù hợp với quy mô nông hộ có chất lượng cao. Sơ lược được chất lượng của dầu gấc và tinh dầu gấc. Đánh giá được hiệu quả kinh tế khi sản xuất dầu gấc và tinh dầu gấc. 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Chúng tôi tiến hành nghiên cứu các phương pháp điều chế dầu gấc và tinh dầu gấc từ quả gấc tại huyện Quế Sơn, Quảng Nam trong thời gian từ tháng 1 đến tháng 3 năm 2019. 1.4. Phương pháp nghiên cứu 1.4.1. Nghiên cứu lý thuyết Tổng quan tài liệu, tư liệu trên sách báo, ở trong nước và nước ngoài có liên quan đến đề tài. 1.4.2. Nghiên cứu thực nghiệm Phương pháp vật lý: Thu gom gấc và xử lý màng gấc. Phương pháp tẩm trích dung môi không bay hơi Phương pháp tẩm trích dung môi dễ bay hơi Xác định các chỉ tiêu lý học 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.5.1. Ý nghĩa khoa học Giúp sinh viên vận dụng phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu trong học tập vào trong thực tiễn đời sống. Tăng cường năng lực nghiên cứu cho sinh viên. 3 Các kết quả của đề tài sẽ cung cấp dẫn liệu khoa học trong việc đề xuất quy trình chế biến dầu gấc và tinh dầu gấc có chất lượng cao phù hợp với sản xuất nông hộ. 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài ứng dụng vào sản xuất dầu gấc và tinh dầu gấc có chất lượng cao phù hợp với sản xuất nông hộ. 1.6. Bố cục của đề tài Ngoài phần mở đầu và kết luận, đề tài được trình bày gồm các chương sau: Chương 1: Tổng quan tài liệu Chương 2: Thực nghiệm Chương 3: Kết quả và thảo luận 4 II. NỘI DUNG CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Sơ lược về cây gấc 1.1.1. Đặc điểm thực vật học của cây gấc Tên thông thường: Gấc Tên khác: Mộc miết quả Tên khoa học: Momordica cochinchinensis Họ bầu bí: Cucurbitaceae 1. Cây gấc là cây sống nhiều năm, mỗi năm lụi một lần nhưng lại đâm chồi từ gốc cũ lên vào mùa xuân năm sau, leo cao nhờ có tua cuốn mọc từ nách lá. Gấc là loài cây thân thảo dây leo thuộc chi mướp đắng. Cây gấc leo khỏe, chiều dài có thể mọc đến 15 mét. Thân dây có tiết diện góc. Lá gấc nhẵn, thùy hình chân vịt phân ra từ 3 đến 5 dẻ. Lá gấc mọc so le có màu xanh lục đậm đường kính của phiến lá 12 đến 20 cm, phía đáy hình trái tim, mặt trên phiến lá sờ ram ráp. Nơi tiếp giáp cuốn và phiến lá có hai tuyến to gần bằng hạt ngô nổi như hai mắt cua. Cánh hoa có sắc vàng nhạt, hoa gấc có hoa đực cái riêng biệt. Hoa đực có lá bắc to bao lại như hình tổ sâu, khi nở hoa loe ra hình phễu, màu trắng vàng, mặt trong tràng hoa có lông, 5 nhị. Hoa cái có lá bắc nhỏ, bầu hình thoi rõ từ khi nụ còn non, có gai nhỏ, cánh hoa ở đầu bầu. Sau khi thụ phấn, tất cả cánh hoa rụng biến mất, bầu noãn phồng to, những gai từ từ bắt đầu xuất hiện. Thời gian hoàn tất đến khi trái trưởng thành, khoảng 4 đến 6 tháng. Quả gấc hình tròn hay hình bầu dục, có chiều dài từ 10 – 20 cm và chiều rộng là 6 – 12 cm. 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. Gấc là cây lưu niên, mỗi cây có thể ra 30 – 60 quả hằng năm trọng lượng quả dao động 0,5 - 2 kg, có quả nặng tới 3 kg, như thế mỗi cây có thể cho thu hoạch trung bình 50 kg quả năm 2. 5 Hình 1.1. Giàn gấc Hình 1.2. Hoa gấc Hình 1.3. Thành phần quả gấc (1) Vỏ quả; (2) Thịt quả; (3) Múi quả; (4) Lõi quả; (5) Màng hạt; (6) Hạt 1.1.2. Một số giống gấc trồng sản xuất hiện nay Dựa vào độ sai của quả (nhiều hay ít), kích thước của quả (to hay nhỏ), gai quả (mau hay thưa), màu sắc của ruột quả (đỏ hay vàng gạch), dầu (ít hay nhiều), số lượng hạt (nhiều hay ít) để phân loại gồm có gấc tẻ, gấc nếp, gấc đá, gấc chôm chôm hay gấc lai. Có hai loại được trồng chủ yếu là:14 Gấc nếp: Trái to, trọng lượng quả trung bình từ 1,5 – 2,0 kg, nhiều hạt, gai to, ít gai, khi chín chuyển sang màu đỏ cam rất đẹp. Bổ trái ra bên trong cùi (cơm) vàng tươi, màng đỏ bao bọc hạt có màu đỏ tươi rất đậm và dày thớ 14. 6 Hình 1.4. Gấc nếp Gấc tẻ: Trái nhỏ hoặc trung bình khoảng 1 kg, vỏ dày, có ít hạt, gai nhọn, trái chín bổ ra bên trong cơm có màu vàng nhạt và màng đỏ bao bọc hạt thường có màu đỏ nhạt hoặc hồng không được đỏ tươi như gấc nếp. Chọn giống gấc trồng thì nên chọn trồng gấc nếp để quả to nhiều thịt bao quanh và chất lượng cũng tốt hơn 14. Hình 1.5. Gấc tẻ Gấc lai: Tuy nhiên hiện nay có thêm giống gấc lai cũng cho năng suất cao. Gấc lai chủ yếu được lai tự nhiên do dân trồng bằng hạt giữ lại các cây có đặc tính tốt nhân giống ra. Trong các giống cây này có giống gấc lai đen chất lượng tốt, quả tròn to, trọng lượng quả trung bình đạt 2 – 3 kg, cá biệt có quả 4 – 5 kg. Quả gai ít, có màu xanh đen, khi chín có màu đỏ, ruột đỏ thẫm, dày thớ và cho năng suất cao 14. 7 Hình 1.6. Gấc lai Trong các giống gấc hiện nay đang trồng phổ biến là các giống gấc lai và gấc nếp vì cho năng suất cao, chất lượng tốt, giá thành cao. 1.2. Tình hình sản xuất cây gấc ở Việt Nam Miền Bắc: Khoảng 18 tỉnh thành có trồng gấc theo quy mô hộ gia đình, trồng phân tán và rải rác. Diện tích canh tác nhiều và tập trung ở tỉnh Hải Dương với diện tích canh tác khoảng 500 hecta tận dụng, Thái Bình trên 100 hecta, Bắc Giang diện tích còn lại khoảng 120 hecta, Hưng Yên diện tích khoảng 200 hecta, các tỉnh còn lại phía Bắc (Tuyên Quang, Điện Biên, Nam Định, Hà Nội, Thanh Hóa,…) khoảng 150 hecta 15. Tuy nhiên, hầu hết diện tích canh tác gấc ở các địa phương này đều tận dụng, nhỏ lẻ, không tập trung. Mặt khác, thời tiết khí hậu ở miền Bắc gấc chỉ cho trái từ tháng 8, 9 hàng năm và thu hoạch từ tháng 11 đến tháng 1 hàng năm. Sản lượng gấc thu hoạch khu vực miền Bắc mỗi năm không quá 5.000 tấn 15. Miền Nam thông qua dự án phát triển gấc của công ty CP Nông Nghiệp Đông Phương, hiện nay khu vực miền Nam gồm các tỉnh: Tây Ninh (170 hecta), Long An (30 hecta), Tiền Giang (20 hecta), Đồng Nai (17 hecta), ĐakNông ( 67 hecta) 15. Do thời tiết khí hậu ôn hòa, thuận lợi kết hợp với độ ẩm không khí cao, độ ẩm trong đất cao là yếu tố giúp cây gấc phát triển tốt, liên tục cho nên gấc trồng khu vực này cho trái quanh năm 15. 8 1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây gấc 1.3.1. Nhân tố ngoại cảnh Mật độ và khoảng cách trồng: Tùy theo điều kiện thổ nhưỡng mà có thể trồng gấc với các mật độ khác nhau, trung bình một trụ gấc có thể phủ giàn ở giới hạn trên dưới 20 m2 . Do đó căn cứ trên tiêu chí đó mà có thể trồng cho thích hợp. Và trước khi trồng, trong khâu chuẩn bị đất trồng thì có bước chuẩn bị hố trồng, vì vậy mật độ và khoảng cách trồng được quyết định ngay từ khâu đào hố trồng. Thường khoảng cách trồng hàng cách hàng là 4 m, cây cách cây 5 m, mật độ 500 trụha. Nếu đất xấu thì trồng mật độ khoảng 400 trụha, với khoảng cách hàng cách hàng 5 m, cây cách cây 5 m. 14 Kỹ thuật trồng: Chọn những cây có sức sống tốt, sinh trưởng, phát triển bình thường, không bị bệnh đem trồng ra ngoài đồng ruộng. Tháo bỏ bầu nilon, đặt cây xuống hố trồng, hướng ngọn cây về phía trụ của giàn. Để thuận tiện cho gấc leo lên giàn dễ dàng thì có thể làm một cầu dẫn bằng tre, chà le, hay dây nilong lên giàn ngay đầu trụ của giàn. Khi cây gấc được 40 - 50 cm thì hướng cho gấc theo cầu dẫn để leo lên giàn. Giữ ẩm cho cây bằng cách tủ rơm rạ quanh gốc. Nếu trồng cây con từ hạt thì nên trồng từ 2 - 3 câyhố, vì khả năng tỉ lệ cho cây đực : cái từ hạt là 50 : 50, nên nếu phát hiện dây đực thì tiến hành cắt bỏ, tuy vậy 2 - 3 câyhố thì ít nhất cũng còn một dây cái. Mỗi hố chỉ cần 1 cây cái là đạt yêu cầu 14. Kỹ thuật chăm sóc: Cây gấc là cây dài ngày, thời gian sinh trưởng có thể từ 10 đến 15 năm, tùy theo điều kiện chăm sóc. Gấc có thể sinh trưởng và phát triển trên các loại đất khác nhau, trừ những loại đất bị phèn nặng, nhiễm mặn. Cây sinh trưởng tốt trong điều kiện cường độ chiếu sáng mạnh nhưng quả phát triển tốt trong điều kiện chiếu sáng giảm. Giai đoạn quả đang lớn nếu gặp ánh sáng chiếu trực tiếp quả dễ bị rám, thối hoặc sớm rụng (bị thối). Cây gấc cần nhiều nước nhất ở giai đoạn ra hoa và phát triển trái, thiếu nước trong giai đoạn này sẽ làm hoa rụng, trái phát triển kém, năng suất thấp. Chính vì vậy trồng gấc tốt nhất nên làm giàn để nâng cao chất lượng cũng như phẩm chất quả. 9 Nhiệt độ trung bình cho gấc phát triển là từ 25 – 32 0 C hạt gấc có thể nảy mầm ở nhiệt độ 13 – 15 0 C nhưng tốt nhất ở 25 0 C. Nếu nhiệt đột xuống dưới 150 C thì cây chậm phát triển, lá có thể bị biến dạng. Giai đoạn từ khi mới trồng đến trước ra hoa yêu cầu độ ẩm đất đạt 65 – 70. Giai đoạn ra hoa kết quả yêu cầu độ ẩm đạt 75 14. Tưới nước: Cây gấc có khả năng chịu hạn tốt nhưng nếu thiếu nước thì khả năng đậu trái bị giảm. Cây gấc háo nước nhưng không chịu được úng. Do vậy, nên cung cấp nước thường xuyên và đầy đủ cho cây để đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển tốt, đặc biệt trong giai đoạn mùa khô và trong giai đoạn ra hoa kết trái. Có thể áp dụng các phương pháp tưới khác nhau như tưới phun, tưới tràn hoặc tưới nhỏ giọt 14. Làm cỏ: Cây gấc trong thời gian kiến thiết cơ bản có thể còn xuất hiện cỏ dại trong vườn, nhưng khi gấc đã phủ kín giàn thì cỏ dại sẽ cũng giảm dần và từ từ biến mất.Tuy vậy, cũng phải thường xuyên xới xáo xung quanh hố trồng để bộ rễ phát triển tốt và tăng hiệu quả sử dụng phân bón 14. 1.3.2. Nhân tố dinh dưỡng Gấc không kén đất, trồng ở đâu cũng sống. Nhưng để có năng suất cao nên chọn đất tốt (đất phù sa), thoát nước. Cuốc xới để ủ nơi định trồng với đất khoảng 1m2 , sâu độ 40 – 60 cm. Trộn 20 – 30 kg phân ải với đất mịn. 14 Giai đoạn vườn gấc sinh trưởng, phát triển: Khi chuẩn bị hố trồng: bón lót 5 - 10 kg phân hữu cơ; 0,5 kg phân lân (tùy chọn); 0,5 kg vôi (tùy chọn). - Lần 1 sau trồng 10 - 15 ngày: bón nhử phân đạm (Ure) 20 - 50 ggốc. - Lần 2 sau trồng 1 tháng: bón 100 g Ure + 50 g DAP cho một gốc. - Lần 3 sau trồng 2 tháng: bón 100 g Ure + 50 g DAP cho một gốc. - Lần 4 khi ra hoa, bắt đầu ra trái: 150 - 200 g phân hỗn hợp N - P - K tỷ lệ 20 - 20 - 15. Giai đoạn khai thác trái: Cây gấc ở giai đoạn khai thác cần bón cân đối lượng phân bón N-P-K, có thể tham khảo công thức 120 N – 100 P – 120 K và 2 tấn phân hữu cơ sinh học cho 1hanăm. - Lần 1 đầu mùa mưa: 13 N + 13 P + 13 K 10 - Lần 2 giữa mùa mưa: 13 N + 13 P + 13 K - Lần 3 cuối mùa mưa: 13 N + 13 P + 13 K Lưu ý công thức quy đổi như sau: - Phân Ure: 100 kg Ure chứa 46 kg N (đạm) - Phân DAP: 100 kg DAP chứa 16kg N (đạm) + 46kg P (lân) + 0kg K (kali) - Phân Super lân: 100 kg chứa khoảng 16 – 20 kg P (lân) - Kali: 100 kg Kali đỏ - muối ớt chứa khoảng 50 – 60 kg K (kali); 100 kg kali trắng chứa 45-50 kg K (kali). 1.4. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của trái gấc 1.4.1. Thành phần hóa học của trái gấc Vỏ quả gấc chứa các chất như α-carotene và β-carotene. Lớp cơm bao hạt gấc chứa 22 các axit béo (tính trên trọng lượng), bao gồm 32 oleic, 29 palmitic, và 28 linoleic axit, hạt gấc chứa 60,5 axit stearic, linoleic (20), oleic (9), palmitic (5-6) và các axit béo khác nhưng với hàm lượng nhỏ 14. Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của màng hạt gấc Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng Năng lượng (Kcal) 125 Nước () 77 Lipid (g) 7,9 Protein (g) 2,1 Glucid (g) 10,5 Cenllulose (g) 1,8 Tro (g) 0,7 Ca (mg) 56 P (mg) 6,4 1.4.2. Giá trị của trái gấc Gấc được coi là thực phẩm số 1 về hàm lượng β-caroten (trong 100g màng đỏ hạt gấc có tới 38 mg β-caroten tương đương với 50.000 đơn vị vitamine A). β- caroten là tiền chất của vitamin A, giúp cơ thể phòng tránh được tình trạng thiếu 11 hụt vitamin A, ngăn chặn mù lòa, làm lành mạnh hóa hệ miễn dịch, làm mắt thêm sáng, nhìn thêm tinh... 3 Lycopen có nhiều trong trái cây có màu đỏ như gấc, hàm lượng lycopen đã được kết luận cao gấp 70 lần cà chua. Trong quả gấc còn có lycopen thực vật trong gấc có tác dụng chống lão hóa, phòng chữa sạm da, trứng cá, khô da, rụng tóc, nổi sẩn… có các dụng dưỡng da, bảo vệ da, giúp cho da luôn hồng hào tươi trẻ và mịn màng. 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 gốm gấc, sữa chua gấc, bột gấc dinh dưỡng … Trong mỹ phẩm gấc có thể thay thế Sudan – một loại chất tạo màu cho thực phẩm và mỹ phẩm có 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 3. 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 β-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 3. Nhân hạt chứa chất dầu màu vàng nhạt và các chất dinh dưỡng như béo, đạm, đường, tannin, chất xơ (cellulose) và các men phosphtase, peroxidase, invetase nên thường được dùng trị mụn nhọt sưng tấy, lở loét, tắc tia sữa, chấn thương ứ huyết,… 1.5. Tổng quan về dầu gấc và tinh dầu gấc 1.5.1. Vài nét chung dầu gấc và tinh dầu gấc Lớp màng đỏ bao quanh hạt gấc là thành phần chính để điều chế dầu gấc và tinh dầu gấc. Khi các nhà khoa học nghiên cứu về quả gấc Việt Nam đã phát hiện ra dầu gấc, tinh dầu gấc đặc biệt nhiều lycopen thiên nhiên. Ngoài ra, còn chứa nhiều β – caroten thiên nhiên hơn bất cứ loại quả nào trên Trái đất. Một điều đặc biệt quý là chất lycopen và β – caroten vốn là một chất đã tan trong dầu sẵn nên 12 hấp thụ gần như 100. Dầu gấc và tinh dầu gấc còn chứa nhiều axit béo không no như omega 3, omega 6, và omega 9 là những chất giúp bảo vệ màng tế bào cơ thể, rất tốt cho mắt, tế bào thần kinh và tim mạch. Dầu gấc và tinh dầu gấc hiện nay rất phổ biến trong dược phẩm, thưc phẩm và đặc biệt mỹ phẩm. Chúng được sử dụng để phục vụ nhu cầu làm đẹp và sức khỏe của con người. Chính vì vậy, người ta đã ứng dụng màng gấc vào trong sản xuất ra dầu gấc và tinh dầu gấc phục vụ cho nhu cầu của con người. 1.5.2. Thành phần hóa học của dầu gấc và tinh dầu gấc 1.5.2.1. 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 axit 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. - 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 axit béo tự do, do vậy axit béo tự do bao giờ cũng có trong các loại dầu thực vật 11. Bảng 1.2. Một vài axit béo quan trọng của dầu gấc STT Axit 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) 13 - Axit stearic + Là loại axit cacboxylic béo no, chiếm tỷ lệ lớn trong các chất béo có điểm nóng chảy cao. Axit stearic khi vào cơ thể dễ chuyển hóa thành axit olêic rất có lợi cho sức khỏe, làm giảm cholesterol toàn phần. - Axit olêic (omega 9) + Là một axit béo có nối đôi. Có tác dụng đáng kể trong việc ngăn chặn hoạt hóa màng trong của tế bào, giảm bớt sự thủy phân của quá trình oxy hóa trên các tế bào màng trong ngăn chặn sự sản sinh các hợp chất gây viêm trong cơ thể, loại bỏ các chất béo bão hòa khỏi màng trong của tế bào.11 - Axit linolêic (omega 6, vitamin F), axit linolênic (omega 3) + Axit béo omega 3 (axit béo đa chưa bão hòa ở vị trí chuỗi cacbon n-3). Axit béo omega 6 (axit béo đa chưa bão hòa ở vị trí chuỗi cacbon n-6) là những chất béo thiết yếu cho hoạt động của cơ thể nhưng không tự sản xuất được nó. + Giúp cho sự phát triển sớm về trí tuệ và thể lực, đặc biệt đối với trẻ em, omega 6 là thành phần quan trọng cấu tạo nên tế bào võng mạc mắt. Dầu gấc rất hiệu quả trong các trường hợp như nhức mỏi mắt do làm việc nhiều, thức khuya, xem tivi, chơi máy tính, học nhiều. Các trường hợp giảm thị sau phẩu thuật ở mắt. Dầu gấc rất cần thiết đối với người thường xuyên làm việc với máy tính. + Đề phòng bệnh tim mạch, huyết áp, xơ vữa động mạch do điều hòa chuyển hóa, giảm cholesterol trong cơ thể, bệnh ngoài da, các rối loạn, thoái hóa thần kinh trung ương.11 1.5.2.2. Vitamin A Tiền vitamin A: chính là một tiền chất của vitamin A được biết đến dưới tên β-caroten. Tiền chất này được chuyển hóa bởi ruột thành vitamin A để cơ thể có thể sử dụng. Trong 1ml dầu gấc có chứa 30mg caroten tương ứng với 50 000 đơn vị quốc tế về vitamin A. Trong dầu gấc vitamin A cao gấp 1,8 lần so với dầu gan cá thu, gấp 15 lần so với củ rốt, gấp 68 lần so với cà chua.7 Vitamin E: Gấc chứa tocopherol (40 - 250mg) đây chính là vitamin E thiên nhiên nên có tác dụng mạnh nhất. Vitamin E có tác dụng chống oxy hóa 14 cho dầu rất tốt, dầu có hàm lượng tocopherol cao bảo quản tốt hơn dầu có hàm lượng tocopherol thấp.7 1.5.2.3. β-Caroten β-caroten ( tiền vitamin A): Màng gấc chứa lượng β-caroten rất cao, là một tiền chất của vitamin A. Khi uống β-caroten, dưới tác dụng của men carotenase có trong gan và ruột sẽ chuyển hóa thành vitamin A. Vitamin A rất cần cho cơ thể, có ảnh hưởng tới sự chuyển hóa lipid, nguyên tố vi lượng và photpho. β-caroten tồn tại dưới dạng bột tinh thể, không hòa tan trong nước và trong rượu, ít hòa tan trong dầu thực vật. Trong cloroform, độ hấp phụ quang phổ cực đại nằm ở giữa 446 và 496 nm. Dạng carotenoit này mang hoạt động của vitamin: 1 g β-caroten tương ứng 1,67 triệu U.I vitamin A và hoạt động vitamin của 0,6 μg β-caroten gần bằng 0,3 μg vitamin A. Tiền vitamin A này rất nhạy cảm với không khí, nhiệt ánh sáng và ẩm độ. β-caroten có tác dụng loại bỏ các gốc tự do và các sản phẩm oxy hóa độc hại do các gốc tự do gây ra. Có thể nói rằng β-caroten như chuỗi quét rác trong cơ thể 7. 1.5.2.4. Lycopen Lycopen: Là một chất màu đỏ của trái cây chín, đặc biệt trong màng đỏ quả gấc. Nó thể hiện độ hấp phụ quang phổ cực đại ở 446, 472 và 505 nm (đối với dạng trans); Hợp chất này hòa tan trong chloroform và bezen, gần như không hòa tan trong methanol và êtanol. Lycopen là chuỗi cấu trức phân tử, gồm 13 nối đôi, nhiều hơn tất cả các carotenoid nào khác. Với nhiều nối đôi như thế, lycopen được kiểm nghiệm là rất hữu hiệu trong việc ngăn chặn các gốc tự do và các oxy đơn trong cơ thể con người một cách hiệu quả hơn cả β-caroten và còn hơn cả những carotenoid khác. Dầu gấc nhiều lycopen đến mức có thể tự kết tinh thành những tinh thể, đây là chất carotenoit có khả năng chống lão hoá rất mạnh và vô hiệu hóa 75 các chất gây ung thư. Đây cũng là carotenoit duy nhất có khả năng ngăn ngừa được chứng nhồi máu cơ tim và bảo vệ gen khỏi bị tổn thương. Theo phân tích, trong 100g màng gấc tươi chứa 59,4 80,2 mg lycopen, so với hàm lượng lycopen ở 15 một số quả khác như cà chua, dưa hấu, đu đủ thì hàm lượng lycopen trong gấc cao hơn rất nhiều 7. 1.5.3. Tính chất vật lý và tính chất hóa học Tính chất vật lý - Dầu gấc, tinh dầu gấc là một chất lỏng màu đỏ sẫm. - Tỉ trọng: Dầu gấc nhẹ hơn nước, d dầu = 0.46 – 0.97 ở 200 C còn dnước = 1 ở 200 C. Tỉ trọng của dầu gấc tăng với độ giảm khối lượng phân tử và tăng theo độ bất bão hòa có trong chuỗi 11. - Chỉ số khúc xạ: ηD = 1.474 – 1.748, chỉ số khúc xạ càng lớn, mức độ không no càng lớn 11. - Độ nhớt: Có tính nhớt, nhiệt độ càng cao tính nhớt càng giảm 11. - Tính tan: Dầu gấc hòa tan tốt trong ether dầu hỏa, etanone, chlorofom và axeton, không tan trong nước và cồn lạnh 11. - Nhiệt dung riêng: Dầu gấc trung bình C = 0.4 – 0.5 11. Tính chất hóa học - Phản ứng thủy phân: Với sự hiện diện của nước hoặc hơi nước, dầu bị thuỷ phân để giải phóng axit béo và glyxerin. Phản ứng có xúc tác axit vô cơ hay enzim. Thực chất quá trình thuỷ phân xảy ra qua 3 giai đoạn, trong đó mỗi giai đoạn là một phản ứng thuận nghịch 11. - Phản ứng oxi hóa: Khi tiếp xúc với oxi không khí, glyxerit, acid béo có thể tác dụng với oxi chủ yếu theo mạch cacbon. Kết quả của quá trình oxi hoá này làm xuất hiện những chất mới có tính chất mới. Các sản phẩm thường là peroxyt, cetoacid… + Nếu quá trình oxi hóa không sâu, sự thay đổi chủ yếu là tính chất cảm quan như mùi, vị của dầu mỡ. Những thay đổi này gọi là sự ôi hỏng của dầu mỡ, thường xảy ra khi bảo quản ở các điều kiện thích hợp cho quá trình oxi hoá. + Trong một số trường hợp khác, quá trình ôxi hóa sâu thì trong dầu mỡ xuất hiện những tính chất hoá, lý mới. Từ dầu oxi hoá mạnh có thể nhận được các vật liệu quý. Sản phẩm của oxi hóa dầu có thể chia làm 3 nhóm: Sản phẩm của sự phân huỷ gốc cacbonhydro của acid béo chưa no; sản phẩm có các nhóm 16 chức chứa oxy; sản phẩm chứa các axit béo đã bị polymer hoá hoặc trùng hợp, trong phân tử của chúng có các nhóm chức chứa oxy 11. Phản ứng hydrogen hóa: Trong các điều kiện thích hợp (áp suất cao, nhiệt độ cao và Niken xúc tác) các acid béo không bão hòa sẽ thực hiện phản ứng cộng với H2 (Hydrogen) để chuyển nối đôi thành nối đơn và chuyển đồng phân từ dạng Cis sang Trans 11. 1.5.4. Giá trị dầu gấc và tinh dầu gấc Bùi Minh Đức và cộng sự (2004); Ngô Thị Thuỳ (2004); Nguyễn Công Suất (2002) đã chỉ ra rằng dầu gấc và tinh dầu gấc góp phần làm tăng khả năng miễn dịch, chống lại sự lão hóa của tế bào và chống lại quá trình oxy hóa. Hơn nữa, những tác giả này cũng chỉ ra vai trò loại bỏ các tác động độc hại của môi trường như các chất độc hóa học, tia phóng xạ. Sử dụng thường xuyên, với hàm lượng cao các chất β-caroten, lycopen, tiền vitamin E và các vi chất cần thiết, sẽ là một thực đơn tốt cho người hiếm muộn. Tác dụng đối với mắt: phòng chữa khô mắt, thoái hóa hoàng điểm, giúp mắt sáng và khỏe (nhờ tác dụng của β-caroten, tiền vitamin A). Trong làm đẹp: Phòng chữa sạm da, nám da, mụn trứng cá, da khô, da nổi sần, chóc vảy. Có tác dụng dưỡng da, bảo vệ da, giúp da luôn hồng hào, tươi trẻ và mịn màng. Phòng chữa rụng tóc, làm tóc mềm mại. Đối với da: Tăng sức đề kháng cho da, chống lại các tác nhân gây hại từ môi trường cho da như nắng nóng, khói bụi, ô nhiễm,… đặc biệt phòng chống lão hóa da, ngăn hiện tượng cháy nắng và...

UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM

KHOA LÝ - HÓA - SINH

TRẦN THỊ THANH THÚY

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DẦU GẤC VÀ TINH DẦU GẤC TỪ QUẢ GẤC TRONG NÔNG HỘ TẠI QUẢNG NAM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Quảng Nam, tháng 05 năm 2019

UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM

KHOA LÝ - HÓA - SINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DẦU GẤC VÀ TINH DẦU GẤC TỪ QUẢ GẤC TRONG NÔNG HỘ TẠI QUẢNG NAM

Sinh viên thực hiện

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong khóa luận này là trung thực và chưa từng công bố trong bất kì một nghiên cứu nào khác

Tác giả khóa luận

Trần Thị Thanh Thúy

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn BGH nhà trường, lãnh đạo khoa Lý – Hóa – Sinh cùng các thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt bài khóa luận này

Tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Giảng viên TS Trần Thanh Dũng bộ môn sinh trường Đại học Quảng Nam thời gian qua đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian làm và hoàn thành khóa luận

Xin gởi đến quý thầy cô trong hội đồng giám khảo lời biết ơn sâu sắc nhất Với sự hiểu biết còn hạn chế, khóa luận không thể tránh những thiếu sót Tôi mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy, cô giáo cùng những người quan tâm đến đề tài này để nội dung khóa luận được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Tam Kỳ, tháng 05 năm 2019 Tác giả

Trần Thị Thanh Thúy

DANH MỤC VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.2 Một vài axit béo quan trọng của dầu gấc 12 3.1 So sánh 3 thí nghiệm chiết xuất dầu gấc 27

3.3 So sánh 2 thí nghiệm chiết xuất tinh dầu gấc 30

3.6 Hiệu quả kinh tế chiết xuất tinh dầu gấc 33

3.3 Kết quả chiết xuất dầu gấc ở 3 thí nghiệm 27 3.4 Màu sắc dầu gấc chiết xuất bằng 3 loại dầu nền 29 3.5 Kết quả chiết xuất tinh dầu gấc ở 2 thí nghiệm 30 3.6 Màu sắc tinh dầu gấc chiết xuất bằng 2 loại dung môi 31

MỤC LỤC

I MỞ ĐẦU 1

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

1.4 Phương pháp nghiên cứu 2

1.4.1 Nghiên cứu lý thuyết 2

1.4.2 Nghiên cứu thực nghiệm 2

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

1.5.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

1.6 Bố cục của đề tài 3

II NỘI DUNG 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Sơ lược về cây gấc 4

1.1.1 Đặc điểm thực vật học của cây gấc 4

1.1.2 Một số giống gấc trồng sản xuất hiện nay 5

1.2 Tình hình sản xuất cây gấc ở Việt Nam 7

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây gấc 8

1.3.1 Nhân tố ngoại cảnh 8

1.3.2 Nhân tố dinh dưỡng 9

1.4 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của trái gấc 10

1.4.1 Thành phần hóa học của trái gấc 10

1.4.2 Giá trị của trái gấc 10

1.5 Tổng quan về dầu gấc và tinh dầu gấc 11

1.5.1 Vài nét chung dầu gấc và tinh dầu gấc 11

1.5.2 Thành phần hóa học của dầu gấc và tinh dầu gấc 12

1.5.2.1 Triglyceride 12

1.5.2.2 Vitamin A 13

1.5.2.3 β-Caroten 14

1.5.2.4 Lycopen 14

1.5.3 Tính chất vật lý và tính chất hóa học 15

1.5.4 Giá trị dầu gấc và tinh dầu gấc 16

1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến tách chiết dầu gấc và tinh dầu gấc 17

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Vật liệu nghiên cứu 18

2.2 Phương pháp nghiên cứu 18

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 18

2.2.2 Phương pháp thí nghiệm 18

2.2.2.1 Phương pháp tách chiết dầu gấc 18

2.2.2.2 Phương pháp tách chiết tinh dầu gấc 19

2.3 Phương pháp xác định chỉ tiêu lý học 22

2.3.1 Xác định màu sắc 22

2.3.2 Xác định mùi 22

2.3.3 Xác định vị 22

2.3.4 Hiệu quả kinh tế 22

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23

3.1 Quy trình điều chế dầu gấc và tinh dầu gấc 23

3.1.1 Quy trình điều chế dầu gấc 23

3.1.2 Quy trình điều chế tinh dầu gấc 25

3.2 Kết quả điều chế dầu gấc và tinh dầu gấc 27

3.2.1 Kết quả điều chế dầu gấc 27

3.2.1.1 Tỷ lệ dầu 27

3.2.1.2 Một số chỉ tiêu của dầu gấc 28

3.2.2 Kết quả điều chế tinh dầu gấc 30

3.2.2.1 Tỷ lệ tinh dầu 30

3.2.2.2 Một số chỉ tiêu của tinh dầu gấc 31

3.3 Hiệu quả kinh tế 32

III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36

1 Kết luận 36

2 Kiến nghị 36

IV TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

I MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài

Gấc (Momordica cochinchinensis Spreng) là một trong những loại trái cây

truyền thống phát triển ở Đông Nam Á, đặc biệt là ở Việt Nam Nó có thể được gọi bằng tên khác nhau như: Gấc (ở Việt Nam), Fak kao (ở Thái Lan), Mak kao (ở Lào) và Bhat kerala (ở Ấn Độ) Màng hạt gấc có chứa hàm lượng cao của các Carotenoid chủ yếu ở dạng β - caroten và lycopen Trong đó: β – caroten là tiền chất của vitamin A giúp cơ thể phòng tránh được tình trạng thiếu hụt vitamin A; lycopen là chất chống oxi hóa liên quan đến việc ngăn chặn sự phát triển tế bào ung thư trong cơ thể người Theo tỷ lệ khối lượng, màng gấc chứa nhiều β - caroten gấp khoảng 10 lần quả đu đủ Lycopen trong màng gấc rất cao (380 µg/g) so với lycopen trong một số trái cây như: Cà chua (31 µg/g); dưa hấu (41µg/g); bưởi (51 µg/g)

Việt Nam với điều kiện thiên nhiên nhiệt đới rất thuận lợi cho việc hình thành và phát triển các loại thực vật, trong đó các loại cây có chứa tinh dầu đang được khẳng định là dồi dào và độc đáo Gấc là một trong những loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Trong trái gấc đặc biệt là dầu gấc và tinh dầu gấc hiện nay được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm Tinh dầu gấc có chức năng phòng chống thiếu vitamin, tăng khả năng miễm dịch, tăng sức đề kháng của cơ thể, chống oxi hóa, Với giá trị sử dụng và giá trị kinh tế to lớn mà tinh dầu gấc đem lại thì đây thực sự được coi là một sản phẩm quý và đáng được quan tâm Tuy nhiên, hiện nay sản phẩm từ quả gấc, đặc biệt là dầu gấc vẫn chưa được phổ biến rộng rãi trên thị trường Trong khi người dân có nhu cầu cao về các sản phẩm tốt cho sức khoẻ

Việc sản xuất và tiêu thụ dầu gấc ở Quế Sơn chưa phổ biến Đa số người dân ở Quế Sơn trồng gấc chủ yếu để làm xôi mà ít biết đến việc sản xuất dầu gấc và tinh dầu gấc Xét về điều kiện tự nhiên, với nguồn nguyên liệu sẵn có tại Quế Sơn chúng ta hoàn toàn có thể thu và sản xuất dầu và tinh dầu quý này để góp phần nâng cao giá trị của trái gấc trên địa bàn huyện

Từ những vấn đề trên tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất dầu gấc

và tinh dầu gấc từ quả gấc trong nông hộ tại Quảng Nam” với mục đích nhằm

tìm hiểu phương pháp điều chế dầu gấc và tinh dầu gấc từ quả gấc tại tỉnh Quảng Nam và phổ biến quy trình rộng rãi cho người dân, nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu tại địa phương, nâng cao giá trị kinh tế của quả gấc, góp phần làm giàu cho người nông dân

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Đưa ra được quy trình sản xuất dầu gấc và tinh dầu gấc phù hợp với quy mô nông hộ có chất lượng cao

Sơ lược được chất lượng của dầu gấc và tinh dầu gấc

Đánh giá được hiệu quả kinh tế khi sản xuất dầu gấc và tinh dầu gấc 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Chúng tôi tiến hành nghiên cứu các phương pháp điều chế dầu gấc và tinh dầu gấc từ quả gấc tại huyện Quế Sơn, Quảng Nam trong thời gian từ tháng 1 đến tháng 3 năm 2019

1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Nghiên cứu lý thuyết

Tổng quan tài liệu, tư liệu trên sách báo, ở trong nước và nước ngoài có liên quan đến đề tài

1.4.2 Nghiên cứu thực nghiệm

Phương pháp vật lý: Thu gom gấc và xử lý màng gấc Phương pháp tẩm trích dung môi không bay hơi Phương pháp tẩm trích dung môi dễ bay hơi Xác định các chỉ tiêu lý học

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.5.1 Ý nghĩa khoa học

Giúp sinh viên vận dụng phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu trong học tập vào trong thực tiễn đời sống

Tăng cường năng lực nghiên cứu cho sinh viên

Các kết quả của đề tài sẽ cung cấp dẫn liệu khoa học trong việc đề xuất quy trình chế biến dầu gấc và tinh dầu gấc có chất lượng cao phù hợp với sản xuất nông hộ

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của đề tài ứng dụng vào sản xuất dầu gấc và tinh dầu gấc có chất lượng cao phù hợp với sản xuất nông hộ

1.6 Bố cục của đề tài

Ngoài phần mở đầu và kết luận, đề tài được trình bày gồm các chương sau: Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 2: Thực nghiệm

Chương 3: Kết quả và thảo luận

II NỘI DUNG

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược về cây gấc

1.1.1 Đặc điểm thực vật học của cây gấc Tên thông thường: Gấc

Tên khác: Mộc miết quả

Tên khoa học: Momordica cochinchinensis

Họ bầu bí: Cucurbitaceae [1]

Cây gấc là cây sống nhiều năm, mỗi năm lụi một lần nhưng lại đâm chồi từ gốc cũ lên vào mùa xuân năm sau, leo cao nhờ có tua cuốn mọc từ nách lá Gấc là loài cây thân thảo dây leo thuộc chi mướp đắng Cây gấc leo khỏe, chiều dài có thể mọc đến 15 mét Thân dây có tiết diện góc

Lá gấc nhẵn, thùy hình chân vịt phân ra từ 3 đến 5 dẻ Lá gấc mọc so le có màu xanh lục đậm đường kính của phiến lá 12 đến 20 cm, phía đáy hình trái tim, mặt trên phiến lá sờ ram ráp Nơi tiếp giáp cuốn và phiến lá có hai tuyến to gần bằng hạt ngô nổi như hai mắt cua

Cánh hoa có sắc vàng nhạt, hoa gấc có hoa đực cái riêng biệt Hoa đực có lá bắc to bao lại như hình tổ sâu, khi nở hoa loe ra hình phễu, màu trắng vàng, mặt trong tràng hoa có lông, 5 nhị Hoa cái có lá bắc nhỏ, bầu hình thoi rõ từ khi nụ còn non, có gai nhỏ, cánh hoa ở đầu bầu

Sau khi thụ phấn, tất cả cánh hoa rụng biến mất, bầu noãn phồng to, những gai từ từ bắt đầu xuất hiện Thời gian hoàn tất đến khi trái trưởng thành, khoảng 4 đến 6 tháng

Quả gấc hình tròn hay hình bầu dục, có chiều dài từ 10 – 20 cm và chiều rộng là 6 – 12 cm 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 Gấc là cây lưu niên, mỗi cây có thể ra 30 – 60 quả hằng năm trọng lượng quả dao động 0,5 - 2 kg, có quả nặng tới 3 kg, như thế mỗi cây có thể cho thu hoạch trung bình 50 kg quả/ năm [2]

Hình 1.1 Giàn gấc Hình 1.2 Hoa gấc

Hình 1.3 Thành phần quả gấc

(1) Vỏ quả; (2) Thịt quả; (3) Múi quả; (4) Lõi quả; (5) Màng hạt; (6) Hạt 1.1.2 Một số giống gấc trồng sản xuất hiện nay

Dựa vào độ sai của quả (nhiều hay ít), kích thước của quả (to hay nhỏ), gai quả (mau hay thưa), màu sắc của ruột quả (đỏ hay vàng gạch), dầu (ít hay nhiều), số lượng hạt (nhiều hay ít) để phân loại gồm có gấc tẻ, gấc nếp, gấc đá, gấc chôm chôm hay gấc lai Có hai loại được trồng chủ yếu là:[14]

Gấc nếp: Trái to, trọng lượng quả trung bình từ 1,5 – 2,0 kg, nhiều hạt, gai to, ít gai, khi chín chuyển sang màu đỏ cam rất đẹp Bổ trái ra bên trong cùi (cơm) vàng tươi, màng đỏ bao bọc hạt có màu đỏ tươi rất đậm và dày thớ [14]

Hình 1.4 Gấc nếp

Gấc tẻ: Trái nhỏ hoặc trung bình khoảng 1 kg, vỏ dày, có ít hạt, gai nhọn, trái chín bổ ra bên trong cơm có màu vàng nhạt và màng đỏ bao bọc hạt thường có màu đỏ nhạt hoặc hồng không được đỏ tươi như gấc nếp Chọn giống gấc trồng thì nên chọn trồng gấc nếp để quả to nhiều thịt bao quanh và chất lượng cũng tốt hơn [14]

Hình 1.5 Gấc tẻ

Gấc lai: Tuy nhiên hiện nay có thêm giống gấc lai cũng cho năng suất cao Gấc lai chủ yếu được lai tự nhiên do dân trồng bằng hạt giữ lại các cây có đặc tính tốt nhân giống ra Trong các giống cây này có giống gấc lai đen chất lượng tốt, quả tròn to, trọng lượng quả trung bình đạt 2 – 3 kg, cá biệt có quả 4 – 5 kg Quả gai ít, có màu xanh đen, khi chín có màu đỏ, ruột đỏ thẫm, dày thớ và cho năng suất cao [14]

Hình 1.6 Gấc lai

Trong các giống gấc hiện nay đang trồng phổ biến là các giống gấc lai và gấc nếp vì cho năng suất cao, chất lượng tốt, giá thành cao

1.2 Tình hình sản xuất cây gấc ở Việt Nam

Miền Bắc: Khoảng 18 tỉnh thành có trồng gấc theo quy mô hộ gia đình, trồng phân tán và rải rác Diện tích canh tác nhiều và tập trung ở tỉnh Hải Dương với diện tích canh tác khoảng 500 hecta tận dụng, Thái Bình trên 100 hecta, Bắc Giang diện tích còn lại khoảng 120 hecta, Hưng Yên diện tích khoảng 200 hecta, các tỉnh còn lại phía Bắc (Tuyên Quang, Điện Biên, Nam Định, Hà Nội, Thanh Hóa,…) khoảng 150 hecta [15]

Tuy nhiên, hầu hết diện tích canh tác gấc ở các địa phương này đều tận dụng, nhỏ lẻ, không tập trung Mặt khác, thời tiết khí hậu ở miền Bắc gấc chỉ cho trái từ tháng 8, 9 hàng năm và thu hoạch từ tháng 11 đến tháng 1 hàng năm Sản lượng gấc thu hoạch khu vực miền Bắc mỗi năm không quá 5.000 tấn [15]

Miền Nam thông qua dự án phát triển gấc của công ty CP Nông Nghiệp Đông Phương, hiện nay khu vực miền Nam gồm các tỉnh: Tây Ninh (170 hecta), Long An (30 hecta), Tiền Giang (20 hecta), Đồng Nai (17 hecta), ĐakNông ( 67 hecta) [15]

Do thời tiết khí hậu ôn hòa, thuận lợi kết hợp với độ ẩm không khí cao, độ ẩm trong đất cao là yếu tố giúp cây gấc phát triển tốt, liên tục cho nên gấc trồng khu vực này cho trái quanh năm [15]

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây gấc 1.3.1 Nhân tố ngoại cảnh

Mật độ và khoảng cách trồng: Tùy theo điều kiện thổ nhưỡng mà có thể trồng gấc với các mật độ khác nhau, trung bình một trụ gấc có thể phủ giàn ở giới hạn trên dưới 20 m2 Do đó căn cứ trên tiêu chí đó mà có thể trồng cho thích hợp Và trước khi trồng, trong khâu chuẩn bị đất trồng thì có bước chuẩn bị hố trồng, vì vậy mật độ và khoảng cách trồng được quyết định ngay từ khâu đào hố trồng Thường khoảng cách trồng hàng cách hàng là 4 m, cây cách cây 5 m, mật độ 500 trụ/ha Nếu đất xấu thì trồng mật độ khoảng 400 trụ/ha, với khoảng cách hàng cách hàng 5 m, cây cách cây 5 m [14]

Kỹ thuật trồng: Chọn những cây có sức sống tốt, sinh trưởng, phát triển bình thường, không bị bệnh đem trồng ra ngoài đồng ruộng Tháo bỏ bầu nilon, đặt cây xuống hố trồng, hướng ngọn cây về phía trụ của giàn Để thuận tiện cho gấc leo lên giàn dễ dàng thì có thể làm một cầu dẫn bằng tre, chà le, hay dây nilong lên giàn ngay đầu trụ của giàn Khi cây gấc được 40 - 50 cm thì hướng cho gấc theo cầu dẫn để leo lên giàn Giữ ẩm cho cây bằng cách tủ rơm rạ quanh gốc

Nếu trồng cây con từ hạt thì nên trồng từ 2 - 3 cây/hố, vì khả năng tỉ lệ cho cây đực : cái từ hạt là 50 : 50, nên nếu phát hiện dây đực thì tiến hành cắt bỏ, tuy vậy 2 - 3 cây/hố thì ít nhất cũng còn một dây cái Mỗi hố chỉ cần 1 cây cái là đạt yêu cầu [14]

Kỹ thuật chăm sóc: Cây gấc là cây dài ngày, thời gian sinh trưởng có thể từ 10 đến 15 năm, tùy theo điều kiện chăm sóc Gấc có thể sinh trưởng và phát triển trên các loại đất khác nhau, trừ những loại đất bị phèn nặng, nhiễm mặn

Cây sinh trưởng tốt trong điều kiện cường độ chiếu sáng mạnh nhưng quả phát triển tốt trong điều kiện chiếu sáng giảm Giai đoạn quả đang lớn nếu gặp ánh sáng chiếu trực tiếp quả dễ bị rám, thối hoặc sớm rụng (bị thối) Cây gấc cần nhiều nước nhất ở giai đoạn ra hoa và phát triển trái, thiếu nước trong giai đoạn này sẽ làm hoa rụng, trái phát triển kém, năng suất thấp Chính vì vậy trồng gấc tốt nhất nên làm giàn để nâng cao chất lượng cũng như phẩm chất quả

Nhiệt độ trung bình cho gấc phát triển là từ 25 – 320C hạt gấc có thể nảy mầm ở nhiệt độ 13 – 150C nhưng tốt nhất ở 250C Nếu nhiệt đột xuống dưới 150C thì cây chậm phát triển, lá có thể bị biến dạng Giai đoạn từ khi mới trồng đến trước ra hoa yêu cầu độ ẩm đất đạt 65 – 70% Giai đoạn ra hoa kết quả yêu cầu độ ẩm đạt 75% [14]

Tưới nước: Cây gấc có khả năng chịu hạn tốt nhưng nếu thiếu nước thì khả năng đậu trái bị giảm Cây gấc háo nước nhưng không chịu được úng Do vậy, nên cung cấp nước thường xuyên và đầy đủ cho cây để đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển tốt, đặc biệt trong giai đoạn mùa khô và trong giai đoạn ra hoa kết trái Có thể áp dụng các phương pháp tưới khác nhau như tưới phun, tưới tràn hoặc tưới nhỏ giọt [14]

Làm cỏ: Cây gấc trong thời gian kiến thiết cơ bản có thể còn xuất hiện cỏ dại trong vườn, nhưng khi gấc đã phủ kín giàn thì cỏ dại sẽ cũng giảm dần và từ từ biến mất.Tuy vậy, cũng phải thường xuyên xới xáo xung quanh hố trồng để bộ rễ phát triển tốt và tăng hiệu quả sử dụng phân bón [14]

1.3.2 Nhân tố dinh dưỡng

Gấc không kén đất, trồng ở đâu cũng sống Nhưng để có năng suất cao nên chọn đất tốt (đất phù sa), thoát nước Cuốc xới để ủ nơi định trồng với đất khoảng 1m2, sâu độ 40 – 60 cm Trộn 20 – 30 kg phân ải với đất mịn [14]

Giai đoạn vườn gấc sinh trưởng, phát triển: Khi chuẩn bị hố trồng: bón lót 5 - 10 kg phân hữu cơ; 0,5 kg phân lân (tùy chọn); 0,5 kg vôi (tùy chọn)

- Lần 1 sau trồng 10 - 15 ngày: bón nhử phân đạm (Ure) 20 - 50 g/gốc - Lần 2 sau trồng 1 tháng: bón 100 g Ure + 50 g DAP cho một gốc - Lần 3 sau trồng 2 tháng: bón 100 g Ure + 50 g DAP cho một gốc

- Lần 4 khi ra hoa, bắt đầu ra trái: 150 - 200 g phân hỗn hợp N - P - K tỷ lệ 20 - 20 - 15

Giai đoạn khai thác trái: Cây gấc ở giai đoạn khai thác cần bón cân đối lượng phân bón N-P-K, có thể tham khảo công thức 120 N – 100 P – 120 K và 2 tấn phân hữu cơ sinh học cho 1ha/năm

- Lần 1 đầu mùa mưa: 1/3 N + 1/3 P + 1/3 K

- Lần 2 giữa mùa mưa: 1/3 N + 1/3 P + 1/3 K - Lần 3 cuối mùa mưa: 1/3 N + 1/3 P + 1/3 K Lưu ý công thức quy đổi như sau:

- Phân Ure: 100 kg Ure chứa 46 kg N (đạm)

- Phân DAP: 100 kg DAP chứa 16kg N (đạm) + 46kg P (lân) + 0kg K (kali) - Phân Super lân: 100 kg chứa khoảng 16 – 20 kg P (lân)

- Kali: 100 kg Kali đỏ - muối ớt chứa khoảng 50 – 60 kg K (kali); 100 kg kali trắng chứa 45-50 kg K (kali)

1.4 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của trái gấc 1.4.1 Thành phần hóa học của trái gấc

Vỏ quả gấc chứa các chất như α-carotene và β-carotene Lớp cơm bao hạt gấc chứa 22% các axit béo (tính trên trọng lượng), bao gồm 32% oleic, 29% palmitic, và 28% linoleic axit, hạt gấc chứa 60,5% axit stearic, linoleic (20%), oleic (9%), palmitic (5-6%) và các axit béo khác nhưng với hàm lượng nhỏ [14]

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của màng hạt gấc Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng

1.4.2 Giá trị của trái gấc

Gấc được coi là thực phẩm số 1 về hàm lượng β-caroten (trong 100g màng đỏ hạt gấc có tới 38 mg caroten tương đương với 50.000 đơn vị vitamine A) β-caroten là tiền chất của vitamin A, giúp cơ thể phòng tránh được tình trạng thiếu

hụt vitamin A, ngăn chặn mù lòa, làm lành mạnh hóa hệ miễn dịch, làm mắt thêm sáng, nhìn thêm tinh [3]

Lycopen có nhiều trong trái cây có màu đỏ như gấc, hàm lượng lycopen đã được kết luận cao gấp 70 lần cà chua Trong quả gấc còn có lycopen thực vật trong gấc có tác dụng chống lão hóa, phòng chữa sạm da, trứng cá, khô da, rụng tóc, nổi sẩn… có các dụng dưỡng da, bảo vệ da, giúp cho da luôn hồng hào tươi trẻ và mịn màng

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 gốm gấc, sữa chua gấc, bột gấc dinh dưỡng …

Trong mỹ phẩm gấc có thể thay thế Sudan – một loại chất tạo màu cho thực phẩm và mỹ phẩm có 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 [3]

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 β-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 [3]

Nhân hạt chứa chất dầu màu vàng nhạt và các chất dinh dưỡng như béo, đạm, đường, tannin, chất xơ (cellulose) và các men phosphtase, peroxidase, invetase nên thường được dùng trị mụn nhọt sưng tấy, lở loét, tắc tia sữa, chấn thương ứ huyết,…

1.5 Tổng quan về dầu gấc và tinh dầu gấc 1.5.1 Vài nét chung dầu gấc và tinh dầu gấc

Lớp màng đỏ bao quanh hạt gấc là thành phần chính để điều chế dầu gấc và tinh dầu gấc Khi các nhà khoa học nghiên cứu về quả gấc Việt Nam đã phát hiện ra dầu gấc, tinh dầu gấc đặc biệt nhiều lycopen thiên nhiên Ngoài ra, còn chứa nhiều β – caroten thiên nhiên hơn bất cứ loại quả nào trên Trái đất Một điều đặc biệt quý là chất lycopen và β – caroten vốn là một chất đã tan trong dầu sẵn nên

hấp thụ gần như 100% Dầu gấc và tinh dầu gấc còn chứa nhiều axit béo không no như omega 3, omega 6, và omega 9 là những chất giúp bảo vệ màng tế bào cơ thể, rất tốt cho mắt, tế bào thần kinh và tim mạch

Dầu gấc và tinh dầu gấc hiện nay rất phổ biến trong dược phẩm, thưc phẩm và đặc biệt mỹ phẩm Chúng được sử dụng để phục vụ nhu cầu làm đẹp và sức khỏe của con người Chính vì vậy, người ta đã ứng dụng màng gấc vào trong sản xuất ra dầu gấc và tinh dầu gấc phục vụ cho nhu cầu của con người

1.5.2 Thành phần hóa học của dầu gấc và tinh dầu gấc

1.5.2.1 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 axit 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 – 2500C, 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

- 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 axit béo tự do, do vậy axit béo tự do bao giờ cũng có trong các loại dầu thực vật [11]

Bảng 1.2 Một vài axit béo quan trọng của dầu gấc

- Axit stearic

+ Là loại axit cacboxylic béo no, chiếm tỷ lệ lớn trong các chất béo có điểm nóng chảy cao Axit stearic khi vào cơ thể dễ chuyển hóa thành axit olêic rất có lợi cho sức khỏe, làm giảm cholesterol toàn phần

- Axit olêic (omega 9)

+ Là một axit béo có nối đôi Có tác dụng đáng kể trong việc ngăn chặn hoạt hóa màng trong của tế bào, giảm bớt sự thủy phân của quá trình oxy hóa trên các tế bào màng trong ngăn chặn sự sản sinh các hợp chất gây viêm trong cơ thể, loại bỏ các chất béo bão hòa khỏi màng trong của tế bào.[11]

- Axit linolêic (omega 6, vitamin F), axit linolênic (omega 3)

+ Axit béo omega 3 (axit béo đa chưa bão hòa ở vị trí chuỗi cacbon n-3) Axit béo omega 6 (axit béo đa chưa bão hòa ở vị trí chuỗi cacbon n-6) là những chất béo thiết yếu cho hoạt động của cơ thể nhưng không tự sản xuất được nó

+ Giúp cho sự phát triển sớm về trí tuệ và thể lực, đặc biệt đối với trẻ em, omega 6 là thành phần quan trọng cấu tạo nên tế bào võng mạc mắt Dầu gấc rất hiệu quả trong các trường hợp như nhức mỏi mắt do làm việc nhiều, thức khuya, xem tivi, chơi máy tính, học nhiều Các trường hợp giảm thị sau phẩu thuật ở mắt Dầu gấc rất cần thiết đối với người thường xuyên làm việc với máy tính

+ Đề phòng bệnh tim mạch, huyết áp, xơ vữa động mạch do điều hòa chuyển hóa, giảm cholesterol trong cơ thể, bệnh ngoài da, các rối loạn, thoái hóa thần kinh trung ương.[11]

1.5.2.2 Vitamin A

Tiền vitamin A: chính là một tiền chất của vitamin A được biết đến dưới tên β-caroten Tiền chất này được chuyển hóa bởi ruột thành vitamin A để cơ thể có thể sử dụng

Trong 1ml dầu gấc có chứa 30mg caroten tương ứng với 50 000 đơn vị quốc tế về vitamin A Trong dầu gấc vitamin A cao gấp 1,8 lần so với dầu gan cá thu, gấp 15 lần so với củ rốt, gấp 68 lần so với cà chua.[7]

Vitamin E: Gấc chứa tocopherol (40 - 250mg%) đây chính là vitamin E thiên nhiên nên có tác dụng mạnh nhất 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.[7]

1.5.2.3 β-Caroten

β-caroten ( tiền vitamin A): Màng gấc chứa lượng β-caroten rất cao, là một tiền chất của vitamin A Khi uống β-caroten, dưới tác dụng của men carotenase có trong gan và ruột sẽ chuyển hóa thành vitamin A Vitamin A rất cần cho cơ thể, có ảnh hưởng tới sự chuyển hóa lipid, nguyên tố vi lượng và photpho

β-caroten tồn tại dưới dạng bột tinh thể, không hòa tan trong nước và trong rượu, ít hòa tan trong dầu thực vật Trong cloroform, độ hấp phụ quang phổ cực đại nằm ở giữa 446 và 496 nm Dạng carotenoit này mang hoạt động của vitamin: 1 g β-caroten tương ứng 1,67 triệu U.I vitamin A và hoạt động vitamin của 0,6 µg β-caroten gần bằng 0,3 µg vitamin A Tiền vitamin A này rất nhạy cảm với không khí, nhiệt ánh sáng và ẩm độ

β-caroten có tác dụng loại bỏ các gốc tự do và các sản phẩm oxy hóa độc hại do các gốc tự do gây ra Có thể nói rằng β-caroten như chuỗi quét rác trong cơ thể [7]

1.5.2.4 Lycopen

Lycopen: Là một chất màu đỏ của trái cây chín, đặc biệt trong màng đỏ quả gấc Nó thể hiện độ hấp phụ quang phổ cực đại ở 446, 472 và 505 nm (đối với dạng trans); Hợp chất này hòa tan trong chloroform và bezen, gần như không hòa tan trong methanol và êtanol

Lycopen là chuỗi cấu trức phân tử, gồm 13 nối đôi, nhiều hơn tất cả các carotenoid nào khác Với nhiều nối đôi như thế, lycopen được kiểm nghiệm là rất hữu hiệu trong việc ngăn chặn các gốc tự do và các oxy đơn trong cơ thể con người một cách hiệu quả hơn cả β-caroten và còn hơn cả những carotenoid khác

Dầu gấc nhiều lycopen đến mức có thể tự kết tinh thành những tinh thể, đây là chất carotenoit có khả năng chống lão hoá rất mạnh và vô hiệu hóa 75% các chất gây ung thư Đây cũng là carotenoit duy nhất có khả năng ngăn ngừa được chứng nhồi máu cơ tim và bảo vệ gen khỏi bị tổn thương Theo phân tích, trong 100g màng gấc tươi chứa 59,4 ÷ 80,2 mg lycopen, so với hàm lượng lycopen ở

một số quả khác như cà chua, dưa hấu, đu đủ thì hàm lượng lycopen trong gấc cao hơn rất nhiều [7]

1.5.3 Tính chất vật lý và tính chất hóa học Tính chất vật lý

- Dầu gấc, tinh dầu gấc là một chất lỏng màu đỏ sẫm

- Tỉ trọng: Dầu gấc nhẹ hơn nước, ddầu = 0.46 – 0.97 ở 200C còn dnước = 1 ở 200C Tỉ trọng của dầu gấc tăng với độ giảm khối lượng phân tử và tăng theo độ bất bão hòa có trong chuỗi [11]

- Chỉ số khúc xạ: ηD = 1.474 – 1.748, chỉ số khúc xạ càng lớn, mức độ không no càng lớn [11]

- Độ nhớt: Có tính nhớt, nhiệt độ càng cao tính nhớt càng giảm [11]

- Tính tan: Dầu gấc hòa tan tốt trong ether dầu hỏa, etanone, chlorofom và axeton, không tan trong nước và cồn lạnh [11]

- Nhiệt dung riêng: Dầu gấc trung bình C = 0.4 – 0.5 [11] Tính chất hóa học

- Phản ứng thủy phân: Với sự hiện diện của nước hoặc hơi nước, dầu bị thuỷ phân để giải phóng axit béo và glyxerin Phản ứng có xúc tác axit vô cơ hay enzim Thực chất quá trình thuỷ phân xảy ra qua 3 giai đoạn, trong đó mỗi giai đoạn là một phản ứng thuận nghịch [11]

- Phản ứng oxi hóa: Khi tiếp xúc với oxi không khí, glyxerit, acid béo có thể tác dụng với oxi chủ yếu theo mạch cacbon Kết quả của quá trình oxi hoá này làm xuất hiện những chất mới có tính chất mới Các sản phẩm thường là peroxyt, cetoacid…

+ Nếu quá trình oxi hóa không sâu, sự thay đổi chủ yếu là tính chất cảm quan như mùi, vị của dầu mỡ Những thay đổi này gọi là sự ôi hỏng của dầu mỡ, thường xảy ra khi bảo quản ở các điều kiện thích hợp cho quá trình oxi hoá

+ Trong một số trường hợp khác, quá trình ôxi hóa sâu thì trong dầu mỡ xuất hiện những tính chất hoá, lý mới Từ dầu oxi hoá mạnh có thể nhận được các vật liệu quý Sản phẩm của oxi hóa dầu có thể chia làm 3 nhóm: Sản phẩm của sự phân huỷ gốc cacbonhydro của acid béo chưa no; sản phẩm có các nhóm

chức chứa oxy; sản phẩm chứa các axit béo đã bị polymer hoá hoặc trùng hợp, trong phân tử của chúng có các nhóm chức chứa oxy [11]

Phản ứng hydrogen hóa: Trong các điều kiện thích hợp (áp suất cao, nhiệt độ cao và Niken xúc tác) các acid béo không bão hòa sẽ thực hiện phản ứng cộng với H2 (Hydrogen) để chuyển nối đôi thành nối đơn và chuyển đồng phân từ dạng Cis sang Trans [11]

1.5.4 Giá trị dầu gấc và tinh dầu gấc

Bùi Minh Đức và cộng sự (2004); Ngô Thị Thuỳ (2004); Nguyễn Công Suất (2002) đã chỉ ra rằng dầu gấc và tinh dầu gấc góp phần làm tăng khả năng miễn dịch, chống lại sự lão hóa của tế bào và chống lại quá trình oxy hóa Hơn nữa, những tác giả này cũng chỉ ra vai trò loại bỏ các tác động độc hại của môi trường như các chất độc hóa học, tia phóng xạ

Sử dụng thường xuyên, với hàm lượng cao các chất β-caroten, lycopen, tiền vitamin E và các vi chất cần thiết, sẽ là một thực đơn tốt cho người hiếm muộn

Tác dụng đối với mắt: phòng chữa khô mắt, thoái hóa hoàng điểm, giúp mắt sáng và khỏe (nhờ tác dụng của β-caroten, tiền vitamin A)

Trong làm đẹp: Phòng chữa sạm da, nám da, mụn trứng cá, da khô, da nổi sần, chóc vảy Có tác dụng dưỡng da, bảo vệ da, giúp da luôn hồng hào, tươi trẻ và mịn màng Phòng chữa rụng tóc, làm tóc mềm mại

Đối với da: Tăng sức đề kháng cho da, chống lại các tác nhân gây hại từ môi trường cho da như nắng nóng, khói bụi, ô nhiễm,… đặc biệt phòng chống lão hóa da, ngăn hiện tượng cháy nắng và gìn giữ làn da khỏe mạnh β-caroten và lycopen là các chất carotenoid, loại chất chống oxy hóa thực vật có tác dụng dọn sạch thường xuyên các sản phẩm oxy hóa làm lão hóa da, gây ung thư da, gây các bệnh viêm nhiễm

Các vết thương: Phòng chữa, ngăn ngừa chứng viêm và phá hủy AND trong các tế bào da khi tiếp xúc ánh nắng Kích thích sinh ra lớp mô mới, làm vết thương mau lành, chữa các vết bỏng, vết loét, nứt

Ngừa ung thư: Một số nghiên cứu của các nhà nghiên cứu người Mỹ được công bố gần đây cho thấy các hợp chất của β-caroten, lycopen, vitamin E có

trong dầu gấc có tác dụng làm vô hiệu hóa 75% các chất gây ung thư nói chung như ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt [3]

1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến tách chiết dầu gấc và tinh dầu gấc

Nguyên liệu: Bị dập úng cũng ảnh hưởng đến chất lượng Nên tránh để dồn nguyên liệu gây nên sự phát nhiệt bên trong làm thối rữa nguyên liệu

Kích thước và hình dáng các hạt: Ảnh hưởng nhiều đến vận tốc chuyển động của dung môi qua lớp nguyên liệu Khi kích thước phân tử mịn thì quá trình thẩm thấu sẽ nhanh hơn Tuy nhiên, độ nhỏ của các phân tử cũng phải có giới hạn: một kích cỡ nhỏ quá mức sẽ làm giảm khả năng thấm của lớp vật liệu rắn vào dung môi, do làm tắt các ống mao dẫn, cản trở ở một vài vị trí, nơi mà dung môi không thể thấm qua Nên bột có kích thước và hình dạng thích hợp, sẽ có được vận tốc chuyển động tốt nhất của dung môi vào trong các khe vách cũng như các hệ mao quản của nguyên liệu; thường thì kích thước các hạt bột dao động từ 0,5 ÷ 10 mm

Độ ẩm: Độ ẩm cao sẽ làm chậm quá trình khuếch tán và gây ra sự dính bết giữa các phân tử Nước còn lại trong nguyên liệu sẽ liên kết protein và các chất háo nước khác, điều này ngăn chặn sự thẩm thấu của dung môi, làm chậm quá trình khuếch tán Ẩm độ thích hợp của màng gấc từ 8 – 10%

Nhiệt độ và thời gian: Khi tăng nhiệt độ quá trình khuếch tán sẽ được tăng cường do độ nhớt của dầu trong nguyên liệu giảm làm tăng vận tốc chuyển động của dầu vào dung môi Tuy nhiên, sự tăng nhiệt độ cũng phải có giới hạn nhất định nếu nhiệt độ quá cao sẽ gây tổn thất rất nhiều dung môi và gây biến tính dầu Thời gian không nên quá lâu vì kéo dài thời gian cũng không làm gia tăng hiệu suất bao nhiêu, bởi vì dầu trong bã ngày càng giảm

Tỉ lệ giữa dung môi và nguyên liệu: Ảnh hưởng đến quá trình tách chiết, lượng nguyên liệu càng nhiều càng cần nhiều dung môi [9], [10]

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Quả gấc: dùng trong thí nghiệm thuộc loại gấc nếp, lớn, chín, không vỡ, không bị hư hỏng Quả gấc lấy ở huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam

Xử lý nguyên liệu: Sau khi tách hạt gấc ra khỏi quả, sau đó đem tách màng đỏ bao quanh hạt để tiến hành thí nghiệm tách chiết dầu gấc và tinh dầu gấc

Dầu: Dầu phụng, dầu dừa nguyên chất và dầu ăn simply Rượu gạo: Mua tại địa phương với độ cồn 450

Cồn: Sử dụng cồn thực phẩm có độ cồn 980

Một số dụng cụ dùng trong nghiên cứu: Máy xay, tủ sấy, cân, lọ thủy tinh, bình định mức, bếp,…

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Tìm hiểu, thu thập và tổng hợp tài liệu trong sách, báo, tạp chí khoa học, các nghiên cứu trước đây liên quan đến đề tài nghiên cứu

2.2.2 Phương pháp thí nghiệm

2.2.2.1 Phương pháp tách chiết dầu gấc

Phương pháp trích ly dung môi không bay hơi

Phương pháp này dựa vào tính chất của một số dung môi không bay hơi như dầu thực vật, mỡ đông vật, vasơlin, parafin có khả năng hòa tan tinh dầu trong nguyên liệu Nếu ngâm bằng dung môi là chất béo động vật thì phải nâng nhiệt của quá trình để dung môi ở thể lỏng Quá trình ngâm giống như quá trình trích ly nhưng chỉ khác là quá trình ngâm dùng dung môi không bay hơi Dung môi dùng để ngâm phải thật tinh khiết, không có mùi lạ, do đó dung môi cần phải được tinh chế trước khi sản xuất [4]

Nguyên tắc: Dựa vào tính chất có thể hòa tan, trong chất béo động vật, thực vật của tinh dầu, người ta ngâm nguyên liệu vào dầu động vật hoặc thực vật tinh dầu sẽ khuếch tán qua màng tế bào hòa tan vào dầu sau đó tách riêng dầu để thu tinh dầu