Nghiên cứu quy trình công nghệ tách chiết dầu từ hạt quả thanh long (hyloceraus)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TÁCH CHIẾT DẦU TỪ HẠT QUẢ THANH LONG (HYLOCEREUS) KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH: THỰC PHẨM GVHD: Th.S Lý Thị Minh Hiền Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy SVTH: Nguyễn Thị Quang MSSV: 1053010612 Niên khóa: 2011 – 2015 Bình Dương, tháng năm 2015 LỜI CẢM ƠN Trong trình thực khóa luận tốt nghiệp, gặp nhiều khó khăn em học hỏi nhiều kiến thức, kinh nghiệm kỹ chuyên môn bổ ích, thiết thực từ quý thầy cô bạn bè Với lòng trân trọng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn đến: Cô Nguyễn Thị Lệ Thủy, người tận tình truyền đạt cho em kiến thức chuyên môn, hướng dẫn kỹ thuật, kinh nghiệm quý báu Cô tạo điều kiện tốt cho em suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Cô Lý Thị Minh Hiền, người truyền đạt cho em kiến thức chuyên môn, tạo điền kiện thuận lợi giúp đỡ em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu Các thầy cô tổ chuyên ngành thầy cô khoa Công nghệ sinh học, trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh truyền đạt nhiều kiến thức Công nghệ sinh học chuyên ngành Thực phẩm Ban giám hiệu nhà trường quý thầy cô phòng Công nghệ thực phẩm, phòng Sinh hóa trường Đại học Mở Tp.HCM tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình nghiên cứu đến lúc hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Tôi xin cảm ơn bạn, đặc biệt bạn làm việc phòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm phòng thí nghiệm Sinh hóa giúp đỡ nhiều lúc thực đề tài khóa luận tốt nghiệp Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến người thân gia đình động viên, khuyến khích, giúp đỡ suốt trình học tập Em xin chân thành cảm ơn chúc người luôn vui vẻ hạnh phúc thành công sống! Bình Dương, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Thị Quang MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG i DANH MỤC HÌNH ii ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU TỔNG QUAN VỀ CÂY THANH LONG 1.1 Phân loại thực vật 1.2 Nguồn gốc đặc điểm hình thái, cấu tạo 1.2.1 Nguồn gốc 1.2.2 Đặc điểm hình thái 1.2.3 Đặc điểm cấu tạo, thành phần 1.3 Giá trị dinh dƣỡng giá trị sử dụng 1.4 Tình hình sản xuất, tiêu thụ long Việt nam 1.4.1 Tình hình sản xuất long 1.4.2 Thực trạng tiêu thụ long 1.5 Tình hình nghiên cứu long nƣớc 10 1.5.1 Nghiên cứu nƣớc 10 1.5.2 Nghiên cứu nƣớc 11 TỔNG QUAN VỀ ENZYME PECTINASE 13 2.1 Khái niệm 13 2.2 Cơ chế tác động enzyme pectinase 13 2.3 Hiệu việc sử dụng enzyme pectinase 14 2.4 Ứng dụng hệ enzyme pectinase 15 TỔNG QUAN VỀ LIPID 16 3.1 Giới thiệu lipid 16 3.2 Các thành phần lipid 16 3.2.1 Các acid béo 16 3.2.2 Triglycerid 17 3.2.3 Các thành phần phụ 18 3.3 Tính chất lý hóa dầu mỡ 20 3.3.1 Tính chất vật lý 20 3.3.2 Tính chất hóa học 20 TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP TÁCH DẦU BẰNG TRÍCH LY 22 4.1 Bản chất hóa lý trình trích ly 22 4.2 Những nhân tố ảnh hƣởng đến vận tốc độ kiệt dầu trích ly 24 4.2.1 Nhiệt độ trích ly 24 4.2.2 Mức phá vỡ cấu trúc tế bào 24 4.2.3 Độ ẩm nguyên liệu trích ly 25 4.2.4 Kích thƣớc hình dạng hạt 25 4.2.5 Vận tốc chuyển động dung môi 25 4.2.6 Tỷ lệ dung môi nguyên liệu 25 4.3 Trích ly dầu thực vật công nghiệp 25 4.3.1 Phƣơng pháp trích ly dầu thực vật 25 4.3.2 Làm mixen 26 4.3.3 Chƣng cất mixen 27 PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 29 1.1 Địa điểm nghiên cứu 29 1.2 Nguyên liệu 29 1.3 Hóa chất thiết bị thí nghiệm 29 1.3.1 Thiết bị 29 1.3.2 Hóa chất 29 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 30 2.1 Sơ đồ nghiên cứu 30 2.2 Quy trình dự kiến tách chiết dầu từ hạt long 31 2.3 Nghiên cứu tỉ lệ thành phần tính chất nguyên liệu 32 2.4 Nghiên cứu chọn lựa phƣơng pháp tách hạt long 33 2.4.1 Nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt độ thời gian đến trình chần long 33 2.4.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng hàm lƣợng enzyme thời gian đến trình xử lý enzyme 34 2.4.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng yếu tố trình chần kết hợp xử lý enzyme 35 2.4.4 Nghiên cứu lựa chọn phƣơng pháp tách hạt long 36 2.5 Nghiên cứu ảnh hƣởng trình sấy hạt đến chất lƣợng dầu 37 2.6 Nghiên cứu trình trích ly dầu từ hạt long 38 2.6.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng thời gian đến hiệu suất trích ly dầu 39 2.6.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng dung môi đến hiệu suất trích ly chất lƣợng dầu 40 2.8 Bảo quản dầu thô hạt long 42 2.9 Đánh giá chất lƣợng dầu 43 PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45 Kết nghiên cứu tỉ lệ thành phần tính chất nguyên liệu 46 Kết nghiên cứu lựa chọn phƣơng pháp tách hạt 47 2.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến trình chần long 47 2.2 Kết nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng enzyme thời gian đến trình xử lý enzyme 48 2.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố trình chần kết hợp xử lý enzyme 49 2.4 Kết nghiên cứu lựa chọn phương pháp tách hạt 51 Kết nghiên cứu ảnh hƣởng trình sấy hạt đến chất lƣợng dầu 53 Kết nghiên cứu trình trích ly dầu từ hạt long 54 4.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp trích ly đến chất lượng dầu 54 4.2 Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất trích ly dầu 55 4.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng dung môi đến hiệu suất trích ly chất lượng dầu 56 Bảo quản dầu hạt long 57 Kết nghiên cứu chất lƣợng dầu thành phẩm 58 6.1 Đánh giá cảm quan 58 6.2 Kiểm tra tiêu hóa lý 60 PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 KẾT LUẬN 63 KIẾN NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC iiiii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: So sánh thành phần hai loại long ruột đỏ ruột trắng Bảng 1.2: Các thành phần dinh dƣỡng thịt loài thuộc chi Hylocereus Selenicereus Bảng 1.3: Bảng so sánh acid béo dầu từ hai loại hạt long ruột đỏ long ruột trắng 12 Bảng 1.4: Các acid béo chủ yếu thực phẩm 17 Bảng 1.5: Độ thấm điện môi số dung môi hữu (nhiệt độ 20 0C) 23 Bảng 2.1: Bố trí thí nghiệm tỉ lệ thành phần long 32 Bảng 2.2: Bố trí thí nghiệm thời gian nhiệt độ cho trình chần 33 Bảng 2.3: Chỉ tiêu cảm quan ruột long sau xử lý 34 Bảng 2.4: Bố trí thí nghiệm hàm lƣợng enzyme thời gian cho trình xử lý enzyme 35 Bảng 2.5: Bố trí thí nghiệm thời gian chần hàm lƣợng xử lý enzyme phƣơng pháp tách hạt long 36 Bảng 2.6: Bố trí thí nghiệm lựa chọn phƣơng pháp tách hạt long 37 Bảng 2.7: Bố trí thí nghiệm thời gian nhiệt độ cho trình sấy 38 Bảng 2.8: Bố trí thí nghiệm phƣơng pháp trích ly 39 Bảng 2.9: Bố trí thí nghiệm thời gian cho trình trích ly 40 Bảng 2.10: Bố trí thí nghiệm dung môi cho trình trích ly 41 Bảng 2.11: Bố trí thí nghiệm thời gian vị trí bảo quản dầu 42 Bảng 2.12: Chỉ tiêu cảm quan dầu thô hạt long 43 Bảng 2.13: Các mức chất lƣợng sản phẩm 43 Bảng 2.14: Phƣơng pháp kiểm tra tiêu hóa lý 44 Bảng 3.1: Kết nghiên cứu tỷ lệ thành phần tính chất nguyên liệu 46 Bảng 3.2: Kết nghiên cứu trình chần 47 i Bảng 3.3: Kết nghiên cứu trình xử lý enzyme 48 Bảng 3.4: Kết nghiên cứu trình chần kết hợp xử lý enzyme 50 Bảng 3.5: Kết đánh giá hiệu xử lý thịt ba phƣơng pháp 51 Bảng 3.6: Kết nghiên cứu ảnh hƣởng trình sấy hạt đến chất lƣợng dầu 53 Bảng 3.7: Kết nghiên cứu ảnh hƣởng phƣơng pháp trích ly đến chất lƣợng dầu 54 Bảng 3.8: Kết nghiên cứu ảnh hƣởng thời gian đến hiệu suất trích ly dầu 55 Bảng 3.9: Kết nghiên cứu ảnh hƣởng dung môi đến hiệu suất trích ly chất lƣợng dầu 56 Bảng 3.10: Kết kiểm tra tiêu hóa lý dầu thô hạt long trình bảo quản 57 Bảng 3.11: Kết so sánh chất lƣợng hai mẫu bảo quản sáng tối 58 Bảng 3.12: Kết đánh giá cảm quan chất lƣợng sản phẩm theo TCVN 3215-79 59 Bảng 3.13: Kết kiểm tra tiêu dầu hạt long 60 i DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 : Cây long Hình 1.2: Các loại long Hình 1.3: Thanh long đổ bỏ dùng cho bò ăn 10 Hình 1.4: Cấu trúc triglyceride 17 Hình 1.5: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu suất trích ly 24 Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu tách chiết dầu từ hạt long 30 Hình 2.2: Quy trình dự kiến tách chiết dầu từ hạt long 31 Hình 3.1: Các mẫu sau xử lý thịt ba phƣơng pháp 52 Hình 3.2: Hạt long sau sấy 53 Hình 3.3: Dầu thành phẩm 58 Hình 3.4: Dầu hạt long ruột trắng ruột đỏ 60 Hình 4.1: Sơ đồ quy trình tách hạt long 63 ii Báo cáo khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy Kết xử lý thống kê theo phần mềm Statgraphic plus 3,0 SVTH: Nguyễn Thị Quang x Báo cáo khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy Nghiên cứu chọn lựa phƣơng pháp tách hạt Bảng 4: Kết đánh giá cảm quan hội đồng cho phép thử so hàng Điểm thành viên Mẫu 10 11 12 13 14 15 A 3 3 4 3 3 B 5 5 5 4 5 C 4 4 4 4 4 Kết xử lý thống kê theo phần mềm Statgraphic plus 3,0 SVTH: Nguyễn Thị Quang xi Báo cáo khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy PHỤ LỤC 3: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRÍCH LY DẦU TỪ HẠT THANH LONG Nghiên cứu ảnh hƣởng trình sấy hạt đến chất lƣợng dầu SVTH: Nguyễn Thị Quang xii Báo cáo khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy 2.Nghiên cứu ảnh hƣởng phƣơng pháp trích ly đến chất lƣợng dầu Kết xử lý t-test có bắt cặp Chỉ số acid Chỉ số peroxide SVTH: Nguyễn Thị Quang xiii Báo cáo khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy 3.Nghiên cứu ảnh hƣởng thời gian đến hiệu suất trích ly dầu SVTH: Nguyễn Thị Quang xiv Báo cáo khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy Nghiên cứu ảnh hƣởng dung môi đến hiệu suất trích ly chất lƣợng dầu Kết xử lý t-test có bắt cặp Hàm lƣợng dầu Chỉ số acid số peroxide SVTH: Nguyễn Thị Quang xv Báo cáo khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy PHỤ LỤC 4: NGHIÊN CỨU CHẤT LƢỢNG DẦU VÀ BẢO QUẢN DẦU Nghiên cứu bảo quản dầu Kết xử lý thống kê theo phần mềm Statgraphic plus 3,0 SVTH: Nguyễn Thị Quang xvi Báo cáo khóa luận tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Thị Quang GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy xvii Báo cáo khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy Kết xử lý t-test có bắt cặp SVTH: Nguyễn Thị Quang xviii Báo cáo khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy Nghiên cứu chất lƣợng dầu Kết xử lý t-test có bắt cặp SVTH: Nguyễn Thị Quang xix Báo cáo khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy PHỤ LỤC 5: PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƢỢNG Phƣơng pháp xác định số acid (Theo TCVN 6127:2010) Chỉ số acid (AV) đƣợc tính số mg KOH cần để trung hòa hết lƣợng acid béo tự có 1g chất béo Chỉ số acid dự báo khả bảo quản sản phẩm cho biết mức độ bị thủy phân chất béo Cách tiến hành: Lấy vào erlen 250ml khô khoảng g chất béo Thêm 30 ml hỗn hợp diethyl ether : ethanol (1:1) để hòa tan chất béo Thêm giọt thị phenolphthalein % Lắc mạnh Chuẩn độ hỗn hợp dung dịch KOH 0,05N ethanol 960 dung dịch có màu hồng bền 30 giây kết thúc chuẩn độ Tính kết quả: Chỉ số acid tính theo công thức: Trong đó: V: thể tích dd chuẩn KOH dung định phân, ml m: lƣợng mẫu thí nghiệm (g) c: nồng độ xác dd chuẩn KOH sử dụng, mol/l 56,1: Khối lƣợng phân tử KOH, g/mol SVTH: Nguyễn Thị Quang xx Báo cáo khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy Phƣơng pháp xác định số peroxide ( Theo TCVN 6121:1996; ISO 3960:1997) Chỉ số peroxide (PV) số mili đƣơng lƣợng oxy hoạt hóa có kg mẫu thử Chỉ số peroxide biểu thị cho mức độ bị oxy hóa chất béo Cách tiến hành: Cân vào erlen có nút nhám khoảng 3-5 g chất béo Hòa tan mẫu thử 10 ml chloroform (CHCl3), them 15 ml acid acetic cho vào 15-30 ml hỗn hợp chloroform: acid acetic (tỷ lệ 1:2) Thêm ml dung dịch KI bão hòa Đậy kín erlen Lắc tông phút để yên xác phút nơi tối t0 = 15-25 0C (theo ISO) lắc để yên bình vào chỗ tối phút (theo AOCS) Thêm 100 ml nƣớc cất, lắc mạnh, them giọt hồ tinh bột 1% làm chất hành thị Chuẩn độ iod tạo thành dung dịch Na2S2O3 0,002N mẫu có số peroxide nhỏ, dung dịch Na2S2O3 0,01N cho mẫu có số peroxide lớn hown12meq/kg, đến màu xanh tím đặc trung iod Lặp lại thí nghiệm lần Tiến hành đồng thời thí nghiệm kiểm chứng, thay chất béo 3-5 g nƣớc cất Nếu kết mẫu trắng vƣợt 0,1ml dung dịch Na2S2O3 0,01N đổi hóa chất không tinh khiết Tính kết quả: ( ) Trong đó: PV: Chỉ số peroxide, meq/kg V1: số ml dung dịch Na2S2O3 0,01N dùng định phân mẫu thí nghiệm V2: số ml dung dich Na2S2O3 0,01N dùng định phân mẫu kiểm chứng T: hệ số hiệu chỉnh nồng độ Na2S2O3, T=1 pha từ ống chuẩn SVTH: Nguyễn Thị Quang xxi Báo cáo khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lệ Thủy m: khối lƣợng mẫu thí nghiệm, g N: nồng độ đƣơng lƣợng gam Na2S2O3 Phép thử đƣợc tiến hàn ánh sang ban ngày khuếch tán ánh sang nhân tạo, tránh tia cực tím Phƣơng pháp xác định số iod (iv- iod value) (Theo TCVN 6127: 1996; ISO 660: 1983) Chuẩn bị mẫu dầu: Giá trị IV dự đoán Khối lƣợng dầu cần cân (g) ( 0,0001g)