Phân tích chỉ số dầu

1.Kết quả khảo sát nguyên liệu Bảng 3.1: Thành phần hóa học của hạt bí Độ ẩm (%) Tro (%) Đường (%) Xơ (%) Lipid (%) 5.65 3.64 10.77 17.09 51.67 Hàm lượng xơ của hạt bí làm tăng độ bền cơ học của hạt bí, ảnh hưởng đến không tốt đến năng suất trích ly. Trong khi đó độ ẩm cao sẽ làm chậm quá trình khuyếch tán và gây ra sự dính bết giữa các phân tử. Nước còn lại trong nguyên liệu sẽ liên kết protêin và các chất háo nước khác, điều này ngăn chặn sự thấm của dung môi, làm chậm quá trình khuyếch tán phân tử và đối lưu. 2.Kết quả khảo sát với nước 1.Kết quả khảo sát tỷ lệ hạt:nước

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

1. Kết quả khảo sát nguyên liệu

2. Kết quả khảo sát với nước

1. Kết quả khảo sát tỷ lệ hạt:nước

Theo kết quả phân tích ANOVA cho thấy, hiệu suất trích ly ở các tỉ lệ khác nhau là có

sự khác biệt về mặt thống kê với độ tin cậy (P<0.05) và giữa 3 lần lặp không có sự khác biệt

Bảng 3.2: Hàm lượng dầu giữa các tỉ lệ hạt:nước khác nhau (%)

Hình 3.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ hạt:nước đối với hàm lượng dầu thu được

Theo đồ thị khi tăng tỷ lệ nước hàm lượng dầu thu được tăng, hàm lượng dầu thu được cao nhất khi tỷ lệ hạt nước là 1:10, nhưng khi lại tăng tỷ lệ nước thì lương dầu thu được giảm

Với khối lượng nguyên liệu ban đầu cố định, khi lượng dung môi gia tăng, quá trình trích ly diễn ra nhanh chóng và lượng dầu còn lại trong bã sẽ giảm, nhưng khi tỷ lệ dung môi quá nhiều lượng dầu lại bị hao hụt, do dầu tan một phần vào dung môi khó tách chiết

Chính vì những lí do trên nên tôi chọn tỉ lệ hạt:nước là 1:10 là thích hợp nhất để trích

ly dầu bí

2. Kết quả thời gian đun

Theo kết quả phân tích ANOVA cho thấy, hiệu suất trích ly ở các thời gian khác nhau là có sự khác biệt về mặt thống kê với độ tin cậy (P<0.05) và giữa 3 lần lặp là không có sự khác biệt

Bảng 3.3: Hàm lượng dầu giữa các thời gian khác nhau (%)

thời gian

(phút)

Hình 3.2: Ảnh hưởng của thời gian đối với hàm lượng dầu thu được

Theo đồ thị thời gian càng tăng hàm lượng dầu thu được càng nhiều, hàm lượng dầu thu được nhiều nhất là ở khoảng 120 phút đến 150 phút, từ 150 phút trở đi hàm lượng dầuthu nhận có xu hướng giảm nhưng không nhiều

Sự kéo dài của thời gian kéo theo sự gia tăng năng suất trích ly, nhưng không nên kéo dài vì điều này sẽ không làm gia tăng hiệu suất lên bao nhiêu, bởi vì dầu còn lại trong bã ngày càng giảm, thậm chí dầu có thể bị tổn thất

Theo phân tích Anova hàm lượng dầu thu được ở 120 phút và 150 phút không có sự khác biệt đáng kể, nên chúng tôi chọn 120 phút là thời gian thích hợp để trích ly dầu

3. Tối ưu hóa với trích ly nước

Hình 3.3: Đồ thị kết hợp tỷ lệ hạt nước và thời gian đun

● Kết luận chung

Với trích ly dầu hạt bí bằng nước, để trích ly dầu tốt nhất các thông số tối ưu là:

Tỷ lệ hạt nước: 1:10

Thời gian trích ly: 120 phút

3. Kết quả khảo sát với enzyme cellulase

1. Thay đổi tỉ lệ enzyme cellulase

Theo kết quả phân tích ANOVA cho thấy, hiệu suất trích ly với các tỉ lệ khác nhau là

có sự khác biệt về mặt thống kê với độ tin cậy (P<0.05) và giữa 2 lần lặp là không có sự khác biệt

Bảng 3.4: Hàm lượng dầu giữa các tỉ lệ enzyme cellulase khác nhau (%)

Nồng

độ

Hình 3.4: Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đối với hàm lượng dầu thu được

Ở các mức tỉ lệ khác nhau, tỉ lệ 0% khả năng trích ly thấp nhất, trong khi đó, tỉ lệ 0.3% khả năng trích ly cao nhất Việc bổ sung thêm enzyme cellulase làm tăng khả năng trích ly dầu Điều đó được biểu thị bằng đồ thị (Hình 3.3) và bảng 3.3

Enzyme góp phần làm phá vỡ vách tế bào phơi bày các túi dầu bên trong tế bào để dầu dễ dàng khuếch tán vào dung môi

Theo như biểu đồ thì lượng enzyme 0.3% là thích hơp nhất

2. Kết quả khảo sát thời gian thủy phân enzyme cellulase

Theo kết quả phân tích ANOVA cho thấy, hiệu suất trích ly với các tỉ lệ khác nhau là

có sự khác biệt về mặt thống kê với độ tin cậy (P<0.05) và giữa 2 lần lặp là không có sự khác biệt (Phụ lục)

Ở các thời gian khác nhau, 120 phút khả năng trích ly cao nhất Điều đó được biểu thị bằng đồ thị (Hình 3.5) và bảng 3.4

Bảng 3.4: Hàm lượng dầu giữa các thời gian thủy phân enzyme cellulase khác nhau (%)

Kết hợp tỉ lệ enzyme và thời gian thủy phân được biểu thị qua đồ thị (Hình 3.6)

Hình 3.6: Đồ thị kết hợp tỷ lệ enzyme và thời gian thủy phân đối với hàm lượng dầu

thu được

● Kết luận

Trích ly dầu với enzyme cellulose, thông số tối ưu là:

Nồng độ enzyme cellulose: 0.3%

Thời gian thủy phân: 120 phút

4. Khảo sát ảnh hưởng của lò vi sóng

Bảng 3.5: Hàm lượng dầu của thời gian trích ly bằng lò vi sóng

Thời

gian 0 phút 1 phút 2 phút 3 phút 4 phút 5 phút 6 phút 7 phút 8 phút 9 phútNhiệt

Bảng 3.6: Hàm lượng dầu thu được dưới các chế độ khác nhau của lò vi sóng

Chế độ micro grill combi

1

combi 2Nhiệt

Hình 3.7: Hàm lượng dầu qua các chế độ lò vi sóng

Do vi sóng cung cấp một kiểu đun nóng không dùng sự truyền nhiệt thông thường Với kiểu đun nóng bình thường, sức nóng đi từ bề mặt của vật chất lần vào bên trong, còn trong trường hợp sử dụng vi sóng, vi sóng xuyên thấu vật chất

và làm nóng vật chất ngay từ bên trong, dưới tác dụng của vi sóng nước trong tế bào thực vật bị nóng lên áp suất bên trong tăng đột ngột làm các mô chứa tinh dầu

bị vỡ ra Tinh dầu thoát ra bên ngoài dễ dàng và nhanh chóng hơn kiểu nướng bìnhthường, kết quả cho thấy dưới chế độ vi sóng hàm lượng dầu thu được cao nhất 17.46%

Đối với chế độ nướng (grill), sử dụng nhiệt độ thấp 400C, nhiệt độ này chưa đủ đểxảy ra quá trình khuếch tán dầu vào nước đạt hiệu quả Các phân tử dầu vẫn còn bámchắc trong bã không thoát ra được do độ nhớt cao đồng thời nhiệt độ thấp không tạo racác dòng đối lưu đẩy các phân tử dầu ra khỏi bã và nổi lên mặt nước Hiệu suất trích lykhông hiệu quả và lượng dầu trích là không đáng kể

Chế độ Combi 1 và 2 có khoảng nhiệt độ cao gần nhau, lượng dầu trích đượckhoảng 7 – 8%, không đạt hiệu quả như chế độ vi sóng do trong cùng một mức thời gian

cố định, nhiệt độ càng cao thì hiệu suất trích ly càng lớn Vì thế, kết quả trên cho ta kếtluận lựa chọn chế độ vi sóng (micro) với thời gian trích ly là 5 phút sẽ cho hiệu quả thunhận dầu tối ưu

5. Khảo sát ảnh hưởng của lò vi sóng kết hợp với enzyme cellulase

1. Thay đổi nồng độ enzyme cellulase

Qua khảo sát cho thấy, nồng độ 0.2% trích ly được hàm lượng dầu cao nhất Điều đó được biểu thị bằng đồ thị (Hình 3.10) và bảng 3.7

Bảng 3.7: Hàm lượng dầu qua các nồng độ enzyme khác nhau

2. Thay đổi thời gian thủy phân enzyme cellulase

Thời gian thủy phân 120 phút cho hiệu suất thu nhận dầu là tối đa 20.52% với nồng

độ enzyme 0.2% vì thời gian thủy phân enzyme càng dài, enzyme càng có thời gian phá

vỡ cấu trúc vách tế bào thực vật thúc đẩy việc phóng thích các túi dầu ra ngoài và các túidầu kết hợp lại với nhau, trong khi đó protein bị giữ lại trong bùn cùng với chất xơ vàcacbohydrat Tuy nhiên, thời gian thủy phân quá lâu sẽ ảnh hưởng đến hàm lượng dầu do

sự oxy hóa của các acid béo và sự thủy phân dầu làm tổn thất dầu và giảm chất lượng

Thời

% dầu 10.79 12.11 15.02 20.52 17.6 12.83 11.9

Kết luận: dựa vào những lý do trên ta chọn thời gian thủy phân 120 phút, nồng độ

enzyme là 0.2% cho chế độ trích ly bằng vi song (micro)Bảng 3.8: Hàm lượng dầu qua các thời gian thủy enzyme khác nhau

6. Kết quả kiểm tra dầu bí thu được

Bộ Y Tế Việt Nam (1998) (≤ 6)

Như vậy, dầu bí thu được có độ tinh sạch và có khả năng ổn định ở điều kiện môi

Chỉ số peroxit phản ánh mức độ ôi hóa của dầu mỡ, chỉ số này càng thấp thì độ tươi của chất béo càng cao Chỉ số peroxit là 0.64, giá trị này thấp hơn kết quả của ThS Lưu Thị Lệ Thủy và cộng sự (2008), giá trị này thỏa mãn quy định của Bộ Y Tế Việt Nam (1998) (≤ 5)

Chỉ số Iốt cho biết độ chưa no của axit béo có trong mẫu Chỉ số này càng cao chứng

tỏ chất béo càng lỏng và càng dễ bị oxi hóa Chỉ số Iốt là 123.24, giá trị này cao hơn kết quả của ThS Lưu Thị Lệ Thủy và cộng sự (2008)

Chỉ số xà phòng hóa cho biết phân tử lượng trung bình của các axit béo tham gia thành phần của chất béo Chỉ số này càng cao chứng tỏ khối lượng phân tử trung bình axit nhỏ Chỉ số xà phòng hóa là 171.16, giá trị này thấp hơn kết quả của ThS Lưu Thị

Phụ lục 5: Kết quả phân tích ANOVA giữa 3 lần lặp của tỉ lệ hạt: nước đến hiệu suất

Su m

Avera ge

Varia nce

40.9

6.816667

5.683467

40.54

6.756667

6.184067

41.0

Phụ lục 7: Kết quả phân tích ANOVA giữa 3 lần lặp của thời gian đến hiệu suất trích ly.

Phụ lục 9: Kết quả phân tích ANOVA giữa 2 lần lặp của tỉ lệ enzyme đến hiệu suất trích

11.063330.475467

lần 2 6

65.9

Phụ lục 11: Kết quả phân tích ANOVA giữa 2 lần lặp của thời gian thủy phân enzyme

đến hiệu suất trích ly

11.9425

3.002964

ANOVA

Sấy cốc cân sạch trong tủ sấy ở nhiệt độ 1050C đến khối lượng không đổi

Dùng cân phân tích cân xác định khối lượng cốc cân m0 g Cân khoảng 10g mẫu, đem cân

phân tích, ghi nhận khối lượng, khi đó tổng khối lượng cốc và mẫu là m1 g.

Đặt cốc vào tủ sấy đang ở nhiệt độ 1050C Sấy đến khối lượng không đổi cho vào bình hút ẩm Cân cốc mẫu, ghi nhận khối lượng m2 g

Làm nguội trong bình hút ẩm Nung đến khối lượng không đổi Cân m2 g

● Kết quả: Hàm lượng tro tính theo % theo công thức:

● Tiến hành:

Cân khoảng 5g mẫu (m) đã nghiền nhỏ, đồng đều và gói vào giấy lọc Cho gói giấy vào ống chiết

Sấy và cân khối lượng cốc đựng dầu m1.

Lắp dụng cụ bình cầu, cho ete vào bình đến 2/3 thể tích Cho chảy nước lạnh vào ống sinh hàn

Đun từ từ bình cầu, chiết đến khi hoàn toàn hết lipid Thử hết lipid bằng cách lấy vài giọt ete ở ống nhỏ lên mặt giấy lọc không có vết loang thì xem như là hết lipid

Khi ete đã chảy hết xuống bình, lấy gói giấy ra Lấy cốc đựng dầu ra để bay hơi hết ete ở nhiệt độ thường rồi cho vào tủ sấy 1050C trong 90 phút Để nguội trong bình hút ẩm 30 phút, cân xác định khối lượng m2

● Kết quả: Hàm lượng dầu tính theo %:

Thủy phân với acid: Cho vào bình cầu mẫu đã tách béo, thêm 200ml H2SO4 1.5% đã đun sôi Lắp ống sinh hàn vào đun sôi Sau đó giữ nhiệt độ sôi 30 phút, để nguội Lắc đều tránh mẫu bị cacbon hóa Lọc, rửa phần kết tủa cellulose nhiều lần bằng nước cất nóng đến khi nước rửa không còn acid.

Thủy phân với kiềm: Chuyển tiếp vào bình cầu, tráng giấy lọc bằng nước cất đun sôi Tổng lượng nước cất là 100ml, cho 100ml NaOH 2-5% đã đun sôi Lắp ống sinh hàn vào đun sôi Sau đó giữ nhiệt độ sôi 30 phút Lọc trên giấy lọc không tro đã biết khối lượng m3, rữa bã bằng nước cất sôi đến trung tính Để ráo, rửa bằng cồn 960 2 lần, mỗi lần 5ml Cho giấy lọc đó vào chén nung đã sấy và cân Sấy trong tủ sấy 1050C đến khối lượng không đổi Đem hút ẩm và cân m1 Sau đó đem nung ở 5500C đến tro trắng, đem hút ẩm

● Tiến hành:

Vô cơ hóa mẫu: Cân 1g mẫu cho vào bình Kjeldahl với 20ml H2SO4 đậm đặc và khoảng 2g hỗn hợp chất xúc tác Đậy bình bằng phễu nhỏ Để nghiêng bình Kjeldahl 450 trên bếpđiện Đun sôi cho đến khi dung dịch trong suốt có màu xanh lơ của CuSO4, để nguội

● Chưng cất:

Chuẩn bị bình hứng: hút 50ml H2SO4 0.1N cho vào erlen 250ml Cho thêm 3 giọt MR vào erlen Lắp erlen vào dưới ống sinh hàn sao cho đầu ống sinh hàn ngập trong dung dịch

Chuẩn bị dịch chưng cất: Chuyển dung dịch đã vô cơ hóa trong bình Kjeldahl vào bình chưng cất của máy cất đạm, tráng nhiều lần dung dịch phân giải bằng nước cất rồi chuyểnvào bình chưng cất, thêm 5 giọt chỉ thị phenolphthalein 1% Trung hòa dung dịch trong bình chưng cất bằng NaOH 30% cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng Thêm

2ml dung dịch NaOH 30% và khóa phễu lại Cho ít nước cất lên phễu để kiểm tra độ kín.Chưng cất: Cho 800ml nước cất vào bình đun Mở nước của ống sinh hàn Chưng liên tục

40 phút kể từ khi bình sôi Hạ bình hứng Rửa sạch đầu ống sinh hàn bằng nước cất Thử

pH (pH không đổi màu là hoàn tất)

Định lượng H2SO4 dư trong bình hứng bằng dung dịch NaOH 0.1N đến khi dung dịch chuyển sang màu xanh lá mạ

Trong đó:

V1: Số ml H2SO4 0.1N cho vào bình hứng để kết hợp với NH3 (V1 = 50ml)

N1: Nồng độ đương lượng của dung dịch H2SO4 cho vào bình hứng (N1 = 0.1N)

V2: Số ml NaOH 0.1N dùng để chuẩn độ H2SO4 dư

N2: Nồng độ đương lượng dung dịch NaOH dùng để chuẩn độ (N2 = 0.1N)

m: Khối lượng mẫu ban đầu

Hàm lượng Protein = Hàm lượng Nitơ toàn phần * 5.85 (%)

(Theo TCVN 8133-1:2009)

Phụ lục 18: Xác định đường

● Nguyên tắc: Lượng đường có thể được xác định bằng phương pháp thể tích bằng cách sử dụng dung dịch kiềm đồng sulfat, chất này được các loại đường khử thành oxit đồng màu đỏ Quy trình bao gồm việc xác định thể tích của dung dịch đường cần để khử một khối lượng dung dịch Fehling đã biết trước thể tích bằng sử dụng xanh methylen làmchỉ thị Không khí được loại trừ khỏi hỗn hợp phản ứng bằng cách đun chất lỏng sôi trongsuốt quá trình chuẩn độ Những loại đường không khử như là saccarose cần phải được thủy phân thành đường khử trước khi chuẩn độ

● Tiến hành:

Chuẩn bị mẫu: Cân 10g mẫu Xay nhuyễn cho vào 30ml nước cất nóng Lấy dịch chiết đun cách thủy ở 800C trong 15 phút Lắng cạn lấy phần dịch cho vào bình định mức 250ml Tiến hành trích ly 3 lần Cho vào 1ml kaliferocyanua 15%, lắc đều, để yên trong 2-3 phút Thêm 5ml kẽm acetat 30%, khuấy mạnh Tiến hành lọc và rửa cặn bằng nước cất nóng Cho dung dịch vào bình định mức 250ml Trung hòa acid hữu cơ trong mẫu bằng NaOH 10% đến khi pH = 7

Xác định hàm lượng đường: Cho vào erlen 250ml: 10ml feling A, 10ml feling B, 10ml dịch mẫu, 20ml nước cất Đun sôi 3 phút Tiến hành lọc Cho 20ml dung dịch Fe2(SO4)3 vào phần cặn để hòa tan Cu2O Lọc tiếp bằng bình khác, thêm 5ml H2SO4 20% Chuẩn độbằng dung dịch KMnO4 0.1N đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền vững trong 15 giây

● Kết quả: Hàm lượng đường khử tính theo %

X = a∗V dm∗100

1000∗V xd∗G bd %

Trong đó:

a: Số mg đường nghịch chuyển hay đường glucose (Tra bảng)

Gbd: lượng mẫu cân ban đầu, g

Vxd: Thể tích dịch mẫu (Vxd = 10ml)

Vdm: Thể tích KMnO4 0.1N (ml)

(Giáo trình thực hành Hóa sinh thực phẩm – ĐH Công Nghiệp tp.HCM, 2008)

Phụ lục 19: Xác định chỉ số axit trong dầu

● Nguyên tắc: Mẫu thử được hòa tan trong hỗn hợp dung môi thích hợp và các axit

có mặt được chuẩn độ bằng dung dịch kali hoặc natri hydroxit trong etanol hoặc trong metanol

● Tiến hành:

+ Cân khoảng 5g chất béo vào erlen 250ml

+ Hòa tan mẫu bằng 100ml cồn nóng đã trung hòa

+ Nhỏ vào erlen 5 giọt PP 1%

+ Dùng KOH 0.1N chuẩn trực tiếp xuống dung dịch mẫu cho đến khi dung dịch

có màu hồng nhạt bền trong 30 giây thì ngưng

+ Đọc kết quả trên buret VKOH

● Kết quả: Chỉ số axit (WAV) được tính theo công thức sau:

W AV=56.1∗V ∗C

m

Trong đó

C là nồng độ dung dịch chuẩn natri hydroxit đã sử dụng, c = 0.1N

V là thể tích của dung dịch chuẩn natri hydroxit đã sử dụng, tính bằng mililit (ml)

m là khối lượng phần mẫu thử, tính bằng gam (g)

Phụ lục 20: Xác định chỉ số peroxyt trong dầu

● Nguyên tắc: Phần mẫu thử được hòa tan trong isooctan và axit axetic rồi bổ sung

kali iodua Iốt được giải phóng bời các peroxit được xác định bằng chuẩn độ iốt với chất chỉ thị là hồ tinh bột và dung dịch chuẩn natri thiosulfat Điểm kết thúc chuẩn độ được xác định bằng phương pháp chuẩn độ iod.

● Tiến hành:

+ Cân khoảng 2g mẫu thử

+ Thêm 50ml dung dịch axit axetic/isooctane và 0.5ml dung dịch KI bão hòa.+ Đậy bình, lắc trong 1 phút

+ Thêm 100ml nước, 0.5ml dung dịch hồ tinh bột

+ Chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 0.01N đến khi mất màu tím đặc trưng của iod Ghi kết quả

+ Tiến hành với mẫu trắng song song

● Kết quả: Chỉ số peroxit (PV) biểu thị bằng mili đương lượng oxy hoạt hóa trên kilogam, được xác định theo công thức:

PV =(V −V0)∗C∗1000

m milimol/kgTrong đó:

+ V0 là thể tích của dung dịch Na2S2O3 0.01N dùng để chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng mililít

+ V là thể tích của dung dịch Na2S2O3 0.01N dùng để chuẩn độ, tính bằng mililít + C là nồng độ của dung dịch Na2S2O3 0.01N đã sử dụng

+ m là khối lượng của phần mẫu thử, tính bằng gam

Phụ lục 21: Xác định chỉ số iod trong dầu

● Nguyên tắc: Hòa tan phần mẫu thử trong dung môi và cho thêm thuốc thử Wijs Sau một thời gian quy định, bổ sung dung dịch kali iodua và nước, chuẩn độ iốt đãđược giải phóng bằng dung dịch natri thiosulfat

● Tiến hành:

+ Cân khoảng 150mg mẫu thử

+ Thêm 25ml thuốc thử Wijs, lắc mạnh để trong bóng tối 1 giờ