Nghiên cứu trích ly dầu gấc từ màng hạt gấc (màng tươi ) bằng công nghệ enzim, cho hiệu suất thu hồi dầu cao (98%)

Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 Lời Mở đầu Cây gấc thuốc, thực phẩm quý Việt Nam Tên khoa học gấc Momodica cochinchinensis ( Spreng ) thuộc họ bầu bí Cucurbitaceae Từ năm 1941 Guichard Bùi Đình Sang bớc đầu xác định phần màng đỏ bao quanh hạt gấc có chứa -caroten tỷ lệ cao dầu thảo mộc Tiếp năm sau nhà khoa học lại tìm thấy dầu gấc chứa lycopen ( tiền vitamin A ) vitamin E ( -tocopherol ) chứng tỏ dầu màng gấc thực phẩm chức năng, giá trị công nghệ thực phẩm mà có giá trị y học Dầu gấc có tác dụng phòng ngừa chữa bệnh khô giác mạc mắt, bệnh quáng gà, suy dinh dỡng chậm lớn trẻ em Chất béo dầu gấc chủ yếu omega (44%) omega (30%) chất quan trọng giúp phát triển não bộ, võng mạc mắt sợi thần kinh trung ơng Dầu gấc giúp trẻ tăng hồng cầu, tăng cân, kích thích tiêu hóa, ăn ngon miệng dầu gấc cung cấp nhiều nguyên tố vi lợng dạng tự nhiên dễ hấp thu nh sắt, coban giúp tăng sinh hồng cầu, kẽm giúp phát triển quan sinh sản, tăng sức đề kháng Nghiên cứu Viện dinh dỡng quốc gia chứng minh dầu gấc giúp tăng trởng hồng cầu làm tăng sức đề kháng trẻ tốt dùng chế phẩm vitamin tổng hợp caroten, lycopen vitamin E thiên nhiên dầu gấc có tác dụng nâng cao sức đề kháng cho thai nhi trẻ em, giúp bảo vệ thai nhi trẻ em khỏi công gốc tự do, chất gây biến đổi gen nh chất độc dioxin, chất tăng trọng, thuốc trừ sâu thực phẩmLycopen vitamin E thiên nhiên ( 12% ) dầu gấc có vai trò quan trọng phát triển quan sinh sản, giúp noãn tinh trùng phát triển tốt hơn, ngăn ngừa vô sinh Dầu gấc có tác dụng nhuận tràng nhẹ, làm cho dễ tiêu hóa, dùng tốt cho trờng hợp táo bón trẻ sơ sinh Ngoài dầu gấc có tác dụng làm da, tóc mịn màng, giảm nhạy cảm da với tia cực tím, chống sạm da, làm mau lành vết thơng, vết bỏng, vết loét Omega dầu gấc giúp tăng chuyển hóa mỡ bụng, đùi, hạ mỡ máu giúp giảm béo, tạo vóc dáng thon thả Lycopen, -caroten ngăn ngừa ung th mạnh, chống lão hóa Chính dầu gấc có nhiều công dụng nh vậy, bên cạnh việc nghiên cứu sản xuất -caroten vitamin E ( -tocopherol ) nhằm phục vụ nhu cầu nớc, tiết kiệm đợc lợng lớn sản phẩm vitamin tổng hợp phải nhập đồng thời lại tận dụng đợc nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú đất nớc nhằm đẩy mạnh việc nghiên cứu - sản xuất sản phẩm dợc phẩm có giá trị sử dụng cao dinh dỡng nh điều trị đặc hiệu Vậy nên luận văn em xin trình bày trình nghiên cứu trích ly dầu gấc từ màng hạt gấc (màng tơi ) công nghệ enzim với tính u việt, cho hiệu suất thu hồi dầu cao (98%) sản phẩm chất lợng tốt, không độc, dùng công nghiệp thực phẩm Do em cha có nhiều kinh nghiệm vốn kiến thức có hạn nên chắn luận văn có nhiều sai sót, em kính mong thầy cô hớng dẫn bảo cho em Em xin chân thành cảm ơn! Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 Chơng I : Tổng quan tài liệu 1.1.Sơ lợc tình hình sản xuất dầu gấc: _Năm 1941 Guichard cộng Đông Dơng bớc đầu xác đinh phần màng đỏ bao quanh hạt gấc có chứa -caroten tỷ lệ cao dầu thảo mộc Một số nhà khoa học trờng Đại học Y Dợc Hà Nội thời chứng minh dầu màng đỏ bao quanh hạt gấc có tác dụng giống nh vitamin A có tác dụng tăng trọng cho súc vật, ngời _Năm 1951 giáo s Nguyễn Văn Đàn mang dợc liệu sang nghiên cứu Đức xác định -caroten phần qủa gấc chứa lycopen Nghành Dợc Việt Nam sản xuất số chế phẩm có chứa dầu màng gấc làm thuốc bổ, điều trị suy dinh dỡng cho trẻ em số bệnh mắt _Năm 1990 Hà Văn Mạo, Đinh Ngọc Lâm cộng có nhận xét Gacavit ( chế phẩm dầu gấc ) đợc thực nghiệm súc vật thí nghiệm ngời bệnh, có khả sửa chữa rối loạn nhiễm sắc thể, khuyết tật phôi thai dioxin gây nên động vật thí nghiệm khả phòng ngừa ung th cho ngời bị bệnh xơ gan Nh chắn chế phẩm dầu gấc có ích cho ngời tiếp xúc nhiều với tia xạ độc hại, hóa chất độc ngời viêm gan B _Năm 2000 Viện dinh dỡng phối hợp với Cục thực phẩm Y tế, trung tâm CEDERO Bùi Đình Sang, công ty Đông Nam Dợc Dophaco, khoa dinh dỡng Đại học Tổng hợp California Davis gia công sản xuất cho công ty Areca thực phẩm nhiệt đới ( Mỹ ) 10 gấc chiết xuất 100kg dầu gấc để tiếp tục công trình thử nghiệm phòng điều trị bệnh mãn tính, nhiễm HIV _Tiếp tục thử nghiệm giá trị sinh học bác sĩ Lê Việt Thắng ( Học viện Quân Y ) nhóm tác giả viện dinh dỡng khảo sát tác động hiệu sinh học dầu gấc chuột bị nhiễm độc tố Aflatoxin B ( AF ) Kết xác định đợc dầu gấc có khả đáp ứng miễn dịch, hạn chế độc tính AFB phục hồi nhanh trạng thái thể chuột Báo cáo nghiệm thu kết nghiên cứu nhận đợc giải thởng: Giải nhì VIFOTEC giải nhì sinh viên nghiên cứu khoa học toàn quốc năm 2000 _Đặc biệt đầu năm 2001, Viện dinh dỡng hợp tác với Viện công nghệ sinh học- công nghệ thực phẩm Đại học Bách Khoa Hà Nội chuyển giao công nghệ sản xuất bột gấc quy mô gia đình _Bên cạnh Viện quân y 108 phối hợp với môn di truyền trờng Đại học Tổng Hợp Hà Nội tiến hành xác định tác dụng dầu gấc men thuộc chủng Mortimer ( Mỹ ) nhạy cảm với tia xạ So với đối chứng, dầu gấc có khả phục hồi rõ rệt làm bền vững nấm men bị nhiễm xạ, chứng minh khả dầu gấc việc sửa chữa AND tác động tia tử ngoại Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 1.2.Giới thiệu nguyên liệu gấc: 1.2.1.Cây gấc: 1.2.1.1.Đặc điểm hình thái: _Cây gấc tên khoa học: Momordica Cochinchinensis Spreng, loại giây leo, mọc bò lên giàn, bờ rào, bụi tre, sống lâu (có sống đến 15-20 năm),rễ mập, năm khô héo lần nhng năm sau vào mùa xuân lại mọc nhiều thân Thân cứng nhẵn, có cạnh khía Mỗi gốc có nhiều dây, dây có nhiều đốt, đốt có Lá mọc so le, có 3-5 thùy màu lục sẫm, gốc hình tim, lúc đầu có lông mặt trên, sau nhẵn, gân hình chân vịt, mép nguyên có tha không đều, cuống dài 2-3cm, có tuyến phần giáp với gốc lá, tua to, đơn +Hoa đực hoa riêng Hoa đực mọc kẽ lá, bắc hình thận to rộng, đài có ống ngắn, thùy hình tam giác nhọn, màu lam sẫm, tràng cánh, màu trắng ngà vàng, hình trứng thuôn, có lông dày mặt Hoa có bắc nhỏ, bầu xù xì Hoa nở vào tháng 4-5, cánh hoa màu vàng nhạt +Quả hình bầu dục hình trứng, có cuống mập, đầu tù nhọn, dài 12-17cm, mặt có nhiều gai nhọn, chín màu đỏ Hạt dẹt, màu đen xám đen, vỏ cứng có tù mép, dày 5-6 mm Khoảng tháng có non Trong hạt có nhiều hạt xếp thành hàng dọc, quanh hạt có màng màu đỏ máu, bóc màng đỏ thấy lớp vỏ cứng đen, quanh mép có ca tù rộng trông gần giống baba nhỏ gỗ gọi mộc miết tử +Mùa hoa quả: Tháng 7-12, theo kinh nghiệm nhân dân ta có loại gấc tẻ nếp -Gấc tẻ: tên khác giun ( Hng Yên ), ruột màu đỏ, ăn không ngấy ( màu nhạt đồ chín ), to, sai, gai mau, nhiều hạt -Gấc nếp: ( gấc gạch ), ruột màu vàng, ăn ngấy, nhỏ, quả, gai tha, hạt 1.2.1.2.Phân bố, sinh thái: _Chi Momordica L có khoảng 45 loài giới, đa số trồng tập trung chủ yếu vùng nhiệt đới, châu Phi châu Mỹ Châu có 5-7 loài, Việt Nam có loài Gấc đợc trồng chủ yếu ấn Độ, Trung Quốc, Philippin, Lào Việt Nam +ở Việt Nam gấc đợc trồng từ lâu đời nhân dân Cây trồng có giống chín màu đỏ giống màu vàng Giống vàng thấy trồng số vùng núi thuộc tỉnh Sơn La Lai Châu Giống đỏ có loại: to nhỏ, đợc trồng nhiều vùng trung du đồng Bắc Bộ +Gấc thuộc loại a sáng a ẩm, sinh trởng phát triển nhanh điều kiện chăm sóc tốt có đủ giá để leo Hàng năm sau đợc thu hoạch, có tợng rụng Để tạo điều kiện cho nhiều chồi khỏe, ngời ta thờng chặt bỏ toàn phần thân leo, chừa lại phần gốc, với mục đích tạo hệ chồi mới, có sức sống mạnh mẽ Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 1.2.1.3.Trồng gấc: _Gấc mọc hoang đợc trồng phân tán khắp nơi miền Bắc cách nhân giống gốc hạt cành giâm Trong thực tế ngời ta trồng hạt lâu cho quả, suất thấp phẩm chất Cây gấc dễ trồng, mọc khỏe, không kén chọn đất phải chăm sóc đặc biệt Gấc a đất nhẹ, đất cát pha đất phù sa nhng mọc đất sỏi đá, đất cát ven biển +Giâm cành: Muốn trồng gấc có hiệu quả, vào cuối năm sau thu hoạch ngời ta đốn chọn cành bánh tẻ 2-3 tuổi, cắt thành đoạn dài 40-50 cm , khoanh tròn lại trồng vào hốc chuẩn bị sẵn, dùng phân chuồng mùn rác trộn lẫn với đất tốt lấp đầy miệng hố, không tới nhiều Khi mọc cao cần làm giàn cho leo thời kỳ sinh trởng ý tỉa bớt chồi bên, chỗ dày Năm đầu có ít, sau nhiều Quả chín đến đâu thu đến Sau thu hết cần đốn bỏ thân lá, để lại đoạn gốc dài Sang xuân lại tái sinh Mỗi năm cần bón phân lần vào tháng 3-4 trớc hoa, lần khoảng 10-15 kg phân chuồng +Trồng hạt: chọn to, nặng, màu đỏ máu ( gấc nếp ) lấy hạt tơi rửa (không nên lấy hạt đồ xôi) Chọn hạt to, mẩy để trồng vào tháng 2-3 dơng lịch, khoảng 3-4 tháng sau nảy mầm Có thể ngâm hạt nớc ấm vài ngày, dùng dao nhọn tách nhẹ vỏ nảy mầm nhanh Đào hố sâu 80 cm, rộng 50 cm, đổ vào hố khoảng 50kg phân chuồng tơi phân xanh, phủ lớp đất 20 cm, vùi 2-3 hạt xuống hố sâu độ cm phủ lớp đất bột mỏng lên, cắm que xung quanh, mầm cao 40-50 cm để 1-2 mầm lại đánh trồng nơi khác 1.2.1.2.Cách dùng phận khác gấc: _Hạt gấc có tên mộc miết tử có nghĩa hạt giống baba gỗ Có vỏ cứng màu đen xám Dập vỏ bỏ lại nhân hạt gấc có vị đắng Nhân hạt gấc có khoảng 55% chất béo; 16,5% chất đạm; 6% nớc; 1,8% tananhTừ nhân hạt gấc ép lấy dầu Dầu mau khô ép ra, màu xanh nhạt, dễ bị ôxy hóa chuyển sang màu vàng sẫm, để lâu dễ biến thành keo Có thể dùng làm sơn pha mau khô vecni Khô hạt dùng làm phân bón Nhân hạt gấc giã nát cho thêm rợu, nhân dân ta dùng để bôi chữa viêm sng vú, nhọt độc Năm 1992 nhà khoa học Trung Quốc Bắc Kinh chiết suất đợc Momordin từ hạt gấc, chất có tác dụng ức chế tổng hợp protein _Cùi vàng vỏ gấc: Có vị đắng, có nhiều tinh bột, ngời không ăn đợc Dùng làm thức ăn thêm cho trâu bò, gà vịt làm phân bón Trong cùi vàng gấc tỷ lệ hàm lợng -caroten cao hàm lợng -caroten phần màng đỏ hạt gấc, đặc biệt lần xác định đợc có mặt vitamin E ( tocopherol ) phần cùi vàng cùi vàng đợc sử dụng với màng gấc để sản xuất mứt Viga ( sản phẩm bổ sung chất dinh dỡng vitamin cho thể ) _ Màng đỏ hạt gấc sau ép đợc dầu gấc khô có protit, caroten, chất xơdùng làm thức ăn thêm cho gia súc Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 _Rễ gấc: gọi Phòng kỷ nam Nhân dân dùng để chữa bệnh đau lng, nhức mỏi gân cốt, tê thấp, sng phù Mỗi lần dùng 12-20 gam dới dạng thuốc sắc kết hợp với số thuốc giảm đau, chống viêm khác nh dây đau xơng _Lá gấc non làm rau xanh Trung tâm phát triển hóa sinh xác định đợc hàm lợng cao -caroten gấc nên gấc nguồn nguyên liệu để thu nhận -caroten 1.2.2.Thành phần hóa học màng gấc: _Trong màng đỏ hạt gấc Guichard Bùi Đình Sang (1941) chiết đợc 8% dầu màu đỏ máu, mùi thơm ngon đặc biệt, vị béo, không khé cổ Nếu tính từ hiệu suất chừng 1,9 lít 100 kg tơi Dầu gấc có số axit 2, số iôt 72; gồm 44,4% axit oleic; 7,69% axit stearic; 33,8% axit palmitric; 14,7% axit linoleic loại vitamin F ( Nguyễn Văn Đàn Phạm Kim Mãn _ Thông báo dợc liệu 2-1996 ) _Dầu để lâu nhiệt độ 0-5 oC có cặn thuộc nhóm tinh thể caroten Năm 1942 điều kiện phòng thí nghiệm P.Bonnet Bùi Đình Sang chiết đợc từ 2017kg gấc 38 lít dầu gấc 0,3 kg tinh thể caroten Các tác giả tính 1ml dầu gấc có tới 30mg caroten tơng ứng 30.000 đơn vị caroten hay 50.000 đơn vị quốc tế vitamin A Dầu màng gấc nguồn nguyên liệu quý cho nhiều -caroten so với dầu cá ( 1ml dầu cá chứa 1000 đơn vị vitamin A quốc tế ) nhiều lycopen -caroten Dầu màng gấc cần đợc bảo quản đồ bao gói kín, tránh ánh sáng, để nơi mát _Ngoài có số chất vi lợng cần thiết cho thể nh Cu, Fe, coban đặc biệt kẽm ( cần thiết cho ngời bệnh mãn tính gan ) selenium_1 chất đợc biết cần thiết để phòng chống ung th 1.2.2.1.Lipit: _Thành phần lipit màng gấc chất béo Trong lĩnh vực hóa học hữu cơ, chất béo có nghĩa hợp chất hóa học dạng este phức tạp đợc tạo thành từ glixerin axit béo Thông thờng nhóm hợp chất lipit gồm có: chất béo chất tơng tự chất béo Các chất có khả hòa tan mạnh loại dung môi hữu không cực nh: hecxan, clorofoc, ete, etylic petroltrên thực tế không tan n ớc _Lipit có khả hòa tan vào chất béo Từ độ hòa tan mạnh lipit dung môi không cực dẫn tới khả dễ dàng tách chúng khỏi hợp chất hữu dạng liên kết yếu với lipit dạng tự có màng Một số chất thuộc nhóm lipit màng lại liên kết hóa học với gluxit protit nên dùng biện pháp hòa tan dung môi hữu tách chúng đợc Để tách lipit liên kết cần thiết phải sơ phá phức chất protit-lipit gluxit-lipit cách dùng rợu etylic axeton, phá vỡ phần lipit liên kết cách gia nhiệt chí số trờng hợp nghiền mịn _Lipit bao gồm nhóm hợp chất: lipit đơn giản, lipit phức tạp, sản phẩm thủy phân lipit đơn giản phức tạp Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 +Lipit đơn giản ( este axit béo rợu ): thuộc nhóm có chất béo (glyxerit) hay gọi dầu sáp ( cerid ) +Lipit phức tạp (este axit béo với nhóm thay ): Trong phân tử chúng axit béo rợu có thành phần khác nh axit photphoric, bazơ nitơ, đờng Thuộc nhóm có photpholipit, glucolipit, aminolipit sulfolipit +Sản phẩm thủy phân lipit đơn giản phức tạp: thuộc nhóm có axit béo, sterol, rợu, hydrocacbua mạch thẳng mạch vòng 1.2.2.2.Gluxit: _Gluxit sản phẩm ban đầu trình quang hợp đợc dùng làm nguyên liệu để xây dựng nên tất hợp chất có màng Trong thực vật từ gluxit tạo thành chất béo, protit axit hữu Gluxit loại hợp chất dự trữ để cung cấp lợng cần thiết cho sống, vật liệu xây dựng tế bào mô tạo cho chúng bền vững _Trong hạt dầu phần gluxit chủ yếu xenlulo lumixenlulo Các hợp chất thành phần tế bào, mô thực vật Về phơng diện hóa học tự nhiên, gluxit polyhydroxylaldehit polyhydroxylxeton có khả tạo thành sản phẩm ngng tụ khác Từ gluxit phức tạp sau bị thủy phân sản phẩm cuối tạo thành gluxit đơn giản, mạch có 5-6 nguyên tử cacbon _Theo cấu tạo phân tử chia gluxit thành nhóm: monosacarit polysacarit Nhóm polysacarit lại đợc chia thành nhóm nhỏ: gluxit có tính đờng hay gọi polysacarit bậc gồm: disacarit, trisacarit tetrasacarit; gluxit tính đờng hay gọi polysacarit bậc bao gồm xenlulo, hemixenlulo, pectin tinh bột Trong thực vật dạng monosacarit dễ dàng chuyển hóa lẫn dới ảnh hởng men Loại polysacarit tính đờng nh tinh bột, có màng gấc (1-6%) Trong tinh bột lại có đến 0,2-0,7% nguyên tố khoáng ( chủ yếu dạng axit photpho ) 0,6% axit béo ( chủ yếu có thành phần glucolipit ) Hàm lợng pectin chiếm Xenlulo hemixenlulo thành phần chủ yếu màng gấc 1.2.2.3.Các hợp chất nitơ: _Chủ yếu protit, dạng đồng mà chúng hình thành từ nhóm tự nhiên, khác mức độ hòa tan, tỷ lệ nhóm liên quan đến thời gian gieo trồng, sinh trởng vùng đất _Về phơng diện hóa học lý học protit hòa tan dung môi có cực nh nớc, dung dịch muối kiềm, rợu Protit loại hợp chất không bền, dới tác dụng nhiệt độ cao, tia xạ, loại dung môi hữu cơ, chúng biến đổi tính chất từ dạng hòa tan sang dạng không hòa tan gọi biến tính protit Phản ứng biến tính thờng không xảy theo chiều nghịch Khi protit bị biến tính mức độ hút nớc giảm đi, khả trơng nở Tốc độ mức độ biến tính phụ thuộc Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 vào nhiệt độ thời gian đun nóng Protit bị biến tính sâu sắc nhiệt độ cao, thời gian tác động dài _Hiện tợng biến tính protit đợc ứng dụng kỹ thuật khai thác dầu ép trích ly chủ yếu lợi dụng sau protit bị biến tính với mức độ định khiến mối liên kết bền vững phần háo nớc phần dầu yếu đi, phân tử dầu trở nên linh động dễ thoát ép trích ly dung môi _Protit chia làm nhóm: Protit đơn giản ( protein ) protit phức tạp (proteit) +Protit đơn giản gồm có: Albumin ( tan nớc dung dịch muối loãng ), globulin (không tan nớc, tan dung dịch muối trung tính axit mạnh), glutelin ( tan dung dịch kiềm axit loãng, không tan dung môi trung tính ), prolamin ( tan rợu 70-80%, không tan nớc rợu tuyệt đối ) +Protít phức tạp gồm có: nucleprotit loại hợp chất tạo thành từ số phân tử protit với axit nucleic; lipoproteit loại phức chất protit lipit; cromoprotit loại hợp chất protit với phần chất mầu; photphoproteit loại hợp chất proteit với photphat; glucoproteit hợp chất protit kết hợp với gốc gluxit 1.2.2.4.Chất tro: _Chất tro đặc trng cho tổng lợng nguyên tố khoáng nguyên liệu, ngời ta dùng số hàm lợng tro thô nghĩa toàn lợng tro thu đợc sau đốt, gồm nguyên tố vi lợng nh Mg, Ca, K, Fe, S , C, Pvà nguyên tố siêu vi l ợng nh uran, radi, sericùng nguyên tố phóng xạ tự nhiên khác _Loại số lợng nguyên tố khoáng có màng gấc chịu ảnh hởng không giống điều kiện khí hậu, đất đai Chúng đóng vai trò sinh lý quan trọng trình trao đổi vật chất Tuy nhiên số lợng chúng phân bố không đều, số tế bào mô có tích tụ lợng lớn ( hàng nghìn mg% ), số khác lại ( phần triệu mg% ) _Một điều đáng ý thành phần nguyên tố khoáng tro sau đốt khác với hàm lợng chúng có màng Trong trình đốt C , H phần O2 bị đẩy dạng CO2 H2O Vì tổng lợng tro thay đổi tùy thuộc vào tạo thành hợp chất không bị phân hủy sau đốt chất trình đốt Tuy nhiên thay đổi hàm lợng tro thô phạm vi định nói lên cách đầy đủ đặc tính nguyên tố khoáng 1.2.2.5 -caroten: _Caroten công thức chung C40H56, dầu chúng hỗn hợp gồm dạng -caroten làm cho dầu có màu vàng Tỷ lệ cấu tử khác tùy thuộc vào loại dầu Caroten dạng tinh khiết chất rắn có màu đỏ chói, dễ dàng kết tinh dung môi hữu Ngoài đặc tính màu hợp chất có tính ẩn vitamin chúng dễ dàng chuyển hóa thành vitamin A thể Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 động vật Caroten bền với kiềm nhng dễ dàng bị ánh sáng chất oxi hóa làm biến đổi _ -caroten khác -caroten xếp nối đôi mạch: H3C CH3 CH3 H3C CH3 CH3 CH3 H3C CH3 _Trong thể động vật từ -caroten thủy phân thành phân tử vitamin A Từ - Caroten -caroten thủy phân thành phân tử vitamin A -caroten + H2 -men carotinaza -> phân tử vitamin A H3C CH3 CH3 CH3 CH2OH CH3 VTM A1 H3C CH3 CH3 CH3 CH2OH CH3 Có thể gọi -caroten tiền vitamin A.VTM A2 _ -caroten dới tác dụng men carotenaza có gan thành ruột, phân tử -caroten đợc chuyển thành phân tử vitamin A, nhng thực tế, hiệu suất lý thuyết không đạt đợc thể sinh vật Do liều dùng caroten thờng gấp đôi liều dùng vitamin A Vitamin A cần cho thể, có ảnh hởng tới chuyển hóa lipit, nguyên tố vi lợng photpho, trì hoàn chỉnh biểu mô nh da niêm mạc, với có mặt vitamin A tế bào biểu mô đợc kích thích để sản sinh chất nhầy thiếu vitamin A tế bào biểu mô teo thay vào tế bào sừng hóa, điển hình bệnh khô mắt, tế bào giác mạc bị sừng hóa làm độ suốt giác mạc dẫn tới mù lòa Trong phạm vi thị giác, vai trò vitamin A đợc xác định rõ, tham gia vào hình thành chất rhodopsin, chế ăn uống thiếu vitamin A nồng độ chất rhodopsin võng mạc giảm xuống, que võng mạc có biến đổi hình Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 dạng dẫn tới rối loạn thị giác lúc hoàng hôn nh bệnh quáng gà _Vitamin A yếu tố cần cho sinh trởng Những phụ nữ có thai trẻ sơ sinh có nhu cầu vitamin A lớn ngời thờng 3,5 - 5mg ngày ) Vitamin A có tác dụng tăng sức đề kháng thể, chống nhiễm khuẩn lứa tuổi ( đặc biệt trẻ em ) dùng bôi lên vết thơng, vết loét, vết bỏng làm cho chóng lành bệnh lao phổi _Xu hớng y học đại dùng sinh tố A tổng hợp mà dùng -caroten thiên nhiên nh dầu gấc giúp thể dễ hấp thu không độc hại cho gan đặc biệt phụ nữ mang thai cần cẩn thận Nếu dùng liều sinh tố A bị thừa sinh tố, biểu khô mắt, lở quanh môi, nguy gãy xơng háng phụ nữ, phồng thóp trẻ nhỏ, tăng áp lực nội sọ giòn xơng( theo kết nghiên cứu nhà y học trờng Đại học Harward Mỹ ) không nên tự ý dùng thuốc có vitamin A tổng hợp mà nên thay tiền vitamin A (-caroten) Dùng -caroten thiên nhiên an toàn, có tác dụng mạnh hơn, hấp thu tốt quan trọng không gây thừa Dầu gấc độc, nhiên dùng nhiều bị bệnh vàng da, ngừng vài ngày hết, hại đến sức khỏe _ -caroten vitamin A đợc nghiên cứu phòng chữa 1số bệnh ung th Theo GS Olsson JA ( Mỹ ) sử dụng -caroten thiên nhiên điều trị bệnh nhân HIV/AIDS với liều 120mg/ngày phối hợp với tắm nóng (42 oC giờ) đạt đợc hiệu đáp ứng miễn dịch cao kéo dài so với điều trị riêng biệt 1.2.2.6 -tocopherol: _Điển hình nhóm rợu dị vòng có dầu tocopherol (vitamin E) Vitamin E hay tocopherol sản phẩm ngng tụ tetrametyl hydroxynon rợu fitol Phần thành phần cấu tạo vòng thơm cạnh ngng tụ với dị vòng, nguyên tố dị vòng oxy Mạch nhánh gốc idopren Nhóm rợu hydroxyl đợc gắn trực tiếp với nguyên tử cacbon vòng thơm Nh vitamin E có vòng thơm, dị vòng dẫn xuất idopren Vitamin E dầu dạng hoạt động tức dạng vitamin _Tocopherol tan mạnh dầu mỡ loại dung môi hữu cơ, không tan nớc Chúng bền kiềm (không bị xà phòng hóa) axit Tocopherol không bị phân hủy đun nhiều lần đến nhiệt độ 120 oC khoảng thời gian ngắn Ngoài tính chất sinh lý, vitamin E có đặc tính chất chống oxy hóa tự nhiên, bảo vệ cho dầu khỏi bị h hỏng chất oxy hóa gây nên Luận văn tốt nghiệp HO H3C CH3 CH3 O Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 R - Tocopherol (5, 7, tri metyl tocol) CH3 _Trong dầu -tocopherol hỗn hợp nhiều dạng khác số lợng vị trí nhóm metyl vòng thơm chúng có đặc tính sinh lý tính chất chống oxy hóa khác _ Trong dầu gấc có chứa hàm lợng -tocopherol ( vitamin E ) tơng đối lớn, có tác dụng bảo vệ sức khỏe nói chung, bảo vệ da sáng đẹp, bớt nếp nhăn nói riêng, đợc chứng minh có khả khử gốc tự giúp phòng chống bệnh tật kéo dài tuổi thọ Tia cực tím, hóa chất, khói xetrực tiếp gây tổn th ơng màng tế bào hay gián tiếp qua việc kích thích tế bào phóng thích nhiều gốc tự Chính gốc tự công màng tế bào, đặc biệt tế bào da làm cho da bị khô nám, nhăn nheoở ngời bị viêm da dị ứng hay bị ngứa rối loạn mầu sắc da chứa nhiều lgE, -tocopherol dầu gấc có tác dụng làm giảm nồng độ lgE, trả lại mầu sắc bình thờng làm cảm giác ngứa _Theo giáo s Ames trờng Đại học Berkeley tính ngày gien tế bào chịu khoảng 10.000 thơng tổn gốc tự dẫn xuất chúng Một hệ thống sửa chữa có hiệu cho phép thay phần gien bị phá hỏng nhng hệ thống lại bị mã hóa gien cuối bị h hỏng, giải thích mức độ suy tàn chức khác theo tuổi tác Gien h hỏng liên quan đến nhân lên tế bào, triệu chứng khởi đầu ung th Mỡ hệ tuần hoàn oxy hóa gốc tự hình thành mảng xơ vữa động mạch Protein thủy tinh thể bị oxy hóa gây bệnh đục nhãn mắt Cấu trúc thần kinh bị oxy hóa giảm trí tuệ gây bệnh Parkinson Những gốc tự đến từ trình tiếp xúc với chất gây ô nhiễm bên ngoài: mặt trời, uống nhiều rợu, d thừa calo, thuốc lá, ô nhiễm hóa chất, điều trị tia xạ ô nhiễm bên nh: đốt cháy đờng mỡ không hoàn toàn 50% lợng phung phí dới dạng gốc tự -tocopherol (vitamin E ) chất loại bỏ stress oxy hóa Một phân tử vitamin E đợc đặt vài axit béo không no để bảo vệ chúng Nếu gốc tự công vào phân tử vitamin E đợc đặt vào chuẩn bị lấy electron tự _Vitamin E kiểm soát tính hoạt động tiểu cầu gây nguy hiểm hệ tim mạch làm giảm tăng sinh tế bào trơn, đồng thời công vào thành động mạch chống xơ vữa động mạch nh tăng sinh vài tế bào ung th, điển hình ung th gan ung th vú _Vitamin E (-tocopherol ) tác nhân sinh học đóng vai trò quan trọng y học đại Vitamin E yếu tố thiếu đợc trình sinh sản Tác động không giới mà nam nữ 10 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 điều kiện nhiệt độ pH enzim bị vô hoạt tức enzim không hoạt động xúc tác thủy phân Do ta chọn phơng pháp bổ sung enzim sau điều chỉnh pH tối u 3.4.Nghiên cứu lựa chọn enzim thủy phân thích hợp: _Tiến hành làm với mẫu thí nghiệm 1, , tơng ứng sử dụng lần lợt enzim Pectinex Ultra SP-L , Xenlulaza , Termamyl SC _Cách làm: Cân 100gam màng gấc tơi ( xay nhỏ ) vào cốc có mỏ 200ml, dùng cốc đong 100ml lấy 100ml dung dịch đệm axetat( tỷ lệ 1/1 ) cho vào cốc có mỏ, khuấy chuyển toàn dịch vào bình kín có nắp, để yên 30 phút sau điều chỉnh dịch pH thích hợp (dùng axit lactic 0,1M ) với loại enzim bổ sung 1gam enzim Xenlulaza ( với lợng bổ sung 1% nồng độ tính theo chất ), khuấy thủy phân nhiệt độ tối u enzim thời gian > 15 lấy mẫu đem ly tâm thu đợc sản phẩm dầu thô Mẫu số Loại enzim pH tối u Nhiệt độ tối u Thể tích dầu ( oC ) thu đợc (ml) Pectinex Ultra SP-L 4,5 35 3,6 Xenlulaza Onzuka R10 4,5 45 4,2 90 3,8 Termamyl SC 5,0 Bảng Kết lựa chọn enzim thủy phân thích hợp _Nhận xét: Theo kết ta thấy rõ rệt tính đặc hiệu enzim Trong thành phần màng gấc xenluloza hemixenluloza chiếm tỷ lệ cao tinh bột pectin nên sử dụng enzim Xenlulaza xúc tác thủy phân tách đ ợc dầu nhiều enzim xúc tác thủy phân màng tế bào tạo nhiều phân tử dầu linh động Tiếp đến tinh bột chiếm tỷ lệ cao pectin nên sử dụng enzim Termamyl SC xúc tác thủy phân cho ta tách đợc lợng dầu cao Tỷ lệ pectin màng gấc chiếm lợng nên sử dụng enzim Pectinex Ultra SP-L xúc tác thủy phân lợng dầu tách đợc thấp Kết ta lựa chọn đợc enzim xúc tác thủy phân tối u enzim Xenlulaza Onozuka R-10 3.5.Nghiên cứu lựa chọn nồng độ enzim thủy phân thích hợp: 29 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 _Tiến hành làm với mẫu thí nghiệm : 1, ,3 , ,5 tơng ứngvới khoảng nồng độ enzim tăng dần : 0,25%; 0,5%; 0,75%; 1%; 1,25% ( tính theo chất ) _Cách làm: Cân 100gam màng gấc tơi ( xay nhỏ ) vào cốc có mỏ 200ml, dùng cốc đong 100ml lấy 100ml dung dịch đệm axetat ( tỷ lệ 1/1 ) cho vào cốc có mỏ, khuấy chuyển toàn dịch vào bình kín có nắp, để yên 30 phút sau điều chỉnh dịch pH = 4,5 (dùng axit lactic 0,1M ) bổ sung chế phẩm enzim Xenlulaza với nồng độ 0,25% ; 0,5% ; 0,75% ; 1% ; 1,25% tính theo nồng độ chất, khuấy đem thủy phân nhiệt độ 45 oC khoảng thời gian > 15 đem mẫu ly tâm thu đợc sản phẩm dầu thô Mẫu số Nồng độ enzim ( tính theo % chất ) Thể tích dầu thu đợc (ml) 0,25 3,5 0,5 3,9 0,75 4,6 1,0 4,8 1,25 4,8 Bảng Kết nghiên cứu lựa chọn nồng độ enzim thủy phân thích hợp _Nhận xét: Theo kết ta thấy lợng dầu tách đợc dần theo nồng độ enzim bổ sung nhng đến ngỡng giới hạn 1,25% nồng độ chất lợng dầu trích ly đợc không tăng Nguyên nhân lợng enzim bổ sung ít, enzim bị hết hoạt lực xúc tác chất dẫn đến tợng chất cha đợc xúc tác thủy phân hoàn toàn, tạo phân tử dầu linh động, lợng dầu thu đợc Khi lợng enzim bổ sung nhiều enzim thừa sau xúc tác thủy phân hết chất mà lợng dầu thu đợc không tăng lãng phí lợng enzim , hiệu kinh tế giảm mà lợng dầu trích ly không tăngkhông phù hợp Nồng độ enzim xúc tác thủy phân thích hợp khoảng nồng độ mà enzim vừa đủ để xúc tác thủy phân hết chất, ta chọn nồng độ enzim xúc tác thủy phân thích hợp 1% nồng độ tính theo chất V (ml) dầu 4,8 4,6 30 3,9 3,5 0,25 0,5 0,75 1.0 [E] Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 1,25 Đờng biểu diễn kết qủa nghiên cứu ảnh hởng nồng độ enzim Xenlulaza Onozuka R-10 đến phản ứng xúc tác thủy phân 3.6.Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ dung dịch đệm màng gấc: _Tiến hành làm với mẫu thí nghiệm 1, 2, 3, tơng ứng với lợng dung dịch đệm axetat bổ sung/màng gấc là: 0,5/1 ; 1/1 ; 1,5/1 ; 2/1 _Cách làm: Cân 100gam màng gấc tơi ( xay nhỏ ) vào cốc có mỏ 200ml, dùng cốc đong 100ml lấy dung dịch đệm axetat theo tỷ lệ 0,5/1; 1/1; 1,5/1; 2/1 cho vào cốc có mỏ, khuấy chuyển toàn dịch vào bình kín có nắp, giữ yên 30 phút điều chỉnh dịch pH=4,5 ( dùng axit lactic 0,1M ), sau bổ sung 1gam enzim Xenlulaza (với nồng độ 1% nồng độ tính theo chất), khuấy thủy phân nhiệt độ 45oC khoảng thời gian >15 lấy mẫu đem ly tâm ta thu đợc dầu thô 31 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 Thể tích dầu thu đợc (ml) Mẫu số Tỷ lệ dung dịch đệm axetat/màng gấc 0,5/1 4,6 1/1 5,0 1,5/1 5,0 2/1 4,6 Bảng Kết nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ dung dịch đệm axetat/màng gấc _Nhận xét: Theo kết ta thấy tỷ lệ dung dịch đệm màng gấc ảnh hởng tới hiệu suất tách dầu Với tỷ lệ dung dịch đệm/màng gấc 0,5/1 lợng dầu tách đợc thấp nguyên nhân dung dịch đặc khiến cho khả tiếp xúc enzim với chất không đồng (có nơi chất không tiếp xúc đợc với enzim ), tạo phần tử dầu linh động hơn, khó tách dầu, hiệu suất thu hồi giảm Khi cho tỷ lệ dung dịch đệm /màng gấc 1/1 lợng dầu thu hồi đợc tăng lên đáng kể, tỷ lệ dung dịch đệm màng gấc 1,5/1 lợng dầu thu hồi không tăng Khi tăng hẳn tỷ lệ dung dịch đệm/ màng gấc 2/1 lợng dầu thu hồi lại giảm, nguyên nhân dịch loãng xác suất enzim tiếp xúc với chất giảm ( phần tử nặng lắng xuống đáy ) làm cho khả tiếp xúc dung dịch đệm với màng gấc giảm áp suất thẩm thấu giảm enzim tiếp xúc với chất khó hơn, tạo phần tử dầu linh động hơn, hiệu suất thu hồi giảm Vậy nên để phù hợp với yêu cầu kinh tế ta nên chọn tỷ lệ dung dịch đệm/màng gấc 1/1 Vì chọn tỷ lệ dung dịch đệm /màng gấc 1/1,5 lợng dầu thu hồi không tăng mà chi phí kinh tế lại cao tốn dung dịch đệm chi phí cho nguyên vật liệu làm thiết bị diện tích nhà xởng tăng 3.7.Nghiên cứu lựa chọn pH tối u cho enzim Xenlulaza xúc tác thủy phân: _Tiến hành làm với mẫu thí nghiệm 1, , , tơng ứng với khoảng pH tăng dần là: 3,5 ; 4,5 ; 5,5 ; 6,5 _Cách làm: Cân 100gam màng gấc tơi ( xay nhỏ ) vào cốc có mỏ 200ml, dùng cốc đong 100ml lấy 100ml dung dịch đệm axetat ( tỷ lệ 1/1 ) cho vào cốc có mỏ, khuấy chuyển toàn dịch vào bình kín có nắp, giữ yên 30 phút sau điều chỉnh dịch khoảng pH 3,5; 4,5; 5,5; 6,5 ( axit lactic 0,1M ) 32 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 bổ sung 1gam enzim Xenlulaza (với nồng độ 1% tính theo chất), khuấy thủy phân nhiệt độ 45oC khoảng thời gian >15 lấy mẫu đem ly tâm thu đợc sản phẩm dầu thô Mẫu số pH yêu cầu Thể tích dầu thu đợc (ml) 3,5 4,6 4,5 5,1 5,5 3,2 6,5 3,0 Bảng Kết nghiên cứu lựa chọn pH tối u cho enzim xúc tác thủy phân V (ml) dầu 5,1 4,6 3,2 3,0 pH 3,5 4,5 5,5 6,5 Đờng biểu diễn kết nghiên cứu ảnh hởng pH lên phản ứng xúc tác thủy phân enzim Xenlulaza Onozuka R-10 _Nhận xét: pH có ảnh hởng lớn tới vận tốc phản ứng xúc tác thủy phân enzim, enzim hoạt động thích hợp pH xác định pH tối u Theo kết ta thấy chế phẩm enzim Xenlulaza sử dụng nghiên cứu có khoảng pH tối u 4,5 khoảng pH cao lợng dầu thu hồi giảm 33 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 nguyên nhân pH làm thay đổi trạng thái ion hóa nhóm định chức trung tâm hoạt động enzim làm thay đổi khả phản ứng nhóm chức phản ứng xúc tác làm thay đổi cấu trúc tâm hoạt động enzim vận tốc phản ứng xúc tác giảm, tạo phân tử dầu linh động khó tách dầu hiệu suất thu hồi dầu giảm pH làm thay đổi trạng thái ion hóa chất, pH tối thích phân tử chất đợc ion hóa tới trạng thái thích hợp cho kết hợp với enzim nhờ phản ứng xúc tác có vận tốc cao nhất, tạo nhiều phân tử dầu linh động hiệu suất thu hồi dầu cao Mặt khác hoạt tính enzim phụ thuộc vào trạng thái bền protein, pH cao thấp protein bị biến tính enzim bị hoạt tính Vậy nên ta chọn khoảng pH tối thích cho enzim Xenlulaza xúc tác thủy phân 4,5 3.8.Nghiên cứu ảnh hởng nhiệt độ đến enzim xúc tác thủy phân Xenlulaza: _Tiến hành làm với mẫu thí nghiệm : , , , , tơng ứng với khoảng nhiệt độ tăng dần : 35oC , 40oC , 45oC , 50oC , 55oC _Cách làm: Cân 100gam màng gấc tơi ( xay nhỏ ) vào cốc có mỏ 200ml, dùng cốc đong 100ml lấy 100ml ( tỷ lệ 1/1 ) dung dịch đệm axetat cho vào cốc có mỏ, khuấy chuyển toàn dịch vào bình kín có nắp, giữ yên 30 phút sau điều chỉnh dịch pH = 4,5 bổ sung 1gam enzim Xenlulaza (với nồng độ 1% nồng độ tính theo chất), khuấy thủy phân khoảng nhiệt độ 35oC, 40oC, 45oC, 50oC, 55oC khoảng thời gian >15 lấy mẫu đem ly tâm thu đợc sản phẩm dầu thô Bảng kết trang bên: Mẫu số Nhiệt độ yêu cầu (oC) Thể tích dầu thu đợc (ml) 35 4,0 40 5,1 45 5,1 50 4,5 55 4,0 Bảng Kết qủa nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ tối u cho enzim xúc tác thủy phân 34 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 V (ml) dầu 5,1 4,5 4,0 t(oC) 35 40 45 50 55 Đờng biểu diễn ảnh hởng nhiệt độ đến phản ứng xúc tác thủy phân enzim Xenlulaza Onozuka R-10 _Nhận xét: Nhiệt độ ứng với vận tốc phản ứng xúc tác thủy phân enzim cực đại gọi nhiệt độ tối thích, nhiệt độ tối thích enzim không giống nhau, phụ thuộc vào nguồn gốc enzim Theo kết ta thấy khoảng nhiệt độ tối u cho enzim Xenlulaza xúc tác thủy phân 40-45 oC khoảng nhiệt độ cao lợng dầu thu hồi giảm nguyên nhân vận tốc phản ứng xúc tác thủy phân enzim tăng nhiệt độ tăng nhng enzim có chất protein nhiệt độ tăng tới giới hạn vận tốc enzim bị giảm biến tính protein Khi bắt đầu có biến tính xảy tợng: vận tốc phản ứng xúc tác thủy phân tăng nhiệt độ tăng, mặt khác vận tốc biến tính protein xảy nhanh kết qủa vận tốc phản ứng giảm dần tới đình hoàn toàn lợng chất cha đợc xúc tác thủy phân hết tạo phân tử dầu linh động khó tách dầu hiệu suất thu hồi giảm khoảng nhiệt độ thấp làm giảm mạnh hoạt độ enzim lợng dầu thu hồi thấp nhng điều kiện enzim không bị biến tính đa điều kiện nhiệt độ tối thích hoạt độ enzim lại đợc phục hồi Vậy ta chọn nhiệt độ tối u cho enzim Xenlulaza xúc tác thủy phân 45 oC nhiệt độ 40o khả nhiễm tạp cao ( vi khuẩn, nấm men, nấm mốc hoạt động nhiệt độ khoảng 37oC ) ảnh hởng tới chất lợng dầu thu hồi 35 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 3.9.Nghiên cứu ảnh hởng thời gian thủy phân: _Tiến hành làm với mẫu thí nghiệm: , , , , , tơng ứng với khoảng thời gian thủy phân tăng dần: , , , 10 , 12 , 14 _Cách làm: Cân 100gam màng gấc tơi ( xay nhỏ ) vào cốc có mỏ 200ml, dùng cốc đong 100ml lấy 100ml ( tỷ lệ 1/1 ) dung dịch đệm axetat cho vào cốc có mỏ, khuấy chuyển toàn dịch vào bình kín có nắp, giữ yên 30 phút sau điều chỉnh dịch pH = 4,5 ( axit lactic 0,1M ) bổ sung 1gam enzim Xenlulaza (với nồng độ 1% nồng độ tính theo chất), khuấy thủy phân nhiệt độ 45oC khoảng thời gian , , , 10 , 12 , 14 lấy mẫu khoảng thời gian đem ly tâm thu hồi đợc sản phẩm dầu thô Bảng kết qủa nghiên cứu trang bên: Mẫu số Thời gian thủy phân (giờ) Thể tích dầu thu đợc (ml) 4,4 4,7 4,9 10 5,2 12 5,6 14 5,6 Bảng Kết nghiên cứu lựa chọn thời gian thủy phân thích hợp 36 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 V (ml)dầu 5,2 5,2 4,9 4,7 4,4 T (h) 10 12 14 Đờng biểu diễn kết qủa nghiên cứu ảnh hởng thời gian thủy phân tới phản ứng xúc tác thủy phân enzim Xenlulaza Onozuka R-10 _Nhận xét: Theo kết ta thấy lợng dầu thu hồi tăng tỷ lệ với thời gian thủy phân, nhng đến ngỡng giới hạn định lợng dầu thu hồi đợc không tăng nguyên nhân ta kéo dài thời gian thủy phân enzim xúc tác thủy phân chất nhiều tạo nhiều phân tử dầu linh động lợng dầu thu hồi tăng tỷ lệ Khi enzim xúc tác thủy phân hết chất lợng dầu thu hồi không tăng nữa, khoảng thời gian tối thích vừa đủ enzim xúc tác thủy phân chất, kéo dài thời gian thủy phân hiệu suất thu hồi không tăng phản ứng xúc tác thủy phân enzim với chất dừng ( hết chất ) nên không tạo phân tử dầu linh động lợng dầu thu đợc không tăng Vậy khoảng thời gian tối u cho enzim Xenlulaza xúc tác thủy phân chất 12 3.10.Nghiên cứu ảnh hởng nguyên liệu màng gấc tơi tới hiệu suất tách dầu: _Tiến hành làm với mẫu thí nghiệm , +Mẫu số làm với gấc tẻ: màng gấc mỏng, màu không tơi ( xỉn ) +Mẫu số làm với gấc nếp: màng dầy, màu đỏ tơi _Cách làm: Cân 100gam màng gấc tơi ( xay nhỏ ) cho vào cốc có mỏ 200ml, dùng cốc đong 100ml lấy 100ml ( tỷ lệ 1/1 ) dung dịch đệm axetat cho vào cốc có mỏ, khuấy chuyển toàn dịch vào bình kín có nắp, giữ yên 30 phút sau điều chỉnh dịch pH = 4,5 ( axit lactic 0,1M ) bổ sung 1gam enzim Xenlulaza (với nồng độ 1% nồng độ tính theo chất), khuấy 37 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 thủy phân nhiệt độ 45oC thời gian 12 lấy mẫu ly tâm thu đợc sản phẩm dầu thô Mẫu số Thể tích dầu thu đợc (ml) 5,0 5,6 Bảng 10 Kết nghiên cứu ảnh hởng nguyên liệu tới hiệu suất thu hồi _Nhận xét: Theo kết ta thấy yếu tố nguyên liệu ảnh hởng lớn tới hiệu suất thu hồi Nguyên liệu tốt (gấc nếp), màng dầy ( nghiền bột xốp mịn ) lợng dầu thu hồi cao hơn, mà ly tâm tách dầu dễ nhiều bột mịn tạo lớp màng lơ lửng dầy nên tách dầu không lẫn nớc Với nguyên liệu gấc tẻ lợng dầu thu hồi hơn, khó khăn ly tâm tách dầu nên không nên chọn làm nguyên liệu để trích ly dầu gấc Vậy ta nên chọn loại gấc nếp làm nguyên liệu để trích ly dầu gấc cho hiệu suất thu hồi dầu cao hẳn nguyên liệu gấc tẻ, giá thành gấc nếp cao gấc tẻ nhng không đáng kể so với giá trị kinh tế mà ta thu đợc từ nguồn dầu gấc đem lại 3.11.Hoàn thiện quy trình công nghệ trích ly dầu gấc từ màng gấc t công nghệ enzim: _Sau kết thu đợc từ trình nghiên cứu để đạt đợc hiệu suất thu hồi dầu gấc cao ta có quy trình công nghệ nh sau: Màng gấc sau tách khỏi hạt ( chọn nguyên liệu gấc nếp ) Xay nhỏ trộn với dung dịch đệm axetat ( tỷ lệ 1/1 ) Giữ ổn định 30 phút Điều chỉnh pH = 4,5 axit lactic 0,1M Bổ sung enzim Xenlulaza với nồng 38 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 độ 1% nồng độ tính theo chất Khuấy Thủy phân nhiệt độ 45oC khoảng thời gian 12 Lấy mẫu đem ly tâm thu đợc sản phẩm dầu thô _Nhận xét: Theo kết nghiên cứu với đầy đủ yếu tố công nghệ tối u phơng pháp trích ly dầu gấc công nghệ enzim lợng dầu thu hồi đạt cao 5,6 ml (ở tỷ trọng dầu 0,95 ) 5,32 gam dầu So sánh với kết qủa nguyên liệu trớc nghiên cứu hàm lợng dầu có nguyên liệu 5,4gam dầu/100gam nguyên liệu hiệu suất thu hồi dầu 98,5% Điều thể rõ tính u việt phơng pháp trích ly dầu gấc công nghệ enzim , hiệu suất thu hồi dầu cao mà chất lợng sản phẩm lại tốt , mang tính đặc trng 39 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 3.12.ứng dụng vào sản xuất thử nghiệm: _Bớc đầu thử ứng dụng quy trình hoàn thiện vào sản xuất thử nghiệm: 10kg màng gấc tơi ( lấy từ 50 gấc , nặng trung bình - 2,2kg ) đem xay nhỏ Bổ sung 10 lít dung dịch đệm axetat Khuấy giữ ổn định 30 phút Điều chỉnh pH = 4,5 axit lactic 0,1M Bổ sung 100 gam chế phẩm enzim Xenlulaza Onozuka R-10 Khuấy Thủy phân dịch 45oC khoảng thời gian 12 Lấy dịch đem ly tâm ta thu đợc sản phẩm dầu thô _Nhận xét: Kết bớc đầu đa quy trình trích ly dầu gấc công nghệ enzim hoàn thiện vào sản xuất thành công , lợng dầu thô thu đợc cao 0,54 lít dầu ( đạt 96,5% ) , có nghĩa lợng dầu thô thu đợc sản xuất không chênh lệch nhiều so với kết nghiên cứu điều kiện phòng thí nghiệm ứng dụng vào sản xuất với quy mô lớn 40 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 kết luận Quá trình trích ly dầu gấc từ màng hạt gấc không đòi hỏi phức tạp nhng hàm lợng chất béo màng hạt gấc ( khoảng 8% ) nên việc nghiên cứu để đa ứng dụng công nghệ enzim vào trình trích ly dầu gấc phơng pháp mẻ phơng pháp khắc phục đợc hoàn toàn nhợc điểm phơng pháp ép học nh phơng pháp trích ly dung môi hữu cơ, mang lại hiệu kinh tế cao hiệu suất thu hồi dầu đạt 98%, chất lợng sản phẩm dầu tốt phản ứng xúc tác thủy phân enzim thực điều kiện nhiệt độ thấp nên không ảnh hởng tới chất lợng nh mùi vị sản phẩm , mặt khác enzim mang chất protein nên chất lợng sản phẩm dầu có đặc trng riêng Trong luận văn em trình bày cụ thể trình nghiên cứu phơng pháp trích ly dầu gấc từ màng hạt gấc ( màng gấc tơi ) chọn đợc quy trình cụ thể phù hợp để trích ly dầu gấc vừa đạt hiệu suất thu hồi cao vừa giảm chi phí cách tối u Các thông số trình thay đổi để phù hợp với điều kiện thiết bị 41 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 Tài liệu tham khảo Việt Anh , 2004 Quả gấc với sức khỏe sắc đẹp phụ nữ Cây thuốc qúy Số 18 : 22 33 Nguyễn Trọng Cẩn ( chủ biên ), Nguyễn Thị Hiền , Đỗ Thị Giang , Trần Thị Luyến ,1998 Công nghệ enzim Nhà xuất nông nghiệp , Thành phố Hồ Chí Minh Hoàng Bích Châu , Bùi Minh Đức , Đào Mai Phơng , 1990 Nghiên cứu, chế biến số sản phẩm giàu caroten từ gấc Báo cáo khoa học tóm tắt , Viện dinh dỡng quốc gia Võ Văn Chi , 1997 Từ điển thuốc Việt Nam Nhà xuất khoa học kỹ thuật , Hà Nội Nguyễn Văn Đàn , Phạm Kim Mãn , Nguyễn Khắc Quỳnh , 1970 Tóm tắt công trình nghiên cứu dầu gấc Việt Nam Nhà xuất Y học , Hà Nội Bùi Minh Đức Cục QLCL VSAT thực phẩm , quý năm 2003 Thực phẩm Thực phẩm chức an toàn bền vững Nhà xuất Y học , Hà Nội Lê Trần Đức ( chủ biên ) , 1998 Cây thuốc Việt Nam Nhà xuất khoa học kỹ thuật , Hà Nội Nguyễn Công Khẩn , Bùi Minh Đức , Lâm Xuân Thanh 2004 Bột gấc dầu gấc hàm lợng cao -caroten , lycopen , -tocopherol bảo đảm dinh dỡng bền vững , phòng điều trị HIV/AIDS Cây thuốc quý , Số 17 : 20 31 Phan Quốc Kinh Cây thuốc dành cho ngời nghèo Nhà xuất khoa học kỹ thuật , Hà Nội 10 Đinh Ngọc Lâm , 1986 Cây gấc Nhà xuất nông nghiệp , Hà Nội 11 Nguyễn Quang Lộc , Lê Văn Thạch , Nguyễn Nam Vinh , 1971 Kỹ thuật ép dầu chế biến dầu mỡ thực phẩm Nhà xuất khoa học kỹ thuật , Hà Nội 12 Đỗ Tất Lợi , 1986 Những thuốc vị thuốc Việt Nam Nhà xuất khoa học kỹ thuật , Hà Nội Viện dinh dỡng Quốc gia , 1995 Thành phần dinh dỡngthức ăn Việt Nam Nhà xuất Y học , Hà Nội 13 Trịnh Thờng Mại , Phí Văn Hà , Lê Thị Xuân , 1997 Chế biến mứt gấc nhuyễn ( jam ) Ngời làm vờn , Số 14 : 89 14 Hà Văn Mạo , Lê Đình Lơng , Mai Hồng Bàng ,1988 Tác dụng sửa chữa AND bị tổn thơng tia tử ngoại dầu gấc Việt Nam Di truyền học ứng dụng , Số : -14 42 Luận văn tốt nghiệp Thái Quỳnh Lê-CN Lên men K46 15 Phạm Văn Nguyên , 1981 Những có dầu béo Việt Nam Nhà xuất khoa học kỹ thuật , Hà Nội 16 Hoàng Đức Nh , 2000 Tình hình sản xuất chế biến dầu thực vật Tài liệu báo cáo 17 Hoàng Đức Nh , 2000 Giáo trình dầu mỡ Đại học Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 18 Lê Văn Nhơng , 2000 Báo cáo khoa học hoàn thiện công nghệ sản xuất thử nghiệm -caroten ( tiền vitamin A ) -tocopherol ( vitamin E ) từ màng hạt gấc gấc ứng dụng nghành y tế Chơng trình công nghệ sinh học quốc gia , Thành phố Hồ Chí Minh 19 Chu Phạm Ngọc Sơn , 1983 Dầu mỡ đời sống sản xuất Nhà xuất Thành phố Hồ Chí Minh 20 Ngô Thị Thúy , 2004 Dầu gấc thuốc quý ngời Việt Cây thuốc quý , Số 19 : 21 -22 21.Lê Ngọc Tú ( chủ biên ) , Lê Văn Chứ , Đặng Thị Thu , Phạm Quốc Thăng , Nguyễn Thị Thịnh , Bùi Đức Hợi , Lu Duẩn , Lê Doãn Diên , 2002 Hóa sinh công nghiệp Nhà xuất khoa học kỹ thuật , Hà Nội 22 Nhóm tác giả , 1996 Giá trị làm thuốc gấc Khoa học đời sống , Số : 55 57 23 Nguyen Van Chuyen , 2002 Carotenoids pigment in Gac fruit Biosci Biochem 66 ( 11 ) 2479 2482 24 Vuong Thuy Le , 2000 Gac fruit highly Bioavailable of -carotene Depart of nutrition University of California Davis CA 95616 25 Krinsky N.I , 1994 The biological properties of carotenoids Pure Appl Chem 66 1003 1010 26 James Allen Olson , 1998 Carotenoids in Modern Nutrition Health and disease 9th Ed Williams and Wilkins USA p , 524 542 43 [...]... nghiên cứu 2.1.Nguyên liệu: 2.1.1.Nguyên liệu nghiên cứu: _Nguyên liệu nghiên cứu là màng hạt gấc tơi (xay nh ): Gấc đợc thu mua từ Hòa Bình với số lợng là 20 quả, mỗi quả nặng trung bình 1,2 -1,5 kg Sau đó tách màng gấc ra khỏi hạt ta đợc: +Màng đỏ hạt gấc: 5,5 kg +Vỏ và thịt vàng quả gấc: 20 kg +Hạt gấc ( đã loại vỏ ) : 4 kg Màng gấc sau khi tách ra khỏi hạt đợc bảo quản lạnh để tránh nhiễm tạp , thối... _Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu gồm có: +Máy ly tâm Hettich - Zentrifugen ( Universal 16A ) của Đức với tốc độ tối đa 6000 vòng/phút +Bể cách thủy Memmert ( model WB 7-45 ) của Đức 2.2.Phơng pháp nghiên cứu trích ly dầu gấc theo công nghệ enzim: 2.2.1.Mục đích của quá trình trích ly dầu gấc bằng công nghệ enzim: _Dầu gấc là nguồn nguyên liệu quý cho nhiều -caroten ( trong 1ml dầu nguyên chất trung... khoa học đã nghiên cứu trích ly dầu gấc bằng công nghệ enzim bởi vì phơng pháp này có nhiều tính u việt nh phơng pháp đơn giản, dễ thực hiện, chất lợng sản phẩm tốt do phản ứng enzim đợc tiến hành ở nhiệt độ thấp nên không ảnh hởng tới các thành phần của nguyên liệu, hiệu suất trích ly dầu cao ( 97-98% ) 2.2.2.Phơng pháp tiến hành trích ly dầu gấc bằng công nghệ enzim: _Quy trình chung: Quả gấc chín ... rồi sau đó đa bã ép tiến hành trích ly Dầu ép cơ học chủ yếu dùng vào thực phẩm, dầu ép trích ly chủ yếu sử dụng trong công nghiệp Một nhợc điểm nữa của phơng pháp này là trích ly bằng dung môi hữu cơ cần có hệ thống thiết bị trích ly khá phức tạp, đòi hỏi trình độ chuyên môn cao, phải tuyệt đối an toàn, có thiết bị chống cháy nổ 1.3.3.Phơng pháp trích ly dầu gấc bằng công nghệ enzim: _Một trong những... màng gấc cũng ảnh hởng tới hiệu suất tách dầu Với tỷ lệ dung dịch đệm /màng gấc là 0,5/1 thì lợng dầu tách đợc thấp nguyên nhân có thể do dung dịch quá đặc khiến cho khả năng tiếp xúc giữa enzim với cơ chất không đồng đều (có những nơi cơ chất không tiếp xúc đợc với enzim ), tạo ít phần tử dầu linh động hơn, khó tách dầu, hiệu suất thu hồi giảm Khi cho tỷ lệ dung dịch đệm /màng gấc là 1/1 thì lợng dầu. .. trích ly bằng dung môi hữu cơ: _Cách làm: Xay nhỏ gấc đã sấy khô rồi chiết bằng xăng nhẹ sau đó bốc hơi dung môi ở 80oC và áp lực thấp để thu hồi dung môi, làm khan nớc trong dầu gấc Cặn còn lại là dầu gấc, để lâu dầu gấc này sẽ để lắng 1 lớp tinh thể caroten _Ưu điểm của phơng pháp: Cho hiệu suất tách dầu cao, hàm lợng dầu ở trong bã chỉ còn khoảng 0,6-0,8% Phơng pháp này còn có u điểm lấy đợc dầu từ những... thì lợng dầu thu hồi đợc cũng tăng lên đáng kể, ở tỷ lệ dung dịch đệm và màng gấc là 1,5/1 lợng dầu thu hồi không tăng nữa Khi tăng hẳn tỷ lệ dung dịch đệm/ màng gấc là 2/1 thì lợng dầu thu hồi lại giảm, nguyên nhân có thể là do dịch loãng quá xác suất enzim tiếp xúc với cơ chất sẽ giảm ( các phần tử nặng lắng xuống đáy ) làm cho khả năng tiếp xúc của dung dịch đệm với màng gấc giảm áp suất thẩm thấu... tạo ít phần tử dầu linh động hơn, hiệu suất thu hồi giảm Vậy nên để phù hợp với yêu cầu kinh tế ta nên chọn tỷ lệ dung dịch đệm /màng gấc là 1/1 Vì nếu chọn tỷ lệ dung dịch đệm /màng gấc là 1/1,5 thì không những lợng dầu thu hồi không tăng mà chi phí kinh tế lại cao do tốn dung dịch đệm chi phí cho nguyên vật liệu làm thiết bị và diện tích nhà xởng sẽ tăng 3.7 .Nghiên cứu lựa chọn pH tối u cho enzim Xenlulaza... giảm, tạo ít phân tử dầu linh động khó tách dầu hơn và hiệu suất thu hồi dầu giảm pH cũng làm thay đổi trạng thái ion hóa của cơ chất, tại pH tối thích phân tử cơ chất đợc ion hóa tới trạng thái thích hợp nhất cho sự kết hợp với enzim nhờ đó phản ứng xúc tác có vận tốc cao nhất, tạo nhiều phân tử dầu linh động hiệu suất thu hồi dầu cao nhất Mặt khác hoạt tính của enzim cũng phụ thu c vào trạng thái... mẫu đi ly tâm thu đợc sản phẩm dầu thô Mẫu số Nồng độ enzim ( tính theo % cơ chất ) Thể tích dầu thu đợc (ml) 0,25 3,5 0,5 3,9 0,75 4,6 1,0 4,8 1,25 4,8 1 2 3 4 5 Bảng 5 Kết quả nghiên cứu lựa chọn nồng độ enzim thủy phân thích hợp _Nhận xét: Theo kết quả trên ta thấy lợng dầu tách ra đợc dần theo nồng độ enzim bổ sung nhng đến 1 ngỡng giới hạn là bằng 1,25% nồng độ cơ chất thì lợng dầu trích ly đợc