Ứng dụng kỹ thuật siêu âm vào quá trình trích ly thu dịch

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ó Kh a KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP lu ận ỨNG DỤNG KỸ THUẬT SIÊU ÂM VÀO Q TRÌNH TRÍCH LY THU DỊCH TRÍCH TỪ LÁ TRÀ GIÀ CÓ KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA ĐƯỢC XÁC ĐỊNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP DPPH VÀ FRAP iệ gh tn tố GVHD: ThS Trần Chí Hải p SVTH: H Đồn Thị Kim Dun 2005130368 TP HỜ CHÍ MINH, NĂM 2017 IT U Lê Thị Hồng Hoa 04DHTP5 2005130076 04DHTP1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BẢN NHẬN XÉT  Khóa luận tốt nghiệp  Đồ án tốt nghiệp ó Kh Những thông tin chung: Họ tên sinh viên giao đề tài a (1) Lê Thị Hồng Hoa MSSV: 2005130076 Lớp: 04DHTP1 lu ận (2) Đoàn Thị Kim Duyên MSSV: 2005130368 Lớp: 04DHTP5 Tên đề tài: Ứng dụng kỹ thuật siêu âm vào q trình trích ly thu dịch tố trích từ trà già có khả kháng oxy hóa xác định phương pháp DPPH FRAP Nhận xét giảng viên hướng dẫn: tn - Về tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: gh iệ - Về nội dung kết nghiên cứu: p H - Ý kiến khác: IT U Ý kiến giảng viên hướng dẫn việc SV bảo vệ trước Hội đồng: Đồng ý Khơng đồng ý TP Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 07 năm 2016 GVHD (Ký ghi rõ họ tên) BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ Khóa luận tốt nghiệp  Đồ án tốt nghiệp (Phiếu phải đóng vào trang báo cáo) ó Kh Họ tên sinh viên giao đề tài (Số lượng sinh viên: 01) a (1) Lê Thị Hồng Hoa MSSV:2005130076 Lớp:04DHTP1 ận lu Tên đề tài : Ứng dụng kỹ thuật siêu âm vào q trình trích ly thu dịch trích từ trà già có khả kháng oxy hóa xác định phương pháp DPPH Mục tiêu đề tài: tố -Xác định thông số tối ưu ứng dụng kỹ thuật siêu âm trình trích ly thu dịch trích ly từ trà già gh tn -Khảo sát khả kháng oxy hóa dịch trích ly từ trà già phương pháp DPPH Nội dung nghiên cứu chính: - Khảo sát ảnh hưởng kích thước nguyên liệu iệ - Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nước: nguyên liệu Ngày giao đề tài: 20/03/2017 Trưởng khoa IT U - Khảo sát thời gian trích ly sau siêu âm H - Khảo sát ảnh hưởng thời gian siêu âm p - Khảo sát ảnh hưởng công suất siêu âm Ngày nộp báo cáo: 25/06/2017 TP.Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng.03 năm 20 Trưởng môn Giảng viên hướng dẫn Trần Chí Hải BỘ CƠNG THƯƠNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ Khóa luận tốt nghiệp  Đồ án tốt nghiệp ó Kh (Phiếu phải đóng vào trang báo cáo) Họ tên sinh viên giao đề tài (Số lượng sinh viên: 01) a (1) Đoàn Thị Kim Duyên .MSSV:2005130368 Lớp04DHTP5 ận lu Tên đề tài : Ứng dụng kỹ thuật siêu âm vào q trình trích ly thu dịch trích từ trà già có khả kháng oxy hóa xác định phương pháp FRAP Mục tiêu đề tài: tố -Xác định thông số tối ưu ứng dụng kỹ thuật siêu âm trình trích ly thu dịch trích ly từ trà già gh tn -Khảo sát khả kháng oxy hóa dịch trích ly từ trà già phương pháp FRAP Nội dung nghiên cứu chính: - Khảo sát ảnh hưởng kích thước nguyên liệu iệ - khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nước: nguyên liệu IT U - Khảo sát thời gian trích ly sau siêu âm H - Khảo sát ảnh hưởng thời gian siêu âm p - Khảo sát ảnh hưởng công suất siêu âm Ngày giao đề tài: 20/03/2017 Ngày nộp báo cáo: 25/06/2017 Trưởng khoa TP.Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng.03 năm 20 Trưởng môn Giảng viên hướng dẫn Trần Chí Hải ó Kh a ận lu p iệ gh tn tố H IT U LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận khóa luận trung thực không chép từ nguồn bất kỳ hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu đã thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng theo yêu cầu ó Kh Tác giả khóa luận (Ký tên, ghi rõ họ tên) a ận lu p iệ gh tn tố H IT U i ó Kh a ận lu p iệ gh tn tố H IT U i TĨM TẮT KHĨA LUẬN Trong nghiên cứu này, chúng tơi sử dụng kỹ thuật siêu âm để hỗ trợ q trình trích ly hợp chất polyphenol từ trà già Mẫu khảo sát tỷ lệ dung môi 1:10, công suất siêu âm 45W/g, thời gian siêu âm phút Kết tối ưu hóa nói lên tương tác cơng suất thời gian siêu âm đến hàm lượng polyphenol khả kháng oxy hóa Khi tăng cơng suất thời gian siêu âm đến ó Kh ngưỡng giá trị xác định hàm lượng polyphenol khả kháng oxy hóa tăng tượng xâm thực khí phá vỡ tế bào Tuy nhiên, cơng suất thời a gian siêu âm vượt ngưỡng hàm lượng polyphenol khả kháng oxy hóa lu giảm gốc hydroxyl sinh siêu âm thời gian dài công suất lớn Hàm lượng polyphenol khả kháng oxy hóa cao cơng suất ận 48,77 W/g thời gian 6,47 phút cho kết hàm lượng polyphenol tăng lên tố 144,51 mg GAE/g chất khô, gấp 1,62 lần so với mẫu không xử lý siêu âm, bên cạnh khả quét gốc tự khả quét ion tăng lên 20702,72 tn mgvitC/L 5638,39 mg Fe2+/g chất khô, gấp 1,84 1,58 lần so với mẫu không xử lý p iệ gh siêu âm H IT U ii ó Kh a ận lu p iệ gh tn tố H IT U ii LỜI CẢM ƠN Chúng em xin gửi lòi cảm ơn chân thành đến thầy Trần Chí Hải, thầy hướng dẫn vơ tận tình, cho chúng em ý tưởng động lực q trình nghiên cứu, xin cảm ơn thầy hội đồng bảo vệ có nhận xét quý báu cho kết Ngồi ra, chúng em vơ cảm ơn thầy trung tâm thí nghiệm ó Kh thực thành Trường Đại học Cơng nghiệp thực phẩm TP Hồ Chí Minh nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em suốt thời gian thực đề a tài lu Xin chân thành cảm ơn! ận Tp Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 07 năm 2017 tố Sinh viên thực p iệ gh tn H IT U iii Bước 2: Thêm vào 2,5ml dung dịch Folin-Ciocalteu (đã pha loãng 10 lần) đồng máy Vortex, để dung dịch phản ứng ÷ phút Bước 3: Tiếp tục, thêm 2,0ml dung dịch Na CO3 7,5% lắc Để dung dịch nhiệt độ phòng bóng tối 1h Sau đo độ hấp thu quang học bước sóng 765nm Gallic acid dùng làm chất chuẩn Hàm lượng phenolic biểu diễn theo miligam đương lượng acid gallic 1g chất khô trà (mgGAE/g chất khơ - mg ó Kh gallic acid equivalent/g) Hàm lượng phenolic tổng số (PP), hàm lượng quy đổi giá trị khối lượng chất a chuẩn Gallic Acid Equivalent (mg GAE/g) tính cơng thức: ận lu PP = ¿ ¿, (mgGAE/g chất khô) tn tố Trong đó: Dmẫu: mât độ quang thu dung dịch mẫu thử  Dgiao điểm: mât độ quang điểm đường chuẩn tuyến tính phù hợp cắt với trục y p iệ gh  Schuẩn: độ dốc thu từ hiệu chuẩn tuyến tính phù hợp  mmẫu: khối lượng phần mẫu thử, tính gam (g)  Vmẫu: thể tích dịch chiết mẫu tính mililit (ml)  d: hệ số pha loang dùng trước xác định phep đo màu  wDM,mẫu : hàm lượng chất khơ mẫu thử, tính phần trăm khối H  IT U lượng (%) 1.7 Phương pháp xác định khả quét gốc tự ( 1, 1- Diphenyl- 2picrylhydrazyl) 81 DPPH thực theo phương pháp Kai Marxen et al, (2007) cộng với số thay đổi nhỏ Pha thuốc thử DPPH:  Cho 10 mg thuốc thử DPPH vào cốc có dán giấy bạc bên ngồi, có nắp đậy kín  Bổ sung thêm lượng methanol tinh khiết vào Hòa tan mẫu  Lấy mẫu đo mật độ quang hiệu chỉnh hàm lượng methanol, cho mật độ  ó Kh quang thu bước sóng 517 nm 1,100 Chú ý: Nếu mật độ quang cao 1,100 bổ sung thêm methanol, mật độ a quang nhỏ 1,100 bổ sung thêm DPPH lu Xây dựng đường chuẩn: ận  Pha dung dịch vitamin C có nồng đồng độ 20, 40, 60, 80 100 tn  tố ppm Lấy 0,15 mL mẫu dung dịch cho vào ống nghiệm bịt kín gh giấy bạc Bổ sung 2,85 mL dung dịch thuốc thử DPPH chuẩn bị  Lắc ủ tối 30 phút Đo mật độ quang bước sóng 517 nm  Ghi nhận kết xây dựng phương trình đường chuẩn p iệ  H (ppm) Vitamin C (ml) DPPH (ml) 20 40 60 0,15 0,15 0,15 2,85 2,85 2,85 IT U Nồng độ 80 100 0,15 0,15 0,15 2,85 2,85 2,85 82 OD 517nm 80 70 60 50 40 30 20 10 f(x) = 0.611428571428571 x + 6.47402597402601 R² = 0.995983714860426 20 40 60 80 100 120 ó Kh % ức chế a Đối với mẫu thực: Hút 0,15ml dung dịch mẫu cho vào ống nghiệm bịt kín, bổ sung lu 2,85ml dung dịch thuốc thử DPPH, lắc tối 30 phút Sau đo độ hấp thu ận quang học bước sóng 517nm tố Khả quét gốc tự do, hàm lượng quy đổi giá trị khối lượng chất chuẩn vitamin C (mgvitC/L) tính cơng thức: gh tn PP = p iệ (%ức chế −Dgiao điểm )∗d , (mgvitC/L) S chu ẩ n Trong đó: H 1,1−Dmẫu *100 1,1 %ức chế =  Dmẫu: mât độ quang thu dung dịch mẫu thử  Dgiao điểm: mât độ quang điểm đường chuẩn tuyến tính phù hợp cắt IT U  với trục y  Schuẩn: độ dốc thu từ hiệu chuẩn tuyến tính phù hợp  d: hệ số pha loang dùng trước xác định phep đo màu 1.8.Phương pháp FRAP: Khả quét ion 83 i Cơ sở phương pháp Nguyên tắc xác định hoạt tính chống oxy hóa phương pháp dựa khả chất chống oxy hoá việc khử phức Fe 3+ - TPTZ [2,4,6-tripyridyl-striazine (màu tía) thành phức Fe2+- TPTZ (màu xanh) pH thấp Khi đó, độ tăng cường độ màu xanh tỷ lệ với hàm lượng chất chống oxy hóa có nguyên liệu Mức độ tăng cường độ màu đo bước sóng 593nm so sánh với chất chuẩn dung dịch FeSO4 hay BHT (Butylated Hydroxy Toluene)  Hóa chất ó Kh ii 2,4,6 tripyridyl-s-triazine (TPTZ) a FeSO4.7H2O  FeCl3.6H2O  CH3COONa.CH3COOH ận lu   24 ml nước cất iii Cách tiến hành IT U 20 ml FeCl3 H  p 20 ml TPTZ iệ  gh 200 ml đệm acetate tn  tố Chuẩn bị tác nhân Frap: Sau thời gian trích ly, đem dịch trích ly ly tâm lạnh 4000 vòng thời gian 15 phút Mục địch ly tăng cường khả kết lắng tạp chất giảm độ bay cho dung môi để kết đo đạt xác Sau ly tâm, dùng Micropipet hút ml mẫu pha loãng đến nồng độ thích hợp, hút 1ml dịch có nồng độ thích hợp cho vào ống nghiệm, thêm vào ml tác nhân FRAP + ml nước cất Để hỗn hợp phản ứng đem đo độ hấp bước 84 sóng 593 nm Chuẩn bị mẫu trắng: mẫu trắng chứa ml tác nhân FRAP + ml nước cất Chuẩn bị mẫu đối chứng (control): mẫu đối chứng chuẩn bị mẫu thí nghiệm thay ml mẫu thí nghiệm ml dung mơi Hệ số pha lỗng dung mơi phải hệ số pha lỗng dịch trích Dựng đường chuẩn FRAP 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 2,9 2,8 2,6 2,4 2,2 2 2 2 ó Kh Mẫu trắng V chuẩn (ml) a V nước (ml) lu ận V FRAP (ml) p iệ gh tn tố H IT U 85 Phương trình đường chuẩn FRAP Mẫu trắng 9,300 18,500 37,100 55,600 74,100 92,700 0,049 0,0760 0,1320 0,1960 0,2430 0,2960 Nồng độ chuẩn (ppm) OD 0.35 ó Kh 0.3 f(x) = 0.003114131953235 x + 0.01390141283366 R² = 0.994524448876376 0.2 a OD 593nm 0.25 0.1 0.05 10 tố ận lu 0.15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 tn C chuẩn ppm p iệ gh H IT U 86 Phụ lục 2: Kết thực nghiệm 2.1 Kết khảo sát thành phần nguyên liệu Kết thô thành phần hóa học trà già tính theo (%) chất khơ (trừ độ ẩm tính theo % ngun liệu) Độ ẩm Tro Lipid Protein Đường Lần 64,146 6,139 5,009 21,003 3,542 Lần 64,189 6,009 4,332 19,886 2,998 Lần 64,159 6,334 6,618 20,558 3,034 Trung Bình 64,161 6,137 4,613 20,660 3,029 ó Kh Thành Phần a lu Kết khảo sát tỷ lệ dung môi : nguyên liệu khơng sử dụng sóng siêu âm ận Kết thơ hàm lượng PP (mg GAE/g chất khô) trình trích ly khơng có hỗ trợ sóng siêu âm khảo sát tỷ lệ dung môi: nguyên liệu môi: nguyên 5:1 tn tố Tỷ lệ dung 10:1 20:1 25:1 43,005 36,611 32,990 38,768 47,243 Lần 38,267 46,280 42,774 36,341 33,105 Lần 37,766 45,316 42,543 33,221 Trung Bình 38,267 46,280 42,774 36,341 p iệ Lần H gh liệu 15:1 36,071 IT U 33,105 Kết thơ khả kháng oxy hóa phương pháp DPPH (mgvitC/L) q trình trích ly khơng có hỗ trợ sóng siêu âm khảo sát tỷ lệ dung môi: nguyên liệu Tỷ lệ dung môi: nguyên 5:1 10:1 15:1 20:1 25:1 liệu 87 Lần 7507,047 10775,689 9635,141 9092,686 9092,686 Lần 7367,956 10567,052 9593,414 9148,322 8842,322 Lần 7646,138 10984,326 9676,869 9037,049 9343,050 Trung Bình 7507,047 10775,689 9635,141 9092,686 9092,686 Kết thô khả kháng oxy hóa phương pháp FRAP (mgFe 2+/g chất khơ) q trình trích ly khơng có hỗ trợ sóng siêu âm khảo sát tỷ lệ dung mơi: ngun liệu ó Kh Tỷ lệ dung môi: nguyên liệu a 15:1 20:1 25:1 4275,817 5323,384 4886,898 4293,277 3874,250 4188,520 5332,114 4721,033 4345,655 3900,439 4101,223 5340,843 4555,168 4398,033 3926,628 4721,033 4345,655 3900,439 ận Lần 10:1 lu Lần 5:1 Lần tố Trung Bình 4188,520 5332,114 tn Kết khảo sát kích thước ngun liệu khơng sử dụng sóng siêu âm gh Kết thơ hàm lượng PP (mg GAE/g chất khơ) q trình trích ly khơng có 1mm H IT U 21,587 20,778 19,969 89,215 66,488 34,415 20,778 Trung Bình Kết thơ khả kháng oxy hóa phương pháp DPPH (mgvitC/L) q trình trích ly khơng có hỗ trợ sóng siêu âm khảo sát kích thước ngun liệu 88 Kích thước 1mm Lần 11492,308 9412,538 6701,409 2430,453 Lần 10972,365 9041,150 6515,715 2541,869 Lần 11232,336 8669,763 6887,103 2653,286 Trung Bình 11232,336 9041,150 6701,409 2541,869 ngun liệu ó Kh Kết thơ khả kháng oxy hóa phương pháp FRAP (mg Fe 2+/g chất khơ) q trình trích ly khơng có hỗ trợ sóng siêu âm khảo sát kích thước nguyên liệu 0,3-0,5mm 0,5-1mm >1mm 11232,336 9041,150 6887,103 4138,836 11492,308 9412,538 6701,409 4064,558 10972,365 8669,763 6515,715 4101,697 9041,150 6701,409 4101,697 Lần Lần ận lu