Đang tải... (xem toàn văn)
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu suất trích ly dầu Gấc
Báo cáo ñề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 1 CHƯƠNG 1 MỞ ðẦU Báo cáo ñề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 2 1.1 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 ñược nhiều người chú ý ñến và trái Gấc là một trong những loại thực phẩm chức năng ñó. Thật vậy, trong trái Gấc mà ñặc 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 ñề kháng cho cơ thể, có tác dụng chống oxy hoá. Lycopen là chất chống oxy hoá hàng ñầu 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), ñược trích dẫn bởi Phạm Hữu Yên Phương (2004)). Vitamin E mang các ñặc ñiểm chống oxy hóa, ngăn chặn tác ñộng ñộc 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 ñã thực hiện ñề tài “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên hiệu suất trích ly dầu Gấc” ñể góp phần nghiên cứu việc trích ly dầu Gấc ñạt hiệu quả hơn và nâng cao giá trị của trái Gấc Việt Nam. 1.2 Mục ñích của ñề tài Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thông số kỹ thuật lên hiệu suất trích ly bằng phương pháp ngâm chiết. 1.3 Yêu cầu của ñề tài • Xác ñịnh những thông số tối ưu nhất cho quá trình trích ly (loại dung môi, nhiệt ñộ, thời gian trích ly) • Xác ñịnh một số chỉ tiêu chất lượng của dầu Gấc. • Tính toán giá thành của dầu Gấc thu ñược. Báo cáo ñề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 3 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU Báo cáo ñề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 4 2.1 Tổng quát về trái Gấc 2.1.1 ðặc ñiểm nông học Momordica cochinchinensis (Lour) Spreng (Gấc) thuộc họ Cucurbitaceae, giống Momordica và loài Cochinchinensis. Cây này ñược ñịnh danh là Muricia Cochnchinensis vào năm 1790 bởi Loureiro. Sau ñó, năm 1826 Sprengel ñã kết luận rằng cây gấc thuộc giống Momordica và ñã ñổi tên thành Momordica cochinchinensis (Lour) Spreng (Berley (1937) ñược trích dẫn bởi Vương Lê Thuý (2002)). Loài cây này có mặt ở các nước Nam Á, như Trung Quốc, Miến ðiện, Lào, Campuchia, Ấn ðộ… (Perry (1980) ñược trích dẫn bởi Vương Lê Thuý (2002)). Gấc là loại cây thân thảo dây leo hàng năm thuộc chi mướp ñắng, là loài ñơn tính khác gốc (dioecious) cuối ñông sau khi thu hoạch quả người ta chặt ñốn tận gốc, sang xuân cây lại leo lên tươi tốt. Từ gốc mọc ra nhiều thân mới, mỗi dây có nhiều ñốt, mổi ñốt 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, ñơn 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 ñể 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) ñược 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 ñỏ. Bên trong lớp vỏ là lớp thịt vàng, mềm, kế tiếp là những hạt gấc ñược bao bọc bởi màng màu ñỏ máu, xếp hàng dọc. Hạt Gấc màu ñen, 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 ñều có thể ñược sử dụng trong y học truyền thống (ðỗ Tất Lợi, 1991). Báo cáo ñề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 5 Có 2 loại Gấc ñược trồng phổ biến ở Việt Nam là: Gấc Nếp: Trái to, nhiều hạt, gai to, ít gai. Khi chin chuyển sang màu ñỏ cam rất ñẹp. Bổ trái ra, bên trong cơm vàng tươi, màng bao bọc hạt có màu ñỏ tươi rất ñậm. 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 ñỏ nhạt hoặc màu hồng không ñược ñỏ tươi như Gấc nếp. Hình 2.3 Trái gấc Hình 2.1 Giàn Gấc Hình 2.2 Hoa Gấc Báo cáo ñề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 6 Do ñó, ta thường chọn Gấc Nếp ñể chế biến thực phẩm vì Gấc Nếp trái to, khi chín nhiều cơm và có màu sắc ñẹp, chất lượng tốt. 2.1.2 Tình hình sản xuất và phân phối Ở Việt Nam, trước ñây Gấc mọc hoang dã hay ñược trồng ở một số gia ñình ñể nấu xôi hay sử dụng cho y học truyền thống. Hiện nay người ta bắt ñầu trồng trọt ở quy mô công nghịêp ñể 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 ñược trồng nhiều ở vùng Trung Du và ðồng Bằng Bắc Bộ. Dọc theo sông Tiền trồng Gấc rất tốt, có dây Gấc lâu năm gốc to ñường kính ñến 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 ñến 10.000 VNð/kg có khi lên ñến 25.000 VNð/kg. Vào mùa khô (ñặc 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 ñược sử dụng nhiều trong sản xuất công nghiệp. Hình 2.4 Trái Gấc Nếp Hình 2.5 Trái Gấc Tẻ Báo cáo ñề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến 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 β - 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 ñời sống Trong gia ñình, thịt Gấc ñược sử dụng chủ yếu ñể 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 ñề kháng cho trẻ em, làm kẹo gôm Gấc, sữa chua Gấc, bột Gấc dinh dưỡng … Gần ñây quả Gấc ñã bắt ñầu ñược 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 ñối 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 ñang 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 ñộc hại. (www.vnmedia.vn) Báo cáo ñề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 8 Ngoài việc sử dụng trong ẩm thực, Gấc còn ñược sử dụng trong y học. Các hãng dược phầm của Mỹ gọi trái Gấc là Fruit from Heaven (loại quả ñến từ thiên ñường). 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 ñể 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 ñem 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 ñến 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 ñối của triglyceride khá cao nên không bay hơi ngay cả trong ñiều kiện chân không cao. Ở nhiệt ñộ 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 ñiều kiện chân không và nhiệt ñộ 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 ñề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến 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 ñộ, 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 ñôi. 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 ñầu ưa nước và một ñầu kỵ nước. Trong công nghệ thực phẩm nó ñược 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 ñẩy 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 ñề tài: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu suất trích ly dầu Gấc Giáo viên hướng dẫn: Mạc Xuân Hòa 10 c) Các phospholipide Hàm lượng phospholipide trong dầu Gấc dao ñộng từ 0,25 – 3%. Cấu tạo của phospholipide: Phosphooipit ñóng vai trò là chất hoạt ñộng bề mặt trong trao ñổi chất, chuyển hoá các chất béo, trong quá trình thẩm thấu qua màng tế bào, … thường ñược sử dụng trong y dược, trong thực phẩm. Hợp chất ñiển 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 ñộng từ 0,4- 2,9% (chủ yếu là tocopherol). Các srerol chúa trong dầu Gấc chủ yếu là Phirosterol. e) Các vitamin ða 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 β - Caroten: tiền vitamin A và Egosterol: tiền vitamin D. Trong ñó 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. [...]... t p trung kh o sát công ño n trích ly d u G c (c th là hi u su t trích ly) , còn các công ño n khác ñư c c ñ nh các thông s Quá trình nghiên c u ñư c b trí thành ba thí nghi m chính: • Thí nghi m 1: Kh o sát nh hư ng c a các lo i dung môi lên hi u su t trích ly • Thí nghi m 2: Kh o sát nh hư ng c a nhi t ñ lên hi u su t trích ly • Thí nghi m 3: Kh o sát m i quan h gi a th i gian trích ly và hàm lư ng... trên t l này làm hi u su t trích ly tăng ch m và n u t l trên 88 : 1 năng su t trích ly là m t h ng s 2.3.3.3 Nhi t ñ trích ly Nhi t ñ tác ñ ng ph c t p, nhi t ñ gia tăng làm tăng hi u su t trích ly Nhưng nhi t ñ quá cao s có tác ñ ng ngư c l i b i vi c làm bi n tính các s n ph m c n trích ly 2.3.3.4 Th i gian trích ly S kéo dài c a th i gian kéo theo s gia tăng năng su t trích ly, nhưng không nên kéo... quan h gi a th i gian trích ly và hàm lư ng d u còn l i trong nguyên li u Giáo viên hư ng d n: M c Xuân Hòa 34 Báo cáo ñ tài: Kh o sát các y u t nh hư ng ñ n hi u su t trích ly d u G c CHƯƠNG 4 K T QU VÀ TH O LU N Giáo viên hư ng d n: M c Xuân Hòa 35 Báo cáo ñ tài: Kh o sát các y u t nh hư ng ñ n hi u su t trích ly d u G c 4.1 K t qu kh o sát các thông s k thu t c a nguyên li u 4.1.1 Các thông s v t lý... bơm) mang nguyên li u trích ly (Ngu n Giáo Trình Công Ngh S n Xu t D u Th c V t trư ng ðH Công Nghi p TP.HCM) Giáo viên hư ng d n: M c Xuân Hòa 18 Báo cáo ñ tài: Kh o sát các y u t 2.3.3 Các y u t nh hư ng ñ n hi u su t trích ly d u G c nh hư ng lên quá trình trích ly 2.3.3.1 Nguyên li u a) M c ñ phá v c a mô: M c ñ cơ h c hay lý h c c a các mô nh hư ng ngư c l i trên năng su t trích ly ðây là m t nhân... Microsoft Excel 3.3.2.3 Thí nghi m 3: Kh o sát m i quan h gi a th i gian trích ly và hàm lư ng d u còn l i trong nguyên li u Giáo viên hư ng d n: M c Xuân Hòa 32 Báo cáo ñ tài: Kh o sát các y u t nh hư ng ñ n hi u su t trích ly d u G c a) M c ñích Tìm ra m i quan h gi a th i gian trích ly và hàm lư ng d u trong nguyên li u v i lo i dung môi t i ưu nh t (v a kh o sát sát thí nghi m 1) và nhi t ñ t i ưu nh... 3.3.2.1 Thí nghi m 1: Kh o sát nh hư ng c a các lo i dung môi lên hi u su t trích ly D u G c tan t t trong dung môi h u cơ không phân c c Do v y, chúng tôi kh o sát 4 lo i dung môi ñó là : n – Hexan, Dietyl ether, Acetone, C n (B ng 3.1, trang 25) a) M c ñích Kh o sát nh hư ng c a các lo i dung môi khác nhau lên hi u su t trích ly ñ tìm ra lo i dung môi cho hi u su t trích ly cao nh t, nhưng ít nh hư... su t trích ly thí nghi m này, kh o sát nh hư ng c a dung môi lên b n m c nhi t ñ c ñ nh khác nhau ñ tìm ra lo i dung môi trích ly thích h p nh t Vì các dung môi ñư c ñem kh o sát có nhi t ñ sôi chêch l ch khác nhau (t 500C ñ n 800C) nên d a trên cơ s ñó, thí nghi m 1 ñư c chia thành 4 thí nghi m nh , ñư c b trí như sau: • Thí nghi m 1.1: Kh o sát nh hư ng c a 4 lo i dung môi lên hi u su t trích ly nhi... c lo i dung môi t t nh t và s d ng dung môi ñó ñ th c hi n các thí nghi m ti p theo c) Các ch tiêu theo dõi ð ñánh giá hi u qu c a các nghi m th c khác nhau, chúng tôi d a vào hi u su t trích ly (H%) Cách tính toán H% (xem ph l c 22, trang 69) Giáo viên hư ng d n: M c Xuân Hòa 30 Báo cáo ñ tài: Kh o sát các y u t nh hư ng ñ n hi u su t trích ly d u G c d) Phương pháp x lý s li u K t qu thí nghi m ñư... su t trích ly thí nghi m này, kh o sát nh hư ng c a nhi t ñ lên các m c nhi t ñ khác nhau ñó là : 500C; 550C; 600C; 650C; 700C; 750C; 800C; 850C ñ tìm ra nhi t ñ trích ly thích h p nh t D a trên cơ s ñó thí nghi m 2 ñư c b trí như sau: Các nghi m th c c a thí nghi m này ñư c th hi n b ng sau: Giáo viên hư ng d n: M c Xuân Hòa 31 Báo cáo ñ tài: Kh o sát các y u t Nghi m th c nh hư ng ñ n hi u su t trích. .. ít gây nh hư ng ñ n các nh ng thành ph n có giá tr như: β - Caroten, Lycopen, Tocopherol (Vitamin E), … Giáo viên hư ng d n: M c Xuân Hòa 17 Báo cáo ñ tài: Kh o sát các y u t nh hư ng ñ n hi u su t trích ly d u G c ðây là phương pháp ñư c s d ng ph bi n hi n nay trong s n xu t cũng như trong nghiên c u 2.3 T ng quát v công ngh trích ly ch t béo 2.3.1 ð c ñi m c a phương pháp trích ly ch t béo D a vào
