Nghiên cứu công nghệ sản xuất dầu gấc từ màng đỏ hạt gấc bằng phương pháp trích ly với dung môi henxan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU GẤC TỪ MÀNG ĐỎ HẠT GẤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY VỚI DUNG MÔI HEXAN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÃ SỐ: NGUYỄN BÁ ÁI Người hướng dẫn khoa học: GS.TS HỒNG ĐÌNH HÒA HÀ NỘI 2006 MỤC LỤC Trang Lời cam đoan…………………………………………………………………… Mục lục ……………………………………………………………………… …3 Danh mục bảng………………………………………………………………6 Danh mục vẽ, đồ thị…………………………………………………… MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………9 Chương I : TỔNG QUAN……………… …………………………………….16 1.1 Khái quát gấc………………………………………………… 16 1.2 Cơm gấc – nguyên liệu trình sản xuất dầu gấc………………… 19 1.2.1 Thành phần cơm gấc…………………………………………… 19 1.2.2 Một số tính chất đặc trưng ………………………………………….21 1.3 Dầu gấc………………………………………………………………… 40 1.4 Công nghệ sản xuất dầu gấc…………………………………………… 43 1.4.1 Công nghệ sản xuất cơm gấc khô………………………………… 43 1.4.2 Công nghệ sản xuất dầu gấc từ cơm gấc khô phương pháp ép 45 1.4.3 Công nghệ sản xuất dầu gấc từ cơm gấc khơ phương pháp Trích ly…………………………………………………………………….48 Chương II : NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 58 2.1 Nguyên liệu……………………………………………………………… 58 2.1.1 Trái gấc…………………………………………………………… 58 2.1.2 Dung môi hexan…………………………………………………… 58 2.2 Phương tiện……………………………………………………………… 58 2.2.1 Bộ trích ly Soxlet…………………………………………………… 59 2.2.2 Tủ sấy……………………………………………………………… 59 2.2.3 Cân phân tích……………………………………………………… 59 2.2.4 Máy xay…………………………………………………………… 59 2.2.5 Các dụng cụ khác…………………………………………………… 59 2.3 Phương pháp nghiên cứu………………………………………………… 59 2.3.1 Đối với công nghệ sản xuất cơm gấc khô …………………………… 59 2.3.2 Đối với cơng nghệ trích ly…………………………………………… 62 Chương III : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN…………………….69 3.1 Xác định thành phần học trái gấc cơm gấc khô ………………69 3.1.1 Trái gấc……………………………………………………………….69 3.1.2 Cơm gấc khô…………………………………………………………70 3.2 Ảnh hưởng độc lập yếu tố ……………………………………….71 3.2.1 Ảnh hưởng độ ẩm tới hiệu suất trích ly………………………… 71 3.2.2 Ảnh hưởng thời gian xay (hay kích thước hạt nguyên liệu ) tới hiệu suất trích ly………………………………………………………… 75 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian trích ly tới hiệu suất trích ly…………… 78 3.3 Tối ưu hóa điều kiện trích ly dầu gấc…………………………………… 82 3.3.1 Các thông số chọn cố định………………………………………… 82 3.2.2 Các thông số cần tối ưu……………………………………………… 82 3.3.3 Các tiêu cần tối ưu……………………………………………… 82 3.3.4 Ma trận thực nghiệm……………………………………………… 82 3.3.5 Kiểm tra đồng phương sai theo chuẩn Cochran…… 84 3.3.6 Tính hệ số tự phương pháp hồi quy………………………… 86 3.3.7 Kiểm tra có nghĩa hệ số phương trình hồi quy theo chuẩn student………………………………………………………… 86 3.3.8 Kiểm tra phù hợp mơ hình chuẩn Ficher……………… 88 3.3.9 Tìm giá trị tối ưu độ ẩm thời gian xay nguyên liệu……… 90 3.3.10 Kết phân tích thành phần dầu gấc trích ly…………………….92 3.4 Tinh chế dầu gấc trích ly………………………………………………….93 3.4.1 Mục đích…………………………………………………………….93 3.4.2 Phương pháp tinh chế……………………………………………….93 3.4.3 Quy trình cơng nghệ tinh chế dầu gấc trích ly………………………95 3.4.4 Kết thực nghiệm trình tinh chế…………………………….96 3.4.5 Chất lượng dầu gấc tinh chế……………………………………… 97 KẾT LUẬN…………………………………………………………………… 99 TÀI LIỆU THAN KHẢO…………………………………………………… 101 PHỤ LỤC PHẦN MỞ ĐẦU Ở nước ta gấc loại phổ biến, phân bố rộng khắp ba miền Bắc – Trung – Nam Đây loại dễ trồng phù hợp với khí hậu thổ nhưỡng Việt Nam Từ lâu người ta biết sử dụng phận gấc làm thực phẩm làm thuốc chữa bệnh Theo [2] Rễ gấc: vàng, tán nhỏ gọi phong kỳ nam dùng uống chữa bệnh tê thấp sưng chân Lá gấc: giã nhỏ với tầm gửi dùng để đắp da làm thuốc tiêu sưng tấy Hạt gấc: gọi mộc thiết tử hạt lấy từ gấc chín phơi sấy khô ghi vào Dược điển Việt Nam (1983) Dược điển Trung Quốc (1963), (1997) Hạt gấc thường tán nhỏ đắp da dùng để chữa bệnh ung thũng, mụn nhọt, tràng hạt, eczema, trĩ, phụ nữ sưng vú Màng đỏ bao quanh hạt gấc: (còn gọi cơm gấc hay phần nạc) dùng để đồ xôi, làm bánh, làm mứt tạo ăn truyền thống Việt Nam Dầu gấc: loại dầu chiết tách từ màng đỏ hạt gấc (hay cơm gấc) ghi vào vào Dược điển Việt Nam (1997) Từ năm 1942 dầu gấc dùng để chữa bệnh chậm lớn trẻ em, bệnh biến chứng mắt (như khô mắt, quáng gà), chữa vết loét , triệu chứng chống đỡ bệnh tật thể, làm mau lên da non vết bỏng vết thương Đặc biệt thời gian gần đây, với kết nghiên cứu đầy đủ tác dụng gấc dầu gấc, tác giả ngồi nước cơng bố cho thấy tác dụng to lớn dầu gấc người Trong báo “VINAGA chế phẩm tuyệt vời từ gấc” đăng báo phụ nữ Việt Nam, số 19 ngày Trang 14/2/2005 trang cho biết: Theo báo cáo nhà khoa học nước quốc tế thành phần chứa đựng gấc β-Caroten, Lycopen, Alphatocopherol vi chất cần thiết cho thể Hàm lượng ba chất gấc cao gấp 15,1 lần cà rốt cao gấp 68 lần cà chua β-Caroten tiền sinh tố A nên phịng chống thiếu vitaminA cho trẻ em tránh khơ mắt, mờ mắt dẫn đến mù lịa, giúp trẻ em tăng trưởng, tăng sức đề kháng chống bệnh tật Điều quí giá chế phẩm hồn tồn dầu thực vật, khơng độc hại, khơng có tác dụng phụ làm cho nhà khoa học quốc tế đặc biệt quan tâm mong ước Trong y học đại qua nghiên cứu điều trị lâm sàng, người ta dùng β-Caroten có dầu gấc chất chống oxy hóa mạnh để điều trị cho bệnh nhân bị bệnh gan, bị nhiễm chất độc dioxyn bệnh ung thư khác hiệu Theo báo cáo đại học Calyfonia hàm lượng β-Carotene, Lycopene, Alphatocopherol (tiền vitamin E) hợp chất có khả làm vơ hiệu hóa 75% chất gây bệnh ung thư nói chung, nguy gây ung thư vú phụ nữ Mặt khác Lycopene (với hàm lượng cao gấp hàng chục lần cà chua) chất chống oy hóa cực mạnh, nên có khả chống lại lão hóa tế bào giúp gìn giữ trẻ trung thể, chữa bệnh da (như da khô, da sần) bệnh rụng tóc Theo nghiên cứu hầu hết loại kem dưỡng da phải dùng 80% chất Lycopene hóa học trộn với chất béo để có tác dụng với da Điều kỳ diệu dầu gấc Lycopene hòa trộn cách tự nhiên với chất béo khơng no Chính lẽ mà trẻ em phụ nữ sử dụng dầu gấc để dưỡng da tránh tác dụng phụ có hại cho sức khỏe Alphatocopherol (hay tiền sinh tố E) thân VitaminE dầu gấc có tác dụng phịng chữa nhiều loại bệnh tật, bệnh liên Trang quan tới giảm nội tiết tố phụ nữ lứa tuổi tiền mãn kinh (như ung thư đặc biệt ung thư vú) hay khối u tuyến tiền liệt nam giới Các axit béo khơng no có dầu gấc có tác dụng chống bệnh béo phì, tim mạch, tiểu đường nguy đột quị khác Mới Giáo sư Bùi Minh Đức, Tiến sĩ Nguyễn Công Khẩn cộng báo cáo hội nghị khoa học quốc tế Peru với đề tài “Bột gấc dầu gấc, hàm lượng β-Carotene, Lycopene, Alphatocopherol đảm bảo dinh dưỡng bền vững , phòng điều trị HIV, AIDS” cho thấy sản phẩm từ cơm gấc đảm bảo cung cấp dinh dưỡng bền vững cho người mà cịn có tác dụng phòng điều trị HIV, AIDS Ngày chiến chống lại thiếu hụt dinh dưỡng Đặc biệt thiếu hụt VitaminA nước phát triển gay gắt Bởi thiếu hụt VitaminA thường xuyên dẫn tới rối loạn sinh lí (đặc biệt trẻ em), mà hậu suy giảm sức đề kháng chậm phát triển Điều có ảnh hưởng lớn tới phát triển quốc gia Vì biện pháp chống lại thiếu hụt VitaminA ưu tiên hàng đầu nước Cũng nhiều nước phát triển giới Ở Việt Nam vấn đề thiếu hụt VitaminA phổ biến trẻ em nông thôn vùng sâu vùng xa Mặc dù từ năm 1992 nhà nước có chương trình cung cấp viên Vitamin A liều cao cho trẻ em tuổi nước Tuy nhiên giải pháp lâu dài, việc phân phối viên VitaminA liều cao cho vùng nơng thơn xa xơi khó khăn Vì giải pháp lâu dài, bền vững sử dụng thực phẩm giàu VitaminA sản xuất chỗ với giá rẻ Theo [13] gấc Việt Nam chứa lượng β-Caroten (tiền VitaminA) lớn khoảng Trang 17 – 35mg/100g phần ăn Đây nguồn cung cấp VitaminA dồi dào, góp phần giải vấn đề thiếu hụt VitaminA Mặc dù cơm gấc chế phẩm từ cơm gấc có giá trị cao mặt dinh dưỡng, y học phụ gia thực phẩm nước ta việc sử dụng nhân dân xuất giới hạn chế Điều phần nhận thức người dân sức khỏe giá trị sản phẩm chưa đầy đủ Một phần chế phẩm đơn điệu chủng loại, chưa thật thuận tiện sử dụng đặc biệt giá thành cao chưa phù hợp với số đơng người lao động Chính lí nêu mà nước ta việc sản xuất tiêu thụ gấc sản phẩm từ gấc nước việc xuất nước ngồi cịn Chủ yếu sử dụng trực tiếp cơm gấc tươi để làm ăn truyền thống Tuy thời gian gần đây, với kết nghiên cứu đầy đủ tác dụng dầu gấc nhà khoa học nước giới công bố rộng rãi phương tiện thông tin đại chúng mà nhu cầu tiêu thụ gấc sản phẩm từ gấc không ngừng tăng lên đặc biệt dầu gấc Theo thời báo kinh tế Việt Nam [1] “vì nghiệp bảo vệ cộng đồng” tác giả Phong Lan cho thấy năm tính riêng thị trường nước công ty chế biến dầu thực phẩm Việt Nam (Viet Nam plant oil and food processin) công ty hàng đầu chế biến sản phẩm từ gấc Việt Nam chế biến khoảng 3000 Ở thị trường giới sảm phẩm dầu gấc Việt Nam có mặt nước Hoa Kỳ, CH Sec, Nga, Nhật Bản, Canada Nhưng trình độ canh tác cịn thấp, cơng nghệ chế biến sản phẩm từ gấc mẻ, thiếu hoàn thiện nên suất hiệu thấp, chưa đáp ứng thị trường nước giới Trang Sản phẩm từ gấc nước ta tạm phân thành hai dạng Dạng thô (như cơm gấc tươi, cơm gấc xay đóng hộp, cơm gấc khơ ) dạng tinh chế (như dầu gấc), với đặc trưng sau: Sản phẩm dạng thơ: Có cơng nghệ chế biến đơn giản hàm lượng chất có ích sản phẩm thấp, thời gian sử dụng tương đối ngắn, không thuận lợi cho việc vận chuyển bảo quản nên chủ yếu dùng việc chế biến ăn đồ uống Sản phẩm dạng tinh chế (dầu gấc): có công nghệ chế biến phức tạp hàm lượng chất có ích sản phẩm cao hơn, thời gian sử dụng tương đối dài, thuận lợi cho việc vận chuyển bảo quản nên chủ yếu sử dụng dạng thực phẩm – dược phẩm Từ cơm gấc để sản xuất dầu gấc người ta sử dụng phương pháp ép, phương pháp trích ly phương pháp ép kết hợp với trích ly Ở Việt Nam, sử dụng phương pháp ép để sản xuất dầu gấc từ cơm gấc Phương pháp có cơng nghệ tương đối đơn giản, chất lượng sản phẩm cao khơng chứa hóa chất độc hại nên an tồn cho người sử dụng Đồng thời áp dụng hiệu quy mô sản xuất thủ công cơng nghiệp Nhưng phương pháp có nhược điểm hiệu suất thu hồi dầu từ nguyên liệu thấp Theo [13] hiệu suất thu hồi phương pháp ép khoảng 50 – 58%, nghĩa hiệu suất sử dụng nguyên liệu thấp Trong giá thành cơm gấc nguyên liệu dùng cho sản xuất cao Theo kết khảo sát chúng tơi gía cơm gấc khơ (khoảng 10 - 12% ẩm, 32 - 35% dầu) thị trường miền nam khoảng 120 nghìn đồng/kg Vì giá thành dầu gấc sản xuất theo phương pháp ép cịn cao, ảnh hưởng khơng nhỏ tới khả tiêu thụ sản phẩm thị trường nước xuất Hạn chế phương pháp ép khắc phục cách Trang sử dụng phương pháp trích ly Bởi mặt lí thuyết phương pháp trích ly có hiệu suất thu hồi cao Theo điều tra chúng tơi Việt Nam chưa có cơng nghệ sản xuất dầu gấc phương pháp trích ly cơng bố chưa có sở sản xuất dầu gấc sử dụng phương pháp Chính tiến hành đề tài “ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU GẤC TỪ MÀNG ĐỎ CỦA HẠT GẤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY VỚI DUNG MƠI HEXAN” Với đề tài mong muốn góp phần nhỏ bé vào việc nâng cao hiệu thu hồi dầu gấc trình sản xuất, nhằm hạ giá thành sản phẩm Từ đưa tác dụng to lớn sản phẩm phục vụ cho lợi ích cộng đồng, cộng đồng người lao động có thu nhâp thấp Trong đề tài chúng tơi áp dụng quy trình trích ly với nguyên liệu cơm gấc thu nhận từ tỉnh miền nam thiết bị phịng thí nghiệm Mục tiêu đề tài: Tăng hiệu suất thu hồi dầu gấc từ cơm gấc khơ phương pháp trích ly với dung môi Hexan, áp dụng cho quy mô sản xuất nhỏ Nội dung đề tài: + Định lượng thành phần học phận (gồm: vỏ, cơm, hạt) gấc thu nhận tỉnh miền nam + Xác định độ ẩm, hàm lượng dầu β-Caroten nguyên liệu cơm gấc khô + Khảo sát ảnh hường yếu tố độc lập: độ ẩm nguyên liệu, kích thước hạt nguyên liệu thời gian trích ly tới hiệu suất thu hồi dầu trình trích ly Trang Sbj = Sts 0,475 0,475 = = = 0,238 N bj t = Lập tỷ số bj Sbj Đối với hệ số phương trình hồi quy t bo = t b1 = tb = bo S bj b1 S bj b2 Sbj = 89,2 = 374,79 0,238 = 2,24 = 9,41 0,238 = − 1,27 0,238 = 5,34 Tra bảng: (Tr.242) [8] với thông số Mức ý nghĩa α = 0,05; bậc tự v = m – = -1 = ta giá trị t b =2,92 Các giá trị t bj (j = 0,1,2) tính tốn lớn giá trị t b, nên hệ số phương trình hồi quy có nghĩa Phương trình hồi quy thực nghiệm có dạng: yˆ = 89,2 + 2,24 ~ x1 − 1,27 ~ x2 (3) 3.3.8 Kiểm tra phù hợp mơ hình chuẩn Ficher Tính phương sai dư (S d ) S d2 = (y j − yˆ j )2 ∑ N − (K = 1) K: Số biến cịn lại mơ hình thu sau kiểm định hệ số b j (K=2) Trang 80 N: Số thí nghiệm (N = 4) ~ ~ Từ phương trình hồi quy thực nghiệm (3) giá trị x1 , x bảng: 3-7 tính giá trị yˆ j yˆ = 89,2 − 2,24 + 1,27 = 88,23 yˆ = 89,2 + 2,24 + 1,27 = 92,71 yˆ = 89,2 − 2,24 − 1,27 = 85,69 yˆ = 89,2 + 2,24 − 1,27 = 90,17 (87,53 − 88,23)2 + (93,42 − 92,71)2 + (96,39 − 85,69)2  S =  = 1,974 + (89,47 − 90,17 )  d Tìm chuẩn Ficher Tìm chuẩn Ficher tính tốn (F tt ) Ta có phương sai dư (S d ) = 1,947 > phương sai tái sinh (S ts ) =0,225 Nên chuẩn Ficher tính cơng thức: S d2 1,947 Ftt = = = 8,77 S ts 0,225 Tìm chuẩn Ficher tra bảng (F b ) Chọn mức ý nghĩa α = 0,05 Bậc tự tử m = N - (K+1) = - =1 Bậc tự mẫu m = m - = - = Tra bảng 7.3 (Tr356) [8] F b = 18,51 Ta thấy F tt = 8,77 < F b = 18,51 Vậy mơ hình lựa chọn phù hợp Xác định phương trình hồi quy thực tế Trang 81 * Đổi biến ~ xi thành xi xi − xio ~ Áp dụng công thức: xi = ∆xi Trong đó: x o = 7,54, x o = 95, ∆x = 3,33, ∆x = 85 Phương trình hồi quy thực tế có dạng: x1 − 7,54 x − 95 − 1,27 × 85 3,33 yˆ = 85,55 + 0,673 x1 − 0,015 x2 yˆ = 89,2 + 2,24 × 3.3.9 Tìm giá trị tối ưu độ ẩm thời gian xay nguyên liệu để hiệu suất trích ly dầu gấc đạt cực đại Sử dụng phương pháp neo dốc (Box – Willson) Chọn nhân tố sở độ dài bước chạy nhân tố Chọn nhân tố sở Tính giá trị b1∆x1 = 2,24 × 3,33 = 7.46 b2 ∆x2 = −1,27 × 85 = −107,95 Tìm đại lượng j* Ta nhận thấy b2 ∆x = − 107,95 = 107,95 giá trị max, nên j* = Vậy nhân tố sở x Tính độ dài bước chạy nhân tố (h j ) Chọn độ dài bước chạy nhân tố (h ) = -5 (h âm b âm) Tính độ dài bước chạy nhân tố (h ) h1 = 7,46 b1∆x1 × h2 = × (− 5) = 0,35 − 107,95 b2 ∆x2 Trang 82 Dấu âm bước nhảy h chứng tỏ thí nghiệm giá trị x giảm dần từ giá trị tâm Dấu dương bước nhảy h chứng tỏ thí nghiệm giá trị x tăng dần từ giá trị tâm Tiến hành thí nghiệm Các thí nghiệm q trình tối ưu hóa, thí nghiệm thứ ứng với giá trị biến số (nhân tố) ấn định mức Cịn thí nghiệm tiếp theo, giá trị biến xác định công thức x Kj = x Kj −1 + h j (với j = 1,2) Q trình thí nghiệm tiến hành với thông số ban đầu cho bảng 3.10 theo quy trình mục 3.2 Kết thu cho bảng 3.11 Bảng 3.10: Thông số ban đầu thí nghiệm xjo bj b j ∆x j hj x (%) 7.54 2,24 7,46 0,35 x (s) 95 -1,27 -107,95 -5 Thông số Biến Bảng 3.11: Kết thí nghiệm tối ưu hóa theo phương pháp Box – Willson Lần thí nghiệm x (%) x (s) y (%) 7,52 95 92,66 7,88 90 93.52 8,24 85 95,25 8,55 80 97, 02 8,91 75 97,24 Trang 83 9,30 70 95,11 9,66 65 94,01 9,94 60 93,12 Từ kết bảng 3.11 cho thấy Ở thí nghiệm thứ 5, ứng với x = 8,91 (%), x = 75 (s) hiệu suất trích ly dầu gấc đạt cực đại y max = 97,24 % Như vậy, q trình trích ly dầu gấc từ nguyên liệu cơm gấc khô điều kiện cố định nêu mục 3.2 Để đạt hiệu suất trích ly cực đại, phải tiến hành trích ly điều kiện: Độ ẩm nguyên liệu cơm gấc là: 8,91% Thời gian xay là:75 giây 3.3.10 Kết phân tích thành phần dầu gấc thu từ q trình trích ly (dầu gấc trích ly) Sử dụng phương pháp phân tích mục 2.2.2.3 Tiến hành phân tích sở Kết thu cho bảng 3.12a Bảng 3.12a: Thành phần dầu gấc trích ly Chỉ tiêu Chất dễ bay Cặn Chỉ số axit (%) (%) mgKOH/g M1 2,12 0,02 7,11 M2 2,11 0,06 7,08 M3 2,19 0,05 7,26 T.B 2,14 0,04 7,15 Mẫu Kết phân tích viện nghiên cứu dầu thực vật trung tâm dịch vụ phân tích cho bảng 3.12b Trang 84 Bảng 3.12b: Thành phần dầu gấc trích ly STT Chỉ tiêu phân tích Phương pháp Kết Đơn vị Nước + dung môi TCVN 6120: 1996 2.20 % Tạp chất (cặn) TCVN 6125: 1996 0,03 % Chỉ số axit TCVN 6127:1996 7,08 mgKOH/g Dầu gấc thu từ q trình trích ly (hay dầu gấc trích ly), thành phần cịn chứa nhiều tạp chất Khi mang đối chiếu với tiêu chuẩn Việt Nam dầu thực vật cho bảng: 3.12c thí hầu hết tiêu chưa đạt u cầu Vì để sử dụng lĩnh vực thực phẩm cần phải tinh chế dầu gấc trích ly 3.4 Tinh chế dầu gấc trích ly 3.4.1 Mục đích Tinh chế dầu gấc trích ly, nhằm mục đích loại bỏ tạp chất khơng có lợi (như: nước, dung môi, cặn axit béo tự do) bảo tồn tối đa lượng β-Carotene có nguyên liệu, để thu sản phẩm dầu gầc tinh chế sử dụng lĩnh vực thực phẩm 3.4.2 Phương pháp tinh chế Phương pháp loại dung môi nước (chất dễ bay hơi) Để loại bỏ dung môi nước, đề nghị sử dụng phương pháp sục khí, với khí sử dụng Nitơ Bằng cách sục trực tiếp khí Nitơ vào nguyên liệu, điều kiện nhiệt độ thường, đuổi dung môi khỏi nguyên liệu Trang 85 Phương pháp có ưu điểm q trình tách nước dung môi xảy nhiệt độ thường, nên bảo tồn tối đa lượng β-Carotene có nguyên liệu Mặt khác việc loại nước dung mơi, cịn tách khí hịa tan có nguyên liệu, đặc biệt Oxy Điều có lợi cho việc bảo quản sản phẩm dầu gấc tinh chế Phương pháp loại cặn Để tách cặn khỏi nguyên liệu, đề nghị sử dụng phương pháp li tâm lọc lọc khung bản, kết hợp với rửa cặn dung môi Dung môi nguyên liệu sau tách cặn thu hồi để tái sử dụng trở lại Phương pháp cho phép thực trình tách cặn nhiệt độ thường, với hiệu suất tách cặn cao Mặc dù nguyên liệu có độ nhớt lớn, động lực q trình lọc lớn, nên q trình lọc thực Do trình tiến hành nhiệt độ thường, nên giảm tối đa lượng β-crotene hao hụt trình tách cặn Phương pháp tách axit béo tự Để tách axit béo tự nguyên liệu đề nghị sử dụng phương pháp trung hòa (hay phương pháp luyện kiềm) Trong điều kiện cơng nghệ sau: + Nhiệt độ trung hịa: Nhiệt độ thường + Bazơ sử dụng Natricacbonat dạng dung dịch đặc Khi q trình trung hịa axit béo tự nguyên liệu tạo xà phòng thực theo phản ứng sau: 2RCOOH + Na CO 2RCOONa + CO + H O Cặn xà phòng tạo thành dạng gen, hỗn hợp gồm xà phòng số chất bám theo như: Nước, dầu trung tính, tạp chất học phần chất màu (chủ yếu β-Carotene) Cặn xà phịng có khối lượng riêng lớn dầu, Trang 86 nên dễ tách khỏi dầu nguyên liệu Sau trung hòa, dầu nguyên liệu mang rửa nước muối (nồng độ 7-8%), sau nước ấm Xà phòng nước rửa tách khỏi dầu nguyên liệu phương pháp lắng Phương pháp trung hòa nhiệt độ thấp, dung dịch Na CO đặc có ưu điểm sau: Hạn chế hòa tan xà phòng vào nguyên liệu Vì theo [7], nhiệt độ thấp xà phịng khơng hịa tan dầu Giảm tổn hao β-Carotene q trình trung hịa, lượng xà phịng tạo Vì theo [7] Na CO khơng xà phịng hóa dầu trung tính 3.4.3 Quy trình cơng nghệ tinh chế dầu gấc trích ly Sơ đồ quy trình cơng nghệ Q trình tinh chế dầu gấc trích ly thực theo sơ đồ quy trình cơng nghệ: Hình 3.4 Thuyết minh Dầu trích ly (ngun liệu) đưa vào thiết bị trung hòa Tại axit béo tự nguyên liệu trung hòa dung dịch Na CO đặc để tạo xà phòng Hỗn hợp dầu – xà phòng tạo đưa vào thiết bị tách rửa cặn Ở thiết bị này, cặn xà phòng tách khỏi dầu, rửa dung môi trước chuyển sang thiết bị thu hồi dung môi Dầu khỏi thiết bị tách cặn với dung môi rửa đưa vào thiết bị sục khí Tại đây, khí nitơ sục trực tiếp vào dầu, chất dễ bay như: nước, dung mơi, khí hịa tan tách khỏi dầu Dầu khỏi thiết bị sục khí sản phẩm dầu tinh chế Hỗn hợp gồm: Nitơ, Dung mơi, Nước khí hịa tan dầu, đưa qua thiết bị thu hồi dung môi Dung mơi thu hồi tuần hồn trở lại thiết bị tách Trang 87 rửa cặn Pha khí khỏi thiết bị thu hồi dung môi (gồm Nitơ khí hịa tan dầu), đưa vào thiết bị sử lý khí để thu hồi nitơ Nitơ thu hồi tái sử dụng thiết bị sục khí Dầu trích ly Dung dịch Na2CO3 (đặc) Trung hịa Dung môi Tách rửa cặn Thu hồi dung môi Phơi kiệt Sục khí Bã Khí N2 Dầu tinh chế Xử lý khí Hình 3.4: Quy trình cơng nghệ tinh chế dầu gấc trích ly 3.4.4 Kết thực nghiệm trình tinh chế Khi tiến hành trình tinh chế theo sơ đồ quy trình cơng nghệ, Hình 3.4 Trong điều kiện sau: Khối lượng mẫu: 30g dầu trích ly Lượng dung dịch Na CO 50%: Tốc độ sục khí N : bọt khí/s Trang 88 Thời gian sục khí: 15ph Lượng dung mơi rửa: 1,5ml Thiết bị tách rửa cặn: Li tâm lắng Thu kết cho bảng 3.13 Bảng 3.13: kết thực nghiệm tinh chế dầu trích ly Khối lượng nguyên liệu Khối lượng sản Hiệu suất thu hồi (g) phẩm (g) (%) I 30,02 29,41 II 30,01 29,38 III 30 05 29,44 T.B 30,03 29,41 Mẫu 97,94 3.4.5 Chất lượng dầu gấc tinh chế Sử dụng phương pháp mục 2.3.2.3 Tiến hành phân tích sở với mẫu dầu gấc tinh chế thu kết cho bảng 3.14a Bảng 3.14a: Thành phần dầu gấc tinh chế Chỉ tiêu Nước + dung Tạp chất Chỉ số axit môi (%) (cặn) (%) (mgKOH/g) I 0,31 0,01 2,05 II 0,38 0,01 2,01 III 0,36 0,01 2,06 T.B 0,35 0,01 2,04 Mẫu Kết phân tích viện nghiên cứu dầu thực vật tinh dầu hương liệu mỹ phẩm Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm cho bảng 3.14b Trang 89 Bảng 3.14b: Thành phần dầu gấc tinh chế STT Chỉ tiêu phân tích Phương pháp Kết Đơn vị Nước + dung môi TCVN 6120: 1996 0.32 % Tạp chất (cặn) TCVN 6125: 1996 0,01 % Chỉ số axit TCVN 6127:1996 2,09 mgKOH/g β-Carotene HPL/Analyse des 0,32 % constituants alimentair chapter Từ kết thu trình trích ly q trình tinh chế chúng tơi xác định hiệu suất thu hồi sản phẩm cơng nghệ sản xuất dầu gấc theo phương pháp trích ly với dung môi Hexan, cho bảng 3.15 Bảng 3.15: Hiệu suất thu hồi sản phẩm công nghệ sản xuất dầu gấc theo phương pháp trích ly với dung môi Hexan Hiệu suất thu hồi (%) Đối với dầu gấc (%) Đối với β-carotene (%) 95,2 72,8 Từ thành phần nguyên liệu dầu gấc trích ly mục đích q trình tinh chế Chúng tơi lựa chọn quy trình cơng nghệ tinh chế Hình 3.4, để tiến hành thực nghiệm trình tinh chế dầu gấc trích ly thiết bị phịng thí nghiệm sở Dấu gấc tinh chế thu có thành phần bảng 3.14b Đối chiếu với TCVN (cho bảng phụ lục), Một số tiêu sấp xỉ tiêu chuẩn cho phép, riêng tiêu hàm lượng dung mơi nước cịn lớn Theo chúng tơi điều hồn tồn khắc phục sử dụng thiết bị tinh chế tốt hơn, đặc biệt sử dụng thiết bị sục khí làm việc áp suất thấp Trang 90 KẾT LUẬN Từ kết thu trình nghiên chúng tơi rút kết luận sau: Đã xác định tỷ lệ thành phần nguyên liệu gấc khu vực tỉnh phía nam * Đối với gấc: + Vỏ: 65,23 – 67,67% +Cơm: 21,29 – 25,63% + Hạt: 9,05 – 11, 04% * Đối với cơm gấc khô: + Ẩm: 12,59% + Hàm lượng dầu (theo khối lượng): 24,23% + β-Carotene: 1014mg/kg Xác định khoảng ảnh hưởng yếu tố: độ ẩm nguyên liệu, thời gian xay nguyên liệu thời gian trích ly tới hiệu suất trích ly + Khoảng ảnh hưởng độ ẩm: 4,21 – 10,86% + Khoảng ảnh hưởng thời gian xay: 10 – 180 (s) + Khoảng ảnh hưởng thời gian trích ly: – (h) Xác định điều kiện tối ưu cho quy trình trích ly dầu gấc từ ngun liệu cơm gấc khơ theo hai thông số: độ ẩm nguyên liệu thời gian xay ngun liệu, điều kiện phịng thí nghiệm Đối với q trình trích ly cơm gấc khơ để đạt hiệu suất trích ly 97,24% phải tiến hành trích ly điều kiện sau: Trang 91 + Độ ẩm nguyên liệu: 8,91% + Thời gian xay nguyên liệu: 75 (s) + Thời gian trích ly: (h) Xác định quy trình tinh chế dầu gấc trích ly để thu dầu gấc tinh chế sử dụng thực phẩm Để thu dầu gấc tinh chế sử dụng thực phẩm từ dầu gấc trích ly mà bảo tồn tối đa lượng β-Carotene có ngun liệu Theo chúng tơi cần loại bỏ thành phần: nước,dung môi, cặn axit béo tự nguyên liệu dầu gấc trích ly phương pháp sục khí, lọc trung hòa đủ Kết thực nghiệm áp dụng quy trình tinh chế cho thấy sản phẩm dầu gấc tinh chế thu có số thành phần đạt TCVN dầu thực vật, số thành phần chưa đạt sai lệch khơng nhiều hồn tồn khắc phục Xác định hiệu suất thu hồi sản phẩm q trình cơng nghệ, sản xuất dầu gấc theo phương pháp trích ly với dung môi Hexan + Đối với dầu gấc là: 95,2% + Đối với β-carotene là: 72,8% Trang 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Phong Lan (2006), “Vì nghiệp bảo vệ sức khỏe cộng đồng”, Báo điện tử thời báo kinh tế Việt Nam, (60), tr.2 [2] Đỗ Tất Lợi (1986), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Nguyễn Xích Liên (2000), “Carotenoid”, Bài giảng mơn học chất màu thực phẩm Trường Đại học Bách Khoa T.p Hồ Chí Minh, T.p Hố Chí Minh [4] Phạm Hồng Hộ (1999), Cây cỏ Việt Nam, NXB trẻ, T.p Hồ Chí Minh [5] Thiên Nga (2005), “VINAGA chế phẩm tuyệt vời từ gấc”, Báo phụ nữ Việt Nam, 2005, tr.1 [6] Phạm Văn Sổ, Bùi Thị Nhu Thuận (1991), Kiểm nghiệm lương thực thực phẩm, Khoa hóa học thực phẩm Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [7] Lê Văn Thạch, Nguyễn Năng Vinh, Lê Trọng Hoàng, Phạm Sương Thu (1981), Chế biến hạt dầu, NXB Nông nghiệp, T.p Hồ Chí Minh [8] Bùi Minh Trí (2005), Xác suất thống kê quy hoạch thực nghiệm, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội [9] Lê Ngọc Tú, La Văn Chứ, Nguyễn Thị Thu, Phạm Quốc Thăng, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Lê Doãn Diên (1998), Hóa sinh học cơng nghiệp, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trang 93 Tiếng Anh [10] Ishida, Betty, Turner, Charlotta – Vistting scientist, Chapman, Mary, Mckeon, Thomas – Tom (2003), “Fatty Axit and Carotenoids in Gac”, Peer Reviewed journal 52, pp 274 – 279 [11] Robertr Allen, Marvinw.Formo, R.G.Krishnamurthy, GN Mc.Dermott, Franka.Norris, Norman.D.V.Sonntag (1982), Bailey’s industrial oil and fat products, Fels rescarch Institute and Temple Univesity, Torontosingapore [12] file://F: \vietnamjournal%20-%20Vietnam%20journal.htm Gac: a fruit from Heaven 2000 [13] http: // www Findarticles.com/p/articles/mi_mo887/is_6 _21/ai _87852143 Momordica cochimchinensis (Spreng.) Beta-carotene and method 2004 Trang 94 ... cơng nghệ sản xuất dầu gấc phương pháp trích ly cơng bố chưa có sở sản xuất dầu gấc sử dụng phương pháp Chính chúng tơi tiến hành đề tài “ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU GẤC TỪ MÀNG ĐỎ CỦA HẠT... phẩm Từ cơm gấc để sản xuất dầu gấc người ta sử dụng phương pháp ép, phương pháp trích ly phương pháp ép kết hợp với trích ly Ở Việt Nam, sử dụng phương pháp ép để sản xuất dầu gấc từ cơm gấc Phương. .. Dầu gấc? ??……………………………………………………………… 40 1.4 Công nghệ sản xuất dầu gấc? ??………………………………………… 43 1.4.1 Công nghệ sản xuất cơm gấc khô………………………………… 43 1.4.2 Công nghệ sản xuất dầu gấc từ cơm gấc khô phương