QUÁ TRÌNH TRÍCH LY CÓ HỖ TRỢ SÓNG ÂM - EXTRACTION PROCESS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA CƠNG NGHỆ HỐ – THỰC PHẨM CHUN NGÀNH TỐT NGHIỆP Q TRÌNH TRÍCH LY CÓ HỖ TRỢ SÓNG ÂM ( EXTRACTION PROCESS) Sinh viên thực hiện: DOÃN VIỆT BẢO TRANG Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Tp.HCM, tháng năm 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA CƠNG NGHỆ HỐ – THỰC PHẨM  CHUN NGÀNH TỐT NGHIỆP Q TRÌNH TRÍCH LY HỖ TRỢ SÓNG SIÊU ÂM (Ultrasound Extraction process) Sv : Doãn Việt Bảo Trang Mssv : 1411528233 Lớp : 14DTP01 GVHD: Nguyễn Hồng Khôi Nguyên Tp.HCM, tháng năm 2019 TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA CƠNG NGHỆ HỐ – THỰC PHẨM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: Doãn Việt Bảo Trang Mã số sinh viên: 1411528233 Chun ngành: Cơng nghệ thực phẩm Lớp: 14DTP01 Q TRÌNH TRÍCH LY HỖ TRỢ SĨNG SIÊU ÂM (ULTRASOUND EXTRACTION PROCESS ) Nhận xét Về hình thức: Về nội dung: Đánh giá chung: Điểm đề nghị: Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) ThS Nguyễn Thị Vân Linh ThS Nguyễn Hồng Khôi Nguyên TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA CƠNG NGHỆ HỐ – THỰC PHẨM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: Doãn Việt Bảo Trang Mã số sinh viên: 1411528233 Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Lớp: 14DTP01 Tên đề tài: Q TRÌNH TRÍCH LY HỖ TRỢ SĨNG SIÊU ÂM (ULTRASOUND EXTRACTION PROCESS ) Nhận xét Về hình thức: Về nội dung: Đánh giá chung: Điểm đề nghị: Trưởng Bộ môn Người phản biện (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) ThS Nguyễn Thị Vân Linh ThS Nguyễn Hồng Khôi Nguyên LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH Chương Q TRÌNH TRÍCH LY 1.1 Giới thiệu q trình trích ly 1.1.1 Bản chất q trình trích ly 1.1.1.1 Định nghĩa Trích ly q trình hịa tan chọn lọc hay nhiều cấu tử có mẫu nguyên liệu cách cho nguyên liệu tiếp xúc với dung môi Động lực q trình trích ly chênh lệch nồng độ cấu tử nguyên liệu dung mơi 1.1.1.2 Phân loại Trong q trình trích ly, dung mơi thường dạng pha lỏng, cịn mẫu ngun liệu dạng pha rắn pha lỏng Nếu mẫu nguyên liệu dạng pha rắn, trình gọi trích rắn lỏng (solid – liquid extraction) Nếu mẫu nguyên liệu dạng lỏng, trình gọi trích ly lỏng- lỏng (liquid- liquid extraction) 1.1.2 Đặc điểm q trình trích ly 1.1.2.1 Ngun tắc chọn dung mơi Dung mơi có khả hịa tan chọn lọc, tức cấu tử cần thu nhận mẫu ngun liệu có độ hịa tan cao dung mơi Ngược lại cấu tử khác mẫu nguyên liệu cần trích ly khơng hịa tan dung mơi có độ hịa tan Dung mơi phải trơ với cấu tử có dịch trích Dung mơi khơng gây tượng ăn mịn thiết bị, khó cháy không độc với người sử dụng Dung môi có giá thành thấp, dễ tìm, nhà sản xuất thu hồi dung mơi sau q trình trích ly để tái sử dụng 1.1.2.2 Những dung môi phổ biến công nghiệp thực phẩm Nước dung môi phổ biến cơng nghệ thực phẩm: trích ly saccharose cơng nghệ sản xuất đường từ củ cải đường, trích ly chất triết từ trà cà phê cơng nghệ sản xuất trà cà phê hịa tan, trích ly chất triết từ thảo mộc cơng nghệ sản xuất nước uống không cồn Các dung môi hữu sử dụng để trích ly chất béo từ thực vật công nghệ sản xuất dầu béo Người ta thường dung hexane, heptane cyclohexane để tách béo từ đậu nành, đậu phộng,… Nhược điểm dung môi dễ cháy Dung dịch Acid formic, Acid acetic, Acid clohydric, Methanol, Ethanol, có chứa HCL hệ dung môi thử nghiệm để tách chất màu Anthocyanin Dung môi Ethanol cho hiệu suất thu hồi limonoid cao nhất.Glycerin có độ nhớt cao hay dung phối hợp với nước ethanol để chiết dược liệu tannin Dầu thực vật: dầu đậu nành, dầu hướng dương,… có khả hịa tan tinh dầu, chất béo có dược liệu Ngồi siêu tới hạn ngày dùng rộng rãi công nghiệp để trích ly caffeine từ trà cà phê nhằm tạo sản phẩm trà cà phê có hàm lượng caffeine thấp Chương SĨNG SIÊU ÂM 2.1 Sóng siêu âm 2.1.1 Thế sóng siêu âm Siêu âm sóng học cần có đàn hồi trung bình để lan truyền khác với âm nghe sóng tần số Các tần số âm cho người bao gồm khoảng từ 16Hz đến 20kHz , tần số siêu âm nằm khoảng từ 20kHz đến 10MHZ Từ dải tần số lớn này, hai nhóm phân biệt hai sử dụng ngành công nghiệp thực phẩm siêu âm chuẩn đốn điện [6] Hình 2.1 Dải tần số ứng với sóng siêu âm Các thơng số đặc trưng cho siêu âm cơng suất (tính W), tần số tính Hz bước sóng (tính cm), từ siêu âm cường độ (I) tính W Những ảnh hưởng sóng siêu âm mơi trường lỏng quy cho tượng xâm thực, xuất phát từ trình vật lý tạo ra, phóng to nổ bong bóng vi khí chất khí hịa tan chất lỏng Các phân tử tạo thành từ môi trường lỏng giứ với lực hấp dẫn sóng siêu âm qua mơi trường đàn hồi gây dịch chuyển dọc phân tử đó, hoạt động pit-tơng bề mặt, kết giai đoạn nén Hình 2.2 Chu kỳ nén khí gây sóng âm 2.1.2 Vai trị Việc sử dụng sóng siêu âm chế biến, chiết xuất phân tích thực phẩm điều tra rộng rãi gần số lượng công bố hai thập kỷ tăng theo cấp số nhân.[1] Công nghệ sử dụng gián tiếp, để giám sát trình giảm thiểu hạn chế định tăng cường lợi ích định chế tạo sản phẩm trực tiếp chuyển đổi thuộc tính sản phấm cuối q trình nó.[1-4] Khai thác nguyên liệu thực vật bao gồm tượng lỏng- rắn Nó thường phụ thuộc vào dung mơi hưu có thiếu sót chẳng hạn như: dư lượng độc hại, biến đổi hóa học chất chiết xuất chất thải độc hại.[5] 2.1.3 Ứng dụng sóng siêu âm 2.1.3.1 Nguyên tắc siêu âm Việc sử dụng coi sang tạo đầy hứa hẹn kỹ thuật kỉ 21, với nhiều ứng dụng lĩnh vực dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm, hóa học nguyên thủy kể từ nửa sau kỉ 20 2.1.3.2 Siêu âm chuẩn đốn Siêu ẩm chuẩn đốn (cịn gọi cao siêu âm tần số) nằm khoảng từ 2MHz đến 10MHz sử dụng số lĩnh vực y tế để phát khuyết tật kiểm tra trái phiếu cho nhựa Hình 2.3 Sóng siêu âm sử dụng y khoa 2.1.3.3 Siêu âm điện thơng thường Siêu âm điện thơng thường (cịn gọi siêu âm tần số thấp ) nằm khoảng từ 20kHz đến 100kHz Phạm vi mở rộng sử dụng hóa học siêu âm (20kHz đến 2MHz) phạm vi sóng siêu âm tạo hiệu ứng vật lý hóa học vào môi trường để tạo điều kiện tăng tốc phản ứng hóa học chí ứng dụng cho ngành khác cắt hàn nhựạ 2.1.3.4 Ứng dụng Do phạm vi tần số công suât rộng, siêu âm có khác biệt hiệu ứng cho phép áp dụng quy trình khác nhau, chẳng hạn như: cắt, bất hoạt vi sinh vật enzyme, trích ly, lọc, kết tinh đóng bang, sấy khơ, khử khí, khử bọt, oxy hóa giải nén Hình 2.4 Hệ thống trích xuất siêu âm 2.1.4 Tại sóng siêu âm ứng dụng công nghê thực phẩm Khai thác hỗ trợ siêu âm: Ứng dụng thực phẩm, sử dụng mục đích làm bề mặt dụng cụ hiên siêu âm ứng dụng phát triển đẻ sử dụng chủ yếu ngành công nghệ thực phẩm Nhu cầu ngày tăng từ ngành công nghiệp cho phân tử tự nhiên sản xuất từ chiết xuất với dung mơi an tồn Siêu âm trình bày số lợi việc rút ngắn trình, giảm thể tích dung mơi tăng st dich chiết so sánh với phương pháp thông thường 2.1.5 Lợi ích để sử dụng Ngành cơng nghiệp ln hướng đến suất cao phải đạt mục tiêu mức tiêu thụ tối thiểu tài ngun khơng tái tạo chi phí Siêu âm thường có lợi ứng dụng có quy mô lớn, kết mang lại giảm tiêu thụ lượng, giảm thời gian xử lí nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng, vốn đầu tư ban đầu nhanh chóng thu hồi Chương QUY TRÌNH TRÍCH LY CÓ HỖ TRỢ SÓNG SIÊU ÂM 3.1 Ưu điểm Tài liệu tham khảo M D Esclapez, J V Garcı´a-Pe´rez, A Mulet and J A Ca´rcel, Food Eng.Rev., 2011, 3, 108 D Knorr, M Zenker, V Heinz and D.-U Lee,Trends Food Sci Technol.,2004,15, 261 F Chemat, Zill-e-Huma and M K Khan,Ultrason Sonochem., 2011,18, 813 A C Soria and M Villamiel,Trends Food Sci Technol., 2010, 21, 323 M Ollanketo, A Peltoketo, K Hartonen, R Hiltunen and M.-L Riekkola,Eur Food Res Technol., 2002, 215, 158 T J Mason, E Riera, A Vercet and P Lopez-Buesa, in Emerging Technologies for Food Processing, ed Da-Wen Sun, Academic Press, 2005,p 323