Mới đây Giáo sư Bùi Minh Đức, Tiến sĩ Nguyễn Cơng Khẩn và cộng sự đã báo cáo ở hội nghị khoa học quốc tế tại Peru với các đề tài “Bột gấc và dầu gấc, hàm lượng β Caroten , Lycopene, Alph
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU GẤC TỪ MÀNG ĐỎ HẠT GẤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY VỚI DUNG MƠI HEXAN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÃ SỐ: NGUYỄN BÁ ÁI Người hướng dẫn khoa học: GS.TS HỒNG ĐÌNH HỊA HÀ NỘI 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131678711000000 MỤC LỤC Trang Lời cam đoan…………………………………………………………………… Mục lục ……………………………………………………………………… …3 Danh mục bảng………………………………………………………………6 Danh mục vẽ, đồ thị…………………………………………………… MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………9 Chương I : TỔNG QUAN……………… …………………………………….16 1.1 Khái quát gấc………………………………………………… 16 1.2 Cơm gấc – nguyên liệu trình sản xuất dầu gấc………………… 19 1.2.1 Thành phần cơm gấc…………………………………………… 19 1.2.2 Một số tính chất đặc trưng ………………………………………….21 1.3 Dầu gấc………………………………………………………………… 40 1.4 Công nghệ sản xuất dầu gấc…………………………………………… 43 1.4.1 Công nghệ sản xuất cơm gấc khô………………………………… 43 1.4.2 Công nghệ sản xuất dầu gấc từ cơm gấc khô phương pháp ép 45 1.4.3 Công nghệ sản xuất dầu gấc từ cơm gấc khơ phương pháp Trích ly…………………………………………………………………….48 Chương II : NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 58 2.1 Nguyên liệu……………………………………………………………… 58 2.1.1 Trái gấc…………………………………………………………… 58 2.1.2 Dung mơi hexan…………………………………………………… 58 2.2 Phương tiện……………………………………………………………… 58 2.2.1 Bộ trích ly Soxlet…………………………………………………… 59 2.2.2 Tủ sấy……………………………………………………………… 59 2.2.3 Cân phân tích……………………………………………………… 59 2.2.4 Máy xay…………………………………………………………… 59 2.2.5 Các dụng cụ khác…………………………………………………… 59 2.3 Phương pháp nghiên cứu………………………………………………… 59 2.3.1 Đối với công nghệ sản xuất cơm gấc khô …………………………… 59 2.3.2 Đối với cơng nghệ trích ly…………………………………………… 62 Chương III : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN…………………….69 3.1 Xác định thành phần học trái gấc cơm gấc khô ………………69 3.1.1 Trái gấc……………………………………………………………….69 3.1.2 Cơm gấc khô…………………………………………………………70 3.2 Ảnh hưởng độc lập yếu tố ……………………………………….71 3.2.1 Ảnh hưởng độ ẩm tới hiệu suất trích ly………………………… 71 3.2.2 Ảnh hưởng thời gian xay (hay kích thước hạt nguyên liệu ) tới hiệu suất trích ly………………………………………………………… 75 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian trích ly tới hiệu suất trích ly…………… 78 3.3 Tối ưu hóa điều kiện trích ly dầu gấc…………………………………… 82 3.3.1 Các thơng số chọn cố định………………………………………… 82 3.2.2 Các thông số cần tối ưu……………………………………………… 82 3.3.3 Các tiêu cần tối ưu……………………………………………… 82 3.3.4 Ma trận thực nghiệm……………………………………………… 82 3.3.5 Kiểm tra đồng phương sai theo chuẩn Cochran…… 84 3.3.6 Tính hệ số tự phương pháp hồi quy………………………… 86 3.3.7 Kiểm tra có nghĩa hệ số phương trình hồi quy theo chuẩn student………………………………………………………… 86 3.3.8 Kiểm tra phù hợp mô hình chuẩn Ficher……………… 88 3.3.9 Tìm giá trị tối ưu độ ẩm thời gian xay nguyên liệu……… 90 3.3.10 Kết phân tích thành phần dầu gấc trích ly…………………….92 3.4 Tinh chế dầu gấc trích ly………………………………………………….93 3.4.1 Mục đích…………………………………………………………….93 3.4.2 Phương pháp tinh chế……………………………………………….93 3.4.3 Quy trình cơng nghệ tinh chế dầu gấc trích ly………………………95 3.4.4 Kết thực nghiệm trình tinh chế…………………………….96 3.4.5 Chất lượng dầu gấc tinh chế……………………………………… 97 KẾT LUẬN…………………………………………………………………… 99 TÀI LIỆU THAN KHẢO…………………………………………………… 101 PHỤ LỤC PHẦN MỞ ĐẦU Ở nước ta gấc loại phổ biến, phân bố rộng khắp ba miền Bắc – Trung – Nam Đây loại dễ trồng phù hợp với khí hậu thổ nhưỡng Việt Nam Từ lâu người ta biết sử dụng phận gấc làm thực phẩm làm thuốc chữa bệnh Theo [2] Rễ gấc: vàng, tán nhỏ gọi phong kỳ nam dùng uống chữa bệnh tê thấp sưng chân Lá gấc: giã nhỏ với tầm gửi dùng để đắp da làm thuốc tiêu sưng tấy Hạt gấc: gọi mộc thiết tử hạt lấy từ gấc chín phơi sấy khô ghi vào Dược điển Việt Nam (1983) Dược điển Trung Quốc (1963), (1997) Hạt gấc thường tán nhỏ đắp da dùng để chữa bệnh ung thũng, mụn nhọt, tràng hạt, eczema, trĩ, phụ nữ sưng vú Màng đỏ bao quanh hạt gấc: (còn gọi cơm gấc hay phần nạc) dùng để đồ xôi, làm bánh, làm mứt tạo ăn truyền thống Việt Nam Dầu gấc: loại dầu chiết tách từ màng đỏ hạt gấc (hay cơm gấc) ghi vào vào Dược điển Việt Nam (1997) Từ năm 1942 dầu gấc dùng để chữa bệnh chậm lớn trẻ em, bệnh biến chứng mắt (như khô mắt, quáng gà), chữa vết loét , triệu chứng chống đỡ bệnh tật thể, làm mau lên da non vết bỏng vết thương Đặc biệt thời gian gần đây, với kết nghiên cứu đầy đủ tác dụng gấc dầu gấc, tác giả ngồi nước cơng bố cho thấy tác dụng to lớn dầu gấc người Trong báo “VINAGA chế phẩm tuyệt vời từ gấc” đăng báo phụ nữ Việt Nam, số 19 ngày Trang 14/2/2005 trang cho biết: Theo báo cáo nhà khoa học nước quốc tế thành phần chứa đựng gấc β-Caroten, Lycopen, Alphatocopherol vi chất cần thiết cho thể Hàm lượng ba chất gấc cao gấp 15,1 lần cà rốt cao gấp 68 lần cà chua β-Caroten tiền sinh tố A nên phịng chống thiếu vitaminA cho trẻ em tránh khơ mắt, mờ mắt dẫn đến mù lịa, giúp trẻ em tăng trưởng, tăng sức đề kháng chống bệnh tật Điều q giá chế phẩm hồn tồn dầu thực vật, khơng độc hại, khơng có tác dụng phụ làm cho nhà khoa học quốc tế đặc biệt quan tâm mong ước Trong y học đại qua nghiên cứu điều trị lâm sàng, người ta dùng β-Caroten có dầu gấc chất chống oxy hóa mạnh để điều trị cho bệnh nhân bị bệnh gan, bị nhiễm chất độc dioxyn bệnh ung thư khác hiệu Theo báo cáo đại học Calyfonia hàm lượng β-Carotene, Lycopene, Alphatocopherol (tiền vitamin E) hợp chất có khả làm vơ hiệu hóa 75% chất gây bệnh ung thư nói chung, nguy gây ung thư vú phụ nữ Mặt khác Lycopene (với hàm lượng cao gấp hàng chục lần cà chua) chất chống oy hóa cực mạnh, nên có khả chống lại lão hóa tế bào giúp gìn giữ trẻ trung thể, chữa bệnh da (như da khô, da sần) bệnh rụng tóc Theo nghiên cứu hầu hết loại kem dưỡng da phải dùng 80% chất Lycopene hóa học trộn với chất béo để có tác dụng với da Điều kỳ diệu dầu gấc Lycopene hòa trộn cách tự nhiên với chất béo khơng no Chính lẽ mà trẻ em phụ nữ sử dụng dầu gấc để dưỡng da tránh tác dụng phụ có hại cho sức khỏe Alphatocopherol (hay tiền sinh tố E) thân VitaminE dầu gấc có tác dụng phòng chữa nhiều loại bệnh tật, bệnh liên Trang quan tới giảm nội tiết tố phụ nữ lứa tuổi tiền mãn kinh (như ung thư đặc biệt ung thư vú) hay khối u tuyến tiền liệt nam giới Các axit béo khơng no có dầu gấc có tác dụng chống bệnh béo phì, tim mạch, tiểu đường nguy đột quị khác Mới Giáo sư Bùi Minh Đức, Tiến sĩ Nguyễn Công Khẩn cộng báo cáo hội nghị khoa học quốc tế Peru với đề tài “Bột gấc dầu gấc, hàm lượng β-Carotene, Lycopene, Alphatocopherol đảm bảo dinh dưỡng bền vững , phòng điều trị HIV, AIDS” cho thấy sản phẩm từ cơm gấc đảm bảo cung cấp dinh dưỡng bền vững cho người mà cịn có tác dụng phòng điều trị HIV, AIDS Ngày chiến chống lại thiếu hụt dinh dưỡng Đặc biệt thiếu hụt VitaminA nước phát triển gay gắt Bởi thiếu hụt VitaminA thường xuyên dẫn tới rối loạn sinh lí (đặc biệt trẻ em), mà hậu suy giảm sức đề kháng chậm phát triển Điều có ảnh hưởng lớn tới phát triển quốc gia Vì biện pháp chống lại thiếu hụt VitaminA ưu tiên hàng đầu nước Cũng nhiều nước phát triển giới Ở Việt Nam vấn đề thiếu hụt VitaminA phổ biến trẻ em nông thôn vùng sâu vùng xa Mặc dù từ năm 1992 nhà nước có chương trình cung cấp viên Vitamin A liều cao cho trẻ em tuổi nước Tuy nhiên giải pháp lâu dài, việc phân phối viên VitaminA liều cao cho vùng nơng thơn xa xơi khó khăn Vì giải pháp lâu dài, bền vững sử dụng thực phẩm giàu VitaminA sản xuất chỗ với giá rẻ Theo [13] gấc Việt Nam chứa lượng β-Caroten (tiền VitaminA) lớn khoảng Trang 17 – 35mg/100g phần ăn Đây nguồn cung cấp VitaminA dồi dào, góp phần giải vấn đề thiếu hụt VitaminA Mặc dù cơm gấc chế phẩm từ cơm gấc có giá trị cao mặt dinh dưỡng, y học phụ gia thực phẩm nước ta việc sử dụng nhân dân xuất giới hạn chế Điều phần nhận thức người dân sức khỏe giá trị sản phẩm chưa đầy đủ Một phần chế phẩm đơn điệu chủng loại, chưa thật thuận tiện sử dụng đặc biệt giá thành cao chưa phù hợp với số đơng người lao động Chính lí nêu mà nước ta việc sản xuất tiêu thụ gấc sản phẩm từ gấc nước việc xuất nước ngồi cịn Chủ yếu sử dụng trực tiếp cơm gấc tươi để làm ăn truyền thống Tuy thời gian gần đây, với kết nghiên cứu đầy đủ tác dụng dầu gấc nhà khoa học nước giới công bố rộng rãi phương tiện thông tin đại chúng mà nhu cầu tiêu thụ gấc sản phẩm từ gấc không ngừng tăng lên đặc biệt dầu gấc Theo thời báo kinh tế Việt Nam [1] “vì nghiệp bảo vệ cộng đồng” tác giả Phong Lan cho thấy năm tính riêng thị trường nước công ty chế biến dầu thực phẩm Việt Nam (Viet Nam plant oil and food processin) công ty hàng đầu chế biến sản phẩm từ gấc Việt Nam chế biến khoảng 3000 Ở thị trường giới sảm phẩm dầu gấc Việt Nam có mặt nước Hoa Kỳ, CH Sec, Nga, Nhật Bản, Canada Nhưng trình độ canh tác cịn thấp, cơng nghệ chế biến sản phẩm từ gấc mẻ, thiếu hoàn thiện nên suất hiệu thấp, chưa đáp ứng thị trường nước giới Trang Sản phẩm từ gấc nước ta tạm phân thành hai dạng Dạng thô (như cơm gấc tươi, cơm gấc xay đóng hộp, cơm gấc khơ ) dạng tinh chế (như dầu gấc), với đặc trưng sau: Sản phẩm dạng thô: Có cơng nghệ chế biến đơn giản hàm lượng chất có ích sản phẩm thấp, thời gian sử dụng tương đối ngắn, không thuận lợi cho việc vận chuyển bảo quản nên chủ yếu dùng việc chế biến ăn đồ uống Sản phẩm dạng tinh chế (dầu gấc): có cơng nghệ chế biến phức tạp hàm lượng chất có ích sản phẩm cao hơn, thời gian sử dụng tương đối dài, thuận lợi cho việc vận chuyển bảo quản nên chủ yếu sử dụng dạng thực phẩm – dược phẩm Từ cơm gấc để sản xuất dầu gấc người ta sử dụng phương pháp ép, phương pháp trích ly phương pháp ép kết hợp với trích ly Ở Việt Nam, sử dụng phương pháp ép để sản xuất dầu gấc từ cơm gấc Phương pháp có công nghệ tương đối đơn giản, chất lượng sản phẩm cao khơng chứa hóa chất độc hại nên an tồn cho người sử dụng Đồng thời áp dụng hiệu quy mô sản xuất thủ công cơng nghiệp Nhưng phương pháp có nhược điểm hiệu suất thu hồi dầu từ nguyên liệu thấp Theo [13] hiệu suất thu hồi phương pháp ép khoảng 50 – 58%, nghĩa hiệu suất sử dụng nguyên liệu thấp Trong giá thành cơm gấc nguyên liệu dùng cho sản xuất cao Theo kết khảo sát gía cơm gấc khơ (khoảng 10 - 12% ẩm, 32 - 35% dầu) thị trường miền nam khoảng 120 nghìn đồng/kg Vì giá thành dầu gấc sản xuất theo phương pháp ép cịn cao, ảnh hưởng khơng nhỏ tới khả tiêu thụ sản phẩm thị trường nước xuất Hạn chế phương pháp ép khắc phục cách Trang sử dụng phương pháp trích ly Bởi mặt lí thuyết phương pháp trích ly có hiệu suất thu hồi cao Theo điều tra Việt Nam chưa có cơng nghệ sản xuất dầu gấc phương pháp trích ly cơng bố chưa có sở sản xuất dầu gấc sử dụng phương pháp Chính chúng tơi tiến hành đề tài “ NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU GẤC TỪ MÀNG ĐỎ CỦA HẠT GẤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY VỚI DUNG MƠI HEXAN” Với đề tài chúng tơi mong muốn góp phần nhỏ bé vào việc nâng cao hiệu thu hồi dầu gấc trình sản xuất, nhằm hạ giá thành sản phẩm Từ đưa tác dụng to lớn sản phẩm phục vụ cho lợi ích cộng đồng, cộng đồng người lao động có thu nhâp thấp Trong đề tài chúng tơi áp dụng quy trình trích ly với nguyên liệu cơm gấc thu nhận từ tỉnh miền nam thiết bị phịng thí nghiệm Mục tiêu đề tài: Tăng hiệu suất thu hồi dầu gấc từ cơm gấc khơ phương pháp trích ly với dung môi Hexan, áp dụng cho quy mô sản xuất nhỏ Nội dung đề tài: + Định lượng thành phần học phận (gồm: vỏ, cơm, hạt) gấc thu nhận tỉnh miền nam + Xác định độ ẩm, hàm lượng dầu β-Caroten nguyên liệu cơm gấc khô + Khảo sát ảnh hường yếu tố độc lập: độ ẩm nguyên liệu, kích thước hạt nguyên liệu thời gian trích ly tới hiệu suất thu hồi dầu trình trích ly Trang