Khóa luận tốt nghiệp GVHD TS Nguyễn Đức Tiến VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài “NGHIÊN cúu THI NHẠN GẠMMA ORYZANOL TÙ CÁM GẠO BANG KỸ THUẬT SÓNG SIÊU ÂM ĐÉ CHÉ.
GVHD: TS Nguyễn Đức Tiến Khóa luận tốt nghiệp VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: “NGHIÊN cúu THI NHẠN GẠMMA ORYZANOL TÙ CÁM GẠO BANG KỸ THUẬT SÓNG SIÊU ÂM ĐÉ CHÉ BIÊN THỤ C PHẤM CHÚ C NÀNG” Ngưòi hướng dẫn : TS Nguyễn Đức Tiến Sinh viên thực : Nguyễn Thị Tinh Lóp : 1302 Hà Nội -2017 Sinh viên: Nguyễn Thị Tình Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Đức Tiến LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết quã nghiên cứu khóa luận trung thực Tơi xin cam đoan rằng, giúp đờ cho việc thực khóa luận cám ơn thơng tin trích dần khóa luận ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, tháng năm 2017 Nguyền Thị Tinh Thư viện Viện Đại học Mớ Hà Nội Sinh viên: Nguyễn Thị Tình GVHD: TS Nguyễn Đức Tiến Khóa luận tốt nghiệp LỊI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp thực Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch hướng dần TS Nguyễn Đức Tiến Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch thay cô giáo khoa Công nghệ sinh học - Viện Đại Học Mờ Hà Nội Trước hết xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo khoa Cơng nghệ sinh học tận tình giúp đỡ tơi suốt q trình hoc tập làm khóa luận Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc hướng dần tận tình, chu đáo cùa TS Nguyễn Đức Tiến tất cà cán Bộ môn Nghiên cứu phụ phẩm nông nghiệp - Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch tạo điều kiện giúp tơi hồn thành khóa luận Xiei^Dai hoc Mờ Hà-Nội Cuôi cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu săc tới gia đình bạn bè quan tâm, động viên, giúp đỡ suốt thời gian qua Tôi xin chân thành cám ơn ! Hà Nội, tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Tình Sinh viên: Nguyễn Thị Tình Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Đức Tiến MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẤT VÀ KÝ HIỆU DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU.' l ĐẬT VÁN ĐỀ Phần I TÔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÁM GẠO 1.1.1 Nguồn gốc phân loại đặc điềm 1.1.2 Thành phần hóa học cùa cám gạo 1.2 GAMMA ORYZANOL ỉ.2.1 Thành phần can tạo đặc tính lý hóa cùa Gamma oryzanol 1.2.2 Tác dụng Gamma oryzanol 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN cứu VÀ ỦNG DỤNG GAMMA ORYZANOL10 1.4 ủng dụng Sóng siêu âm chiétxuắt 12 1.4.1 Định nghĩa sóng siêu âm 12 1.4.2 Phân loại sóng âm 12 1.4.3 Nguyên lỷtáũđộnề 13 1.4.4 Úng dụng sóng siêu âm cơng nghệ thực phẩm 15 Phần II DỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHUONG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, ĐỊA ĐIẾM & THỜI GIAN NGHIÊN CỬU 18 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 18 2.1.2 Vật liệu nghiên cứu 18 2.1.3 Địa điêm thời gian nghiên cứu 19 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN cứu 19 2.2.1 Nghiên cứu chiết xuất gamma oryzanol từ nguyên liệu cám gạo bang sóng siêu âm 19 2.2.2 Thu nhận gamma oryzanol từ dịch chiết cám gạo 20 2.2.3 ứng dụng gamma oryzanol cho tạo viên thực phấm bảo vệ sức khóe 20 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 20 2.3.1 Bố trí thí nghiệm 20 2.3.2 Các phương pháp phân tích đo đạc 22 Phần III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT XUẦT GAMMA ORYZANOL TỪ CÁM GẠO 27 Sinh viên: Nguyễn Thị Tình Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Đức Tiến 3.1 Anh hường hàm âm cám gạo nguyên liệu đen hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol 27 3.1.2 Nghiên cứu xác định dung môi cho chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo 28 3.1.3 Nghiên cứu xác định nồng độ dung môi ethanol cho chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo 30 3.1.4 Nghiên cứu anh hường nhiệt độ chiết xuất bàng sóng siêu âm đen hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo 30 3.1.5 Nghiên cứu ảnh hướng thời gian đến hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo 31 3.1.6 Nghiên cứu ảnh hưởng cường độ siêu âm đến hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo 33 3.1.7 Nghiên cứu ánh hướng cùa tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo 34 3.1.8 Chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo bang sử dụng sóng siêu âm khơng sứ dụng sóng siêu âm .35 3.1.9 Quy trình chiết xuất gamma oryzanol từ cám gọa sóng siêu âm 37 3.2 ứng dụng chế phàm Gamma oryzanol cho tạo viên nang thực phàm hào vệ sức khóe 39 3.2.1 Xác định hàm lượng gamma oryzanol /viên NịẬị 39 3.2.2 Xác định loại tá dược độn cho tạo viên 39 3.2.3 Nghiên cứu lựa chọn kích thước viên nang rỗng, xác định hàm lượng chê phàm gamma oryzanol tá dược cho tạo viên 39 3.2.4 Quy trình tạo viên nang gamma oryzanol thực phẩm 41 KẾT LUẬN VÀ ĐÈ NGHỊ 43 KẾT LUẬN 43 KIẾN NGHỊ 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 Sinh viên: Nguyễn Thị Tình Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Đức Tiến DANH MỤC CHŨ VIÉT TẤT VÀ KÝ HIỆU Từ viết tắt Tên đầy đủ HSCX Hiệu suất chiết xuất LHCT Lượng hoạt chất tinh LHCNL Lượng hoạt chất có nguyên liệu Thư viện Viện Đại học Mớ Hà Nội Sinh viên: Nguyễn Thị Tình Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Đức Tiến DANH MỤC BÁNG Bàng 1.1 Thành phần hóa học cám gạo Bàng 1.2 Thành phần cúa dầu cám gạo thô Bảng 3,1 So sánh phương pháp chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo sử dụng sóng siêu âm khơng sử dụng sóng siêu âm 35 Báng 3.2 Ánh hướng lượng chế phẩm gamma oryzanol, tá dược kích thước viên nang rỗng cho tạo viên 40 Thư viện Viện Đại học Mớ Hà Nội Sinh viên: Nguyễn Thị Tình Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS Nguyễn Đức Tiến DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cám gạo Hình 1.2 Sơ đồ lớp cám gạo hạt lúa Hình 1.3 Cấu trúc phân tử gamma oryzanol Hình 1.4 Cấu trúc hóa học thành phần gamma oryzanol Hình 1.5 Tóm tắt chức gamma oryzanol 10 Hình 1.6 Gamma oryzanol 12 Hình 1.7 Hình Quá trình hình thành, phát triển vỡ tung bọt khí 14 Hình 2.1 Mầu cám gạo thí nghiệm 18 Hình 3.1 Ành hưởng thời gian sấy hàm ấm cám gạo nguyên liệu đen hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol 27 Hình 3.2 Ánh hường loại dung môi đen hiệu suất chiết xuất 29 Hình 3.3 Ảnh hưởng cùa nồng độ dung mơi đến hiệu xuất chiết xuất gamma oryzanol 30 Hình 3.4 Ảnh hương nhiẹt độ đến hiệù súất chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo 31 Hình 3.5 Anh hướng cùa thời gian siêu âm đen hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol 32 Hình 3.6 Ánh hướng cường độ siêu âm đen hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol 33 Hình 3.7 Ánh hưởng tỳ lệ nguyên liệu/ dung môi ethanol 96" đến hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo 34 Hình 3.8 Sơ đồ quy trình chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo 37 Hình 3.9 Sơ đồ quy trình tạo viên thực phẩm gamma oryzanol 41 Sinh viên: Nguyễn Thị Tình MỞ ĐẦU ĐẶT VẢN ĐẺ Việt Nam nước có nơng nghiệp lâu đời gắn liền với văn minh lúa nước nên từ lâu lúa trở thành lương thực chủ yếu có ý nghĩa quan trọng đời sống kinh tế xã hội nước ta Trong năm gần đây, nước ta trớ thành ba nhà xuất gạo hàng đầu giới Quá trình chế gạo tạo lượng lớn phế phụ phẩm cám gạo Cám gạo có giá thành thấp thường người dân sứ dụng làm thức ăn chăn nuôi, chưa khai thác hết tiềm giá trị vốn có Nếu đế lâu bị hịng, gây lãng phí lớn Cám gạo có chứa nhiều chất dinh dưỡng quý protein, lipit, glucocide, vitamin cám gạo chứa nhiều chất chống oxi hóa đặc biệt quan trọng gamma oryzanol có lợi cho sức khởe đế chừa bệnh sử dụng làm mỹ phấm có giá trị kinh tế cao Gamma oryzanol có cám gạo, thóc mầm, cám đại mạch, ngô mầm _ ,, „ Thu' viện yien Dai 1]OC Mở'Ha.Nội , _ , chi cám gạo có hàm lượng gamma oryzanol nhiêu cá cịn cám đại mạch, ngơ nảy mầm có lượng gamma oryzanol thấp Hiện chế phấm gamma oryzanol sử dụng cho sàn xuất sản phẩm thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm chứa gamma oryzanol tờ nước ta phải nhập khấu Do việc nghiên cứu sừ dụng cám gạo để sàn xuất gamma oryzanol để phục vụ cho công nghệ thực phẩm, chế biến thực phẩm chức quan trọng Nhận thấy cần thiết cùa vấn đề nêu trên, đồng ý Viện Cơ điện nông nghiệp - Công nghệ sau thu hoạch Khoa Công nghệ sinh học - Viện đại học Mờ Hà Nội, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu thu nhận gamma oryzanol từ cám gạo kỹ thuật sóng siêu ăm đế chế biến thục phẩm chícc năng” Sinh viên: NguyễnThị Tinh Phần I TÔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU VÈ CÁM GẠO 1.1.1 Nguồn gốc phân loại đặc điếm Cám gạo sản phẩm khai thác từ trình xay xát gạo Từ thời xa xưa người ta biết sừ dụng cám gạo làm thức ăn chăn nuôi, sau với phát triển xã hội loài người tiến triển khoa khoa học kỹ thuật người ta khai thác sử dụng cám gạo vào mục đích khác lấy dầu làm dầu ăn, làm thực phẩm chức năng, thu nhận hoạt chất sinh học có cám gạo, làm mỹ phấm, làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật Hình 1.1 Cám gạo Cám gạo thường có dạng bột mềm mịn Cám gạo có màu sáng mùi thơm đặc trưng Cám gạo chiếm khoảng 10 - 12% khối lượng lúa Và hồn hợp lớp vó ngồi hạt gạo lớp aloron Được thu hồi dạng: cám khô cám ướt Cám khô say thêm lần đê bào quàn lâu hơn, cám ướt bán cho sờ làm thức ăn chăn nuôi, nuôi cá da trơn làm thức ăn Sinh viên: NguyễnThị Tinh Đức); Máy xay (Điện An Phát, Việt Nam); Cân phân tích, cân kì thuật, tù lạnh; Tứ sấy tự động khống chế nhiệt độ Dụng cụ: Bộ Soxhlet; Cân kỹ thuật, cân phân tích định tính; Bep điện, - bếp cách thủy; Phều lọc, cốc đong, ống đong, ống nghiệm bình tam giác loại; Đũa thủy tinh, buret, pipet loại, giấy lọc nhiệt kế loại; Bình định mức 100, 250, 500 1000 ml 2.1.3 Địa diếm thòi gian nghiên cứu - Địa điểm: Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch Địa chi: số 60 phố Trung Kính - Trung Hòa - cầu Giấy - Hà Nội -Thời gian nghiên cứu: 15/10/2016 đen 15/5/2017 2.2 NỘI DƯNG NGHIÊN củư 2.2.1 Nghiên cán chiết xuất gamma oryzanol từ nguyên liệu cám gạo sóng siêu âm - y iện Đại Ị1ỌC Mở Hà Nội Xác định loại dung môi, nồng độ dung môi ãnh hưởng đến chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo - Ảnh hưởng cùa nhiệt độ đến khã chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo - Ánh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến khả chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo - Anh hướng cùa thời gian cường độ sóng siêu âm đến chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo - Chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo bang sử dụng sóng siêu âm khơng sử dụng sóng siêu âm Sinh viên: NguyễnThị Tinh 19 2.2.2 Thu nhận gamma oryzanol từ dịch chiết cám gạo 2.2.3 Úng dụng gamma oryzanol cho tạo viên thực phẩm bảo vệ sức khỏe 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN củư 2.3.1 Bố trí thí nghiệm 2.3.1.1 Xác định loại dung môi ảnh hưởng đến khả chiết xuất gamma oryzaol từ cám gạo - Sau xừ lý cám gạo nguyên liệu có độ ẩm thích hợp 5% Tiến hành khảo sát với loại dung môi: n - hexan, isopropyl alcohol, cồn ethanol 96° Lấy 400g nguyên liệu cám gạo, chiết xuất điều kiện: Chiết xuất sóng siêu âm (Cơng suất máy siêu âm 3000W, tần số 20kHz, cường độ sóng siêu âm 8W/cm2) thời gian siêu âm phút, tỷ lệ nguyên liệu / dung môi 1/8 Sau lọc dịch chiết để xác định hàm lượng gamma oryzanol cám gạo Mồi thí nghiêm lặp lại lần Kết thí nghiệm trước , Tfiurvjen ỵịẹnT>ậníọc Mợ Ha.Noi sử dụng cho thí nghiệm trình nghiến cứu 2.3.1.2 Xác định nồng độ dung môi ánh hưởng đến khả chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo Tiến hành thí nghiệm dung môi chọn nồng độ dung môi 75°, 85°, 96° với Lấy 400g nguyên liệu cám gạo, chiết xuất điều kiện: Chiết xuất sóng siêu âm (Công suất máy siêu âm 3000W, tần số 20kHz, cường độ sóng siêu âm 8W/cm2 ), thời gian siêu âm phút, tý lệ nguyên liệu/dung môi 1/8 Sau lọc dịch chiết đế xác định hàm lượng gamma oryzanol cám gạo Mồi thí nghiệm lặp lại lần Ket quà thí nghiệm trước sứ dụng cho thí nghiệm trình nghiên cứu Sinh viên: NguyễnThị Tinh 20 2.3.1.3 Xác định nhiệt độ siêu ăm ảnh hưởng đến hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo Đe xác định nhiệt độ siêu âm ánh hưởng tới hiệu suất chiết xuất ta tiến hành thí nghiệm mức nhiệt độ 35°c, 45°c, 55°c, 65°c, 70°C Lấy 400g nguyên liệu cám gạo, chiết xuất điều kiện: (Công suất máy siêu âm 3000W, tần số 20kHz, cường độ sóng siêu âm 8W/cm2 ), thời gian siêu âm phút, tỷ lệ ngun liệu/dung mơi 1/8 Sau lọc dịch chiết để xác định hàm lượng gamma oryzanol cám gạo Mỗi thí nghiệm lặp lại lần Ket thí nghiệm trước sứ dụng cho thí nghiệm liếp theo q trình nghiên cứu 2.3.1.5 Xác định thòi gian siêu ăm ảnh hưởng đến hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo Tiến hành thí nghiệm với ngưỡng thời gian cho lần siêu âm là: 1,3,5, phút để xác định thời gian siêu âm phù hợp cho hiệu suất chiết , iiiu'viẹó V ìẹíì I^HIIQC MuTla AỌÌ xuất cao Lấy 400g nguyên liệu cám gạo, chiết xuất điều kiện: (Công suất máy siêu âm 3000W, tần sổ 20kHz, cường độ sóng siêu âm 8W/cm2), tỷ lệ nguyên liệu/dung mơi 1/8 Sau lọc dịch chiết đế xác định hàm lượng gamma oryzanol cám gạo Mồi thí nghiệm lặp lại lần Ket quà thí nghiệm trước sử dụng cho thí nghiệm trình nghiên cứu 2.3.1.6 Xác đinh tỷ lệ dung môi ảnh hưởng đến chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo - Thí nghiệm tiến hành với tỳ lệ dung môi/ cám gạo nguyên liệu khác là: 4:1,6:1, 8:1, 10:1,12:1 để xác định tý lệ dung môi/ nguyên liệu phù họp cho việc tách chiết hoạt chất Lay 400g nguyên liệu cám gạo, chiết xuất điều kiện: Chiết xuất bàng sóng siêu âm (Cơng suất máy siêu âm 3000W tần số 20kHz, cường độ sóng siêu âm 8W/cm2 ), thời gian siêu âm phút Sau lọc dịch chiết đe xác dinh hàm lượng gamma oryzanol Sinh viên: NguyễnThị Tình 21 cám gạo Mồi thí nghiệm lặp lại lần Kết thí nghiệm trước sử dụng cho thí nghiệm trình nghiên cứu 2.3.2 Các phương pháp phân tích đo đạc 2.3.2.1 Xác định độ ăm nguyên liệu Thí nghiệm: Cân xác khối lượng nguyên liệu, cho vào tủ sấy nhiệt độ 105°C khối lượng khơng đổi Tính theo cơng thức sau: p= mj-m~ x 100 Trong đó: ni|: Khối lượng nguyên liệu ban đầu (g); m2: Khối lượng nguyên liệu sau sấy (g); P: Độ ấm nguyên liệu (%) 2.3.2.2 Xác định hàm lượng gamma oryzanol 2.3.2.2.1 Phuong pháp phân tích hàm luựng gamma oryzanol: - Phương pháp định lượng gamma oryzanol chếpham gamma oryzanoi:[ 77 Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội sấy khô sán phẩm 105 c giờ, lấy 0,01g sán phấm mầu hòa tan 80 ml n-heptan, thêm n - heptane đù 100ml, ( hòa tan hỗn hợp nhiệt độ phịng với sóng siêu âm ) Lấy 10ml đung dịch pha được, sau bổ sung thêm n-heptan đề 100ml Dung dịch pha đem đo bước sóng 315nm E X 100 Hàm lượng gamma oryzanol (%) = w X 359 E: Chi số hấp thụ; W: trọng lượng (g) gamma oryzanol loo ml dung dịch mẫu sử dụng đế đo; 359: hệ so cúa gamma oryzanol hấp thụ - Xác định hàm lượng gamma oryzanol thô Sinh viên: NguyễnThị Tinh 22 Cám gạo đem siêu âm với dung môi lựa chọn Dịch siêu âm thu đem cô chân khơng đuối kiệt dung mơi Phần cịn lại bình lượng gamma oryzanol thơ Được tính theo công thức sau: M, 104 X _ _ — - M1(100— W) Trong đó: X: Hàm lượng gamma oryzanol thô (%); M|: Khối lượng nguyên liệu (g); M2: Lượng gamma oryzanol thô thu (g); W: Độ ấm nguyên liệu (%) - Xác định hàm lượng gamma oryzanol nguyên liệu Cân 50g nguyên liệu cho vào bình khơ, sạch, có nút đậy Sau rót 400g cồn 96°, đậy nút để vào tủ mẫu Sau thời gian định lấy ra, gạn lấy dịch chiết đế nghiên cứu Dịch chiết rót sang bình khác, cịn bã lại đem ngâm lại vào cồn ngâm đến thử dịch khơng cịn gamma oryzanol dừng lại Dịch chiết đem làm sạch:- Dùng pipet hút 100 ml dịch chiết vào phều chiết Tiếp cho vào phễu chiết 200ml chloroform, lac mạnh phút Đế hồn hợp cho phân thành lớp Tháo lớp dịch chiết nước (phần phía dưới) sang bình phều chiết khác Sau lại cho 500ml ethyl acetate vào lac tiếp để lắng cho phân thành lớp Tháo phần chiết nước giữ phần nồi Dồn lần dịch chiết nước lại thử xem dịch cịn gamma oryzanol khơng cách cho từ từ vài giọt NaOH 10% vào Neu thấy dịch khơng cịn màu vàng sáng thơi khơng cho ethyl acetate vào khơng cịn gamma oryzanol Neu cịn cho thêm ethyl acetate vào đế thu hồi phần gamma oryzanol Phan lại phều chiết đem đun cách thúy đến khối lượng khơng đối ta thu hoạt chất Khi xác định hoạt chất có nguyên liệu Xác định hàm lượng gamma oryzanol xác định phương pháp đo quang phố bước sóng 280 - 400 nm, mô tã Bucci cộng Sinh viên: NguyễnThị Tinh 23 (2003) [7], máy đo quang phố TASCO V - 530, TASCO Tống công ty, Nhật Bàn Hàm lượng gamma nguyên liệu tính theo cơng thức sau: x= G2 X 100 Gi Trong đó: G|: Khối lượng dịch chiết (g); G2: Khối lượng hoạt chất thu (g); X: Hàm lượng gamma oryzanol có nguyên liệu (%) - Phuong pháp tinh chế Gamma oryzanol: Theo phương pháp Xu and Godher(1990) 1221 Cám gạo sau siêu âm với dung môi điều kiện siêu âm thích hợp Dịch siêu âm đem chân khơng đuối kiệt dung mơi thu đươc dầu cám gạo thơ Dầu thơ xà phịng hóa với NaOH, trung hòa kiềm dư Na2COi Dịch xà phịng hóa đem sấy đối lưu tạo sơi xà phịng khơ Sợi xà phịng khơ đem chiết xuấtvới'ethyl acetate, trích hệ thống soxhlet Dịch chiết xuấtđem đế thu phần khơng bị xà phịng hóa Tiếp tục hịa dịch trớ lại với dung môi ethylacctate methanol Roi lọc tách sáp thu dịch lọc Dịch lọc thu bay hết dung mơi Sau kết tinh gamma oryzanol bang dung môi hỗn hợp mcthanol/acetone Thu gamma oryzanol tinh khiết Xác định gamma oryzanol tinh chế theo phương pháp Bucci cộng (2003) [7], Đe xác định hàm lượng gamma oryzanol xác định phương pháp giong định lượng gamma oryzanol chế phẩm Hàm lượng hoạt chất tinh chế tính theo cơng thức sau: M, X = 7^- X 100 Ml Trong đó: Mp Hàm lượng hoạt chất thô đem tinh chế (g); M2: Hàm lượng hoạt chất tinh chế (g); X: Hàm lượng hoạt chất tinh chế (%); Nguyên liệu sấy tới hàm ẩm khoảng 5% Cân 400 g cám gạo nguyên liệu Sinh viên: NguyễnThị Tình 24 đem siêu âm dung mơi cồn ethanol 96° với tỳ lệ ethanol 96° / cám gạo / 1, siêu âm nhiệt độ 55 - 65°c thời gian phút Dịch siêu âm thu đem lọc qua vái giấy lọc khồ to để loại bỏ hết cặn tạp chat thu dầu cám gạo thô.dau cám gạo thô đem xác định hàm lượng gamma oryzanol phương pháp đo mật độ quang bước sóng 320nm 2.3.2.3 Xác định hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol Đe đánh giá hiệu tách chiết hoạt chất gamma oryzanol người ta dùng phương pháp xác định hiệu suất chiết xuất chiết xuấtgamma oryzanol Hiệu suất chiết xuất (HSCX): hiệu suất thu gamma oryzanol theo hàm lượng gamma oryzanol có nguyên liệu HSCX tính theo cơng thức sau: LHCT ^cnl 100% HSCX (%) = l Trong đó: HSCX: Hiệu suất chiết xuất (%); LHCT: Lượng hoạt chất tinh (g); ■ ’ Thứ vjen V lệnHại nọc Mợ Ha Nọĩ LHCNL: Lượng hoạt chất có trohg nguyên liệu (g) 2.3.2.4 Tinh chế thu nhận gamma oryzanol thô (phương pháp Nguyễn Đức Tiến CS) [2] Dầu thô gamma oryzanol (Dịch chiết xuấtcám gạo) đem xà phịng hóa NaOH, tỷ lệ trọng lượng NaOH/ dịch chiết xuấtcám gạo = 1,7/100, 90°C / giờ; Dịch xà phịng hóa đem sấy đối lưu tạo sợi xà phịng khơ I L5°c / giờ; Chiết xuấtxà phịng: Xà phịng khơ thu đem chiết xuấtvới ethanol, ethanol 96° / xà phịng khơ = 3/1, chiết xuấtớ 65°c khoảng giờ; Thu dịch trích ly, cơ: Dịch chiết xuấtthu được, cô đế thu phần không bị xà phịng hóa; Tách sáp: Đe tách sáp khói phần khơng xà phong hóa, thu Gamma oryzanol Phần khơng xà hịng hóa hịa trở lại với dung mơi ethyl acetate methanol (tỳ lệ 1: 1) 12"c với tỷ lệ dung môi (acetate methanol) / phần không xà phịng hóa = 10/1, để 24 giờ, lọc tách sáp thu dịch lọc; Thu dịch lọc, cô: Dịch lọc thu cô bay dung môi, thu Sinh viên: NguyễnThị Tinh 25 gamma oryzanol; Ket tinh gamma oryzanol: Chuân bi dung dịch cho kết tinh Gamma oryzanol: Gamma oryzanol thu sau tinh chế hòa tan trở lại dung môi acetone với tỳ lệ trọng lượng gamma oryzanol / dung môi acetone = / 100 Ket tinh gamma oryzanol: Hạ nhiệt độ dung dịch gamma oryzanol - acetone xuống o°c /12 giờ; Lọc thu gamma oryzanol kết tinh: Sau 12 làm lạnh dung dịch gamma oryzanol - acetone o"c gamma oryzanol kết tinh dung dịch acetone, gamma oryzanol ket tinh lọc khói dung dich acetone lạnh ol,c giấy lọc để thu bột gamma oryzanol tinh thề; sấy bột gamma oryzanol tinh thể: Bột gamma oryzanol tinh thề sấy điều kiện áp suất chân không - 0,6 atm, nhiệt độ 60°C sau 60 phút thu chế phẩm bột gamma oryzanol Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội Sinh viên: NguyễnThị Tinh 26 Phần III KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 NGHIÊN củu QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT GAMMA ORYZANOL TỪ CÁM GẠO 3.1.1 Ảnh hưỏng hàm ẩm cám gạo nguyên liệu đến hiệu suất chiết xuất Hình ỉ Anh hưởng thời gian sấy hàm âm cám gạo nguyên liệu đến hiệu suất chief xuat gamma oryzanol Tính chất ngun liệu có ánh hướng lớn đến hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol Neu hàm ấm nguyên liệu giám tốc độ chiết xuatchict xuất tăng lên, lượng nước nguyên liệu lương tác với protein chất háo nước khác ngăn cán chuyến dịch cửa dung môi thấm vào nguyên liệu, làm chậm trình khuyếch tán Chúng tiến hành xác định hàm ẩm cám gạo nguyên liệu, sấy cám gạo nguyên liệu đạt tới hàm ấm định roi tiến hành siêu âm bang dung môi ethanol 96°C / phút, thu dịch siêu âm, đem xác định hàm lượng gamma oryzanol phương pháp đo mật độ quang bước sóng 320nm Kết hình lcho thấy cám gạo nguyên liệu sau sấy, siêu âm cám gạo / cồn 96° =1/8; 65° c với hàm ấm cám gạo nguyên liệu 5,3% 2,6% Sinh viên: NguyễnThị Tình 27 cho hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol cao, chênh lệch hiệu suất gamma oryzanol thu cám gạo nguyên liệu có hàm ấm 5,3 2,6% khơng lớn; thời gian sấy có chênh lệch lớn mức hàm ấm kháo sát Điều theo ngun lý ngun liệu khơ tạo điều kiện thuận lợi cho q trình trích ly, song khó khăn đế sấy nguyên liệu đến độ ẩm thấp chi phí lượng cho sấy nguyên liệu cao Qua tiến hành kháo sát, chúng tơi nhận thấy xứ lý cám gạo ngun liệu thích hợp cho trình chiết xuất gamma oryzanol là: Cám gạo nguyên liệu sau diệt men lipase 100-105°/10 phút, tiếp tục sấy 60°/ đạt hàm ấm khoảng 5,3 % đem chiết xuất sóng siêu âm cường độ 8W/cm2/55-65°C 3.1.2 Nghiên cứu xác định dung môi cho chiết xuất gamma oryzanol tù' cám gạo Dung mơi đế hồ tan chất cần chiết xuất hạn chế hòa tan tạp chất, dung mơi có ảnh hường lớn tới chất lượng cùa dịch chiết xuất thành phẩm Việc lựa chọn dung mơi thích hợp quan họng Dựa tính chất vật lý (độ nhớt, sức căng bề mặt độ phân cực) đặc tính hồ tan chọn lọc dung môi hoạt chất đe lựa chọn dung môi Được biết gamma oryzanol chất không phân cực, tan nước, tan dung môi không phân cực nên tiến hành thí nghiệm khảo sát với loại dung mơi khơng phân cực Sinh viên: NguyễnThị Tinh 28 Hình 3.2 Anh hướng cùa loại dung môi đến hiệu suất chiết xuất Qua hình 3.2 cho thấy siêu âm bang Isopropyl alcohol đạt hiệu suất chiết xuất cao nhất, sau đến n-Hexan, đến cồn ethanol 96%, đạt hiệu suất 83,12; 82,18 79,06% Chọn dung môi cho việc trích ly,chiết xuất sãn phẩm dùng cho thực phẩm dược phẩm ngồi yếu tố hồ tan chọn lọc cao, độ nhớt thấp, sức căng bề mặt nhỏ, cần lưu ý đến tính độc dung mơi, đen vấn đề kinh tế, ré tiền dề kiếm Ket hợp yếu tố nêu trên, chọn ethanol dung mơi cho q trình chiết xuất gamma oryzanol sử dụng dung môi cho nghiên cứu Sinh viên: NguyễnThị Tinh 29 3.1.3 Nghiên cún xác định nồng độ dung môi ethanol cho chiết xuất gamma oryzanol tù' cám gạo Hình 3.3 Anh hướng cùa nồng độ dung môi đến hiệu xuất chiết xuất gamma oryzanol Con sừ dụng đế siêu âm gamma oryzanol phải đạt tiêu chuấn quy định an toàn thực phẩm Khậ chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo fl nữ viện yi,enyJ0niQCJWHạ NỘI ■ f thay đôi theo nồng độ Do cần xác định nồng độ ethanol đế chiết xuất gamma oryzanol cho đạt hiệu suất chiết xuất cao Khi nồng độ gamma oryzanol chiết xuất tăng lên dần chênh lệch nồng độ giảm dần đạt tới cân bàng, trình khuếch tán xảy chậm Do chúng tơi tiến hành thí nghiệm khảo sát ngưỡng nồng độ dung môi ethanol sau: 75%, 85%, 96% Cám gạo nguyên liệu diệt men hàm ấm % siêu âm với tỳ lệ cám gạo nguyên liệu/ cồn ethanol = 1/8 ; cường độ siêu âm w/cm2 phút Ket hình 3.3 cho thấy nồng độ dung mơi cao hiệu suất chiết xuất lớn Do vậy, để đảm bảo hiệu suất chiết xuất chúng tơi chọn ethanol có nồng độ 96% sứ dụng cho nghiên cứu 3.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ chiết xuất sóng siêu âm đến hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo Nhiệt độ yếu tố có ảnh hướng lớn đến trình siêu âm Khi nhiệt độ siêu âm cao làm cho độ xốp nguyên liệu tăng lên (do Sinh viên: NguyễnThị Tinh 30 nguyên liệu trương nở) hoạt chất hồ tan dễ dàng dung mơi Tuy nhiên, nhiệt độ yếu tố có giới hạn nhiệt độ q cao có thố xáy phán ứng khác không cần thiết tăng độ tan cùa sổ tạp chat, khó khăn cho trình lọc thúc qbiến đối hố học cùa thành phàn có ngun liệu dẫn đến chất lượng dịch chiết bị thay đối theo chiều hướng khơng mong muốn Trên thực tế nhiệt độ cao tốc độ khuyếch tán chất tan vào dung môi cao, Cám gạo siêu âm nhiệt độ 55 65°c cho hàm lượng hoạt chất cao, tăng nhiệt độ lên đến 70°C hiệu suất chiết xuất tăng khơng đáng kề 35 45 55 65 70 Nhiệt độ c Hình 3.4 Anh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo Từ đó, chúng tơi lựa chọn siêu âm nhiệt độ 55 -65°c nhiệt độ thích hợp để chiết xuất Gamma oryzanol sứ dụng cho nghiên cứu 3.1.5 Nghiên cứu ảnh hưỏTig thòi gian đến hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo Gamma oryzanol cám gạo nguyên liệu khuếch tán vào dung môi với thời gian định đạt đến cân bang Neu kéo dài thời gian siêu âm, tỷ lệ hoạt chat gamma oryzanol dịch chiết không tãng Sinh viên: NguyễnThị Tinh 31 tăng tỷ lệ tạp chất khuyếch tán vào dịch chiết Vì vậy, thời gian chiết xuất ánh hướng lớn tới chất lượng dịch chiết hiệu suất trích ly Vì cần tiến hành thí nghiệm đe xác định thời gian thích hợp cho chiết xuấtgamma oryzanol đạt hiệu quà cao Hình 3.5 Anh hướng cùa thời gian sịệụ âm đến hịệu suât chiết xuất gamma oryzanol Thời gian chiết xuất dài chiết xuất kiệt hoạt chất gamma oryzanol có nguyên liệu Song thời gian siêu âm tăng đến lúc gamma oryzanol chiết xuất tăng lên khơng đáng kế Với phút siêu âm hiệu suất chiết xuất đạt 86,87% Như siêu âm thời gian phút thích hợp, khoảng thời gian đú đế phần lớn hoạt chất gamma oryzanol nguyên liệu khuyếch tán vào dung môi Neu kéo dài thời gian siêu âm hiệu suất tăng lên khơng đáng kể Do đó, chúng tơi lựa chọn thời gian siêu âm thích hợp phút cho nghiên cứu Sinh viên: NguyễnThị Tinh 32 3.1.6 Nghiên cún ảnh hưởng cường độ siêu âm đến hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo Hình 3.6 Anh hướng cùa cường độ siêu âm đến hiệu suất chiết xuất gamma oryzanol Qua kết quà hình 3.6 cho thấy mốc cường độ siêu âm tăng dần hàm hrợng gamma oryzanol tăng dần khả chiết xuất cao “ ĩ lẹnpẹnỊẸrÊọcWM1' 8W/cm Sự tăng khả chiết xuất cường độ siêu âm cao tăng tượng sủi bọt tạo lực phá vỡ cao, làm tăng tốc độ truyền khối chất chiết xuất, phá vờ bọt tạo khuấy trộn giúp cho khuếch tán chất chiết xuất bên tế bào ngồi dễ dàng Kct q khảo sát cho ta thấy hàm lượng gamma oryzanol tăng cường độ 2; 4; 6; đạt hiệu suất chiết xuất 84,72%; 86,88%; 87,73%; 87,98% Cường độ siêu âm lớn, nguyên liệu bị phá hùy nhiều độ hịa tan gamma oryzanol tăng, di kèm với việc tăng cường độ thời gian siêu âm tăng nhiệt độ mẫu Do đó, đế tiết kiệm thời gian chi phí, đạt nhiệt độ phù hợp mức cường độ siêu âm w/cnr lựa chọn phù hợp cho nghiên cứu Sinh viên: NguyễnThị Tinh 33 ... sóng siêu âm đến chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo - Chiết xuất gamma oryzanol từ cám gạo bang sử dụng sóng siêu âm khơng sử dụng sóng siêu âm Sinh viên: NguyễnThị Tinh 19 2.2.2 Thu nhận gamma. .. sản phẩm thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm chứa gamma oryzanol tờ nước ta phải nhập khấu Do việc nghiên cứu sừ dụng cám gạo để sàn xuất gamma oryzanol để phục vụ cho công nghệ thực phẩm, chế biến thực. .. đề tài: ? ?Nghiên cứu thu nhận gamma oryzanol từ cám gạo kỹ thu? ??t sóng siêu ăm đế chế biến thục phẩm chícc năng? ?? Sinh viên: NguyễnThị Tinh Phần I TÔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU VÈ CÁM GẠO 1.1.1