(Luận văn) nghiên cứu quy trình tách chiết tinh dầu bưởi diễn tại thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NÔNG BẢO TRÂN Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT TINH DẦU BƯỞI DIỄN TẠI THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ sinh học Khoa : CNSH – CNTP Khóa học : 2018 - 2022 THÁI NGUYÊN, NĂM 2023 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NÔNG BẢO TRÂN Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT TINH DẦU BƯỞI DIỄN TẠI THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun ngành : Cơng nghệ sinh học Lớp : K50 CNSP Khoa : CNSH – CNTP Khóa học : 2018 – 2022 Người hướng dẫn : TS Bùi Tri Thức TS Phạm Bằng Phương THÁI NGUYÊN, NĂM 2023 i LỜI CẢM ƠN Được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm, thời gian thực tập tốt nghiệp em đã lựa chọn thực đề tài: “Nghiên cứu quy trình tách chiết tinh dầu bưởi Diễn Thái Ngun” Trong quá trình nghiên cứu hồn thiện khóa luận, em đã nhận được nhiều sự quan tâm, giúp đỡ từ quý thầy cô, các anh, chị, em khoa, gia đình bạn bè Để khóa luận thành công nhất, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến với: Khoa Công nghệ sinh học, Trường đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tạo môi trường học tập rèn luyện tốt, cung cấp cho em kiến thức kỹ bổ ích giúp em áp dụng thuận lợi việc học thực khóa luận Giảng giáo viên hướng dẫn TS Bùi Tri Thức TS Phạm Bằng Phương giảng viên khoa Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm, đã tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ em śt quá trình nghiên cứu thực đề tài Hai thầy đã có trao đổi góp ý để em hồn thành tớt đề tài nghiên cứu Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã ln động viên tạo điều kiện tớt để em nỗ lực hồn thành tớt nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng Sinh viên thực tập Nông Bảo Trân năm ii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT VIẾT TẮT TIẾNG ANH TIẾNG VIỆT GC-MS Gas chromatography-Spectroscopy Sắc ký khí ghép khới phổ GC Gas chromatography Sắc ký khí v/w Volume/weight Thể tích/khới lượng Ml milliliter Mililit (1 ml = 0,001 lít) cm centimet Xentimet (1 cm=0,001 mét) CT Recipe Công thức iii DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Hóa chất sử dụng 15 Bảng 3.2: các thiết bị dụng cụ 15 Bảng 3.3: Kết thu hồi tinh dầu các thời gian nghiền khác 22 Bảng 3.4: Kết thu hồi tinh dầu các tỉ lệ nước/nguyên liệu khác 23 Bảng 3.5: Kết thu hồi tinh dầu các nồng độ NaCl khác 24 Bảng 3.6: Kết thu hồi tinh dầu các thời gian chưng cất khác 25 Bảng 3.7 Kết phân tích GC/MS tinh dầu bưởi Diễn 25 Bảng 4.1: Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến thể tích tinh dầu thu được .27 Bảng 4.2: Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/nguyên liệu đến thể tích tinh dầu thu được 29 Bảng 4.3: Ảnh hưởng của nồng độ muối (NaCl) đến thể tích tinh dầu thu được 31 Bảng 4.4: Ảnh hưởng của thời gian chưng cất đến thể tích tinh dầu thu được 33 Bảng 4.5: Kết phân tích GC/MS tinh dầu vỏ bưởi Diễn 38 Bảng 4.6: Thành phần hóa học của tinh dầu vỏ bưởi da xanh 39 iv DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Bưởi Diễn Sơng Cơng, Thái Nguyên 14 Hình 3.2 Sơ đờ quy trình tách chiết tinh dầu bưởi Diễn 17 Hình 3.3 Thiết bị chưng cất tinh dầu 19 Hình 4.1 Ảnh hưởng của kích thước nghiền nguyên liệu đến thể tích tinh dầu thu hời 28 Hình 4.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ nước/ngun liệu đến thể tích tinh dầu thu hời 29 Hình 4.3 Ảnh hưởng của nờng độ ḿi đến thể tích tinh dầu thu hời 31 Hình 4.4 Ảnh hưởng của thời gian chưng cất đến thể tích tinh dầu thu hời 33 Hình 4.5 Sơ đờ hồn thiện quy trình tách chiết tinh dầu bưởi Diễn 35 Hình 4.6: Chuẩn bị, sơ chế nguyên liệu 36 Hình 4.7: Làm khan tinh dầu 38 v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ii DANH MỤC BẢNG .iii DANH MỤC HÌNH iv MỤC LỤC v Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu của đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Phần TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở khoa học của đề tài 2.1.1 Tổng quan bưởi Diễn 2.1.2 Tổng quan tinh dầu 2.2 Tổng quan tình hình nước giới 12 2.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 12 2.2.2 Tình hình nghiên cứu giới 13 Phần ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 14 3.1.1 Đối tượng, vật liệu phạm vi nghiên cứu nghiên cứu 14 3.1.2 Hóa chất sử dụng 15 3.1.3 Thiết bị, dụng cụ nghiên cứu 15 3.2 Nội dung nghiên cứu 16 3.3 Phương pháp nghiên cứu 17 vi 3.3.1 Phương pháp tách chiết tinh dầu 18 3.3.2 Mơ tả quy trình tách chiết tinh dầu 19 3.3.3 phương pháp bớ trí thí nghiệm 21 3.4 Phương pháp xử lý số liệu 26 3.5 Phương pháp xác định thành phần hóa học của tinh dầu bưởi Diễn .26 Phần KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27 4.1 Kết nghiên quy trình tách chiết tinh dầu 27 4.1.1 Kết cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu quy trình tách chiết tinh dầu 27 4.1.2 Kết cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nước/nguyên liệu quy trình tách chiết tinh dầu 28 4.1.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ muối (NaCl) thêm vào quy trình tách chiết tinh dầu 30 4.1.4 Kết nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chưng cất quy trình tách chiết tinh dầu 32 4.1.5 Hoàn thiện quy trình tách chiết tinh dầu từ vỏ bưởi Diễn 34 4.2 Kết xác định thành phần hóa học của tinh dầu bưởi Diễn 38 Phần KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 5.1 Kết luận 40 5.2 Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Bưởi (Citrus maxima (Merr., Burm f.), hay Citrus grandis L.), ăn thuộc họ cam quýt có múi được trờng khá phổ biến nước ta các nước khu vực châu Á như: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Malaysia, Philippin [9] Cây bưởi mang lại giá trị kinh tế cao cho người nơng dân có giá trị dinh dưỡng giá trị dược liệu lớn đới với người Cây bưởi có phổ thích nghi tương đới rộng, trờng được nhiều nơi thực tế đã tạo nên vùng đặc sản cho vùng sinh thái khác bưởi Phúc Trạch, bưởi Năm Roi, bưởi Phú Diễn, bưởi Đoan Hùng, …Hiện nay, ăn được xem đối tượng quan trọng tham gia tích cực vào việc chuyển đổi cấu trồng, tăng cao hiệu kinh tế cải thiện môi trường sinh thái, các tỉnh trung du miền núi phía Bắc, xét khí hậu, điều kiện đất đai, nhiệt độ độ ẩm lượng mưa, Thái Nguyên được coi tỉnh có tiềm phát triển nhiều loại ăn quả, đặc biệt bưởi Diễn, loại bưởi được nhiều người ưa thích được đánh giá cao thị trường Bưởi Diễn giống đặc sản địa phương, giống có ng̀n gớc từ bưởi Đoan Hùng, được đưa trồng xã Phú Diễn huyện Từ Liêm-TP Hà Nội, có hình dạng trịn, vỏ nhẵn, chín vỏ màu vàng cam, trọng lượng trung bình từ 0,8 - 1kg, múi dễ tách rời nhau, thịt màu vàng xanh, ăn giòn, ngọt, thời gian treo dài chín, thời gian bảo quản được lâu, giá thành ổn định, khỏe, suốt ổn định [1] Trong thời gian gần đây, số huyện trồng bưởi Diễn Thái Nguyên cho kết khả quan: sinh trưởng khỏe, suất chất lượng bước đầu ổn định, góp phần làm tăng suất, sản lượng phát triển số sản phẩm từ bưởi Diễn Thái Nguyên, đem lại giá trị kinh tế cao được xác định trồng chủ lực của Tỉnh Về mặt y học, vỏ bưởi chứa nhiều các chất kháng oxi hóa tự nhiên (các hợp chất phenols, các cấu phần tinh dầu lớp vỏ xanh) nhiều các nghiên cứu chỉ các chất kháng oxi hóa tự nhiên có nhiều tác dụng tớt cho sức khỏe các tác dụng kháng viêm, giảm mỡ máu, kháng ung thư, kháng tiểu đường kháng vi sinh vật… Vỏ bưởi cung cấp nhiều chất xơ, chiết xuất từ vỏ bưởi có tính kháng oxi hóa mạnh nên có tác dụng bảo vệ tế bào Theo thớng kê của Cục Trồng trọt (Bộ Nông nghiệp Phát triển nơng thơn), Việt Nam có 105.400 trờng bưởi với sản lượng gần 950.000 Trong đó, trung du miền núi Bắc có 30.000 với sản lượng 220.000 tấn, đờng sơng Hờng có gần 13.000 với sản lượng 170.000 Riêng đồng sơng Cửu Long có khoảng 32.000 với sản lượng khoảng 340.000 Diện tích bưởi tồn tỉnh Thái Ngun có 1.900ha, tập trung các huyện như: Đại Từ, Võ Nhai, Đờng Hỷ, Phú Bình, Sơng Cơng … Tuy nhiên trái bưởi sau sử dụng lượng vỏ bưởi thải lớn các sở bóc tách múi bưởi, các tiệm ép bưởi, các quán chè bưởi… nhiều, chưa kể đến nguồn bưởi non từ các nhà vườn hay hợp tác xã (trung bình vườn bưởi diện tích thải 300-500kg trái bưởi non/ngày), thách thức lớn cho việc bảo vệ môi trường phát triển bền vững Xuất phát từ vấn đề nêu trên, chọn triển khai đề tài “Nghiên cứu quy trình tách chiết tinh dầu bưởi Diễn Thái Ngun” với mục đích tận dụng ng̀n phế phẩm vỏ bưởi vào việc nghiên cứu tách chiết tạo tinh dầu có dược tính cao Đó việc làm cần thiết góp phần vào việc sử dụng các hợp chất thiên nhiên các lĩnh vực thực phẩm, dược phẩm mỹ phẩm, đồng thời tiềm ứng dụng lớn việc nghiên cứu ứng dụng phế phụ phẩm việc sản xuất các sản phẩm tinh dầu giảm thiểu ô nhiễm môi trường 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu quy trình tách chiết tinh dầu bưởi Diễn Thái Ngun phân tích thành phần hóa học tinh dầu 1.2.2 Mục tiêu cụ thể thí nghiệm Nghiên cứu quy trình tách chiết tinh dầu bưởi Diễn Thái Nguyên: gồm