Nghiên cứu tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao để sản xuất Theobromin thô

Trong quá trình chiết xuất Theobromin dịch chiết không chỉ có Thebromin mà còn lẫn một lượng tạp chất như: protein, lipid, pectin, tannin, chất màu,…Do đó cần tinh chế để thu được Theobr

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

PHAN THỊ BÉ

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU TINH CHẾ DỊCH CHIẾT TỪ VỎ QUẢ CA

CAO ĐỂ SẢN XUẤT THEOBROMIN THÔ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Nha trang, tháng 07 năm 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

PHAN THỊ BÉ

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU TINH CHẾ DỊCH CHIẾT TỪ VỎ QUẢ CA

CAO ĐỂ SẢN XUẤT THEOBROMIN THÔ

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN V DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VI DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ VII DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIII

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Giới thiệu về cây ca cao 2

1.1.1 Lịch sử cây ca cao 2

1.1.2 Đặc điểm về cây ca cao 2

1.1.3 Phân loại các giống ca cao 2

1.1.4 Cây ca cao ở Việt Nam 4

1.1.5 Đặc điểm cấu tạo quả ca cao 4

1.2 Tổng quan về theobromin 6

1.2.1 Tính chất hóa học và lý học 6

1.2.2 Tính dược lý 7

1.2.3 Các phương pháp định lượng Theobromin 7

1.3 Các nghiên cứu về tinh chế và sản xuất Theobromin thô của dịch chiết từ vỏ quả ca cao hiện nay 9

1.3.1 Khái niệm về tinh chế 9

1.3.2 Các nghiên cứu về tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao để sản xuất Theobromin thô 10

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

2.1 Đối tượng nghiên cứu 12

2.2 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 12

2.3 Thiết kế và bố trí thí nghiệm tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao để sản xuất Thebromin thô 12

2.3.1 Sơ đồ quy trình dự kiến tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao để sản xuất Theobromin thô .12

2.3.2 Bố trí thí nghiệm chọn tỉ lệ chì axetat 10% 14

2.3.3 Bố trí thí nghiệm lựa chọn tỉ lệ than hoạt tính 16

2.3.4 Bố trí thí nghiệm lựa chọn phương pháp khử màu 18

2.3.5 Bố trí thí nghiệm xác định chế độ sấy 20

2.3.5.1 Bố trí thí nghiệm lựa chọn nhiệt độ sấy 20

2.3.5.2 Bố trí thí nghiệm lựa chọn áp suất sấy 21

2.3.6 Phương pháp phân tích HPLC-UV 22

2.3.7 Phương pháp xử lý số liệu 23

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 24

3.1 Kết quả xây dựng đường chuẩn và giản đồ sắc ký 24

3.2 Kết quả phân tích HPLC-UV dịch chiết trước và sau khử tạp bằng chì axetat 10% 25

3.3 Kết quả xác định lượng chì axetat 10% để khử tạp chất 26

3.4 Kết quả lựa chọn tỉ lệ than hoạt tính 28

3.5 Kết quả đo độ hấp thụ màu của 3 phương pháp khử màu: 29

3.6 Kết quả phân tích HPLC- UV của 3 phương pháp khử màu: 30

3.7 Kết quả lựa chọn nhiệt độ sấy 31

3.8 Kết quả lựa chọn áp suất sấy 33

3.9 Chi phí sản xuất 10g Theobromin thô 34

3.10 Quy trình tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao để sản xuất Theobromin thô 35

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 37

4.1 Kết luận 37

4.2 Đề xuất ý kiến 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

PHỤ LỤC 41

LỜI CẢM ƠN

Em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Tặng đã hết lòng hướng dẫn, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm để em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Công nghệ Thực phẩm đã cho

em kiến thức và nhiều lời khuyên quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường

Em chân thành cảm ơn sự động viên giúp đỡ của gia đình và tất cả các bạn Trong suốt thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm Trường Đại học Nha Trang, mặc dù gặp rất nhiều khó khăn, thử thách nhưng được sự giúp đỡ của gia đình, thầy

cô, bạn bè em đã hoàn thành đề tài của mình

Nha trang, tháng 6 năm 2013 Sinh viên thực hiện

Phan Thị Bé

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

HPLC: High-Performance Liquid Chromatographic method

HPLC-UV: High-Performance Liquid Chromatographic – Ultraviolet method

LỜI MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong vỏ ca cao có chứa chất Theobromine, chất có khả năng làm tăng sức chịu đựng của tim, điều hoà huyết áp, tăng cường hoạt động của hệ tuần hoàn, chúng được tìm thấy trong hợp chất chữa bệnh tim cho người, được ứng dụng nhiều trong y học

Trong công nghiệp sản xuất ca cao thì chỉ có hạt ca cao là nguồn ca cao thương mại, còn vỏ ca cao thì thải bỏ ra môi trường bên ngoài, gây ô nhiễm môi trường, tác động xấu đến đời sống con người

Trong quá trình chiết xuất Theobromin dịch chiết không chỉ có Thebromin mà còn lẫn một lượng tạp chất như: protein, lipid, pectin, tannin, chất màu,…Do đó cần tinh chế để thu được Theobromin thô đạt tiêu chuẩn (tạp chất ≤ 20%, độ ẩm ≤ 5%, Theobromin ≥ 80%)

Vì vậy, cần nghiên cứu tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao để sản xuất Theobromin thô ứng dụng trong công nghệ thực phẩm, hạn chế sự ô nhiễm môi trường và nâng cao giá trị sử dụng cho cây ca cao là vấn đề cần thiết

2 Mục tiêu của đề tài

Nghiên cứu xây dựng quy trình tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao để sản xuất Theobromin thô ứng dụng trong thực phẩm

Và khai thác một cách triệt nguồn nguyên liệu quả ca cao, tận dụng nguồn phế thải vỏ ca cao, hạn chế sự ô nhiễm và bảo vệ môi trường, nâng cao giá trị sử dụng cho cây ca cao

3 Nội dung nghiên cứu

 Xây dựng quy trình dự kiến tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao

 Xác định một số thông số thích hợp cho quy trình tinh chế dịch chiết từ vỏ quả

ca cao: Tỷ lệ chì axetat 10%, tỷ lệ than hoạt tính, phương pháp khử màu và chế

độ sấy

 Thử nghiệm tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao để sản xuất Theobromine thô tại phòng thí nghiệm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về cây ca cao [1], [2], [13], [17], [27]

1.1.1 Lịch sử cây ca cao

Nguồn gốc của cây cacao là từ Trung Mĩ và Mexico, được những người Aztec và Maya bản xứ khám phá Nhưng ngày nay hầu hết những nước nhiệt đới có thể trồng cây này Người Tây Ban Nha xâm chiếm vùng đất này vào thế kỉ 15, hạt

ca cao theo những chiếc Thuyền buồm đến châu Âu và trở thành một thức uống quý

tộc Tên Latin của giống cây này là “Theobroma cacao” nghĩa là “Thực phẩm của

Chúa” Người Aztec gọi thức uống từ hạt ca cao lên men là Xocolat, nhưng người Tây Ban Nha không thể phát âm được cái tên như vậy nên gọi là Chocolat, và đến người Anh gọi là Chocolate

1.1.2 Đặc điểm về cây ca cao

Cây ca cao thích hợp với khí hậu nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều Thích hợp

không kéo dài quá 3 tháng, không có gió mạnh thường xuyên

Trong sản xuất do trồng mật độ dày và chiều cao được khống chế thông qua việc tỉa cành nên cây thường có độ cao khoảng 4- 8m Ca cao sinh trưởng tốt trong điều kiện có bóng che, chu kỳ sinh trưởng trên 40 năm và thời gian cho hiệu quả kinh tế có thể kéo dài 20 – 25 năm

1.1.3 Phân loại các giống ca cao

Hiện nay người ta chia ca cao làm 3 nhóm lớn: Criollo, Forastero và Trinitario

 Nhóm Criollo:

Gồm những đặc điểm như sau:

 Nhị lép có màu hồng nhạt

 Trái có màu đỏ hoặc xanh trước khi chín

 Trái có dạng dài và có đỉnh nhọn rất rõ ở cuối trái, mang 10 rãnh đều nhau

 Vỏ thường sần sùi, mỏng, dễ cắt, lớp trong mỏng và ít mô gỗ

 Hạt có tiết diện gần tròn, tử diệp màu trắng, ít đắng

Chiếm 5% sản lượng ca cao thế giới và là giống ca cao làm ra loại Chocolate ngon nhất, tuy nhiên giống này có năng suất thấp và khả năng kháng bệnh kém nên

 Trái màu xanh hay oliu, khi chín có màu vàng

 Trái ít có hoặc không có rãnh, bề mặt trơn, đỉnh tròn

 Vỏ dày và khó cắt ra vì trong có nhiều chất gỗ

 Hạt hơi lép, tứ diệp có màu tím đậm, lúc tươi có vị chát hay đắng

 Nhóm này chiếm phần lớn sản lượng ca cao của thế giới (khoảng 80%) thường trồng phổ biến ở Brazil, Venezuela, các nước Tây phi, Malaysia, Indonesia,…

và Việt Nam Ở nước ta có trồng ở Vĩnh Long, Tiền Giang, Buôn Ma Thuột

Hình 1.2 Quả ca cao thuộc nhóm Forastero

 Nhóm Trinitari:

Là dạng lai giữa Criollo và Foraster, xuất xứ từ Trinidat Đặc điểm của Trinitario

rất khó quy định vì nó mang những đặc điểm trung gian của hai giống kia như: Phôi nhũ màu tím nhạt, quả dẹp, quả có rãnh sâu không rõ nét, chứa nhiều hơn 40 hạt/ quả Chúng chiếm khoảng 10-15% sản lượng ca cao thế giới Do năng suất cao và kháng bệnh tốt nên giống này được trồng phổ biến

Hình 1.3 Quả ca cao thuộc nhóm Trinitario

1.1.4 Cây ca cao ở Việt Nam

Ở nước ta, ca cao đã được thực dân Pháp trồng thử nghiệm ở các tỉnh phía nam ngay sau khi đô hộ nước ta Theo Ban Điều Phối phát triển ca cao Việt Nam (VCC), nước ta hiện có khoảng 20.500ha ca cao, trong đó gần 7000ha đã cho thu hoạch, sản lượng trên 4800 tấn/năm Có 15 tỉnh trồng ca cao tập trung chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long, Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và một số tỉnh Duyên Hải Nam Trung Bộ

1.1.5 Đặc điểm cấu tạo quả ca cao

 Quả ca cao được cấu tạo từ 4 phần gồm: Lớp vỏ cứng bên ngoài cùng, tiếp theo là lớp vỏ nhầy màu trắng bao quanh hạt, kế đó là lớp vỏ trấu và hạt nằm trong cùng

 Trọng lượng của 1 quả ca cao tươi:

Nếu như một quả ca cao trung bình nặng 400g, thì lớp vỏ cứng (vỏ quả) sẽ chiếm khoảng 75% trọng lượng của toàn quả, 25% còn lại là trọng lượng hạt

 Thành phần hóa học của lớp vỏ thịt (pulp)

 Công thức cấu tạo:

Hình 1.6 Công thức cấu tạo của Theobromin Tên UIPAC: 3,7-dihydro-3,7-dimethyl-H-purine-2,6-dione

Tên thông thường: 3,7 Dimethylxanthine

Theobromine thuộc nhóm alkaloit, là nhóm hợp chất hữu cơ, phân tử có nhân dị vòng và có tính kiềm hoặc lưỡng tính, nitơ trong phân tử alkaloid tạo nên đặc tính cơ bản của loại hợp chất này

Là thành phần đặc trưng của ca cao, chiếm khoảng 1,5 – 1,7 % so với khối lượng của hạt

Theobromine không những có trong hạt mà còn có trong vỏ quả ca cao, hàm lượng của nó chiếm từ 0,5-1,0%

Theobromine ở dạng tinh thể bé, màu trắng, có vị đắng, bắt đầu thăng hoa ỏ nhiệt độ 3080C

Nguyên liệu để lấy Theobromin là vỏ quả ca cao (phế liệu trong dây chuyền sản xuất hạt ca cao, bơ ca cao và bột ca cao), ngoài ra còn lấy trong hạt ca cao

1.2.2 Tính dược lý

Theobromine được sử dụng trong điều trị sưng và phù nề Theobromine cũng được sử dụng như một thuốc lợi tiểu và một chất kích thích tự nhiên tim mạch, tăng lưu lượng oxy đến các vùng khác nhau trong cơ thể Cải thiện lưu lượng máu, kích thích chức năng nhận thức và cải thiện trí nhớ Theobromin góp phần quan trọng trong việc điều trị hen suyễn…

1.2.3 Các phương pháp định lượng Theobromin

alkaloid trong môi trường trung tính hoặc axit yếu, I2 tạo thành kết tủa với alkaloid Chuẩn độ lượng I2 dư bằng dung dịch Na2S2O3 với chỉ thị là hồ tinh bột

ly cho phản ứng với bạc nitrat tạo thành muối bạc và axit nitric, chuẩn độ axit sinh ra bằng NaOH 0,1N với chỉ thị phenolphthalein 1% cho đến khi xuất hiện màu hồng bền, đọc thể tích NaOH 0,1N, rồi tính lượng Theobromin có trong mẫu phân tích

Phương pháp quang phổ hấp thụ điện tử vùng tử ngọai (UV) và khả kiến (Vis) được áp dụng để xác định định tính (nhận biết chất), xác định định lượng, xác định cấu trúc, nghiên cứu phức chất (xác định thành phần, hằng số bền), hệ

số hấp thụ phân tử

Là chiếu chùm tia đơn sắc với một dãy các bước sóng qua dung dịch chất hấp thụ ánh sáng, khi đó các cấu tử trong dung dịch sẽ hấp thụ chọn lọc một số tia ở những bước sóng khác nhau tùy theo cấu trúc của mỗi chất

Bộ phận phân tích và hiển thị kết quả cho ta biết các thông tin về cực đại hấp thụ và hiển thị các phổ đồ hấp thụ điện tử của các cấu tử trong dung dịch cần phân tích Nếu kết quả cho thấy cực đại hấp thụ và cường độ quang phổ hấp thụ điện tử, của mẫu thử và mẫu chuẩn gần giống nhau trong khoảng bước sóng nhất

định, ta có thể định tính được các mẫu nghiên cứu dựa trên mẫu chuẩn

Ban đầu xây dựng đường chuẩn từ Theobromin chuẩn, sau đó lấy mẫu cần phân tích Theobromin đi đo đọ hấp thụ ở bước sóng 276nm hoặc 310nm

Từ đường chuẩn suy ra hàm lượng Theobromin

 Phương pháp HPLC [9], [12], [13], [23]

1967-1968 trên cơ sở phát triển và cải tiến từ phương pháp sắc ký cột cổ điển HPLC

là một phương pháp chia tách trong đó pha động là chất lỏng và pha tĩnh chứa trong cột là chất rắn đã được phân chia dưới dạng tiểu phân hoặc một chất lỏng phủ lên một chất mang rắn, hay một chất mang đã được biến bằng liên kết hóa học với các nhóm chức hữu cơ Phương pháp này ngày càng được sử dụng rộng rãi và phổ biến vì nhiều lý do: có độ nhạy cao, khả năng định lượng tốt, thích hợp tách các hợp chất khó bay hơi hoặc dễ phân hủy nhiệt

Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) được sử dụng để phân tích Theobromin, Theophyllin và Cafein ở bước sóng 274nm

Phương pháp HPLC-UV nguyên tắc thực hiện tượng tự như HPLC, tuy nhiên nhờ có sự kết hợp với tia cực tím UV, cho hình ảnh quang phổ

Theobromin rõ nét hơn, dựa vào điều đó giúp cho việc tính toán hàm lượng Theobromin chính xác hơn, độ tin cậy cao hơn HPLC

1.3 Các nghiên cứu về tinh chế và sản xuất Theobromin thô của dịch chiết từ

vỏ quả ca cao hiện nay

1.3.1 Khái niệm về tinh chế

Tinh chế là khử các tạp chất mà trong quá trình trích ly hòa tan vào dịch và để thu được chất cần chiết xuất tinh hơn không lẫn các tạp chất khác hoặc hàm lượng tạp chất thấp

 Các yếu tố ảnh hưởng đến tinh chế:

- Đặc tính của dịch chiết Theobromin thô: nhớt, màu và các tạp chất khác hòa

tan

- Bản chất của các chất khử

Dựa vào đặc tính của dịch chiết Theobromin thô từ vỏ quả ca cao nên chọn những chất để tinh chế dịch chiết

- Dịch có chứa các chất có phân tử lượng lớn như: protein, gluxit,

pectin,…nên dùng chất khử có khả năng làm kết lắng các cấu tử đó và dễ dàng lọc loại bỏ

- Dịch chiết có màu là do sắc tố của vỏ ca cao tan ra trong quá trình chiết dùng

 Yêu cầu của các chất khử:

- Khử được nhớt, màu và loại bỏ các tạp chất khác

- Không ảnh hưởng đến Theobromin

- Có thành phần hóa học ổn định, không phản ứng phụ với nguyên liệu

- Không độc hại, không ảnh hưởng sức khỏe và chất lượng sản phẩm

- Không ăn mòn thiết bị

- Rẻ tiền, dễ kiếm, có khả năng sử dụng trong sản xuất

- Sau khi khử dễ tách ra bằng phương pháp lọc

 Sản phẩm sau khi tinh chế đạt tiêu chuẩn: hàm lượng tạp chất ≤20%, màu trắng

1.3.2 Các nghiên cứu về tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao để sản xuất Theobromin thô [1], [7], [24], [25]

 Một bài viết của tác giả Marleny D A Saldana đã chỉ ra rằng: “Tách chiết alkaloid bằng CO2 siêu tới hạn” Đây là bài viết rất hay viết về các phương pháp tách chiết alkaloids như sau:

 Alkaloid thường được tách chiết từ các sản phẩm bằng cách sử dụng dung môi chiết xuất thông thường qua các quá trình như chưng cất phân đoạn, kết tinh phân đoạn, cũng như công nghệ mới và đầy hứa hẹn bằng việc sử dụng carbon dioxide siêu tới hạn

 Tiềm năng ứng dụng của các quá trình trên được xác định bởi một mối quan

hệ giữa tính chi phí và tính chọn lọc Đối với sản xuất khối lượng lớn, xu hướng

để lựa chọn thông thường là các quá trình được đề cập ở trên, khi họ chỉ yêu cầu thiết bị thông thường Tuy nhiên, các quá trình này lại có nguy cơ ô nhiễm do dư lượng các dung môi hóa học được sử dụng trong tách chiết còn sót lại và có thể làm biến đổi chất lượng của sản phẩm do sử dụng nhiệt độ cao trong quá trình chưng cất Tách chiết bằng dioxide carbon siêu tới hạn đòi hỏi chi phí đầu tư cao hơn nhưng nhờ tính chọn lọc cao, do đó, nó được khuyến khích cho việc tách chiết và tinh chế các sản phẩm có giá trị như alkaloid Với công nghệ này, tách chiết và tinh chế được tiến hành đồng thời, dung môi của các chất lỏng siêu tới hạn có thể dễ dàng thay đổi trong các biến đổi của nhiệt độ và áp suất nhiệt động lực học Trong tách chiết bằng cacbon dioxide siêu tới hạn, có thể làm giảm nhiệt như quá trình tách chiết

 Tác giả Nguyễn Văn Tặng và Nguyễn Thị Hiền đã viết trong cuốn sách Công

nghệ sản xuất chè, cà phê, ca cao xuất bản 2010 như sau:

 Theobromin ở dạng tinh thể bé, màu trắng, có vị đắng, công thức phân tử là

C7H8N4O2 Theobromin hòa tan trong cloroform, axit axetic

 Trong sách của Hà Duyên Tư (2008), Phân tích hóa học thực phẩm, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội Có nói sử dụng chì axetat 10% và than hoạt tính

để khử tạp chất dịch chiết Theobromin

 Bài viết của tác giả Somorin O (1976), Spectrophotometric determination of

theobromine in T cacao, C acuminata and C arabica, Journal of Food Science,

Vol 41, pp 458-460 có nói:

 Sau khi chiết xuất Theobromin trong hạt ca cao ta được dung dịch đồng nhất, sau đó đem đi tách rửa với các dung môi khác nhau để tinh chế Theobromin Các dung môi để tách rửa là hỗn hợp axit axetic/nước tỉ lệ 2:1 (v/v), etanol/cloroform tỉ lệ 2:1 (v/v) Cho kết quả Theobromin cao sau khi tách rửa trong hỗn hợp axit axetic/nước tỉ lệ 2:1 (v/v)

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Dịch chiết thu được từ vỏ quả ca cao, là kết quả của đề tài “Nghiên cứu chiết xuất Theobromin thô từ vỏ quả ca cao” của sinh viên Nguyễn Hữu Tuấn lớp 51CBTP1

 Cân phân tích (sai số 1 mg)

 Thiết bị cô quay chân không IKA – RV10 của Đức

 Thiết bị đo độ nhớt

 Khúc xạ kế

 Máy sấy phun

2.3 Thiết kế và bố trí thí nghiệm tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao để sản xuất Thebromin thô

2.3.1 Sơ đồ quy trình dự kiến tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao để sản xuất

Theobromin thô [6]

Thuyết minh:

Dịch chiết từ vỏ quả ca cao: Thu nhận dịch chiết từ vỏ quả ca cao của bạn Nguyễn

Hữu Tuấn, đem bảo quản lạnh để dùng cho các công đoạn tiếp theo

 Khử tạp và lọc lần 1:

Dịch chiết từ vỏ quả ca cao

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình dự kiến tinh chế dịch chiết từ vỏ quả ca cao

để sản xuất Theobromin thô

Sau khi trích ly trong dung dịch có chứa nhiều tạp chất như: pectin, protein, chất màu, tanin… Đặt biệt là thành phần pectin làm cho dung dịch rất nhớt, gây khó khăn cho quá trình lọc và xử lý sau này Do đó cần tiến hành khử tạp bằng chì

trong hơn, loại bỏ lượng lớn tạp chất, góp phần làm cho sản phẩm tinh sạch hơn

 Khử màu và lọc lần 2:

Ở quá trình khử tạp bằng Chì axetat chỉ có thể loại được các tạp chất có phân

tử lượng lớn như: protein, chất nhớt…còn chất màu thì vẫn chưa khử được Do đó cần phải tiến hành khử chất màu, để loại đi chất màu và các phân tử có kích thước nhỏ hơn nữa góp phần làm cho sản phẩm tinh khiết hơn, nâng cao chất lượng cho sản phẩm Sau khi khử màu ta tiến hành lọc bỏ các chất màu bằng giấy lọc

 Cô quay chân không:

Nhằm mục đích thu hồi dung môi, tăng nồng độ chất tan trong dung dịch, tạo điều kiên thuận lợi quá trình sấy phun sau này Quá trình cô quay thực hiện bằng

thiết bị cô quay chân không

 Sấy phun:

Sau quá trình cô quay chân không thì dịch trích ly đạt tới nồng độ nhất định

phun thì chúng ở dạng bột không cần phài nghiền mẫu, thời gian sấy nhanh, đảm bảo được chất lượng sản phẩm

2.3.2 Bố trí thí nghiệm chọn tỉ lệ chì axetat 10%

Sau khi trích ly ta tiến hành bố trí thí nghiệm lựa chọn tỉ lệ chất khử tạp Dung dịch sau khi trích ly không chỉ có Thebromin mà còn lẫn một lượng tạp chất như: protein, lipid, pectin, tannin, chất màu…Do đó ta cần tiến hành loại bỏ các tạp

khả năng làm kết tủa các hợp chất cao phân tử như protein, pectin… Vì vậy cần phải bố trí thí nghiệm để lựa chọn tỉ lệ chì axetat cho phù hợp để tách được nhiều tạp chất đồng thời lượng chì axetat dư là nhỏ nhất

 Bố trí thí nghiệm:

 Sau khi lọc định mức dịch chiết lên 200ml dịch mẫu rồi chia làm 5 mẫu nhỏ, mỗi mẫu 40ml

 Đánh số rồi cho lượng chì axetat 10% theo thứ tự: 0, 2,5; 5,0; 7,5; 10,0% (% theo số ml chì axetat/ số ml dịch mẫu)

 Sau đó đem đi lọc loại bỏ tạp chất, đem đi đo độ nhớt bằng nhớt kế sau đó đem mẫu 0 khử 12,5% chì axetat 10% Rồi đem đi đo độ nhớt Tổng cộng ta có 6 mẫu

 Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Hình 2.2

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khử tạp chất bằng chì axetat 10%

2.3.3 Bố trí thí nghiệm lựa chọn tỉ lệ than hoạt tính

có trong dung dịch trích ly Tuy nhiên, trong dung dịch vẫn còn chất màu của vỏ ca cao vẫn chưa loại bỏ được Do đó ta cần tiến hành loại bỏ chất màu ra khỏi dung dịch bằng than hoạt tính Than hoạt tính có đặc tính hấp thụ tốt chất màu và mùi

Vì vậy cần phải bố trí thí nghiệm để lựa chọn lượng than hoạt tính cho phù hợp để tách các chất màu và mùi còn lại trong dung môi, góp phần làm cho sản phẩm tinh sạch hơn

 Bố trí thí nghiệm:

Dịch chiết từ vỏ quả ca cao

 Sau khi lọc định mức lên 200ml dịch mẫu rồi chia làm 5 mẫu nhỏ, mỗi mẫu 40ml

 Đánh số rồi cho lượng than hoạt tính theo thứ tự: 0g; 0,05g; 0,1g; 0,15g; 0,20g; 0,25g

 Sau đó đem đi lọc loại bỏ tạp chất, đem đi đo UV-Vis sau đó đem mẫu 0 khử 0,25g than hoạt tính Rồi đem đi đo UV-Vis tổng cộng ta có 6 mẫu

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn tỉ lệ than hoạt tính khử màu

0,25g 0,1 g

Lựa chọn tỉ lệ than hoạt tính cho hiệu quả khử màu tốt nhất

0,15g 0,05 g

 Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Hình 2.3

2.3.4 Bố trí thí nghiệm lựa chọn phương pháp khử màu

Sau khi lựa chọn được tỉ lệ chì axetat phù hợp nhất, ta tiến hành khừ

tủa Tuy nhiên dung dịch vẫn còn các chất màu chưa bị loại bỏ hoàn toàn, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Do đó cần tiến hành bố trí thí nghiệm lựa chọn phương pháp khử màu phù hợp nhất để loại bỏ chất màu, góp phần làm cho sản phẩm tinh hơn

 Phương pháp thứ nhất: là dùng chất khử màu than hoạt tính (1,0 g)

Lấy 200ml dịch cho vào bình tam giác 250ml cho 1,0g than hoạt tính tiến hành lắc đều trong máy lắc trong thời gian là 15 phút, tốc độ là 250 vòng/ phút (mẫu 1)

 Phương pháp thứ hai: dùng clorin (0,3 g) cách tiến hành tương tự như than hoạt tính nhưng khử màu dùng clorin, đun nóng và có khuấy từ-> lọc (mẫu 2)

 Phương pháp thứ ba: là dựa vào tính chất lưỡng tính của Theobromine có thể tan trong cả dung môi phân cực và không phân cực, khi tiến hành thay đổi môi trường dung môi thì các tạp chất không tan được trong dung môi đó thì

bị tách riêng, rồi chiết bỏ, cứ chuyển đổi dung môi cho đến khi dung dịch loại hết tạp chất[5], [7]

 Lấy 200ml dịch đem khử tạp nhớt, ta kiềm hóa dung dịch bằng ammoniac 5%

và thêm và 100ml dung môi cloroform, tiến hành lắc đều trong máy lắc trong thời gian là 60 phút, tốc độ là 250 vòng/ phút

Sau đó, cho toàn bộ dung dịch vào thiết bị chiết, để yên cho phân lớp thành 2 lớp riêng biệt, tiến hành tách chiết, thu lấy phần dung môi clorofoc có chứa theobromin Các tạp chất tan trong nước- cồn bị loại bỏ Tuy nhiên vẫn có các tạp chất tan trong cloroform như chất màu

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn phương pháp khử màu

Do đó, ta tiến hành axit hóa bằng cách bố sung axit axetic 5% và thêm 100 ml cồn

70 (%V), tiến hành các bước tương tự như trên

Dịch chiết từ

vỏ quả ca cao

Khử màu (Phương pháp 1, 2)

Bổ sung clorin 0,3g

Bổ sung than

hoạt tính 1g

Lọc

Đo độ hấp phụ màu và xác định Theobromine trong mẫu bằng HPLC-UV

cloroform

Đo độ hấp thụ màu

Axit hóa và bổ sung cồn 70 (%V)

Lọc tách dung môi rượu