VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Các thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm, thuộc cơ sở 3, trường Đại học Mở Tp Hồ Chí Minh.
Hoa Cúc Vạn Thọ (Tagetes erectaL) được thu mua tại chợ hoa Đầm Sen Hoa được dùng là loại hoa Cúc Vạn thọ có màu cam (Mega Orange).
Hình 2.1: Hoa cúc vạn tho được thu mua tại chợ hoa Đầm Sen
2.1.3 Hóa chất, thiết bị và dụng cụ
- Etanol 96% mua tại công ty Hoá chất Hoá Nam, quận 11, Tp Hồ Chí Minh.
- Nước được lọc bằng máy lọc nước MRC, WPG-200-TA, sử dụng màng lọc
RO tại phòng thí nghiệm tế bào, khoa công nghệ sinh học trường đại học
- Maltodextrin (DE 17) được cung cấp bởi công ty Brentag
- Tween 80 được cung cấp bởi công ty Brentag
- Máy lọc nước MRC, WPG-200-TA
Hình 2.2: Máy lọc nước tại phòng thí nghiệm tế bào học
- Tủ sấy đối lưu Memmert un55
Hình 2.3: Tủ sấy đối lưu
- Máy sấy thăng hoa Martin Christ Alpha 1-2 Ldplus
- Cân điện tử 2 số lẻ
- Cân phân tích 4 số lẻ
Và một số các thiết bị và dụng cụ khác thuộc phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm, khoa công nghệ thực phẩm, trường đại học Mở cơ sở 3.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1 Phương pháp sản xuất bột chứa lutein
2.2.1.1 Sơ đồ nghiên cứu dự kiến
Hình 2.6: Sơ đồ sản xuất bột chứa lutein từ cúc vạn thọ
Hoa cúc vạn thọ khi mua về sẽ cắt bỏ thân và chỉ lấy đầu hoa, Sau đó rửa sạch nhiều lần dưới vòi nước để loại bỏ tạp chất, đất bụi,…và để khô.
Dùng tay bứt hoặc kéo để cắt lấy phần cánh hoa có màu cam vàng và bỏ những phần còn lại Cánh hoa là nơi tập trung lutein với hàm lượng cao nhất.
Phơi khô hoặc sấy khô trong tủ sấy đến độ ẩm bảo quản Mục đích của quá trình này là loại bớt nước để thuận tiện trong việc bảo quản cánh hoa và hỗ trợ cho quá trình trích ly.
Trích ly Đây là quá trình chính để thu nhận hợp chất lutein từ trong cánh hoa Cánh hoa sau khi sấy khô sẽ được trích ly bằng phương pháp ngâm dầm (ở nhiệt độ phòng, thời gian 48 giờ) trong dung môi etanol Mục đích là hòa tan được chất trong dung môi để có thể thu được lutein. Đuổi dung môi
Dịch trích được cho vào becher thủy tinh và đun cách thủy trên bếp điện ở nhiệt độ xấp xỉ 60 o C trong nhiều giờ, cho đến khi dung môi chứa lutein bay hơi hết chỉ còn dung dịch cao Bọc kĩ bằng giấy nhôm và bảo quản ở nhiệt độ mát trong tủ lạnh Quá trình này sẽ loại bỏ dung môi có trong dung dịch nhằm thu được hỗn hợp cao các chất trong đó có chứa lutein mong muốn.
Dùng hỗn hợp cao cúc vạn thọ đã thu được, phối trộn với chất nhũ hóa tween
80 Dùng máy khuấy từ khuấy đều Thu được hỗn hợp nhũ tương của lutein và chất nhũ hóa Cho từ từ hỗn hợp trên vào maltodextrin và trộn đều, tiếp tục thêm lần lượt maltodextrin rồi đến hỗn hợp nhũ tương với tỉ lệ phù hợp Mục đích của quá trình tạo vi bao cho lutein nhằm tạo khả năng tan trong nước, nhờ đó có thể
Sau khi trộn đều hỗn hợp, tiến hành sấy trong tủ sấy đối lưu ở nhiệt độ 60oC trong 15 phút Sau đó, lấy hỗn hợp ra và kiểm tra Rây hỗn hợp qua lưới rây để loại bỏ tạp chất, giúp thu được bột có kích thước hạt nhỏ và đều.
2.2.3 Nội dung các thí nghiệm
Tiến hành khảo sát các chỉ tiêu thông số hóa lý của nguyên liệu cánh hoa cúc vạn thọ để hiểu rõ bản chất của nguyên liệu được sử dụng, từ đó có thể tiếp tục bố trí các thí nghiệm phù hợp nhằm mục đích tối ưu hóa quy trình sản xuất bột chứa lutein từ hoa cúc vạn thọ.
Khảo sát các thông số cơ bản của nguyên liệu độ ẩm, tỉ lệ chất khô, tro toàn phần,… Theo các phương pháp:
Bảng 2.1: Phương pháp khảo sát nguyên liệu
Chỉ tiêu Phương pháp xác định Độ ẩm
Sấy đến khối lượng không đổi Cân khối lượng mẫu khô Dựa theo TCVN 4327:2007 Phương pháp HPLC-MS
2.2.3.2 Khảo sát tỉ lệ dung môi trích ly
Thí nghiệm khảo sát dung môi trích ly nhằm mục đích tìm ra được tỉ lệ tối ưu nhất giữa các nồng độ dung môi etanol được dung trong quá trình trích ly Từ đó tối ưu hóa quy trình sản xuất bột chứa lutein từ cúc vạn thọ.
Khảo sát 3 nồng độ etanol phù hợp để trích ly lutein từ hoa vạn thọ:
- Etanol 96%: Sử dụng cồn nguyên chất (etanol 96%) cho vào bình trích ly theo phương pháp ngâm dầm với cúc vạn thọ đã sấy khô theo tỉ lệ nguyên liệu so với dung môi lần lượt là 1/40 (m/v, g/ml) Trích ly trong 48 tiếng, dùng rây và phễu để thu dịch trích.
- Etanol 72%: Dùng dung dịch etanol 72% bằng cách pha cồn nguyên chất và nước tinh khiết (theo tỉ lệ lần lượt là 3/1 (v/v, ml)) cho vào bình trích ly theo phương pháp ngâm dầm với cúc vạn thọ đã sấy khô theo tỉ lệ nguyên liệu so với dung môi lần lượt là 1/40 (m/v, g/ml) Trích ly trong 48 tiếng, dùng rây và phễu để thu dịch trích.
Dung dịch etanol 48% được pha trộn từ cồn nguyên chất và nước theo tỷ lệ 1:1 (v/v, ml) Sau đó, dịch chiết được tiến hành theo phương pháp ngâm dầm với nguyên liệu cúc vạn thọ đã sấy khô, tỷ lệ nguyên liệu so với dung môi là 1:40 (m/v, g/ml) Quá trình trích ly kéo dài 48 giờ và kết thúc bằng công đoạn lọc dịch trích qua rây và phễu.
Dịch trích sau khi thu nhận được cho vào becher 500ml và đun cách thủy ở nhiệt độ 60 o C bằng bếp điện, thỉnh thoảng khuấy bằng đũa thủy tinh để tránh đông vón, cho đến khi dung môi cồn bay hơi gần hết Chuyển hỗn hợp vào hũ thủy tinh nhỏ biết trước khối lượng và tiếp tục đun đến khi dung môi bay hơi hoàn toàn Thu nhận cao cúc vạn thọ.
So sánh hàm lượng lutein giữa các mẫu nghiệm thức bằng cách xác định hàm lượng lutein bằng phương pháp đo quang phổ UV-Vis dựa trên đồ thị đường chuẩn tương quan tuyến tính giữa OD và hàm lượng lutein.
Các nghiệm thức thí được bố trí theo bảng sau:
Bảng 2.2: Bố trí nghiệm thức thí nghiệm khảo sát tỉ lệ dung môi trích ly
Tên nghiệm thức Nồng độ etanol (%)
• Chỉ tiêu đánh giá kết quả
Kết quả được lựa chọn dựa trên tiêu chí nghiệm thức trích ly được dịch trích mang hàm lượng lutein là cao nhất.
2.2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của các chế độ nhiệt đến chất lượng chế biến và bảo quản nguyên liệu.
Thí nghiệm được tiến hành để tìm ra được chế độ nhiệt thích hợp nhất cho quá trình sấy nhằm đảm bảo được hàm lượng lutein thu được là cao nhất trong khoảng thời gian ngắn nhất Từ đó tối ưu hóa quy trình sản xuất bột chứa lutein từ cúc vạn thọ.
