Trong nghiên cứu này, mô hình động học thông qua việc khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và nhiệt độ đã được thực hiện. Hàm lượng phenolic tăng lên khi giảm kích thước, tăng tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và nhiệt độ. Mời các bạn tham khảo!
Kỷ yếu hội thảo khoa học – Phân ban Công nghệ thực phẩm NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC Q TRÌNH TRÍCH LY PHENOLIC TỔNG TỪ LÁ TRÀ GIÀ Lã Thị Thảo Mai1, Bùi Hồng Vy1, Nguyễn Thanh Nam1, Trần Chí Hải1,* Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh *Email: haitc@cntp.edu.vn Ngày nhận bài: 15/06/2017; Chấp nhận đăng: 02/07/2017 TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, mơ hình động học thơng qua việc khảo sát ảnh hưởng kích thước nguyên liệu, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu nhiệt độ thực Hàm lượng phenolic tăng lên giảm kích thước, tăng tỷ lệ dung môi/nguyên liệu nhiệt độ Kết nghiên cứu điều kiện trích ly kích thước nguyên liệu ≤ 0,3 mm, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu 15:1, nhiệt độ trích ly 60oC, thời gian trích ly 40 phút hàm lượng phenolic thu 74,13 (mg GAE/g chất khơ ngun liệu) với vận tốc trích ly ban đầu 50,90 (mg GAE/g chất khơ.phút) lượng hoạt hóa 16,162 KJ/mol Mơ hình động học trích ly phenolic từ trà già dựa giả thiết hàm số bậc hai xây dựng thành công để dự đốn chế trích ly Dựa vào phương trình động học xác định thơng số như: khả trích ly Ce, vận tốc trích ly vo, số trích ly k, lượng hoạt hóa E, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tối ưu hóa, thiết kế, mơ kiểm sốt đáng kể chi phí quy mơ cơng nghiệp Từ khóa: Động học trích ly, hàm lượng phenolic, trà già MỞ ĐẦU Cây trà có tên khoa học Camelia Sinensis O.Ktze Trà loại thức uống bổ dưỡng, có giá trị sinh học cao nhờ chữa số bệnh tim mạch, loại thuốc tiêu hóa, lợi tiểu chống nhiễm xạ [1] Đặc biệt, phenolic - hợp chất chống oxi hóa tự nhiên trà, giúp chống lại ung thư lão hóa đem lại sức khỏe tốt cho người Trong công nghệ chế biến trà sản phẩm từ trà non phần thu hoạch nhiều nhất, già dùng để pha nước trà xanh không thu hoạch gây nên lãng phí cho nguồn ngun liệu Vì vậy, nghiên cứu q trình trích ly hợp chất phenolic từ trà già hướng cho ngành trà Việt Nam Việc sử dụng mơ hình tốn học để nghiên cứu q trình trích ly nghiên cứu thành cơng số đối tượng: mơ hình động học q trình trích ly dầu từ hạt jatropha có hỗ trợ công nghệ DIC dùng để xác định, tính tốn tác động lên cấu trúc hạt công nghệ DIC [2] 19 Lã Thị Thảo Mai, Bùi Hồng Vy, Nguyễn Thanh Nam, Trần Chí Hải Với bã nho Wenjuan Qu, Zhongli Pan, Haile Ma xây dựng mơ hình động học để xác định khả trích ly, vận tốc số trích ly các chất chống oxi hóa [3] Bên cạnh đó, Ana Bucíc – Kojíc cộng ảnh hưởng kích thước hạt, tỉ lệ dung mơi/ ngun liệu nhiệt độ đến q trình trích ly polyphenol từ hạt nho đồng thời mơ hình động học trích ly xây dựng dựa phương trình Peleg [4] Mơ hình Arrhenius sử dụng để mơ tả mối quan hệ tốc độ trích ly nhiệt độ Tuy nhiên, chưa có cơng trình xây dựng cho mơ hình động học trích ly phenolic từ trà già Mục tiêu nghiên cứu xác định kích thước, tỉ lệ dung mơi/ngun liệu nhiệt độ tốt cho việc trích ly phenolic tổng điều kiện thí nghiệm Từ đó, thơng số thiết lập để dự đốn q trình chế trích ly, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tối ưu hóa, thiết kế, mơ kiểm sốt đáng kể đề án cơng nghiệp, đồng thời tận dụng tốt thời gian lượng, nâng cao hiệu trích ly hợp chất NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu Nguyên liệu sử dụng trà già thu hái xã Lộc Châu, Bảo Lộc, Lâm Đồng Lá trà đảm bảo cịn tươi ngun, khơng bị dập, nát, khơng bị sâu hại Mẫu trà diệt men nước nóng 95 – 100oC phút sấy khô 40 – 50oC [5] Thành phần nguyên liệu gồm nước, carbohydrat, phenolic, caffeine, axit amin nhóm hợp chất khác Hàm ẩm nguyên liệu liệu 6,64% Trà sau sấy xay nhỏ thành nhiều kích thước khác như: ≤ 0,3mm, 0,3 ≤ L ≤ 0,5 mm, 0,5 ≤ L ≤ 1,0 mm, 1,0 ≤ L ≤ 2,0 mm bảo quản túi nilon kín, tối màu, tránh ánh sáng trực tiếp 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Trích ly phenolic từ trà già Ba thơng số ảnh hưởng đến q trình trích ly sử dụng nghiên cứu bao gồm kích thước nguyên liệu, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu nhiệt độ Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu: Để nghiên cứu ảnh hưởng kích thước nguyên liệu, mẫu trà cân xác (khoảng 1g) theo kích thước khác (≤ 0,3 mm, 0,3 ≤ L ≤ 0,5 mm, 0,5 ≤ L ≤ 1,0 mm 1,0 ≤ L ≤ 2,0 mm) sau đem trích ly với nước cất (15g) nhiệt độ 500C với mốc thời gian 0, 20, 40, 60 80 phút Tiến hành lọc, hút 1ml dịch lọc pha loãng 100 lần hút 0,5 ml cho vào ống nghiệm Tiếp tục cho 2,5 ml thuốc thử Folin pha loãng 10 lần, lắc đợi – phút cho tiếp ml Na2CO3 7,5% Để bóng tối tiến hành đo quang với bước sóng 765 nm Ảnh hưởng tỉ lệ dung môi/nguyên liệu: Cân xác mẫu trà riêng biệt (khoảng 1g) trộn với mẫu nước tương ứng theo trọng lượng 10, 15, 20, 25, 30 g nước để tạo tỉ lệ dung môi/nguyên liệu 10/1, 15/1, 20/1, 25/1 30/1 Q trình trích ly thực 500C khoảng thời gian 0, 20, 40, 60 80 phút cho mẫu Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly: Nhiệt độ trích ly sử dụng thí nghiệm 50, 60, 70 800C cho thời gian trích ly 0, 20, 40, 60 80 phút 20 Nghiên cứu động học q trình trích ly phenolic tổng từ trà già Trong q trình trích ly dung dịch mẫu chứa cốc thủy tinh bọc kín đậy nắp để tránh oxi hóa xảy mẫu chiết xuất Và ngâm bể điều nhiệt tương ứng với nhiệt độ khảo sát 2.2.2 Xây dựng mơ hình động học trích ly phenolic Q trình chiết xuất chất rắn – lỏng xem ngược lại q trình hấp phụ, sở phương trình động học hấp phụ áp dụng cho việc trích ly chất rắn – lỏng định luật hàm bậc hai tìm thấy để đáp ứng tốt cho việc trích ly [6] Phương trình bậc hai tổng qt cho mơ hình động học viết sau: dCt k (C e Ct ) dt (1) Trong đó: k số tốc độ trích ly bậc hai (g/mg.phút) Ce khả trích ly phenolic tổng chất lỏng chiết xuất (mg/g chất khơ) Ct khả trích ly phenolic tổng chất lỏng chiết xuất thời gian trích ly định (mg/g chất khơ) Quy luật trích ly theo mơ hình bậc hai nằm điều kiện biên t = đến t Ct = đến Ct, viết theo phương trình đường thẳng sau: Ct C e2 kt C e kt (2) t 1 2 Ct kCe Ce (3) Tốc độ trích ly ban đầu Vo (mg/g.phút), Ct/t t tiến đến xác định phương trình sau: Vo k.Ce (4) Sau biến đổi (3) (4), Ct biểu diễn sau: Ct t (1 / Vo ) (t / Ce ) (5) Các thông số Ce, Vo k xác định từ độ dốc đồ thị hai trục tọa độ t t/Ct Gỉa sử mơ hình động học bậc áp dụng để đo ảnh hưởng biến (L, Z T) Do đó, Ce, Vo k có mối quan hệ với biến điều chỉnh mơ hình hàm số Phương trình Arrhenius sử dụng để mô tả mối quan hệ số trích ly k nhiệt độ Ta, phương trình viết sau: 1000E k k o exp RTa 21 (6) Lã Thị Thảo Mai, Bùi Hoàng Vy, Nguyễn Thanh Nam, Trần Chí Hải Trong đó: ko hệ số nhiệt độ độc lập (g/mg.phút), E lượng kích hoạt q trình trích ly (KJ/mol), R số khí (8,314 J/mol.K) Ta nhiệt độ trích ly (oK) Đồ thị ln(k) với 1000/Ta sử dụng để tính ko E [3] 2.3 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 2.3.1 Phương pháp phân tích Hàm lượng phenolic tổng xác định dựa phương pháp quang phổ so màu, sử dụng thuốc thử Folin-Ciocateu chất chuẩn aicd galic với số sửa đổi 1ml dịch trích ly pha lỗng với 99 ml nước cất, hút 0,5 ml dịch pha loãng cho vào ống nghiệm, thêm 2,5 ml thuốc thử Folin-Ciocateu pha loãng 10 lần, lắc đều, để bóng tối – phút Sau đó, thêm ml Na2CO3 (7,5%), lắc để tối 60 phút Độ hấp thu quang đo bước sóng 765nm [7] 2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu Mỗi thí nghiệm lặp lại ba lần, kết trình bày dạng giá trị trung bình ± giá trị sai số Đánh giá khác biệt có ý nghĩa mẫu thí nghiệm thực phương pháp thống kê ANOVA, kiểm định LSD (α = 0,05) phần mềm Statgraphics phiên XV đồ thị vẽ Microsoft Excel 2010 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Trích ly phenolic từ trà già Hàm lượng PP (mg GAE/ g chất khô nguyên liệu) 3.1.1 Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu 120 100 80 d c b a 60 40 dc b a cd b a d c b a c c b a 20 0 20 0,3 40 Thời gian (phút) 0,5 60 80 Hình Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hàm lượng phenolic theo thời gian a,b,c,dCác chữ khác thời gian thể khác có ý nghĩa mặt thống kê theo phân tích ANOVA (p < 0,05) 22 Nghiên cứu động học q trình trích ly phenolic tổng từ trà già Hàm lượng phenolic tổng tăng lên nhanh chóng sau đạt đến ổn định với gia tăng thời gian trích ly (Hình 1) Đồng thời, kích thước ngun liệu nhỏ hàm lượng phenolic thu cao kích thước 0,3 cho hàm lượng phenolic cao Điều kích thước nguyên liệu nhỏ diện tích tiếp xúc hạt dung môi lớn, hàm lượng phenolic trích ly nhiều Kết tương tự với báo cáo Wenjuan Qu, Zhongli Pan, Haile Ma hàm lượng phenolic tăng đáng kể với việc giảm kích thước ngun liệutrong q trình chiết xuất chất chống oxy hoá từ bã nho [3] Landbo Meyer cho kết tương tự [8] Tại kích thước 0,3 mm hàm lượng phenolic tổng thu 69,34; 87,81; 96,72; 97,78; 98,84 mg GAE/g chất khô tương ứng với thời gian trích ly 0; 20; 40; 60 80 phút Khi tăng thời gian trích ly từ phút (69,34 mg GAE/g chất khô) đến 80 phút (98,84 mg GAE/g chất khơ) hàm lượng phenolic tổng tăng 1,43 lần Từ phút đến 40 phút hàm lượng phenolic tổng tăng nhanh tăng thời gian trích ly từ 40 phút đến 80 phút hàm lượng phenolic tăng không đáng kể Điều giải thích thời gian đầu trích ly (< 40 phút) hàm lượng chất chiết khỏi tế bào cao chênh lệchnồng độ dung môi chất nên q trình khuếch tán xảy nhanh chóng Đến thời điểm chênh lệch nồng độ nhỏ chất chiết châ ̣m, đồng thời lượng chất chiết mẫu có giới hạn mẫu nên tăng thời gian trích ly lên hiệu chiết khơng tăng Nghiên cứu Nguyễn Ngọc Trâm cộng cho kết tương tự tăng thời gian trích ly từ 20 ÷ 40 phút hàm lượng phenolic tăng nhanh, thời gian từ 40 ÷ 60 phút hàm lượng phenolic không khác mức ý nghĩa (P>0,05) [9] Vì vậy, để thu hồi hàm lượng phenolic tổng cao tiết kiệm thời gian kích thước 0,3 mm với thời gian trích ly 40 phút lựa chọn thích hợp 3.1.2 Ảnh hưởng tỉ lệ dung môi/nguyên liệu Hàm lượng PP mg GAE/ g chất khô nguyên liệu 100 90 80 d d c b a d d c b a 70 60 50 e d c b d cc b cd cb a a a 40 30 20 10 0 20 10/1 40 Thời gian (phút) 15/1 20/1 60 25/1 80 30/1 Hình Ảnh hưởng tỉ lệ dung mơi/ngun liệu đến hàm lượng phenolic tổng nguyên liệu trà già Các chữ khác thời gian thể khác có ý nghĩa mặt thống kê theo phân tích ANOVA (p < 0,05) a,b,c,d,e 23 Lã Thị Thảo Mai, Bùi Hoàng Vy, Nguyễn Thanh Nam, Trần Chí Hải Hàm lượng phenolic tổng (mg GAE/ g chất khơ) Hàm lượng phenolic tổng có trà già kích thước 0,3 mm tỉ lệ dung mơi/ngun liệu thời gian trích ly biến đổi giá trị khác điều kiện nhiệt độ trích ly 500C (Hình 2) Ta thấy rằng, hàm lượng phenolic tổng tăng lên tăng tỉ lệ dung môi/nguyên liệu, tỉ lệ dung môi/chất rắn lớn dẫn đến chênh lệch gradient nồng độ cao trình khuếch tán nguyên liệu vào dung dịch, hiệu trích ly tăng lên [3] Hàm lượng phenolic tổng tỉ lệ dung môi/nguyên liệu với giá trị tương ứng 10/1, 15/1, 20/1, 25/1, 30/1 59,46 mg GAE/g chất khô, 80,74 mg GAE/g chất khô, 84,57 mg GAE/g chất khô, 83,25 mg GAE/g chất khô, 88,17 mg GAE/g chất khô Giá trị tăng mạnh tỉ lệ dung môi/nguyên liệu 15/1, nhỏ tỉ lệ 20/1, 25/1, 30/1 khơng đáng kể Bên cạnh đó, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu 15/1 hàm lượng phenolic tổng tăng (1,59%) khoảng phút đến 20 phút, sau tăng nhiều 20 phút đến 40 phút (37,08%) tăng sau 40 phút đạt trạng thái cân Vì vậy, với thời gian 40 phút tỉ lệ dung môi/nguyên liệu 15/1 tốt cho q trình trích ly giúp tiết kiệm thời gian dung môi 90 80 d c b a 70 60 d c b c b b a d c b d c b a a a 50 40 30 20 10 0 20 40 60 80 Thời gian (phút) 50 60 70 80 Hình Ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng phenolic tổng theo thời gian nguyên liệu trà già Các chữ khác thời gian thể khác có ý nghĩa mặt thống kê theo phân tích ANOVA (p < 0,05) a,b,c,d 3.1.3 Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly Hàm lượng phenolic tăng tăng nhiệt độ thời gian trích ly Hàm lượng phenolic nhiệt độ 50oC; 60oC; 70oC; 80oC tương ứng 69,46; 74,13; 76,55; 79,79 mg GAE/g chất khô Hàm lượng phenolic tăng mạnh từ nhiệt độ 50oC (69,46 mg GAE/g chất khô) đến 60oC (74,13 mg GAE/g chất khô gấp 1,07 lần Từ 60oC đến 80oC có tăng tăng khơng đáng kể Tại nhiệt độ 60oC hàm lượng phenolic tăng dần theo thời gian tăng mạnh từphút 20 (68,37 mg GAE/g chất khô) đến phút thứ 40 (77,33 mg GAE/g chất khơ) Từ phút 40 đến phút 80 có tăng 24 Nghiên cứu động học q trình trích ly phenolic tổng từ trà già tăng không đáng kể từ 77,34 mg GAE/g chất khô lên 79,82 mg GAE/g chất khô Kết luâ ̣n, để thu hồi hàm lượng phenolic cao nhiệt độ trích ly chọn 60oC thời gian phù hợp cho trình trích ly 40 phút 3.2 Động lực học q trình trích ly phenolic Các thơng số động học q trình trích ly phenolic từ trà già với thay đổi kích thước nguyên liệu, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu nhiệt độ thể Bảng Bảng Các thông số mô hình bậc hai để trích ly phenolic từ trà già với kích thước, tỉ lệ dung mơi/ngun liệu nhiệt độ trích ly khác Tốc độ trích ly ban đầu Vo (mg/g ck.phút) Hằng số tốc độ trích ly k (g/mg.phút) Khả trích ly Ce (mg/g ck) R2 0,3 83,82 ± 1,20a 0,00838 ± 0,0001a 100,00 ± 0,000a 0,9990 0,5 66,58 ± 2.08b 0,00725 ± 0,0003a 95,85 ± 0,432b 0,9987 1,0 36,09 ± 2,55 c b b 0,9952 2,0 20,55 ± 4,95d 82,21 ± 1,140c 0,9870 Loại biến Kích thước nguyên liệu, L (mm) Tỉ lệ dung mơi/ngun liệu Z (g/g) Nhiệt độ trích ly T (OC) 0,00400 ± 0,0003 0,00306 ± 0,0008b a 0,9951 16,38 ± 0,2868 15/1 23,20 ± 0,5656b 0,0031 ± 0,0001ab 86,46 ± 0,7007b 0,9888 20/1 30,28 ± 0,5576 bc ab c 0,9926 25/1 32,02 ± 1,0446c 92,31 ± 0,4004d 0,9947 30/1 35,26 ± 7,8736 c e 0,9940 50 37,22 ± 1,7803a 0,0062 ± 0,0004a 77,73 ± 0,7563a 0,9968 60 50,90 ± 7,0186 b ab b 0,9981 70 62,17 ± 8,5128bc 0,0091 ± 0,0013bc 82,64 ± 0,0000c 0,9983 80 c c d 0,9984 0,0037 ± 0,0001 0,0038 ± 0,0002 ab 0,0039 ± 0,0009 0,0079 ± 0,0013 0,0103 ± 0,0004 b 73,17 ± 0,2530 a 10/1 74,71 ± 2,4564 0,0031 ± 0,0000 a 94,94 ± 0,424 90,64 ± 0,3861 95,24 ± 0,7407 80,66 ± 1,0624 84,99 ± 0,3414 a,b,c,d,eCác chữ khác cột thể khác có ý nghĩa mặt thống kê theo phân tích ANOVA (p < 0,05) Các giá trị Vo, Ce k tương ứng cho biến L, Z T khác thu từ độ dốc đồ thị hai trục tọa độ t t/Ct liệt kê Bảng Các thông số động học giảm kích thước ngun liệu tăng Vì Vo, Ce k phụ thuộc vào L Gía trị Vo, Ce k ứng với giá trị L khác biểu diễn đường tuyến tính hàm lũy thừa hệ số xác định cao (R2 = 0.9507 – 0.9886) Hàm số đồ thị Hình biểu diễn sau: Ce = -9,8652L + 102,62 Vo = 35,862L -0,762 R2 = 0,9507 R = 0,9886 25 (7) (8) Lã Thị Thảo Mai, Bùi Hoàng Vy, Nguyễn Thanh Nam, Trần Chí Hải K = 0,0044L-0,569 C(t , L ) R2 = 0,9674 (9) t , 762 (1 /(35,86 L )) (t /( 9,8652 L 102,62) (10) Hình Đồ thị biểu diễn mối quan hệ khả trích ly Ce, tốc độ trích ly số k với thay đổi kích thước nguyên liệu a,b,c,d,e Các chữ khác kích thước thể khác có ý nghĩa mặt thống kê theo phân tích ANOVA (p < 0,05) Phương trình sử dụng để dự đốn trích ly phenolic tổng kích thước nguyên liệu khác thời điểm định với tỉ lệ dung mơi ngun liệu 15/1 nhiệt độ trích ly 50oC Việc trích ly phenolic tổng ảnh hưởng tỉ lệ dung mơi/ngun liệu có giá trị Ce , Vo k đạt cao tỉ lệ 30/1, sau tỉ lệ 25/1, 20/1, 15/1 10/1 Ta thấy giá trị trích ly tăng dần tỉ lệ dung mơi/ngun liệu cao, phù hợp với kết thực nghiệm Kết tương tự nghiên cứu Wenjuan Qu, Zhongli Pan, Haile Ma động học q trình trích ly hoạt động chất chống oxi hóa bã nho [3] Theo giả định mơ hình, tham số Ce, Vo k biểu diễn biến Z Do đó, mối quan hệ thông số động học biến Z viết theo hàm đa thức bậc hai (R2 = 0,9673 – 0,9908) Các hàm số viết dạng phương trình sau: Ce(Z) = -0,0656Z2 + 3,6291Z + 44,455 R2 = 0,9673 (11) kZ = -(2.10-6)Z2 +0,0001Z + 0,0017 R2 = 0,98 Vo(Z) = -0,0429Z + 2,6693Z – 6,6526 Ct,Z = (1⁄(−0.0429𝑍 2 R = 0,9908 (12) (13) t + 2.6693Z − 6.6526)) + (t⁄(−0.0656Z2 + 3.6291Z + 44.455)) 26 (14) Nghiên cứu động học q trình trích ly phenolic tổng từ trà già Đây phương trình biểu diễn mối quan hệ khả trích ly Ce, vận tốc trích ly vo số trích ly k với tỉ lệ dung mơi/ngun liệu Các giá trị vo, k Ce tăng tăng nhiệt độ, kết thể bảng Nhiệt độ có ảnh hưởng gia tăng đến thơng số động học Các mối quan hệ tham số động học T xây dựng hàm đa thức tuyến tính, bậc hai, hàm mũ (R2 = 0.9749-0,9991) R2 = 0,9940 Ce = 0,2376T + 66,061 Vo = -0,0029T + 1,6079T – 35,866 R = 0,9991 (16) K = 0,0027exp(0,0169T) C(t ,T ) (15) R = 0,9749 (17) t (1 /( 0,0029T 1,6079T 35,866)) (t /(0,2376T 66,061)) (18) Phương trình Arrhenius sử dụng để mơ tả mối quan hệ số trích ly k nhiệt độ Ta, phương trình viết sau: k = k exp (− 1000E ) RTa (19) Trong đó: ko hệ số nhiệt độ độc lập (g/mg.phút), E lượng kích hoạt q trình trích ly (KJ/mol), R số khí (8.314 J/mol.K) Ta nhiệt độ trích ly (oK) Đồ thị ln(k) với 1000/Ta sử dụng để tính ko E 16,162 k 2,6013 exp 8,314.10 (T 273,15 (20) Các phương trình thực nghiệm hình (10), (14) (18) mơ hình động học dự đốn q trình trích ly phenolic tổng từ trà già Tuy mơ hình thống kê khơng hồn tồn giải thích cho tất tượng xảy q trình trích ly chúng sử dụng để xác định ảnh hưởng kích thước ngun liệu, tỉ lệ dung mơi/ngun liệu nhiệt độ đến khả trích ly phenolic so với thời gian trích ly khác Nhờ kết thu từ mơ hình mà đề hướng cải tiến cho q trình trích ly giúp giảm chi phí thời gian vận hành KẾT LUẬN Lá trà già nguồn nguyên liệu tốt để sản xuất phenolic Các kết nghiên cứu rằng, kích thước giảm hàm lượng phenolic tổng tăng diện tích tiếp xúc nguyên liệu dung môi lớn Tỉ lệ dung mơi/ngun liệu nhiệt độ tăng hàm lượng phenolic tổng tăng tới thời điểm hàm lượng phenolic đạt đến ổn định cân giá trị tăng khơng đáng kể Tuy nhiên, sau xem xét hàm lượng phenolic tổng, chi phí hoạt động số điều kiện khác thơng số đề nghị kích thước nguyên liệu ≤ 0,3 mm, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu 15/1 (g/g) nhiệt độ trích ly 600C với thời gian chiết xuất 40 Q trình trích ly phenolic tổng từ trà già tuân theo mô hình bậc hai xây dựng thành cơng để mơ tả q trình trích ly Dựa vào mơ hình động học xác định thơng số trích lyCe, vo, k, với thay đổi kích thước nguyên liệu, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu nhiệt 27 Lã Thị Thảo Mai, Bùi Hoàng Vy, Nguyễn Thanh Nam, Trần Chí Hải độ trích ly Năng lượng kích hoạt q trình trích ly phenolic tổng xác định 16,162 KJ/mol dựa mơ hình Arrhenius TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS TS Trịnh Xuân Ngọ - Cây chè kỹ thuật chế biến, (2009) Nguyễn Văn Chương - Phân tích động học q trình trích ly dầu từ hạt jatropha có hỗ trợ cơng nghệ dic, Tạp chí Khoa học trường Đại học Cần Thơ, 21 (2012) 45-51 Wenjuan Qu, Zhongli Pan, and Haile Ma - Extraction modeling and activities of antioxidants from pomegranate marc, Journal of food engineering, 99 (2010) 16-23 Bucić-Kojić A., Planinić M., Tomas S., Bilić M., and Velić D - Study of solid–liquid extraction kinetics of total polyphenols from grape seeds, Journal of Food Engineering, 81 (2007) 236-242 Trần Chí Hải, Nguyễn Tấn Dân, Nguyễn Đình Nam, Lê Thị Hồng Ánh, Phan Văn Mẫn - Ảnh hưởng sóng siêu âm đến q trình trích ly polyphenol từ trà già, Tạp chí khoa học cơng nghệ Đại học Đà Nẵng, (2016) 106 Rakotondramasy-Rabesiaka L., Havet J.-L., Porte C., and Fauduet H - Solid–liquid extraction of protopine from Fumaria officinalis L.—Analysis determination, kinetic reaction and model building, Separation and Purification Technology, 54 (2007) 253-261 Charles, Denys J - Antioxidant properties of spices, herbs and other sources, Springer Science & Business Media, (2012) Landbo, Anne-Katrine, Anne and Meyer S - Enzyme-assisted extraction of antioxidative phenols from black currant juice press residues (Ribes nigrum), Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49 (2001) 3169-3177 Nguyễn Ngọc Trâm, Phan Phước Hiền Huỳnh Ngọc Oanh - Optimizing the extraction conditions of phenolic compounds from fresh tea shoot, Journal of Food and Nutrition Sciences, (2015) 106 - 110 28 Nghiên cứu động học trình trích ly phenolic tổng từ trà già ABSTRACT RESEARCH KINETIC MODELLING ON EXTRACTION OF PHENOLIC FROM OLD TEA LEAVES La Thi Thao Mai, Bui Hoang Vy, Nguyen Thanh Nam, Tran Chi Hai* Faculty of Food Technology, Ho Chi Minh City University of Food Industry * Email: haitc@cntp.edu.vn In this study, kinetic modeling by investigating the effect of material size, solvent/material ratio and temperature was conducted Phenolic concentration increased with reducing size, increased the solvent/material ratio and temperature Research results showed that under extraction conditions such asthe material size ≤ 0.3 mm, the solvent / raw ratio of 15/1, the extracting temperature of 60oC, and extracting time of 40 minutes, the phenolic content obtained 74.13 mgGAE.g-1 with value of initial extraction rate reached 50.90 mgGAE.g-1.min-1 and the activation energy was determined as 16.162 kJ/mol Phenolic excitation dynamics model from the old tea leaf rely on the assumption of the quadratic function has been successfully constructed to predict the extraction process and mechanism Based on the kinetic equation, extraction parameters such as: Ce extraction ability, extraction velocity, extract constant k, activation energy E can be determined, facilitate optimization, design, simulate and control significant industrial projects later, while also making better use of time and energy Keywords: Kinetics extraction, old leave tea, phenolic content 29 ... lượng phenolic cao nhiệt độ trích ly chọn 60oC thời gian phù hợp cho q trình trích ly 40 phút 3.2 Động lực học q trình trích ly phenolic Các thơng số động học q trình trích ly phenolic từ trà già. .. độ trích ly: Nhiệt độ trích ly sử dụng thí nghiệm 50, 60, 70 800C cho thời gian trích ly 0, 20, 40, 60 80 phút 20 Nghiên cứu động học q trình trích ly phenolic tổng từ trà già Trong q trình trích. .. 3.6291Z + 44.455)) 26 (14) Nghiên cứu động học q trình trích ly phenolic tổng từ trà già Đây phương trình biểu diễn mối quan hệ khả trích ly Ce, vận tốc trích ly vo số trích ly k với tỉ lệ dung môi/nguyên