Nghiên cứu chiết dầu từ màng quả gấc bằng dung môi

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHIẾT DẦU TỪ MÀNG QUẢ GẤC BẰNG DUNG MƠI Giáo viên hướng dẫn: ThS Hồng Văn Trung Sinh viên thực hiện: Trần Thị Vân Lớp: 47K - Công nghệ thực phẩm VINH - 01/2011 LỜI CẢM ƠN Để thực hồn thành đồ án này, tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo, ThS Hoàng Văn Trung tận tình hướng dẫn, bảo tạo điều kiện thuận lợi để nghiên cứu hoàn thành đồ án tiến độ Cảm ơn thầy Trần Đình Thắng có nhiều góp ý chân thành cho đồ án Và gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban chủ nhiệm Khoa Hoá học, mơn Hố Thực phẩm thầy phụ trách phịng thí nghiệm Hố thực phẩm, phương pháp giảng dạy hoá- Khoa Hoá học- Trường Đại học Vinh tạo điều kiện thời gian sở vật chất để tơi có điều kiện tốt thực đề tài Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình bạn bè ln động viên giúp đỡ, góp phần giúp tơi hồn thành đồ án Trong trình làm đồ án, cố gắng cịn có nhiều thiếu sót Rất mong góp ý chân thành thầy cô bạn Tôi xin chân thành cảm ơn ghi nhận tất cả! Vinh, ngày 28 tháng 12 năm 2010 Sinh viên Trần Thị Vân TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài: “Nghiên cứu chiết dầu từ màng Gấc dung mơi” gồm phần sau: Chương 1: Tổng quan tài liệu Chương 2: Vật liệu phương pháp nghiên cứu Chương 3: Phân tích số tiêu nguyên liệu bán thành phẩm dầu Gấc Chương 4: Kết thảo luận Kết luận đề nghị Đề tài chủ yếu tập trung khảo sát hiệu suất chiết dầu ảnh hưởng yếu tố khác như: - Khảo sát hiệu suất chiết dầu với dung môi cồn, axeton, dietyl ete n – hexan nhằm tìm dung mơi tốt cho hiệu suất cao - Khảo sát với nhiệt độ chiết dầu Gấc đạt hiệu suất cao số mốc nhiệt 50oC, 60oC, 70oC, 80oC - Khảo sát với thời gian chiết dầu nhiều có tính kinh tế khoảng thời gian 60 phút, 90 phút, 120 phút, 150 phút, 180 phút, 210 phút, 240 phút, 270 phút, 300 phút Ngồi ra, đề tài cịn phân tích hàm lượng dầu, đường, hàm luợng caroten nguyên liệu tiêu dầu Gấc sau chiết như: số axit, số peroxit, số iôt, số xà phòng este MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Chƣơng Tổng quan tài liệu 1.1 Tổng quan Gấc 1.1.1 Đặc điểm thực vật học 1.1.2 Tình hình sản xuất phân phối 1.1.3 Thành phần hoá học màng Gấc 1.1.4 Giá trị Gấc đời sống 1.2 Tổng quan dầu Gấc 1.2.1 Thành phần hoá học 1.2.1.1 Triglixerit mono-, di-glixerit 1.2.1.2 Axit béo tự 1.2.1.3 Các photphplipit 1.2.1.4 Các sterol 1.2.1.5 Các Vitamin 1.2.1.6 Carotenoit 1.2.1.7 Lycopen 11 1.2.1.8 Xanthophil 12 1.2.2 Tính chất dầu Gấc 12 1.2.2.1 Tính chất vật lý 12 1.2.2.2 Tính chất hố học 12 1.2.3 Giá trị dầu Gấc 14 1.2.4 Phương pháp khai thác dầu Gấc 14 1.2.4.1 Phương pháp truyền thống 15 1.2.4.2 Phương pháp chiết dung môi 15 1.3 Tổng quan công nghệ chiết chất béo 16 1.3.1 Đặc điểm phương pháp chiết chất béo 16 1.3.2 Bản chất phương pháp 16 1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình chiết 16 1.3.3.1 Nguyên liệu 16 1.3.3.2 Tỷ lệ dung môi nguyên liệu 17 1.3.3.3 Nhiệt độ chiết 17 1.3.3.4 Thời gian chiết 17 1.3.3.5 Loại dung môi chiết 18 1.3.3.6 Tốc độ chảy dung môi 19 1.4 Các phương pháp chiết dầu Gấc 19 1.4.1 Chiết gián đoạn 19 1.4.2 Chiết liên tục 19 Chƣơng Vật liệu phƣơng pháp nghiên cứu 20 2.1 Vật liệu nghiên cứu 20 2.1.1 Nguyên liệu 20 2.1.2 Hoá chất, dụng cụ thiết bị 20 2.1.2.1 Hoá chất 20 2.1.2.2 Dụng cụ thiết bị 21 2.2 Phương pháp nghiên cứu 22 2.2.1 Quy trình cơng nghệ chiết dầu Gấc 22 2.2.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 22 2.2.1.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 24 2.2.1.3 Một số biến đổi trình chiết 25 2.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 26 2.2.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng loại dung môi lên hiệu suất chiết 25 2.2.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ lên hiệu suất chiết 27 2.2.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát thời gian chiết 28 Chƣơng Phân tích số tiêu nguyên liệu bán thành phẩm 30 3.1 Phân tích hàm lượng chất nguyên liệu 30 3.1.1 Xác định hàm lượng đường 30 3.1.2 Xác định hàm lượng dầu 31 3.1.3 Xác định hàm lượng caroten 32 3.2 Xác định tiêu dầu Gấc 34 3.2.1 Phương pháp xác định số axit 34 3.2.2 Phương pháp xác định số peroxit 36 3.2.3 Phương pháp xác định số xà phòng 38 3.2.4 Phương pháp xác định số este 40 3.2.5 Phương pháp xác định số iôt 40 Chƣơng Kết thảo luận 44 4.1 Kết khảo sát thông số vật lý nguyên liệu 44 4.2 Kết thí nghiệm khảo sát yếu tố ảnh huởng đến hiệu suất chiết dầu Gấc 45 4.2.1 Kết khảo sát ảnh hưởng loại dung môi 45 4.2.2 Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ 46 4.2.3 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian 47 4.3 Kết phân tích tiêu nguyên liệu bán thành phẩm 48 4.3.1 Chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu 48 4.3.2 Chỉ tiêu chất lượng dầu Gấc 49 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 50 Kết luận chung 50 Đề nghị 50 PHỤ LỤC 51 Phụ lục Định mức kinh tế kỹ thuật 51 Phụ lục Phương pháp xác định hiệu suất chiết dầu 52 Phụ lục Kết phân tích ANOVA dung môi nhiệt độ 50 oC 60oC 52 Phụ lục Kết phân tích ANOVA dung mơi nhiệt độ 70 oC 80oC 52 Phụ lục Kết phân tích ANOVA nhiệt độ lên hiệu suất chiết 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 MỞ ĐẦU Khi xã hội ngày phát triển, đời sống người ngày nâng cao Những nhu cầu ăn uống hàng ngày khơng cịn số lượng mà người ta quan tâm nhiều đến giá trị dinh dưỡng mà thực phẩm đem lại cho sức khoẻ Ngoài thực phẩm cung cấp lượng, dinh dưỡng hàng ngày thực phẩm chức nhiều người quan tâm nhờ tác dụng mà đem lại hỗ trợ, phục hồi, tăng cường trì chức phận thể, tạo cho thể tình trạng thoải mái, tăng sức đề kháng giảm nguy bệnh tật Có nhiều loại trái xung quanh ta mà thường ngày ta không nhận thấy giá trị to lớn mang lại Quả Gấc số Trong đời sống ẩm thực người dân Việt Nam gấc dùng chất màu trang trí cho xơi nếp số ăn khác mà người biết nguyên liệu tuyệt vời để sản xuất thực phẩm chức Không phải ngẫu nhiên mà nhà khoa học Mỹ lại gọi Gấc “loại đến từ thiên đường” Trong Gấc mà đặc biệt dầu Gấc chứa nhiều chất có hàm lượng dinh dưỡng cao có khả phịng chống bệnh tật Dầu Gấc có chứa nhiều β − caroten, tiền vitamin A cần thiết cho khả nhìn tốt mắt, kích thích tính miễn dịch tăng sức đề kháng cho thể, có tác dụng chống oxy hố Lycopen chất chống oxy hố hàng đầu có khả bảo vệ thể chống lại bệnh thoái hoá, suy giảm miễn dịch chứng bệnh ung.Vitamin E mang đặc điểm chống oxy hóa, ngăn chặn tác động độc hại gốc tự do, vitamin chống lão hố Hai axit béo khơng bão hoà linoleic α-linolenic axit béo thiết yếu, chúng tham gia vào thành phần màng tế bào dây liên kết tế bào não, tiền thân omega (ω3) omega (ω6) Ở nước ta, Gấc trồng khắp nơi, thích hợp với nhiều loại đất Nhưng việc sản xuất dầu Gấc quy mô nhỏ lẻ Ở địa bàn Nghệ An, Gấc chưa khai thác quy mơ cơng nghiệp Vì chúng tơi thực đề tài “Nghiên cứu chiết dầu từ màng Gấc dung mơi” nhằm góp phần nghiên cứu hiệu chiết dầu gấc nâng cao giá trị Gấc Nghệ An nói riêng Gấc Việt Nam nói chung CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ QUẢ GẤC 1.1.1 Đặc điểm thực vật học Gấc có tên khoa học Momordica cochinchinensis (Lour) Spreng thuộc họ bầu bí Cucurbitaceae, giống Momordica lồi Cochinchinensis Cây định danh Muricia Cochnchinensis vào năm 1790 Loureiro Sau đó, năm 1826 Sprengel kết luận gấc thuộc giống Momordica đổi tên thành Momordica cochinchinensis (Lour) Spreng Ở Trung Quốc gọi mộc miết Pháp gọi Muricic [11] Lồi có mặt nước Nam Á, Trung Quốc, Miến Điện, Lào, Campuchia, Ấn Độ … Ở nước ta, Gấc trồng hầu hết miền, hợp với nhiều loại đất loài dễ trồng Gấc loại thân thảo dây leo hàng năm thuộc chi mướp đắng, lồi đơn tính khác gốc (dioecious) cuối đơng sau thu hoạch người ta chặt đốn tận gốc, sang xuân lại leo lên tươi tốt Từ gốc mọc nhiều thân mới, dây có nhiều đốt, đốt có Lá Gấc nhẵn mọc so le, hình thùy chân vịt, chia thùy sâu, to dài từ 10 – 25cm, mặt xanh lục thẫm, phía màu xanh nhạt Hoa Gấc màu vàng nhạt, đơn tính, nở vào tháng 5, phía Bắc, Nam có nhiều vụ Trung bình, cần khoảng 18 – 20 ngày để chín từ nụ hoa xuất Một cho khoảng 30 – 60 năm Quả Gấc hình trịn hay hình bầu dục, có chiều dài từ – 10cm chiều rộng – 6cm Loại có màu xanh lục, có gai, chín chuyển dần từ màu vàng sang màu đỏ Bên lớp vỏ lớp thịt vàng, mềm, hạt gấc bao bọc màng màu đỏ máu, xếp hàng dọc Hạt Gấc màu đen, hình trịn dẹt giống ba ba nhỏ, có cưa[3], hạt có nhân trắng chứa nhiều dầu Ở Việt Nam, trọng lượng khoảng 500g – 1600g[2] Một kg Gấc bao gồm khoảng 190g màng 130g hạt Màng hạt chín có vị thơm dễ chịu khơng có mùi.Tất phận Gấc sử dụng y học truyền thống tốt[5] Hình 1.1 Già n Gấ c Gấ c Hình 1.2 Hoa CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ VẬT LÝ CỦA NGUYÊN LIỆU Độ cầu tính theo công thức : Với a : Chiều dài Gấc (cm) b : Chiều rộng Gấc (cm) c : Chiều cao Gấc (cm) Ψ : Độ cầu Gấc Bảng 4.1 Kích cỡ độ cầu Gấc Thông số a (cm) b (cm) c (cm) Ψ Giá trị 15,15 ± 2,45 13,03 ± 1,45 12,57 ± 1,63 0,90 ± 0,07 Từ số liệu Bảng 4.1 Gấc có hình trịn elíp, chiều dài 12 – 18cm, chiều rộng 11 – 15cm độ cầu khoảng 0,83 – 0,97 Khối lượng đạt khoảng 0,6 – 1,4 kg Mỗi bao gồm khoảng 40 – 55% thịt quả, 18 – 31% màng – 13% hạt Điều thể bảng sau: Bảng 4.2 Khối lƣợng thành phần kỹ thuật Gấc Thành phần Khối lƣợng (g) Tỉ lệ (%) Quả 1010,5 ± 365,8 100 Thịt 485,4 ± 201,4 47,49 ± 7,52 Màng hạt 252,4 ± 126,6 24,46 ± 6,11 Hạt 98,12 ±31,8 10,21 ± 2,65 Vỏ 184,88 ± 91,3 18,83 ± 7,46 4.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT CHIẾT 4.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hƣởng loại dung môi lên hiệu suất chiết dầu Bảng 4.3 Kết khảo sát ảnh hƣởng dung môi lên hiệu suất chiết Dung môi Nhiệt độ Cồn Axeton Dietyl ete n-hexan 50 23,31579 52,24737 60,51053 66,8193 60 32,49298 53,95614 69,87018 70,37368 70 43,17544 53,34386 74,14386 80 51,40351 55,08421 80,02281 Theo kết phân tích ANOVA ta thấy hiệu suất chiết loại dung môi nhiệt độ khác có khác biệt mặt thống kê với độ tin cậy (P