Nghiên cứu quy trình chiết tách dầu từ hạt chè xanh Lâm Đồng

Nội dung nghiên cứu Chuẩn bị và đánh giá chất lượng nguyên liệu Đã hoàn tất Chiết tách dầu từ hạt chè bằng phương pháp trích ly Đã hoàn tất Chiết tách dầu từ hạt chè bằng phương pháp

1

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách dầu từ hạt chè xanh Lâm Đồng

Chủ nhiệm đề tài: ThS Nguyễn Thị Ngọc Yến

Cơ quan chủ trì: Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ

Thời gian thực hiện: từ tháng 12 năm 2012 đến tháng 12 năm 2013

Kinh phí được duyệt: 80.000.000 đồng

Kinh phí đã cấp: theo TB số: 296/2012/HĐ-SKHCN ngày 14 tháng 12 năm 2012

2 Mục tiêu

- Xác định thông số công nghệ trong quy trình chiết tách dầu từ hạt chè xanh

(Camellia sinensis) ở Lâm Đồng

- Xác định chỉ tiêu hóa lý, thành phần acid béo của dầu thành phẩm và so sánh các

chỉ tiêu này với dầu mè thương mại Nakydaco

3 Nội dung nghiên cứu

Chuẩn bị và đánh giá chất lượng nguyên liệu Đã hoàn tất

Chiết tách dầu từ hạt chè bằng phương pháp trích ly Đã hoàn tất

Chiết tách dầu từ hạt chè bằng phương pháp trích ly và ép nguội

có quá trình kết hợp tiền xử lý enzym Viscozyme bột hạt chè

Đã hoàn tất

Tinh sạch dầu, xác định cường độ màu, tỉ trọng, chỉ tiêu hóa lý

dầu tinh sạch và mẫu so sánh là dầu mè nguyên chất Nakydaco

2

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1.1 Sơ lược công nghiệp dầu thực vật tại Việt Nam

Đến nay, ngành công nghiệp dầu thực vật vẫn đang tăng trưởng bởi các sản phẩm của ngành đáp ứng nhu cầu khó tiết giảm trong đời sống hàng ngày Thứ nhất, mức tiêu thụ bình quân đầu người của Việt Nam hiện vẫn ở mức thấp (Theo ước tính của IPSI, mức tiêu thụ dầu thực vật trên đầu người của Việt Nam trong những năm gần đây chỉ đạt khoảng 7,3 – 8,3kg/người, thấp hơn nhiều so với mức khuyến nghị của Tổ chức Y tế thế giới WHO là 13,5kg/người/năm) Thứ hai, xu hướng sử dụng dầu thực vật thay thế mỡ động vật đang rất được người tiêu dùng quan tâm [Tổng cục thống kê năm 2012]

Những loại cây trồng lấy dầu chủ yếu là cọ dầu, dừa, đậu nành, cải dầu, hạt bông vải, đậu phộng, hướng dương, Công nghiệp dầu thực vật Việt Nam chủ yếu sử dụng nguồn nguyên liệu nhập khẩu như dầu cọ, dầu đậu nành; nguồn trong nước chủ yếu là dầu mè, dầu phộng, dầu cám gạo và nguồn nguyên liệu này chiếm tỉ lệ khá thấp trên thị trường dầu Việt Nam, phần lớn các công ty dầu thực vật đã nhập khẩu dầu thô

từ các nước về tinh sạch để đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nước, như dầu cọ nhập từ Indonesia, Malaysia, Campuchia và Mỹ; dầu đậu nành nhập từ Argentina, Malaysia, Thailand, Brazil và Hàn Quốc [Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, 2012]

Mặc dù chưa có số liệu thống kê về sản lượng hạt chè xanh nhưng hạt chè xanh thì rất sẵn có từ những nông trường trồng chè lớn trong cả nước Vì vậy cây chè xanh không thuộc nhóm cây lấy dầu nhưng hạt chè lại là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho ngành sản xuất dầu đáng được quan tâm nghiên cứu triển để triển khai ứng dụng ở Việt Nam

I

TÓM TẮT

Với mỗi phương pháp tách thu nhận dầu khác nhau thì hiệu suất thu hồi dầu khác nhau Đối với quy trình tách chiết dầu bằng phương pháp trích ly dung môi, hàm lượng dầu hạt chè sau tinh sạch là 23,85% với hiệu suất đạt 83,25%, đối với quy trình tách chiết dầu bằng phương pháp trích ly dung môi kết hợp tiền xử lý enzym Viscozym bột nghiền 35,35% với hiệu suất đạt 87,39%, đối với quy trình tách chiết dầu bằng phương pháp ép nguội trên máy ép thủy lực 15,76% với hiệu suất đạt 55,01%, đối với quy trình tách chiết dầu bằng phương pháp ép nguội kết hợp tiền xử lý enzym Viscozym bột nghiền 27,80% với hiệu suất đạt 68,73% Tổng hàm lượng acid béo bão hòa trong dầu hạt chè 16,03-16,72% thấp hơn so với dầu

mè Nakydaco (19,55%) Tổng hàm lượng acid béo chưa bão hòa trong dầu hạt chè 83,03-83,81% tương đương với mẫu dầu mè thương mại Nakydaco (83,35%) Tổng acid béo chưa bão hòa đơn chủ yếu là oleic acid trong dầu hạt chè 70,38 – 75,66% cao hơn so với mẫu dầu mè Nakydaco (40,79%) Tổng acid béo chưa bão hòa đa chủ yếu là linoleic acid trong dầu hạt chè 8,03 – 12,65% thấp hơn so với mẫu dầu

mè Nakydaco (29,56%) Sau 3 tháng bảo quản, sự thay đổi chỉ số peroxyt giữa các mẫu dầu hạt chè trong nghiên cứu ít hơn và chậm hơn (ép nguội 7,07 meq/kg, trích

ly bằng dung môi 7,25 meq/kg, ép nguội kết hợp xử lý enzym Viscozym 7,34 meq/kg, trích ly bằng dung môi kết hợp xử lý enzym 7,89 meq/kg) so với dầu mè Nakydaco (11,19 meq/kg); khả năng chống oxy hóa các mẫu dầu hạt chè (IC50: 48,93 – 58,16 mg/ml) cao hơn mẫu dầu mè Nakydaco (IC50: 71,20 mg/ml)

II

SUMMARY

Oil recovery depended on various extracted methods For the extraction method using hexane solvent, oil content in green tea seed is about 23,85%, the recovery 83,25%, for Viscozyme – assisted hexan solvent extraction method, oil content in green tea seed is 35,35%, recorvery 87,39% Cold press method, oil content in green tea seed is 15,76%, recorvery 55,01%, for Viscozyme – assisted cold press method, oil content in green tea seed is 27,80%, recorvery 68,73% Saturated fatty acid content in green tea seed oil 16,03-16,72% lower than the Nakydaco sesame oil ((19,55%) Unsaturated fatty acid content in green tea seed oil 83,03-83,81% the same the Nakydaco sesame oil (83,35%) Monounsaturated fatty acid content (mainly oleic acid) in green tea seed oil 70,38–75,66% higher than the Nakydaco sesame oil (40,79%) Polyunsaturated fatty acid content (mainly linoleic acid) in green tea seed oil 8,03 – 12,65% higher than the Nakydaco sesame oil (29,56%) After three months preservation, peroxyt value of green tea seed oil (cold press oil 7,07 meq/kg, sovent extracted oil 7,25 meq/kg, Viscozyme – assisted cold press oil 7,34 meq/kg, Viscozyme–assisted hexan solvent extracted oil 7,89 meq/kg) increased lower than the Nakydaco sesame oil (11,19 meq/kg); antioxidant activity of green tea seed oil (IC50: 48,93 – 58,16 mg/ml) higher (IC50: 71,20 mg/ml)

III

MỤC LỤC

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1.1 Sơ lược công nghiệp dầu thực vật tại Việt Nam 2

1.3 Cây chè và hạt chè xanh (Camellia sinensis) 12

CHƯƠNG II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

2.2.1 Nội dung 1: Chuẩn bị và đánh giá chất lượng nguyên liệu 20 2.2.2 Nội dung 2: Chiết tách dầu hạt chè bằng phương pháp trích ly

2.2.7 Nội dung 7: Xác định thành phần acid béo dầu thành phẩm và

dầu mè nguyên chất Nakydaco

40

2.2.8 Nội dung 8: Xác định khả năng chống oxy hóa của dầu 40

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Nội dung 1: Chuẩn bị và đánh giá chất lượng nguyên liệu 42 3.2 Nội dung 2: Kết quả khảo sát chiết tách dầu hạt chè bằng phương

IV

3.4 Nội dung 4: Kết quả chiết tách dầu bằng phương pháp trích ly

dung môi và ép nguội kết hợp tiền xử lý enzym Vicozyme bột

3.8 Nội dung 8: Kết quả khảo sát sự thay đổi chỉ số peroxyt và khả

năng chống oxy hóa của dầu theo thời gian bảo quản

1 Kết quả thử nghiệm phân tích thành phần các acid béo trong các

mẫu dầu hạt chè và dầu mè Nakydaco

79

2 Kết quả xử lý thống kê trên phân mềm Statgraphic 3.0 89

3 Tiêu chuẩn dầu oliu tinh khiết (Codex standard 33) 107

IC50 half maximal inhibitory concentration

VI

DANH SÁCH BẢNG

1.1 Thành phẩn polysaccharide thành tế bào một số nguyên liệu chứa

1.2 Một số nguyên liệu được xử lý enzym trước khi trích ly dầu 10 3.1 Tỷ lệ nhân so với vỏ sành và vỏ quả hạt chè Lâm Đồng 42 3.2 Một số chỉ tiêu hoá lý hoá sinh và cảm quan hạt chè Lâm đồng 43 3.3 Hàm lượng dầu thô thu được từ ba loại dung môi khác nhau 44

3.4 Hàm lượng dầu thô thu được từ những điểm thời gian khác nhau

3.5 Hàm lượng dầu thô thu được từ bột nghiền có kích thước khác

nhau bằng phương pháp trích ly dung môi n-hexan 46

3.6 Hàm lượng dầu thô thu được từ tỷ lệ nguyên liệu : dung môi

khác nhau bằng phương pháp trích ly dung môi n-hexan 47

3.7 Hàm lượng dầu thô thu được từ bột nghiền có độ ẩm khác nhau

3.8 Hàm lượng dầu thô thu được từ bột nghiền có kích thước khác

3.9 Hàm lượng dầu thô thu được ở các áp lực ép khác nhau bằng

3.10 Hàm lượng dầu thô thu được ở những thời gian khác nhau bằng

3.11 Hàm lượng dầu thô thu được từ phương pháp trích ly và ép nguội

3.12 Hàm lượng dầu thô thu được từ phương pháp trích ly và ép nguội

kết hợp tiền xử lý enzym ở nhiệt độ khác nhau 55

3.13 Hàm lượng dầu thô thu được từ phương pháp trích ly và ép nguội

3.14 Hàm lượng dầu thô thu được từ phương pháp trích ly và ép

nguội kết hợp tiền xử lý enzym ở thời gian khác nhau 57

VII

3.15 Hàm lượng dầu thô thu được từ phương pháp trích ly và ép nguội

kết hợp tiền xử lý enzym ở nồng độ khác nhau 58

3.16 Hàm lượng dầu thô và tỷ lệ thu hồi dầu thô từ các quy trình chiết

3.19 Chỉ số hóa lý hóa sinh dầu hạt chè tinh sạch thu nhận được từ các

3.20 Sự thay đổi màu sắc các mẫu dầu trong không gian màu Hunter

3.21 Thành phần acid béo dầu thành phẩn từ các quy trình tách chiết

3.22 Chỉ số peroxyt các mẫu dầu nghiên cứu và dầu mè Nakydaco

3.23 Sự thay đổi khả năng chống oxy hóa các dầu theo thời gian 70

VIII

DANH SÁCH HÌNH

1.1 Cấu trúc hạt có dầu (Rosenthal và cộng sự, 1996) 3

1.2 Cấu trúc thành tế bào của hạt có dầu ( Keegstra và cộng sự,

1.4 Phân bổ địa lý các tỉnh trồng chè trên bản đồ Việt Nam 12 1.5 Mô phỏng quá trình hình thành nụ, ra hoa, kết quả tạo hạt chè 14

2.1 Sơ đồ nghiên cứu chiết tách dầu bằng phương pháp trích ly

2.2 Sơ đồ nghiên cứu chiết tách dầu bằng phương pháp ép nguội 26

2.3

Sơ đồ nghiên cứu chiết tách dầu bằng phương pháp trích ly

dung môi và ép nguội kết hợp tiển xử lý enzym Vicozyme bột

hạt nghiền

30

3.1 Tỷ lệ vỏ quả : vỏ sành : nhân từ quả chè xanh Lâm Đồng 42 3.2 Tỷ lệ nhân hạt : vỏ sành từ quả chè xanh Lâm Đồng 43

3.3 Ảnh hưởng loại dung môi đến hàm lượng dầu thô thu được

3.4 Ảnh hưởng thời gian trích ly của dung môi n-hexan đến hàm

3.5 Ảnh hưởng kích thước hạt bột nghiền đến hàm lượng dầu thô

thu được phương pháp trích ly bằng dung môi n-hexan 46

3.6 Ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu : dung môi đến hàm lượng dầu thô

thu được phương pháp trích ly bằng dung môi n-hexan 48 3.7 Ảnh hưởng độ ẩm bột nghiền đến hàm lượng dầu thô thu được 49

IX

bằng phương pháp ép nguội

3.8 Ảnh hưởng kích thước hạt bột nghiền đến hàm lượng dầu thô

3.9 Ảnh hưởng áp suất ép đến hàm lượng dầu thô thu được bằng

3.12 Ảnh hưởng nhiệt độ xử lý enzym đến hàm lượng dầu thô thu

được bằng phương pháp trích ly và ép nguội 55

3.13 Ảnh hưởng độ ẩm xử lý enzym đến hàm lượng dầu thô thu

được bằng phương pháp trích ly và ép nguội 56

3.14 Ảnh hưởng thời gian xử lý enzym đến hàm lượng dầu thô thu

được bằng phương pháp trích ly và ép nguội 57

3.15 Ảnh hưởng nồng độ xử lý enzym đến hàm lượng dầu thô thu

được bằng phương pháp trích ly và ép nguội 58

3.16 So sánh hiệu suất thu hồi dầu thô thu nhận từ các quy trình

3.17 So sánh hàm lượng acid béo dầu hạt chè thành phần từ các quy

trình tách chiết khác nhau và dầu mè nguyên chất Nakydaco 67 3.18 Sự thay đổi chỉ số peroxyt các loại dầu theo thởi gian bảo quản 69 3.19 Sự thay đổi giá trị IC50 các loại dầu theo thời gian 71

3

1.2 Các phương pháp chiết tách dầu

1.2.1 Cấu trúc hạt có dầu

Hình 1.1 Cấu trúc hạt có dầu (Rosenthal và cộng sự, 1996)

Hình 1.2 Cấu trúc thành tế bào của hạt có dầu (Keegstra và cộng sự, 1973)

4

Đặc tính của các tế bào 2 lá mầm ở các loại hạt có dầu là tồn tại các bào quan nội bào riêng biệt được gọi là các túi dầu và các hạt protein

Hạt protein (aleurone) chiếm khoảng 60 – 70% tổng protein có trong hạt Kích

thước hạt phụ thuộc vào từng loại nguyên liệu

Các túi dầu (spherosome hay oleosome) là nơi chứa lipid dự trữ, đường kính của

các túi dầu dao động trong khoảng 1- 2 μm Quan sát trên kính hiển vi điện tử quét, các túi dầu được treo trên mạng lưới nội chất chứa protein Khoảng không gian giữa các túi dầu trong tế bào 2 lá mầm được làm đầy bởi các hạt protein và mạng lưới tế bào chất

Lớp vách bao quanh tế bào gồm cellulose, hemicellulose, lignin và pectin Trong công nghệ chiết tách dầu, hạt có dầu được nghiền nhỏ làm vách tế bào bị đứt gãy, dưới tác dụng của dung môi hay lực ép, dầu bên trong tế bào được thoát ra ngoài

Bảng 1.1: Thành phần polysaccharide thành tế bào một số nguyên liệu chứa dầu

Thành phần

polysaccharide

Hạt nho a (%)

Hạt ngô a (%)

Dừa a (%)

Đậu tương b (%)

5

1.2.2 Chiết tách dầu bằng phương pháp ép

Khởi đầu của quá trình chiết tách dầu được tiến hành bằng phương pháp thủ công

sử dụng hơi nước, gián đoạn Đến năm 1092, quá trình chiết tách dầu liên tục bằng thiết bị ép trục vít đã được Anderson phát minh và đưa vào ứng dụng Cơ chế ép tách dầu bằng máy ép trục vít dựa trên thiết kế thể tích giảm dần của vít trong lòng ống, dầu được giải phóng ra khỏi bột nghiền do sự tạo thành áp lực trong máy ép, do sự nén nguyên liệu và sức phản kháng của nguyên liệu Cơ chế này được ứng dụng phổ biến cho quá trình chiết tách dầu của hầu hết nguyên liệu Sự thay đổi áp lực lớn hay nhỏ phụ thuộc vào cấu tạo lòng ép, trục vít và đặc tính cơ ủa bột ép Hiệu suất thu hồi dầu phụ thuộc một số yếu tố sau:

- Mức độ nghiền hạt: kích thước hạt bột không đồng nhất, lượng ẩm phân phối

không đồng đều ở toàn khối bột; kích thước hạt bột lớn, đường đi của dầu dài, dầu khó thoát ra bề mặt hạt bột nghiền dẫn đến hiệu suất chiết tách dầu giảm

- Số lượng vỏ lẫn trong khối bột nghiền: vỏ có thành phần chủ yếu là cellulose

khả năng hút dầu cao làm giảm hiệu suất chiết tách

- Mức độ làm ẩm và nhiệt độ chưng sấy (đối với phương pháp ép nóng): Nếu bột

quá khô, khi ép bột rời rạc, dầu không thoát ra được Nếu bột quá nhão, dầu được giữ lại trong các khe vách tế bào, các tế bào lại liên kết chặt chẽ với nhau làm tắc các đường thoát dầu Ngoài ra, cấu tạo thiết bị cũng ảnh hưởng đến hiệu suất chiết tách dầu

Tùy thuộc vào tính chất nguyên liệu, việc chiết tách dầu được thực hiện theo 2 giai đoạn (ép sơ bộ trước khi ép kiệt hay trích ly) hoặc ép trực tiếp (1 giai đoạn)

- Ép sơ bộ: sử dụng thiết bị ép dầu có áp suất tạo thành thấp, lượng dầu còn sót lại trong bánh dầu khoảng 15-25% Lượng dầu còn lại được chiết tách bằng biện pháp trích ly hay phương pháp ép kiệt

- Ép trực tiếp: máy ép được thiết kế với áp suất tạo thành trong lòng ép cao hơn, dầu được chiết tách ra khỏi nguyên liệu với hiệu suất cao, lượng dầu còn lại trong

1.2.3 Chiết tách dầu bằng phương pháp trích ly

Trích ly dầu được thực hiện dựa trên đặc tính hòa tan tốt của dầu thực vật trong các dung môi hữu cơ không cực như xăng, hexan, diethyl ether, chủ yếu là hexan Việc chuyển dầu từ nguyên liệu vào pha lỏng của dung môi là một quá trình truyền khối, dựa vào sự chênh lệch nồng độ đầu trong nguyên liệu và dòng chảy bên ngoài Việc chuyển dầu từ nguyên liệu vào dung môi được thực hiện nhờ vào quá trình khuếch tán phân tử (chuyển dầu từ nội tâm nguyên liệu vào dung môi) và khuếch tán đối lưu (chuyển dầu từ bề mặt nguyên liệu vào dung môi) Vận tốc và độ kiệt dầu khi trích ly phụ thuộc và các yếu tố sau:

- Nhiệt độ trích ly: dưới tác động của nhiệt độ tăng, các phân tử dung môi và dầu

xảy ra sự chuyển động hỗn loạn làm tăng vận tốc chuyển dầu từ nguyên liệu vào dung môi, nhờ đó quá trình trích ly đạt hiệu quả cao

- Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào: đây là một trong các yếu tố cơ bản thúc đẩy

nhanh quá trình trích ly Việc phá vỡ tối đa cấu trúc tế bào nguyên liệu chứa dầu tạo điều kiện cho sự tiếp xúc triệt để dung môi với dầu

- Độ ẩm nguyên liệu trích ly: Khi tăng độ ẩm sẽ làm chậm quá trình khuếch tán,

bột quá ẩm sẽ tăng sự kết dính các hạt bột nguyên liệu, làm tắc đường thoát dầu, giảm tốc độ trích ly Độ ẩm thích hợp cho quá trình trích ly khoảng 8% Ẩm sẽ tương tác với protein và các chất ưa nước khác, ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên trong nguyên liệu làm chậm quá trình khuếch tán phân tử và đối lưu

7

- Kích thước và hình dạng hạt: Kích thước và hình dạng hạt ảnh hưởng đến vận

tốc chuyển động của dung môi qua lớp nguyên liệu Nguyên liệu trích ly bền, không bị

vỡ vụn, trong quá trình trích ly sẽ tạo các hạt mịn lắng đọng trên những phần nguyên liệu chưa bị phá vỡ cấu trúc, làm tắt các ống mao dẫn, dung môi sẽ lưu thông trên toàn

bề mặt lớp nguyên liệu Mặt khác, các hạt mịn này sẽ bị dòng dung môi cuốn vào mixen, làm cho mixen ra khỏi thiết bị có nhiều thành phần phân tán, gây phức tạp cho quá trình làm sạch mixen

- Vận tốc chuyển động của dung môi: Tăng vận tốc chuyển động của dung môi

tức làm tăng nồng độ mixen, tăng tốc độ khuếch tán, rút ngắn thời gian trích ly Tuy nhiên, nồng độ mixen thu được loãng, hao tốn nhiều dung môi

- Tỷ lệ dung môi và nguyên liệu: Lượng nguyên liệu trích ly tỷ lệ thuận với lượng

dung môi, tùy thuộc vào đặc tính hòa tan dầu của từng loại dung môi Tỷ lệ phù hợp xúc tiến nhanh quá trình trích ly, tách kiệt dầu trong nguyên liệu, giảm thấp hàm lượng dầu trong bã

1.2.4 Chiết tách dầu bằng phương pháp trích ly hoặc ép kết hợp tiền xử lý enzym bột hạt nghiền

Enzym là một loại protein sinh học được sinh vật sống tổng hợp nên và tham gia vào các phản ứng sinh học Chiết tách dầu bằng phương pháp ép hoặc trích ly kết hợp tiền xử lý enzym được xem là một kỹ thuật mới trong công nghiệp chiết tách dầu Trong phương pháp chiết tách dầu kết hợp tiền xử lý enzym, người ta thường sử dụng

các enzym cellulasse, hemicellulase hay pectinase, … nhằm phá vỡ cấu trúc của vách

tế bào làm tăng hiệu suất tách chiết dầu (Robert J Whitehurst Barry A Law, 2002)

1.2.4.1 Một số kết quả nghiên cứu chiết tách dầu bằng phương kết hợp tiền xử lý enzym bột hạt nghiền

Năm 1975, Lanzani và cộng sự đã nghiên cứu sử dụng các enzym thủy phân trong công nghệ chiết xuất dầu hạt hướng dương bằng nước, kết quả là hiệu suất thu nhận dầu từ 30% đối với mẩu không xử dụng enzym thủy phân tăng lên 44% đối với mẫu sử dụng enzym cellulase, 52% đối với mẫu sử dụng enzym cellulase và alpha

8

1,4 galacturonide glicano- hydrolase (Ultrazym)

Năm 1990, Cheah và cộng sự đã sử dụng enzym pectinnase xử lý thịt quả cọ trong công nghệ chiết tách dầu bằng phương pháp ép thủy lực, hiệu suất thu nhận dầu tăng từ 91,1% đối với mẫu không xử lý enzym tăng lên 97,7% đối với mẫu có xử lý enzym

Năm 1990, Sosulski và cộng sự đã nghiên cứu tiền xử bột hạt canola trước khi ép bằng phương pháp ép nguội, kết quả là thời gian ép giảm, hiệu suất thu nhận dầu tăng

từ 75% lên 92%, hàm lượng dầu dư trong bánh dầu giảm xuống còn 6,2%

Năm 1990, Barrios và cộng sự đã nghiên cứu kết hợp các enzym pectinase với các enzym khác polygalacturonase, α amylase và protease trong công nghệ chiết xuất dầu dừa bằng nước, kết quả là hiệu suất thu nhận dầu đạt từ 80% đối với mẫu xử lý enzym pectinnase và alpha-amylase, 89,3% đối với mẫu xử lý enzym pectinnase, alpha-amylase và protease, 93,9% đối với mẫu xử lý enzym pectinae, beta-glucanase, amylase và protease Trong khi chiết xuất bằng nước không qua xử lý enzym thì hiệu suất thu hồi chỉ đạt 12%

Năm 1991, Yoon và cộng sự đã nghiên cứu sử dụng protease trong chiết xuất dầu đậu nành làm tăng hiệu suất thu nhận dầu từ 62% lên 86% và hiệu suất thu nhận protein tăng từ 62% lên 89%

Năm 1992, Deng và cộng sự đã nghiên cứu sử dụng các enzym thủy phân trong công nghệ chiết tách dầu dầu hạt nho bằng nước, hiệu suất tăng từ 63,9% đối với mẫu không sử dụng enzym lên 71,4% đối với mẫu xử lý enzym pectinnase, 71,3% đối với mẫu sử lý hỗn hợp enzym carbohydrase (Viscozym), 80,2% đối với mẫu sử lý hỗn hợp enzyme pectinnase và cellulase

Năm 1993, Bocevska và cộng sự thử nghiệm dùng enzym thương mại

carbohydrase (chủ yếu là cellulase) từ chủng Trichoderma reesei để chiết tách dầu từ

hạt bắp bằng phương pháp ướt cho thấy cho hiệu quả rất cao, đạt 84,7%

Năm 1993, Sosulski và cộng sự đã nghiên cứu sử dụng enzym carbohydrate trong công nghệ chiết tách dầu bằng phương pháp ép nguội trên máy ép trục vít

Năm 2003, Beatriz P.M và cộng sự đã nghiên cứu kết hợp xử lý nguyên liệu với enzym (Celluclast, Termamyl, Viscozyme, Neutrase và Protease) để đánh giá hiệu suất thu nhận dầu và protein từ cơm dừa Các thí nghiệm lần lượt được thực hiện nhằm lựa chọn loại enzym phù hợp, nồng độ enzym và thời gian ủ Để xác định ảnh hưởng của yếu tố pH và tỷ lệ nước/cơ chất, nhóm tác giả sử dụng phương pháp đáp ứng bề mặt để tối ưu hóa Kết quả pH là thông số ĩa quan trọng nhất tới hiệu suất thu nhận dầu và protein Xử ằng enzym Viscozyme L nồng độ 0,6% (w/w) và Neutrase 1,5

MG nồng độ 0,3% (w/w), tổng thời gian thủy phân là 60 phút, tỷ lệ cơ chất/nước = 1/6, pH khoảng 7 cho hiệu suất thu nhận dầu và protein cao nhất, đạt 83%

Năm 2007, M C Kashyap và cộng sự, nghiên cứu sử dụng enzym để thủy phân đậu nành trước khi trích ly dầu bằng dung môi hexan Phương pháp này không những làm tăng hiệu suất chiết tách dầu mà còn có tác dụng rút ngắn thời gian trích ly

Năm 2008, Hilaire Macaire Womeni và cộng sự nghiên cứu thu nhận dầu từ nhân hạt Irvingia gabonensis bằng phương pháp enzym trong môi trường nước Bột hạt nghiền được xử ới các enzym Alcalase, Pectinex và Viscozyme Kết quả là phương pháp chiết xuất bằng nước cho hiệu suất thu nhận dầu khoảng 27,4%; khi xử

lý với enzym thì hiệu suất thu nhận dầu tăng, như enzym Alcalase (35,0%); Pectinex

(42,2%) và Viscozyme (68%)

- Chủng loại enzym: các enzym khác nhau sẽ có vai trò khác nhau trong việc thuỷ phân cấu trúc nguyên liệu

- Sự kết hợp của các enzym sẽ cải thiện đáng kể hiệu suất chiết tách dầu hơn khi

Bảng 1.2 Một số nguyên liệu được xử lý enzym trước khi trích ly dầu

Cơm dừa

Pectinase (Clarex) + alpha-amylase (Tanase) +

Pectinase (Irgazyme) + alpha-amylase (Tanase) +

Pectinase (Petcimex) + pectinase (Clarex) + alphaamylase

(Tanase) + protease (HT-proteolytic)

Pectinase (Clearzyme) + pectinase (Clarex) +

Pectinase (Rohapec) + alpha-amylase (Tanase) +

Beta-Glucanase (brew-n-zyme) + pectinase Clarex) +

Protease (pepsin-Merck) + alpha I,4 galacturonide

(1975) Cellulase (CGA) + alpha 1,4 galacturonide glicano-

(1975) Protease (pepsin-Merck) + cellulase (CGA) + alpha

Lanzani (1975)

Hạt hướng

dương

Cellulase (CGA) + alpha I,4 galacturonide

Hạt nho

Hạt đậu nành

Chi chè Camellia (Thea)

Loài Camellia (Thea) sinensis

Tên khoa học Camellia sinensis (L)

Cây chè xanh (Camellia sinensis) được trồng rải rác ở hầu hết các tỉnh trung du

và miền núi của Việt Nam

Điều kiện khí hậu đất đai của

nước ta rất thuận lợi cho việc sinh

trưởng phát triển của cây chè nên

cây chè được trồng trọt rải rác ở

hầu hết các tỉnh trung du và miền

núi, nhưng tập trung ở một số vùng

chính như sau:

- Vùng Tây Bắc gồm các tỉnh

Sơn La, Lai Châu, Điện Biên Độ

cao khoảng 500 mét so với mặt

nước biển Tổng diện tích hơn

17.200 ha

- Vùng chè Việt Bắc

gồm các tỉnh Hà Giang, Yên Bái,

Tuyên Quang, Lào Cai, Bắc Cạn,

Cao Bằng Tổng diện tích hơn

41.000 ha

Hình 1.3 Hoa, quả, cành chè

Hình 1.4 Phân bố địa lý các tỉnh trồng chè trên bản đồ Việt Nam

Thu hoạch chính của cây chè hiện nay chủ yếu là lá chè, lá chè được chế biến thành sản phẩm thương mại như chè xanh, chè đen, chè đỏ, chè vàng, …chúng vừa là dòng thức uống có giá trị vừa là mặt hàng mang lại kim ngạch xuất khẩu rất cao Bên cạnh đó, một bộ phận khác của cây chè cũng rất có giá trị mà, đó là hạt chè

hoa, thụ phấn tạo quả chè

Quả chè là loại nang có 1- 4 hạt, thường là 2, 3 hạt có khi là 1 hạt Các hạt trong cùng một quả có thể có kích thước khác nhau Hình tròn, tam giác hay vuông tùy

14

số lượng hạt bên trong, vỏ quả màu xanh, khi chín chuyển sang màu nâu rồi nức ra Hạt chè có vỏ sành rất cứng, màu phớt đỏ khi hạt non và nâu đen khi hạt chín, bên trong là một vỏ lụa mỏng, màu vàng nâu, có nhiều gân làm nhiệm vụ vận chuyển nước và chất dinh dưỡng để nuôi hạt bên trong Hạt chè không có nội nhũ Lá mầm của hạt chè rất phát triển chiếm 3,4 trọng lượng của hạt Phần lớn các chất dinh dưỡng dự trữ cần thiết cho hạt nảy mầm đều dự trữ trong lá mầm

Đối với các giống chè Trung Quốc trồng tại Iran, năng suất thu hoạch hạt chè đạt khoảng 975 – 1300 kg hạt chè/ ha mỗi năm (Singh, 1998)

Hình 1.6 Hoa, quả, hạt chè C sinensis

Hình 1.5 Mô phỏng quá trình hình thành nụ, ra hoa, kết quả tạo hạt chè

15

1.3.3 Một số kết quả nghiên cứu về dầu hạt chè trong và ngoài nước

1.3.3.1 Kết quả nghiên cứu chiết tách dầu hạt chè

Năm 2006, 2007, Lee và cộng sự đã nghiên cứu thu nhận dầu từ hạt chè

C.sinensis bằng phương pháp ép Đầu tiên, hạt chè được sấy 120oC, 20 phút và sau đó

ép bằng máy ép trục vít

Năm 2007, Yang-Lin và cộng sự; 1009, Aijun và cộng sự đã nghiên cứu trích ly

dầu hạt chè C oleiferavới thời gian trích ly 16 phút, nhiệt độ trích ly 40oC, các dung môi khảo sát là nước, methyl alcohol, ligraine Kết quả khảo sát: tỷ lệ nước/ nguyên liệu là 0.9/1; tỷ lệ methyl alcohol/ nguyên liệu là 5/1; tỷ lệ ligarine nguyên liệu là 5/1 Năm 2008, Fazel và cộng sự; 2010, Zarringhalami và cộng sự đã nghiên cứu trích ly hỗn hợp dung môi bằng phương pháp khuấy từ Hạt chè được sấy 103oC, nghiền hạt với kích thước 40 mesh, thời gian khuấy từ 4 giờ, nhiệt độ trích ly của petroleum 40 – 60oC, hỗn hợp n – hexane, petroleum, benzen 50 – 70oC Hỗn hợp sau trích ly được được ly tâm 2500 vòng/phút và lọc bằng vải lọc mịn

Năm 2008, Rajaei và cộng sự; năm 2009, Aijun và cộng sự đã nghiên cứu chiết tách dầu hạt chè bằng phương pháp trích ly dung môi kết hợp kỹ thuật siêu âm với nhiệt độ trích ly 40oC, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu là 6/1, thời gian trích ly 30 phút,

công suất siêu âm 300W, hiệu suất dầu thu được từ hạt C oleifera là 45,23% và từ hạt

C.Sinensis là 21%

Năm 2005, 2008, Rajaei và cộng sự đã nghiên cứu chiết tách dầu bằng phương pháp siêu tới hạn trong hệ thống MPS/225 Suprex (Pittsburgh, PA, USA) Cân chính xác 2,0g bột hạt chè (mesh 40) trộn cùng với một một lượng bột thủy tinh thích hợp và cho vào ống trích ly (10 ml) và sau đó bịt 2 đầu bằng giấy lọc Dầu được thu nhận nhờ

bộ phận restrictor Durflow Dầu được thu nhận trong 3 – 4 ml hexan Restrictor được làm nóng đến 400C nhằm ngăn ngừa sự đóng băng Vận tốc dòng CO2 siêu tới hạn bị nén qua restrictor khoảng 1,0 0,1 ml/phút CO2 siêu tới hạn (SC-CO2) là loại dung môi phù hợp để trích ly các hợp chất không phân cực và ít phân cực Vì vậy đây là dung môi được sử dụng để trích ly dầu béo mà không xảy ra quá trình đồng trích ly

16

các hợp chất phân cực khác Nó có thể dùng để trích ly các triglyceride mà không xảy

ra sự đồng trích ly với phospholipid (thường hiện diện ở các hạt có dầu) Tuy nhiên, để trích ly các hợp chất phân cực như các phospholipid, trong một số trường hợp sử dụng các chất biến đổi hay đồng dung môi Mặc dù có nhiều chất biến đổi có tiềm năng sử dụng thì ethanol là chất được sử dụng phổ biến nhất để bổ sung vào chất lỏng CO2 siêu tới hạn. Chất lỏng CO2 siêu tới hạn có biến đổi có thể giúp trích ly các hợp chất có tính chống oxy hóa phân cực trong hạt chè Tùy vào mục đích là hiệu suất trích ly dầu hay hoạt tính chống oxy hóa mà sử dụng phương pháp trích ly bằng CO2 siêu tới hạn hày chất lỏng CO2 siêu tới hạn có biến đổi Màu của dầu hạt chè được trích ly bằng CO2siêu tới hạn tương đối nhạt Chất lượng của của dầu hạt chè được trích ly bằng CO2siêu tới hạn ở mức độ II trong GB11765 và không có chứa saponin (Haiyan và cộng

sự, 2001) Điều này cho thấy trích ly dầu hạt chè bằng phương pháp SC-CO2 là một

phương pháp tốt Hiệu suất trích ly dầu hạt chè C sinensis bằng kỹ thuật trích ly bằng

chất lỏng siêu tới hạn (SFE) là 31,6% cao hơn các phương pháp khác Hiệu suất trích

ly của Soxhlet, siêu âm và phương pháp B-I 5 theo chuẩn DGF (Deutsche Gesellschaft fur Fettwissenschaft) là 30,3; 21,0 và 23,3% (Rajaei và cộng sự, 2005, 2008)

1.3.3.2 Kết quả nghiên cứu thành phần dầu hạt chè

Từ những năm 1948, Bakhơtaze đã xác định được một số thành phần cơ bản tương đối trong hạt chè như lipid 22,9%, anbumin 8,5%, glucid 32,5%, xenlulose 3,8%, saponin 9,1%, khoáng 3,3% Cũng theo Bakhơtaze, tùy theo giống và điều kiện sinh trưởng mà đặc tính của hạt chè ở mỗi giống, mỗi vùng miền có sự khác nhau, ví dụ: trọng lượng 1000 hạt giống chè Nhật Bản: 1.100g; giống chè Trung Quốc: 1.250g; giống lai Trung An: 1.400g; giống chè Ấn Độ: 1.700g; và giống Trung du Việt Nam: 2.000g; hàm lượng dầu hạt chè Ấn Độ: 43 - 45%, Trung Quốc:

30 - 35%, Nhật Bản: 24 - 26%, Gruzia: 36%

Năm 2004, Sahari và cộng sự đã xác định trong dầu hạt chè C.sinensis thì hàm

hàm lượng oleic acid chiếm 56%, hàm lượng linoleic acid chiếm 22% và hàm lượng linolenic acid chiếm 0.3% Năm 2005, Rajaei và cộng sự xác định được hàm lượng acid oleic chiếm hơn 50% so với tổng hàm lượng các acid béo chính yếu trong dầu

17

hạt chè C.sinensis, hàm lượng acid béo không bão hòa 58,1-71,7%, hàm lượng acid

béo bão hòa 17,4-23,7% Cũng theo Rajaei và cộng sự vào năm 2008 xác định được hàm lượng palmitic acid là 21,5%, stearic acid là 2.9% Năm 2008, Fazel và cộng sự

đã xác định hàm lượng vitamin E và hàm lượng phenolic trong dầu hạt chè, với hàm lượng tocopherol chiếm 376,0 mg/kg và tocotrienol chiếm 13,40 mg/kg, trong đó hàm lượng α-tocopherol khá cao khoảng 210,0 mg/kg, -tocopherol chiếm 23,60 mg/kg, -tocopherol chiếm 11,20 chiếm 11,20 mg/kg, -tocotrienol chiếm 119,0 mg/kg, -tocotrienol chiếm 2,20 mg/kg, -tocotrienol chiếm 23,30 mg/kg, hàm lượng phenolic khoảng 24,81 mg/kg với thành phần chính là Epigallocatechin gallate (EGCG) chiếm 12,93 mg/kg, gallocatechin chiếm 1,01 mg/kg, catechin và epigallocatechin chiếm 6,32 mg/kg, epicatechin gallate 1,76 mg/kg, gallocatechin gallate 0,79 mg/kg Chỉ số Iot và xà phòng hóa dầu hạt chè từ các nguồn khác nhau thì khác nhau, chỉ số Iot dầu hạt chè Ian 85 g I/100 g, dầu hạt chè Ấn Độ 91 g I/100 g, dầu hạt chè Thổ Nhỉ Kỳ 90,9 g I/100 g; chỉ số xà phòng hóa dầu hạt chè Iran 194,9 KOH /g, dầu hạt chè Ấn

Độ 194 KOH /g, hầu hạt chè Thổ Nhỉ Kỳ 192.8 mg KOH /g (Sahari và cộng sự, 2005) Đối với phương pháp trích ly dung môi, hiệu suất thu hồi dầu đạt 23,3% và chỉ số peroxyt 101,4 meq/kg dầu, chỉ số TBA 0,51 mg malonaldehyde/kg dầu; đối với phương pháp trích ly siêu tới hạn thì hiệu suất thu hồi dầu khoảng 31,6%, chỉ số PV 125,5 meq/kg dầu, chỉ số TBA 0,63 mg malonaldehyde/kg dầu; Đối với phương pháp trích ly dung môi có kết hợp siêu âm thì hiệu suất thu hồi dầu là 21%, chỉ số PV khoảng 105,1 meq/kg dầu, chỉ số TBA khoảng 0,74 mg malonaldehyde/kg dầu (Rajaei

và cộng sự, 2008)

Năm 2004, Sahari và cộng sự; 2008, Rajaei và cộng sự; 2009, Fazel và cộng sự

đã nghiên cứu tuổi thọ của dầu hạt chè C sinensis so với dầu hướng dương và dầu

oliu Các mẫu dầu được lưu trong điều kiện nhiệt độ là 63°C, thời gian 300 giờ, theo dõi chất lượng dầu thông qua chỉ số là peroxide Kết quả cho thấy, tuổi thọ của dầu hạt

chè C sinensis cao hơn so với dầu hướng dương và tương đương dầu oliu Khi phối trộn dầu hướng dương với 5% dầu hạt chè C sinensis, theo thời gian bảo quản thì chỉ

số peroxide tăng ít hơn so với dầu hương dương nguyên chất Sự ổn định cao của dầu

18

hạt chè C sinensis có được là do trong dầu hạt chè chứa hàm lượng của acid linolenic

và linoleic thấp và có sự hiện diện các chất chống oxy hóa tự nhiên cao như: carotene 251mg/kg, vitamin E 389 mg/kg, polyphenol 24,81 mg/kg Trong đó, epigallocatechin 12,93 mg/kg, catechin 6,32 mg/kg, α-tocopherol 210 mg/kg và α-tocotrienol 119 mg/kg Chúng có khả năng ức chế sự hình thành peroxit và hydroperoxide trong giai đoạn đầu của quá trình oxy hóa lipid

β-Năm 2012, Zarringhalami và cộng sự đã nghiên cứu phối trộn 10% dầu hạt chè

C sinensis đã chuyển este hóa vào bơ ca cao, kết quả đã cải thiện đáng kể cấu trúc,

nhiệt độ nóng chảy và tính chất cảm quan sản phẩm chocolate

Ở Việt Nam, năm 2010, Trần Đình Phả và cộng sự đã nghiên cứu chiết tách dầu

hạt chè C sinensis Mộc Châu, Sơn La bằng phương pháp trích ly dung môi và đã xác

định được hàm lượng dầu thô khoảng 29,12% Cũng vào năm 2010, Nguyễn Duy Lâm

và cộng sự nghiên cứu tinh chế và đánh giá chất lượng dầu hạt chè C sinensis trồng ở

Phú Thọ bằng phương pháp trích ly thì hàm lượng dầu thô thu được khoảng 12 – 14%

và dầu thô được xử lý nhầy với H3PO4 0,3%, thủy hóa với lượng nước 0,3% ở nhiệt độ

500C, trung hòa dầu với NaOH 130 g/1 ở nhiệt độ 60°C, tẩy màu với tỷ lệ đất và than hoạt tính tương đương là 1 và 0,5% Đối với dầu thành phẩm: màu sắc, độ sáng 3mg

I2/100ml, FFA 0,15 mg KOH/g, độ ẩm và các chất bay hơi 0,03%, tạp chất < 0,05%, chỉ số peroxide 1,5 meq 02/kg, chỉ số iot 86 gl/100g, chỉ số xà phòng 184 mg KOH/g

Và thành phần acid béo trong dầu hạt chè Phú Thọ: acid oleic 44,13%, acid linoleic 27,79%, acid linolenic 0,79%, acid eicosenoic 0,58%, acid myristic 0,16%, acid palmitic 20,46%, acid palmitoleic 0,34%, acid margaric 0,15%, acid stearic 5,60%

19

CHƯƠNG II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

- Nguồn gốc hạt chè: Quả chè được thu hái từ những cây chè có độ tuổi từ 8 - 10 năm

tuổi, được trồng tại nông trường chè xanh Bảo Lộc – Lâm Đồng, thuộc giống chè Shan, và thời gian thu hoạch vào tháng 10, 12 năm 2012 và tháng 2 năm 2013

- Dầu mè nguyên chất Nakydaco: Sản phẩm thuộc Công ty cổ phần dầu thực vật Tân

Bình; địa chỉ: 889 Trường Chinh, Phường Tây Thạnh, Quận Tân Phú, Thành Phố Hồ Chí Minh Dầu mè được ép từ hạt mè sau khi rang thơm, quy cách chai nhựa không màu 250ml, ngày sản xuất 28 tháng 03 năm 2013, hạn sử dụng là 2 năm

- Thiết bị và dụng cụ: Cân phân tích PA 213 OHAUS-Mỹ, máy ly tâm 80-2B –

Trung Quốc, máy lắc ZHWY-304 – Trung Quốc, thiết bị cô quay chân không EYELA – Nhật, bộ Soxhlet – Đức, máy nghiền khô HaoPeng ST-08 máy ép thủy lực, máy so màu UVLINE 9400- Đức, tủ sấy chân không, cân sấy ẩm hồng ngoại MB25, OHAUS-

Mỹ, máy đo pH Hi 8424 - Rumani, bộ lọc hút chân không, máy đo màu điện tử Minota – Nhật, … và dụng cụ thủy tinh như becher, erlen, pipet, burret, đĩa petri, bình thủy tinh màu, bình tỷ trọng 10ml,

- Hóa chất phân tích: Viscozyme, n-hexan, petroleum ete, dietyl ete, acid citric, acid

ascorbic, acid clohydric, natri hydroxyd, disodium hydrogen phosphate, dầu mè, và các hoá chất khác phân tích chỉ tiêu hóa lý dầu

Enzym Viscozyme L: Viscozyme L là enzym thương mại được mua từ hãng Novo

(Đan Mạch), enzym này được sản xuất từ chủng nấm Aspergillus aculeatus

Viscozyme là enzym carbohydrase gồm: beta-glucanase, cellulase, arabanase, pectinase, hemicellulase, xylanasse, trong đó enzym beta-glucanase đóng vai trò chính

và chiếm 7% theo khối lượng khô, hoạt tính của enzym beta-glucanase trong sản phẩm Viscozyme L này là 100FBG/g; khoảng pH hoạt động 3.3 - 5.5, khoảng nhiệt độ hoạt động 30 - 55°C Nhiệt độ bảo quản 0-10°C

20

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Nội dung 1: Chuẩn bị và đánh giá chất lƣợng nguyên liệu

+ Chuẩn bị hạt chè: Sau khi thu hái về, các quả chè tươi được chọn lựa sơ bộ để loại

bỏ những quả non, quả sâu không đạt chất lượng Sau đó quả được phơi nắng tự nhiên

để vỏ quả nứt ra, tách vỏ quả thu nhận hạt chè Sau đó hạt chè được bóc tách vỏ sành thu nhận nhân Nhân hạt được đóng gói chân không với khối lượng tịnh 1kg/gói và bảo quản ngăn mát tủ lạnh ở nhiệt độ 18oC

+ Chuẩn bị bột hạt chè: Trước khi tiến hành thí nghiệm, tùy vào mục đích của từng

thí nghiệm, nhân hạt chè có thể sấy hoặc không sấy Sau đó nhân hạt được cho vào máy nghiền khô (HaoPeng ST-08) tiến hành nghiền nhỏ với kích thước hạt bột các mẫu tùy vào mục đích của từng thí nghiệm

P2 : khối lượng chén cân và bột sau khi sấy

P3 : khối lượng chén cân khi không có bột

Xác định khối lượng tuyệt đối hạt chè khô (TCN 10 TCN 36 – 90)

Cân 1000 hạt nguyên đếm từ mẫu trung bình, đơn vị (g/1000 hạt) Khối lượng tuyệt đối X của hạt biểu diễn theo công thức:

Trong đó: X: là khối lượng 1000 hạt (g/1000 hạt)

m1, m2:lần lượt là khối lượng của 500 hạt W: là độ ẩm của hạt

(1)

(2)

21

Đánh giá mùi bột hạt chè bằng phương pháp cảm quan

Nghiền mịn 100g hạt chè đến kích thước ± 0,5 mm và cho vào đĩa petri, sấy mẫu

ở 500C, thời gian 10 phút Sau đó lấy ra và đánh giá mùi Dùng các từ ngữ như có mùi thơm đặc trưng hay không có mùi thơm đặc trưng để diễn tả mùi bột hạt chè Mẫu được đánh gía bởi 25 người thử nghiệm

Xác định hàm lượng lipid tổng có nhân hạt chè bằng bộ chiết Soxhlet

Trong tế bào, lipid ở dạng tự do và liên kết Để xác định hàm lượng lipid, mẫu nguyên liệu cần chiết tách lipid ra khỏi nguyên liệu bằng dung môi hữu cơ bằng bộ chiết Soxlet Sau khi trích ly hết lipid ra khỏi mẫu, tiến hành sấy khô mẫu đến khối lượng không đổi, từ đó xác định hàm lượng lipid tổng có trong 100g mẫu theo công thức:

Ylipidtong=

m1-m2

m *100

Trong đó: Ylipidtong: hàm lượng lipid tổng (%)

m: khối lượng mẫu nguyên liệu (g)

m2: khối lượng gói mẫu đã được sấy khô tuyệt đối sau khi trích ly (g)

m1: khối lượng gói mẫu trước khi trích ly lipid (g)

(3)

Hàm lượng dầu Chỉ số hóa lý hóa sinh Thành phần acid béo

Tinh sạch

Thu nhận dầu thô

Hàm lượng dầu Chỉ số hóa lý hóa sinh

Nghiền

Trích ly

Lọc, chưng cất mixen Sấy

Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu chiết tách dầu bằng phương pháp trích ly dung môi

23

2.2.2.1 Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Khảo sát lựa chọn dung môi

Các yếu tố cố định:

- Nhiệt độ trích ly: nhiệt độ sôi của dung môi

- Thời gian trích ly: 12 giờ

- Kích thước hạt bột nghiền: 0,5mm - 1mm

- Tỉ lệ nguyên liệu : dung môi = 1 : 25

- Độ ẩm bột nghiền: 10%

Yếu tố thay đổi: dung môi khảo sát: Diethyl ether; n – Hexan; Petroleum ether

Hàm mục tiêu: Hàm lượng dầu thô (%)

Thí nghiệm 2: Khảo sát thời gian trích ly của dung môi

Các yếu tố cố định:

- Dung môi: chọn từ thí nghiệm 1

- Nhiệt độ trích ly: chọn từ thí nghiệm 2

- Kích thước hạt bột nghiền: 0,5mm - 1mm

- Tỉ lệ nguyên liệu : dung môi = 1 : 25

- Độ ẩm bột nghiền: 10%

Yếu tố thay đổi: thời gian khảo sát (giờ): 4; 6; 8; 10; 12

Hàm mục tiêu: Hàm lượng dầu thô (%)

Thí nghiệm 3: Khảo sát kích thước hạt bột nghiền

Các yếu tố cố định:

- Dung môi: chọn từ thí nghiệm 1

- Nhiệt độ trích ly: chọn từ thí nghiệm 2

- Thời gian trích ly: chọn từ thí nghiệm 3

- Tỉ lệ nguyên liệu: dung môi = 1 : 25

- Độ ẩm bột nghiền: 10%

Yếu tố thay đổi: kích thước hạt bột nghiền (mm): 0,5; 0,5–0,75; 0,75 – 1,0; 1 - 1,5 Hàm mục tiêu: Hàm lượng dầu thô (%)

24

Thí nghiệm 4: khảo sát tỉ lệ nguyên liệu : dung môi

Các yếu tố cố định:

- Dung môi: chọn từ thí nghiệm 1

- Nhiệt độ trích ly: chọn từ thí nghiệm 2

- Thời gian trích ly: chọn từ thí nghiệm 3

- Kích thước hạt bột: chọn từ thí nghiệm 4

Yếu tố thay đổi: tỉ lệ nguyên liệu : dung môi: 1 : 10; 1 : 15; 1 : 20; 1 : 25

Hàm mục tiêu: Hàm lượng dầu thô (%)

lệ nguyên liệu:dung môi thay đổi theo tỉ lệ khảo sát

Hỗn hợp mixen thu nhận được lọc qua vải lọc dầu polyester (độ dày vải lọc 1,9mm, kích thước lỗ lọc 10μm) để tách các tạp chất không tan trong mixen, sau quá trình lọc hỗn hợp mixen được chưng cất tách dung môi và thu nhận dầu thô

2.2.2.3 Xác định tỷ lệ thu hồi dầu thô

- Hàm lượng dầu thô thu được từ quy trình trích ly

Ytrichy = m1

Trong đó: Ytrichly: Hàm lượng dầu thô từ quy trình trích ly (%)

m1:khối lượng dầu thô thu được từ quy trình trích ly (g)

m0:khối lượng nguyên liệu trích ly (g)

(4)

25

- Tỷ lệ thu hồi dầu thô từ bột hạt nghiền bằng phương pháp trích ly dung môi

Htrichly = Y trichly

Trong đó: Htrichly: Tỷ lệ thu hồi dầu thô từ quy trình trích ly (%)

Ytrichly:Hàm lượng dầu thô thu được từ quy trình trích ly

Ylipidtong: Hàm lượng lipid tổng có trong bột hạt chè (nội dung 1)

(5)

Ép (thủy lực)

Độ ẩm Kích thước hạt bột nghiền

Áp lực ép Thời gian

Lọc, ly tâm

Hình 2.2 Sơ đồ nghiên cứu chiết tách dầu bằng phương pháp ép nguội

Yếu tố thay đổi: độ ẩm thay đổi: 12%; 14%, 16%, 18%

Hàm mục tiêu: Hàm lượng dầu thô (%)

Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của kích thước hạt bột nghiền

Yếu tố thay đổi: áp suất 10 MPa; 15Mpa; 20MPa; 25MPa

Hàm mục tiêu: Hàm lượng dầu thô (%)

Yếu tố thay đổi: thời gian 10 phút; 15 phút; 20 phút; 25 phút

Hàm mục tiêu: Hàm lượng dầu thô (%)

Hỗn hợp thô thu nhận được lọc qua vải lọc dầu polyester (độ dày vải lọc 1,9mm, kích thước lỗ lọc 10μm) để tách các tạp chất không tan, sau đó hỗn hợp được

ly tâm 4000 vòng/phút tách nước và các hợp chất hoà tan trong nước để thu nhận dầu thô

2.2.3.3 Xác định tỷ lệ thu hồi dầu thô

- Hàm lượng dầu thô thu được từ quy trình ép nguội

Yép nguội m1

Trong đó: Yép nguội: Hàm lượng dầu thô từ quy trình ép nguội (%)

m1:khối lượng dầu thô thu được từ quy trình ép nguội (g)

m1:khối lượng nguyên liệu ép nguội (g)

(6)

29

- Tỷ lệ thu hồi dầu thô từ bột hạt nghiền bằng phương pháp ép nguội

Hép nguội = Y ép

Trong đó: Hép nguội : Tỷ lệ thu hồi dầu thô từ quy trình ép nguội (%)

Yép nguội:Hàm lượng dầu thô thu được từ quy trình ép nguội

Ylipidtong: Hàm lượng lipid tổng có trong bột hạt chè (nội dung 1)

(7)

Xử lý enzym

Trích ly

Lọc, chưng cất mixen

Nghiền

Vô hoạt enzym

Độ ẩm Nhiệt độ Thời gian

pH Nồng độ enzym

Hình 2.3 Sơ đồ nghiên cứu chiết tách dầu bằng phương pháp trích ly dung môi và

ép nguội kết hợp tiền xử lý enzym Vicozyme bột hạt nghiền

Đánh giá chất lượng dầu thô

Đánh giá chất lượng dầu tinh

Yếu tố thay đổi: pH: 3; 4; 5; 6; 7

Hàm mục tiêu: Hàm lượng dầu thô (%)

Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ

Yếu tố thay đổi: nhiệt độ (oC): 35; 40; 45; 50; 55

Hàm mục tiêu: Hàm lượng dầu thô (%)