Luận văn khảo sát hiệu quả trích ly catechin trong trà tươi bằng ethanol

KHOA NÔNG NGHIỆP & SHƯD BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  ĐOÀN MINH NGỌC MSSV: 2030355 KHẢO SÁT HIỆU QUẢ TRÍCH LY CATECHIN TRONG TRÀ TƯƠI BẰNG ETHANOL LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã ngành: 08 GVHD: NGUYỄN THỊ THU THỦY CẦN THƠ, 2008 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô Nguyễn Thị Thu Thủy hướng dẫn dạy tận tình, giúp đỡ động viên suốt khoảng thời gian qua Cảm ơn Cô thầy Văn Minh Nhựt quan tâm lo lắng cho lúc khó khăn Xin cảm ơn quý thầy cô môn Công nghệ thực phẩm truyền dạy cho chúng em kiến thức quý báu suốt năm qua Cảm ơn người bạn thân phấn đấu học tập chia vui buồn suốt khoảng thời gian học trường Cần thơ, ngày 08 tháng 06 năm 2008 Sinh viên thực Đoàn Minh Ngọc Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng i Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ TÓM LƯỢC Trong phạm vi đề tài tiến hành khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thời gian trích, tỉ lệ ngun liệu: dung mơi đến hiệu trích ly catechin từ trà tươi dung mơi ethanol 60o Thí nghiệm thực mức nhiệt độ: 60oC, 65oC, 70oC khoảng thời gian: 30, 45, 60, 75, 90, 105 phút Sau chọn nhiệt độ thời gian tối ưu, tiến hành khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu: dung môi đến hiệu trích ly tỉ lệ: 1: 10, 1: 15 1: 20 Kết khảo sát cho thấy: - Nhiệt độ thời gian trích có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu trích ly chọn điều kiện trích ly cho hiệu cao 70oC 60 phút - Tỉ lệ nguyên liệu: dung mơi khơng ảnh hưởng đến hiệu trích phạm vi khảo sát Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng ii Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM LƯỢC .ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH HÌNH VÀ BẢNG v CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tổng quan 1.2 Mục tiêu đề tài CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Hợp chất phenol thực vật – chất tạo vị màu cho thực phẩm 2.1.1 Các cấu phần hợp chất phenol thực vật 2.1.2 Tanin ngưng tụ 2.1.3 Một số tính chất tanin thực vật 2.1.4 Ý nghĩa hợp chất phenol công nghệ thực phẩm 2.2 Sơ lược nguyên liệu trà 12 2.2.1 Giới thiệu chung trà 12 2.2.2 Thành phần hóa học trà tươi 13 2.3 Nhóm hợp chất catechin trà 17 2.3.1 Cấu tạo 17 2.3.2 Tính chất lý hóa 17 2.3.3 Biến đổi sinh học hợp chất catechin 19 2.4 Hiệu trà nhóm hợp chất catechin sức khỏe người 20 2.4.1 Tác dụng dược lý trà 20 2.4.2 Hoạt tính kháng oxi hóa nhóm catechin 20 2.4.3 Ứng dụng khả kháng oxi hóa nhóm hợp chất catechin 22 2.5 Phương pháp trích ly 23 2.6 Một số nghiên cứu ngồi nước có liên quan đến nội dung đề tài 24 CHƯƠNG III: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 26 3.1 Phương tiện thí nghiệm 26 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 Thời gian, địa điểm 26 Nguyên vật liệu 26 Hóa chất 26 Thiết bị, dụng cụ 26 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng iii Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ 3.2 Phương pháp thí nghiệm 26 3.2.1 Phương pháp chuẩn bị mẫu 26 3.2.2 Phương pháp trích ly 27 3.2.3 Phương pháp đánh giá hiệu trích ly catechin 28 3.3 Nội dung bố trí thí nghiệm 28 3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thời gian trích ly đến hiệu trích ly catechin từ nguyên liệu trà tươi 28 3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ ngun liệu: dung mơi đến hiệu trích ly catechin từ nguyên liệu trà tươi 31 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến hiệu trích ly catechin từ trà tươi 33 4.2 Ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu: dung môi đến hiệu trích ly catechin từ trà tươi 35 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 37 5.1 Kết luận 37 5.2 Đề nghị 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC TÍNH TỐN PHỤ LỤC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nơng nghiệp Sinh học ứng dụng iv Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH HÌNH VÀ BẢNG DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Sự ngưng tụ catechin Hình Cơng thức cấu tạo hai dạng catechin trà Hình Cơng thức cấu tạo campherol Hình Cơng thức cấu tạo quercetin Hình Cơng thức cấu tạo myricetin Hình Các chất thuộc nhóm anthocyanidin glucoside Hình Cây trà búp trà 12 Hình Cấu tạo khung nhóm hợp chất catechin cách đánh số carbon 17 Hình Cơng thức cấu tạo hợp chất catechin trà 18 Hình 10 Q trình chuyển hóa hợp chất catechin trà enzyme polyphenol oxidase 19 Hình 11 Biến đổi catechin q trình vơ hoạt gốc tự 21 Hình 12 Thực phẩm có bổ sung tinh chất trà xanh 22 Hình 13 Các dạng sản phẩm catechin 23 Hình 14 Nguyên liệu trà trước sau vô hoạt enzyme 27 Hình 15 Bột trà sau xay 27 Hình 16 Sơ đồ bố trí hệ thống trích ly 29 Hình 17 Quy trình bố trí thí nghiệm 30 Hình 18 Quy trình bố trí thí nghiệm 31 Hình 19 Lượng catechin tổng theo nhiệt độ thời gian trích 34 Hình 20 Lượng catechin tổng theo tỉ lệ nguyên liệu: dung môi 35 Hình 21 Dịch trích trà sau phản ứng tạo màu tỉ lệ khác 36 Hình 22 Máy đo quang phổ Spectrophotometter 42 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng Biến đổi hàm lượng thành phần tổ hợp tanin trà 10 Bảng Thành phần hóa học trà tươi 13 Bảng Hàm lượng catechin phận riêng biệt búp trà 19 Bảng Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến lượng catechin 33 Bảng Lượng catechin tổng theo tỉ lệ nguyên liệu: dung môi 35 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng v Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 CHƯƠNG I: Trường Đại học Cần Thơ ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tổng quan Từ người ta biết đến trà (chè) không loại thức uống mà dùng để phòng hay chữa nhiều loại bệnh khác nhau, đặc biệt bệnh tim mạch ung thư Bên cạnh đó, khả chống béo phì người nhóm hợp chất catechin trà xanh nghiên cứu chứng minh Hiện nay, thực tế có nhiều sản phẩm có sử dụng hay bổ sung chất trích ly từ trà mà chủ yếu hợp chất polyphenol với nhiều mục đích khác tạo hương, diệt khuẩn, chống oxi hóa,… Do đó, việc trích ly hợp chất polyphenol từ trà giúp nâng cao giá trị thương mại trà đặc biệt nước có diện tích quy mơ trồng trà lớn Trung Quốc, Ấn Độ, Srilanka,… Đồng thời, góp phần khơng nhỏ vào việc giữ gìn bảo vệ sức khỏe người Việt Nam nước có diện tích trồng sản lượng trà chiếm thị phần tương đối lớn ngày gia tăng thị phần sản lượng trà giới Tuy nhiên, sản phẩm trà nước ta chủ yếu sản phẩm truyền thống trà đen, trà ô long, trà xanh hay sản phẩm trà túi lọc, trà ướp hương,… sản phẩm polyphenol trích ly từ trà thấy Việc tìm phương pháp trích ly hay sâu vào nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly từ phương pháp cụ thể góp phần nâng cao khả hiệu trích ly hợp chất polyphenol trà Tuy nhiên, thời gian điều kiện thí nghiệm, phạm vi đề tài tiến hành khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu thu polyphenol từ trà tươi phương pháp trích ly với dung môi ethanol cách đun hồi lưu có khuấy trộn 1.2 Mục tiêu đề tài - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thời gian trích ly đến hiệu trích ly catechin trà tươi phương pháp đun hồi lưu có khuấy trộn - Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu: dung mơi đến hiệu trích ly catechin trà tươi phương pháp đun hồi lưu có khuấy trộn Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 CHƯƠNG II: Trường Đại học Cần Thơ LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Hợp chất phenol thực vật – chất tạo vị màu cho thực phẩm Hợp chất phenol thực vật nhóm hợp chất hữu tự nhiên đa dạng không đồng cấu tạo hóa học Tiêu chuẩn để phân loại phân biệt chúng với nhóm chất tự nhiên khác có mặt nhóm hydroxyl phenol dạng tự hay dạng kết hợp nối trực tiếp với nhân benzen tìm thấy chúng thực vật mà thơi Nói cách khác, hợp chất phenol hợp chất vòng hữu có chứa vài hay nhiều nhóm hydroxyl nhân benzen 2.1.1 Các cấu phần hợp chất phenol thực vật Các hợp chất phenol thực vật chia thành nhóm sau đây: - Các hợp chất phenol thực vật đơn giản, gồm monomer hợp chất mono – polyhydroxyl (trừ chất thuộc nhóm tropolon); - Tanin thực vật gồm hợp chất phenol hòa tan nước có mức độ trùng hợp hóa khơng cao, có tính thuộc da Các hợp phần tanin thực vật bao gồm tanin ngưng tụ tanin thủy phân - Lignin, gồm hợp chất phenol có mức độ trùng hợp cao, khơng tan nước, có chứa nhiều nhóm methoxyl 2.1.2 Tanin ngưng tụ Tanin ngưng tụ gồm dẫn xuất flavanol – 3; dẫn xuất flavandiol – 3,4; dẫn xuất hydroxy stillben;… Các chất phenol thuộc nhóm tanin ngưng tụ khơng bị phân giải tác dụng acid vô cơ, lại tạo thành sản phẩm màu nâu đỏ ngưng tụ gọi hợp chất flobaphen Sự ngưng tụ chất thuộc nhóm xảy đun nóng chúng dung dịch nước Dịch chiết tanin thương phẩm tanin ngưng tụ dung dịch polyhydroxylphenol có trọng lượng phân tử khác Cơ chế tạo thành tanin ngưng tụ Người ta đưa nhiều chế chuyển hóa chất polyhydroxyl flavan – monomer chủ yếu thành tanin ngưng tụ Nhưng có hai loại chế sau nhiều người quan tâm Cơ chế thứ ngưng tụ flavan tác dụng xúc tác acid chế thứ hai trùng hợp oxy hóa Cơ chế xúc tác acid chấp nhận với điều kiện cho trước, với điểm cần bổ sung khơng thể giả thuyết rằng, tế bào thực vật sống tế bào thực vật chết có giá trị pH thấp Mặt khác cần nhấn mạnh rằng, tất nhiên chuyển hóa flavanol – thành tanin ngưng tụ xảy điều kiện tự nhiên chậm nhiều, trình ngưng tụ xảy giá Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ trị pH lớn Không loại trừ khả phần tanin thu được hình thành trình chiết nhiệt độ cao Tuy nhiên người ta nghiên cứu chi tiết ngưng tụ xúc tác acid chất catechin hydroxyl flavan gần chúng, cách thu nhận tách chất dicatechin Khi nghiên cứu sâu vào ngưng tụ dẫn xuất flavan, người ta thiết lập yêu cầu cấu trúc đáp ứng với chất flavan Để q trình ngưng tụ thực phải có yếu tố sau (hình 1): a Ở vị trí 4’ khung flavan cần phải có nhóm -OH nhóm -OCH3; b Trong nhân (A) vòng flavan phải có hai nhóm -OH vị trí meta nhóm -OH vị trí 2' HO A O C 1' 3' OH 4' B OH HO OH 5' 6' O HO OH OH OH OH H OH OH OH HO OH HO HO OH HO OH OH OH OH Hình Sự ngưng tụ catechin Sự ngưng tụ flavan acid đun sôi xảy sau – phút, nhiệt độ bình thường pH = phải ngày đêm Khi thay nhóm hydroxyl vị trí nhóm methyl -Cl, người ta quan sát thấy có ức chế ngưng tụ Những dẫn chứng cho phép đề xuất chế ngưng tụ catechin sau: - Trong kết nạp proton vào oxy vòng pyranic, ảnh hưởng nhóm hydroxyl hoạt động vị trí 4’ có mở vòng pyranic Sự mở vòng xảy nguyên tử oxy C2: H HO O H HO OH OH HC CH2 CH2 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng OH Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ - Ion cacbon tạo thành phản ứng tác nhân điện tử với nguyên tử C6 C8 phân tử flavan thứ hai: HO OH HC CH2 HO OH O OH CH2 HO HO O H OH OH HC CH2 OH CH2 Sau nhả proton từ chất dimer, lần hệ thống benzoit lại tạo thành ngưng tụ lại tiếp tục Cùng với ngưng tụ (+) catechin xúc tác acid, người ta nghiên cứu tạo thành tanin ngưng tụ oxy hóa enzyme, coi khả thứ hai polymer hóa Polymer thu oxy hóa enzyme có tính chất thuộc da cần thiết có hấp phụ ánh sáng Trên sở nghiên cứu người ta đến kết luận rằng, tanin ngưng tụ từ nguồn kể tạo thành thường xuyên oxy hóa monomer flavan enzyme Kết polymer hóa chất flavan phương pháp áp kế quang phổ kết luận rằng, tạo thành octoquinone mức thứ oxy hóa, sau cần phải có kết hợp 1,4 tính nhân phân tử polyhydroxylphenol thứ hai với quinone sản phẩm tạo thành, lần lại bị oxy hóa thành quinone tương ứng 2.1.3 Một số tính chất tanin thực vật Theo quan điểm hóa sinh đại, tanin thực vật hỗn hợp phức tạp hợp chất phenol thực vật bao gồm từ chất phenol đơn giản – polyhydroxylphenol monomer đến hợp chất polyphenol – polymer phân tử lớn sản phẩm oxy hóa ngưng tụ tính phenol chúng Các loại tanin thực vật thu từ nguồn thực vật khác ln ln có thành phần tổ hợp cấu tử khác Tuy nhiên, đặc tính riêng vốn có loại tanin, chúng có chung số tính chất giống chất chúng hỗn hợp chất phenol thực vật - Ở dạng tinh khiết, tanin chất kết tinh vơ định hình, có vị chát đắng mức độ khác nhau, y học, tanin số thực vật chọn làm thuốc chữa bệnh; công nghiệp, tanin dùng để thuộc da,… - Nói chung loại tanin thực vật tan nước (trừ tanin kết hợp tan dung dịch kiềm) Tanin hòa tan dung môi hữu Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Nhân tố B thời gian trích ly, thay đổi mức độ - B1 = 30 phút, B2 = 45 phút, … B6 = 105 phút Tổng số nghiệm thức = 3*6 = 18 nghiệm thức Số đơn vị thí nghiệm = 18*2 = 36 Ghi nhận kết quả: Đánh giá lượng catechin dịch trích trà thu chế độ nhiệt độ thời gian trích ly Từ chọn nhiệt độ thời gian tối ưu để làm sở tiếp tục cho thí nghiệm Trà nguyên liệu (10g) Vơ hoạt enzyme Xay nhỏ Cân mẫu Trích ly ethanol có đun hồi lưu & khuấy trộn A2 A1 B1… B6 A3 B1… B6 … B1… Lọc Bã Dịch trích Xác định hàm lượng catechin tổng Đánh giá hiệu trích ly Hình 17 Quy trình bố trí thí nghiệm Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 30 B6 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ 3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu: dung môi đến hiệu trích ly catechin từ nguyên liệu trà tươi a Mục đích Nhằm tìm tỉ lệ ngun liệu: dung mơi trích ly (w/v) thích hợp để đạt hiệu trích ly cao thuận lợi cho q trình thu hồi sản phẩm sau trích b Chuẩn bị nguyên liệu Nguyên liệu chuẩn bị giống thí nghiệm q trình trích ly thực tỉ lệ nguyên liệu dung mơi trích ly thay đổi mức 1: 10, 1: 15, 1: 20 Khối lượng nguyên liệu sử dụng thí nghiệm 10g (tính nguyên liệu tươi) c Bố trí thí nghiệm Trà nguyên liệu (10g) Vơ hoạt enzyme Xay nhỏ Cân mẫu Trích ly ethanol có đun hồi lưu & khuấy trộn C1 C2 Lọc C3 Bã Dịch trích Xác định hàm lượng catechin Đánh giá hiệu trích ly Hình 18 Quy trình bố trí thí nghiệm Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 31 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Các thông số cố định: - Nhiệt độ thời gian trích ly: kết thu từ thí nghiệm Thí nghiệm bố trí với nhân tố, mức độ khác lần lặp lại Nhân tố C tỉ lệ nguyên liệu: dung môi - C1: tỉ lệ nguyên liệu: dung môi = 1: 10 - C2: tỉ lệ nguyên liệu: dung môi = 1: 15 - C3: tỉ lệ nguyên liệu: dung môi = 1: 20 Tổng số nghiệm thức = 3*1 = nghiệm thức Số đơn vị thí nghiệm = 3*2 = Ghi nhận kết Đánh giá hàm lượng catechin dịch trích trà thu tỉ lệ nguyên liệu: dung môi trích ly Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 32 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 CHƯƠNG IV: Trường Đại học Cần Thơ KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Việc phân tích thành phần polyphenol bị ảnh hưởng tính chất hóa học tự nhiên chúng, phương pháp trích ly, kích thước mẫu, thời gian điều kiện tồn trữ mẫu trước trích, diện chất ức chế,… Do đó, việc khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly giúp chọn chế độ trích thích hợp nhằm nâng cao hiệu trích, giảm tổn thất chất cần trích, lượng dung mơi sử dụng, thời gian trích, lượng tiêu tốn q trình trích giai đoạn sau 4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến hiệu trích ly catechin từ trà tươi Nhiệt độ thời gian trích ly hai nhân tố có ảnh hưởng lớn đến hầu hết tất q trình trích ly Kiểm sốt hai yếu tố giúp làm tăng hiệu trích ly, giảm khả bị oxy hóa hợp chất phenol (chủ yếu catechin) thu nên tăng giá trị dược lý lẫn kinh tế Đồng thời tiết kiệm thời gian chi phí mặt lượng Thơng thường khoảng giới hạn (tùy thuộc vào yếu tố q trình trích ly), nhiệt độ cao, thời gian trích ly dài lượng chất trích tăng Lượng catechin tổng trích ly điều kiện (nhiệt độ thời gian trích) khác thể bảng Bảng Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến lượng catechin Đơn vị tính: g Thời gian Nhiệt độ 60oC 65oC 70oC 30 45 60 75 90 105 0,1329f 0,1448c 0,1722d 0,1468d 0,1480bc 0,1771c 0,1503b 0,1603a 0,1859a 0,1421e 0,1575a 0,1828de 0,1476c 0,1500b 0,1707b 0,1523a 0,1444c 0,1696e Các chữ khác hàng biểu thị khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê độ tin cậy 95% Kết thống kê cho thấy có khác biệt lớn hàm lượng catechin tổng thu tiến hành trích ly mẫu điều kiện nhiệt độ thời gian khác Ở nhiệt độ trích, thời gian trích dài hiệu trích ly cao đạt cực đại khoảng 60 phút Điều thể rõ đồ thị hình 19 Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 33 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Hình 19 Lượng catechin tổng theo nhiệt độ thời gian trích Theo đồ thị cho thấy, khoảng thời gian 60 phút thời gian trích tối ưu, q trình trích đạt hiệu cao tùy theo nhiệt độ trích khác mà lượng catechin thu khác Khi nhiệt độ tăng, lượng catechin trích tăng (ở 60 phút, 60oC: 0,1503g, 65oC: 0,1603g, 70oC: 0,1769g) tốc độ thẩm thấu dung môi vào tế bào tốc độ khuếch tán chất dung mơi tăng Nhìn chung, khoảng thời gian trích ly, nhiệt độ lớn lượng polyphenol trích cao tốc độ tăng (hoặc giảm) phụ thuộc vào nhiệt độ trích Ban đầu, nhiệt độ cao tốc độ trích nhanh nên lượng polyphenol thu cao (ở 60oC: 0,1329g; 65oC 0,1448g 70oC 0,1625g) Tuy nhiên nhiệt độ cao, thời gian dài dẫn đến tự oxy hóa catechin làm giảm hàm lượng dịch trích thu Chính vậy, việc lựa chọn chế độ trích ly hợp lý điều quan trọng, vừa nâng cao hiệu trích, vừa bảo vệ sản phẩm thu từ trình trích Theo kết thống kê bảng đồ thị hình 19 cho thấy, hiệu trình trích ly tốt 70oC khoảng thời gian 60 phút Kết chọn làm sở cho thí nghiệm Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 34 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ 4.2 Ảnh hưởng tỉ lệ ngun liệu: dung mơi đến hiệu trích ly catechin từ trà tươi Kết khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu: dung môi đến hiệu suất trích ly catechin từ trà tươi 70oC thời gian trích ly 60 phút (chế độ tối ưu chọn từ thí nghiệm 1) cho thấy khơng có khác biệt lượng catechin tổng thu tỉ lệ 1:10, 1:15 1: 20 (g/ml) (bảng 5) Bảng Lượng catechin tổng theo tỉ lệ nguyên liệu: dung môi Tỉ lệ nguyên liệu: dung môi 1:10 1:15 1:20 Lượng catechin tổng (g) 0,3185a 0,3309a 0,3087a Các chữ khác cột biểu thị khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê độ tin cậy 95% Khi trích ly dung mơi, lượng dung mơi sử dụng (tính theo lượng ngun liệu) phải đủ để thiết lập cân nồng độ chất cần trích bên ngồi tế bào Thơng thường, tỉ lệ dung mơi tăng hiệu trích ly tăng Tuy nhiên, tăng tỉ lệ lên cao không làm tăng hiệu trích ly mà dẫn đến số mặt bất lợi khác như: tiêu tốn lượng lớn dung môi, nồng độ dịch trích thu thấp, tốn nhiều cơng lượng để tách loại dung môi bước sau Kết phân tích bảng cho thấy tỉ lệ dung môi thay đổi từ 1:10 đến 1:20 lượng catechin tổng thu khơng có biến đổi đáng kể Kết thể rõ đồ thị hình 20 Hình 20 Lượng catechin tổng theo tỉ lệ nguyên liệu: dung môi Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 35 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Như vậy, tăng tỉ lệ nguyên liệu: dung môi từ 1: 10 lên 1: 20 lượng catechin thu có thay đổi khơng có ý nghĩa mặt thống kê mức ý nghĩa 95% Do đó, tiến hành trích ly catechin cần sử dụng tỉ lệ nguyên liệu: dung môi 1: 10 vừa tiết kiệm lượng dung môi sử dụng, vừa tiết kiệm lượng để thu hồi dung mơi sau trích Khi quan sát màu phản ứng vanillin với catechin tạo dự đốn sơ hiệu trích ly Tuy nhiên suy luận thường trình trích tỉ lệ ngun liệu: dung mơi sử dụng loại dung môi Cùng loại dung mơi, nhiệt độ thời gian trích ly, tỉ lệ nguyên liệu: dung môi nhỏ (tức lượng dung mơi sử dụng ít) dịch trích thu sau phản ứng màu với vanillin cho màu đậm (hình 21) Hình 21 Dịch trích trà sau phản ứng tạo màu tỉ lệ khác Tỉ lệ nguyên liệu: dung môi: từ trái qua: 1:10; 1:15; 1:20 Nhưng nhìn chung thí nghiệm khơng có khác biệt mặt thống kê mức ý nghĩa 95% tỉ lệ nguyên liệu: dung mơi khác Điều có lợi q trình trích ly ứng dụng thực tế Hiệu trích ly khơng phụ thuộc vào lượng dung môi khoảng khảo sát, giúp tiết kiệm lượng dung môi sử dụng chi phí mặt lượng, đồng thời góp phần giúp cho giai đoạn sau tiến hành thuận lợi Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 36 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 CHƯƠNG V: Trường Đại học Cần Thơ KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Trong trình trích ly, nhiệt độ, thời gian trích tỉ lệ nguyên liệu: dung môi yếu tố quan trọng cần phải khảo sát nhằm nâng cao hiệu trích ly giảm tổn thất khơng mong muốn Qua trình khảo sát suốt thời gian thực đề tài cho thấy ảnh hưởng yếu tố đến lượng catechin tổng trích sau: - Nhiệt độ thời gian trích có ảnh hưởng lớn đến lượng catechin thu Nhiệt độ cao, lượng catechin thu nhiều đạt cực đại khoảng thời gian trích 60 phút - Trong khoảng nhiệt độ thời gian khảo sát, 70oC 60 phút chế độ tối ưu cho hiệu trích cao - Khơng có khác biệt lượng catechin tổng thu thay đổi tỉ lệ nguyên liệu: dung môi từ 1: 10 đến 1: 20 5.2 Đề nghị - Tiếp tục khảo sát hiệu trích ly tỉ lệ nguyên liệu dung môi thấp - Khảo sát trình thu hồi tinh chế sản phẩm catechin sau trích Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 37 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Ngọc Tú (2003), Hóa học thực phẩm, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Nguyễn Hải Hà (2006), Nghiên cứu trích ly polyphenol từ trà (Camellia sinensis L.), Luận văn Thạc sĩ, Đại học Bách khoa Tp.HCM Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khng (2005), Sổ tay Q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất Tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Fereidoon Shahidi and Marian Naczk (2004), Phenolics in Food and Nutraceuticals, CRC Press Maurice R Marshall, Jeongmok Kim and Cheng-I Wei (2000), Enzymatic Browning in Fruits, Vegetables and Seafoods, Food Science and Human Nutrition Department University of Florida http://www.bodybuilding.com/fun/greentea.htm http://www.fao.org/ag/Ags/agsi/ENZYMEFINAL/Enzymatic%20Browning%20References http://www.imexpharm.com http://www.lamdong.gov.vn/web/books/GTCayche/chuong2a 10 http://www.steven.gb.com 11 http://www.w3.org/TR/REC-html40 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 38 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 PHỤ LỤC Trường Đại học Cần Thơ TÍNH TOÁN 1.1 Pha dung dịch HCl 9M methanol CM = C% = n mct = Vdd M Vdd mct mct 100 = 100 mdd D.VHCLđ Thể tích HCl đậm đặc cần để pha dung dịch HCl 9M methanol VHClđ = Trong C M MVdd 100 D.C % mct: khối lượng HCl, g M: phân tử lượng HCl, M = 36,5 Vdd: thể tích dung dịch HCl 9M methanol cần pha, l C%: nồng độ % dung dịch HCl đậm đặc, C% = 36,46% D: khối lượng riêng dung dịch HCl đậm đặc, D = 1,19g/l CM: nồng độ mol/l dung dịch cần pha, CM = 9M 1.2 Pha dung dịch vanillin 1% methanol C% = mct 100 mdd Lượng vanillin cần để pha dung dịch vanillin 1% mct = Với mdd C % D.V C % = 100 100 D: khối lượng riêng dung dịch methanol, D = 792g/l V: thể tích dung dịch cần pha C: nồng độ dung dịch vanillin, C = 1% Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 39 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ 1.3 Lượng catechin tổng a = C.V Trong đó: a: lượng catechin tổng trích được, g V: thể tích dung mơi, ml C: nồng độ ppm (hay 10-6g/ml) dịch trích trà, C tính dựa vào phương trình đường chuẩn phương pháp Vanillin – HCl: A = 0,0027C + 0,0317 (Theo Nguyễn Hải Hà (2006), Nghiên cứu trích ly polyphenol từ trà (Camellia sinensis L.), Luận văn Thạc sĩ, Đại học Bách khoa Tp.HCM.) Với A: độ hấp thu dịch trích trà đo C: nồng độ ppm Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 40 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 PHỤ LỤC Trường Đại học Cần Thơ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 2.1 Phương pháp trích ly đánh giá hiệu trích Nguyên liệu sau lựa chọn đạt u cầu, tiến hành vơ hoạt enzyme lò vi sóng, để nhiệt độ phòng, xay nhuyễn, cân định lượng tiến hành trích ly Sau trích, dịch trích trà pha lỗng 10 lần trước cho phản ứng tạo màu với dung dịch vanillin - Chuẩn bị mẫu trích: Lượng bột trà sau cân ứng với 10g nguyên liệu tươi cho vào bình cầu, đong thể tích dung mơi thích hợp cho vào bình cầu, lắc đều, sau lắp vào ống sinh hàn bố trí hình 16 Q trình trích bắt đầu nhiệt độ Water bath chênh lệch khoảng – 2oC so với nhiệt độ điều chỉnh Thời gian trích tính sau lắp bình cầu vào hệ thống trích khoảng 10 phút khoảng thời gian để nhiệt độ bình cầu đạt nhiệt độ trích - Lấy mẫu: Trong suốt q trình trích khoảng 15 phút tiến hành lắc mẫu để tăng cường độ đảo trộn mẫu Từ phút thứ 30 105, cách 15 phút tiến hành lấy mẫu lần cách: dùng ống nhỏ giọt 3ml (đã cắt đầu cho dễ hút) hút khoảng 6ml dịch trích trà bình cầu cho vào bình tam giác qua giấy lọc - Pha lỗng dịch trích trà: Dùng pipet 5ml hút 1ml dịch lọc cho vào ống nghiệm đong sẵn 9ml dung môi ethanol 60o Lắc đều, hút 3ml dịch trích trà pha lỗng cho vào ống nghiệm - Phản ứng tạo màu: dùng pipet 10ml hút 7,5ml dung dịch vanillin 1% methanol cho vào ống nghiệm chứa dịch trà pha loãng, lắc đều, cho tiếp 7,5ml dung dịch HCl 9M methanol vào Lắc để yên khoảng 30 phút Quan sát thấy màu dịch trích ban đầu có màu vàng xanh chuyển sang đỏ cam cho dung dịch HCl vào có màu đỏ hồng sau 30 phút phản ứng - Đo độ hấp thu A: sau đủ thời gian phản ứng tạo màu, tiến hành đo độ hấp thu A bước sóng 500nm máy đo quang phổ Spectrophotometter (hình 22) Máy nối trực tiếp với máy tính nên sau đo kết tải trực tiếp qua máy tính Chun ngành Cơng nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 41 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Hình 22 Máy đo quang phổ Spectrophotometter 2.2 Thống kê 2.2.1 Thống kê lượng catechin tổng thu theo nhiệt độ thời gian a Lượng catechin thu 60oC theo thời gian trích Analysis Summary Dependent variable: luong catechin tong Factor: thoi gian trich o nhiet 60 Number of observations: 12 Number of levels: ANOVA Table for luong catechin tong by thoi gian trich o nhiet 60 Analysis of Variance Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 0,000490424 0,0000980848 1265,61 0,0000 Within groups 4,65E-7 7,75E-8 Total (Corr.) 0,000490889 11 Multiple Range Tests for luong catechin tong by thoi gian trich o nhiet 60 -Method: 95,0 percent LSD Level Count Mean Homogeneous Groups -30 0,1329 X 75 0,14215 X 45 0,1468 X 90 0,1476 X 60 0,1503 X 105 0,1523 X Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 42 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ b Lượng catechin thu 65oC theo thời gian trích Analysis Summary Dependent variable: luong catechin tong Factor: thoi gian trich o nhiet 65 Number of observations: 12 Number of levels: ANOVA Table for luong catechin tong by thoi gian trich o nhiet 65 Analysis of Variance Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 0,00043978 0,000087956 50,79 0,0001 Within groups 0,00001039 60,00000173167 Total (Corr.) 0,00045017 11 Multiple Range Tests for luong catechin tong by thoi gian trich o nhiet 65 -Method: 95,0 percent LSD Level Count Mean Homogeneous Groups -105 0,1444 X 30 0,14485 XX 45 0,148 XX 90 0,15005 X 75 0,1575 X 60 0,1603 X c Lượng catechin thu 70oC theo thời gian trích Analysis Summary Dependent variable: luong catechin tong Factor: thoi gian trich o nhiet 70 Number of observations: 12 Number of levels: ANOVA Table for luong catechin tong by thoi gian trich o nhiet 70 Analysis of Variance Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 0,000456834 0,0000913668 156,85 0,0000 Within groups 0,000003495 5,825E-7 Total (Corr.) 0,000460329 11 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 43 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại học Cần Thơ Multiple Range Tests for luong catechin tong by thoi gian trich o nhiet 70 -Method: 95,0 percent LSD Level Count Mean Homogeneous Groups -105 0,16965 X 75 0,1707 XX 30 0,1722 X 45 0,17715 X 90 0,1828 X 60 0,18595 X 2.2.2 Thống kê lượng catechin tổng theo tỉ lệ nguyên liệu: dung môi Analysis Summary Dependent variable: luong catechin tong g Factor: mau Number of observations: Number of levels: ANOVA Table for luong catechin tong g by mau Analysis of Variance Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 0.000493677 0.000246838 2.65 0.2171 Within groups 0.000279233 0.0000930778 Total (Corr.) 0.00077291 Multiple Range Tests for luong catechin tong g by mau -Method: 95.0 percent LSD mau Count Mean Homogeneous Groups -C3 0.308741 X C1 0.318506 X C2 0.330907 X -Contrast Difference +/- Limits -C1 - C2 -0.0124012 0.0307033 C1 - C3 0.00976543 0.0307033 C2 - C3 0.0221667 0.0307033 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng 44 ... giá hiệu trích ly catechin 28 3.3 Nội dung bố trí thí nghiệm 28 3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thời gian trích ly đến hiệu trích ly catechin từ nguyên liệu trà tươi. .. khả hiệu trích ly hợp chất polyphenol trà Tuy nhiên, thời gian điều kiện thí nghiệm, phạm vi đề tài tiến hành khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu thu polyphenol từ trà tươi phương pháp trích ly. .. mơi ethanol cách đun hồi lưu có khuấy trộn 1.2 Mục tiêu đề tài - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thời gian trích ly đến hiệu trích ly catechin trà tươi phương pháp đun hồi lưu có khuấy trộn - Khảo sát