Nghiên cứu tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết xuất crocin từ quả dành dành bằng phương pháp bề mặt đáp ứng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Nghiên cứu tối ưu hóa yếu tố ảnh hưởng đến khả chiết xuất crocin từ dành dành phương pháp bề mặt đáp ứng TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT 2024 KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC-MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG CHIẾT XUẤT CROCIN TỪ QUẢ DÀNH DÀNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP BỀ MẶT ĐÁP ỨNG Người hướng : TS Nguyễn Hữu Phước dẫn Trang Sinh viên thực : Phạm Thị Mỹ Huyền : 1911507310115 Mã sinh viên : 19HTP1 Lớp Phạm Thị Mỹ Huyền Đà Nẵng, 01/2024 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC–MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG CHIẾT XUẤT CROCIN TỪ QUẢ DÀNH DÀNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP BỀ MẶT ĐÁP ỨNG Người hướng dẫn : TS Nguyễn Hữu Phước Trang Sinh viên thực Mã sinh viên : Phạm Thị Mỹ Huyền Lớp : 1911507310115 : 19HTP1 Đà Nẵng, 01/2024 TÓM TẮT Tên đề tài: Nghiên cứu tối ưu hóa yếu tố ảnh hưởng đến khả chiết xuất crocin từ dành dành phương pháp bề mặt đáp ứng Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Mỹ Huyền Mã SV: 1911507310115 Lớp: 19HTP1 Với đề tài “Nghiên cứu tối ưu hóa yếu tố ảnh hưởng đến khả chiết xuất crocin từ dành dành phương pháp bề mặt đáp ứng” em tìm hiểu được: - Nội dung mục đích đề tài - Tìm hiểu tổng quan nguyên liệu dành dành chất màu - Tìm hiểu phương pháp nghiên cứu - Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả thu nhận chất màu - Tối ưu hóa yếu tố ảnh hưởng đến khả chiết xuất crocin từ dành dành phương pháp bề mặt đáp ứng LỜI NÓI ĐẦU Quả dành dành loại phổ biến khu vực miền Bắc Việt Nam Hiện nay, loại trồng miền Trung Quảng Nam, Nghệ An, Thanh Hóa, Hà Tĩnh… Quả chứa sắc tố màu vàng nên nhiều người sử dụng để chế biến ăn nấu xơi, làm thạch rau câu, kẹo… Ngồi ra, cịn chứa số thành phần mang hoạt tính sinh học nên chúng dùng làm thuốc cửa hàng dược liệu Mục đích nghiên cứu nhằm chiết xuất chất màu từ dành dành, ứng dụng cho ngành công nghiệp thực phẩm, nâng cao giá trị nguyên liệu dành dành đồng thời tạo cung cấp phẩm màu vàng tự nhiên cho sản phẩm ngành công nghiệp thực phẩm Vì thế, em thực đề tài “Nghiên cứu tối ưu hóa yếu tố ảnh hưởng đến khả chiết xuất crocin từ dành dành phương pháp bề mặt đáp ứng” Sau thời gian thực đề tài, hướng dẫn tận tình TS Nguyễn Hữu Phước Trang với giúp đỡ, nhận xét, góp ý Thầy Cơ giáo mơn Thầy Cơ giáo phịng thí nghiệm mà em hồn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến cô TS Nguyễn Hữu Phước Trang hướng dẫn nhiệt tình, chu đáo, tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp thời gian quy định Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Hồng Phúc Sơn tận tình giúp đỡ, hỗ trợ, giải khó khăn thiết bị, dụng cụ, hóa chất q trình em làm thí nghiệm Em xin chân thành cảm ơn gửi lời biết ơn sâu sắc đến quý Thầy Cô giáo khoa Cơng nghệ hóa học-Mơi trường nói riêng thầy trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng nói riêng dạy bảo, giúp đỡ, định hướng cho em năm học vừa qua, cho em kiến thức tảng ban đầu để hồn thành đề tài tốt nghiệp mình, trau dồi cho thân kỹ cho công việc sau Em xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè giúp đỡ em suốt q trình hồn thành đề tài tốt nghiệp i CAM ĐOAN Kính gửi: Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp Khoa Cơng nghệ Hóa học-Mơi trường, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật-Đại học Đà Nẵng Em tên: Phạm Thị Mỹ Huyền, lớp 19HTP1, Khoa Công nghệ Hóa học-Mơi trường Em xin cam đoan tất nội dung đồ án kết q trình em tìm hiểu, tính tốn dựa tài liệu tham khảo từ giáo trình, vận dụng kiến thức trình học tập, đặc biệt hướng dẫn giảng viên TS Nguyễn Hữu Phước Trang thầy khoa Cơng nghệ Hóa học-Môi trường Mọi tham khảo đồ án trích dẫn rõ ràng tác giả, thời gian địa điểm Người cam đoan Phạm Thị Mỹ Huyền ii MỤC LỤC Y Nhận xét người hướng dẫn Nhận xét người phản biện Tóm tắt Nhiệm vụ đồ Lời nói đầu i Cam đoan ii Mục lục iii Danh sách bảng, hình vẽ v Danh sách kí hiệu, chữ viết tắt vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan nguyên liệu – Cây dành dành 1.1.1 Tên khoa học mô tả .3 1.1.2 Phân bố 1.1.3 Phân loại dành dành 1.1.4 Cách thu hoạch, sơ chế bảo quản phận dành dành 1.1.5 Đặc điểm dành dành 1.1.6 Cách trồng 1.1.7 Thành phần hóa học 1.1.8 Công dụng dành dành 12 1.2 Tổng quan chất màu thực phẩm .15 1.2.1 Phân loại chất màu 15 1.3 Giới thiệu phương pháp bề mặt đáp ứng 18 1.3.1 Giới thiệu chung phương pháp bề mặt đáp ứng 18 1.3.2 Ưu nhược điểm phương pháp bề mặt đáp ứng 19 1.4 Tình hình nghiên cứu ngồi nước .19 1.4.1 Tình hình nghiên cứu giới 19 1.4.2 Tình hình nghiên cứu nước .20 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 iii 2.1 Đối tượng nghiên cứu .22 2.2 Hóa chất - Dụng cụ - Thiết bị 22 2.2.1 Hóa chất sử dụng .22 2.2.2 Dụng cụ 23 2.2.3 Thiết bị .23 2.3 Phương pháp nghiên cứu 25 2.3.1 Phương pháp vật lý 25 2.3.2 Phương pháp hóa sinh 26 2.3.3 Phương pháp hóa lý 27 2.3.4 Phương pháp toán học 28 2.4 Bố trí thí nghiệm thực trình nghiên cứu 30 2.4.1 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu-dung môi nước đến khả thu nhận chất màu crocin 30 2.4.2 Khảo sát ảnh hưởng hệ dung môi đến khả thu nhận chất màu crocin 31 2.4.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả thu nhận chất màu crocin .32 2.4.4 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến khả thu nhận chất màu crocin 33 2.4.5 Tối ưu hóa yếu tố ảnh hưởng đến khả chiết xuất crocin từ dành dành phương pháp bề mặt đáp ứng 34 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Xác định số thành phần hóa học nguyên liệu 35 3.2 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu-dung môi nước đến khả thu nhận chất màu crocin từ dành dành 36 3.3 Khảo sát ảnh hưởng hệ dung môi đến khả thu nhận chất màu crocin 37 3.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả thu nhận chất màu crocin.38 3.5 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến khả thu nhận chất màu crocin .39 3.6 Tối ưu hóa yếu tố ảnh hưởng đến khả chiết xuất crocin từ dành dành phương pháp bề mặt đáp ứng 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO .47 iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Danh sách bảng Bảng 1.1 Một số hợp chất iridoid iridoid glycoside từ dành dành G jasminoides Bảng 1.2 Thành phần dẫn xuất crocetin từ dành dành 11 Bảng 1.3 Các chiết xuất khác từ dành dành (G Jasminoides) hoạt tính sinh học chúng .13 Bảng 1.4 Liều lượng sử dụng cho phép số chất màu hữu tổng hợp 16 Bảng 1.5 Một số loại chất màu tự nhiên, nguồn gốc liều lượng cho phép sử dụng 18 Bảng 2.1 Hóa chất sử dụng q trình làm thí nghiệm .22 Bảng 2.2 Dụng cụ trình làm thí nghiệm 23 Bảng 2.3 Thiết bị q trình làm thí nghiệm .23 Bảng 2.4 Bảng mã hóa khoảng biến thiên yếu tố nghiên cứu 28 Bảng 2.5 Bảng ma trận mã hóa theo thiết kế BBD 29 Bảng 3.1 Thành phần hóa học dành dành khô .35 Bảng 3.2 Kết thực nghiệm hàm lượng chất màu crocin thu nhận theo ma trận yếu tố ảnh hưởng .40 Bảng 3.3 Kết phân tích thống kê ANOVA mức ý nghĩa hệ số hồi quy cho trình chiết xuất 41 Bảng 3.4 Tóm tắt kết thực nghiệm q trình chiết xuất hàm lượng crocin 45 Danh sách hì Hình 1.1 Hình ảnh dành dành .3 Hình 1.2 Hình ảnh dành dành hoa trắng .4 Hình 1.3 Hình ảnh dành dành hoa vàng .4 Hình 1.4 Hình ảnh dành dành đơn Hình 1.5 Hình ảnh dành dành kép Hình 1.6 Hình ảnh dành dành núi .5 Hình 1.7 Hình ảnh dành dành nước Hình 1.8 Hình dành dành .7 Hình 1.9 Hình hoa dành dành .7 Hình 1.10 Hình ảnh dành dành .8 Hình 1.11 Cơng thức cấu tạo crocin 11 Hình 1.12 Hình ảnh bột màu từ dành dành 13 Hình 1.13 Hạt dành dành bán siêu thị 14 Hình 1.14 Hình ảnh tinh dầu từ dành dành .14 v Hình 1.15 Hình ảnh chất màu hữu tổng hợp 17 Hình 1.16 Hình ảnh chất màu tự nhiên 17Y Hình 2.1 Hình ảnh hạt dành dành .22 Hình 2.2.Máy xay 24 Hình 2.3 Máy ly tâm 24 Hình 2.4 Tủ sấy 24 Hình 2.5 Lị nung 24 Hình 2.6 Máy hút chân không 24 Hình 2.7 Bể cách thủy .24 Hình 2.8 Cân phân tích .25 Hình 2.9 Bình hút ẩm 25 Hình 2.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu-hệ dung môi đến khả thu nhận chất màu crocin .31 Hình 2.11 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng hệ dung môi đến khả thu nhận chất màu crocin 32 Hình 2.12 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả thu nhận chất màu crocin 33 Hình 2.13 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến khả thu nhận chất màu crocin Hình 3.1 Kết ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu-hệ dung môi đến khả thu nhận chất màu crocin từ dành dành 36 Hình 3.2 Kết ảnh hưởng hệ dung môi đến khả thu nhận chất màu crocin 37 Hình 3.3 Kết ảnh hưởng thời gian chiết đến khả năng thu nhận chất màu crocin 38 Hình 3.4 Kết ảnh hưởng nhiệt độ chiết đến khả năng thu nhận chất màu crocin 39 Hình 3.5 Bề mặt phản ứng ước tính theo thông số nhiệt độ, thời gian, tỉ lệ nguyên liệu 43 Hình 3.6 Hình ảnh chất màu thu điều kiện tối ưu 45 vi