2. .3 Phương pháp nghiên cứu
3.2.3. Đánh giá và lựa chọn phương pháp chiết xuất
3.2.3.1. Về tốc độ chiết
Tốc độ chiết của hai phương pháp được thể hiện trong hình 3.6.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0 1 2 3 4 5 6 8 12 14 16 17 18 20 22
Thời gian (giờ) Nồng độ
(%) PP B PP A
Hình 3.6.Đồ thị biểu diễn nồng độ AS theo thời gian của 2 phương pháp
Nhận xét: Thời gian đạt đến cân bằng của phương pháp A là khoảng 3giờ, thời gian đạt đến cân bằng của phương pháp B là khoảng 14 giờ. Vậy phương pháp A có tốc độ chiết nhanh hơn phương pháp B.
3.2.3.2. Về hiệu suất chiết
Từ các kết quả thu được, ta có đồ thị so sánh hiệu suất chiết của hai phương pháp (hình 3.7).
Hình 3.7.Đồ thị biểu diễn hiệu suất chiết của 2 phương pháp
Nhận xét: Hàm lượng acid shikimic thu được sau mỗi lần chiết trong phương pháp A đều lớn hơn hàm lượng trong phương pháp B. Lần 1, phương pháp A thu được 72,5%, trong khi phương pháp B thu được 71,5%. Lần 2, phương pháp A thu được 18,2 %, phương pháp B thu được 17,2%. Lần 3 phương pháp A thu được 7,7% , phương pháp B thu được 5,0%. Tổng hiệu suất chiết của phương pháp A (98,4%) lớn hơn phương pháp B (93,7%) là 4,7%. Vậy hiệu suất chiết của phương pháp A cao hơn hiệu suất chiết của phương pháp B.
3.2.3.3. Về tính chọn lọc
Bảng 3.4. Kết quả xác định hệ số chọn lọc của 2 phương pháp V (mL) C (%) mAS(g)* m (g) S (%) Phương pháp A 2020 ± 36 0,53 ± 0,01 10,706 19,62 ± 0,89 54,57 Phương pháp B 1860 ± 9 0,54 ± 0,01 10,044 16,56 ± 1,08 60,65 * mAS = V.C/100
Nhận xét: Phương pháp A có hàm lượng AS trong cắn (S) thấp hơn, như vậy dịch chiết nhiều tạp hơn. Tuy nhiên sự khác biệt về giá trị S của hai phương pháp là không nhiều.
3.2.3.4. Kết quả cất tinh dầu
Tinh dầu được coi là sản phẩm phụ trong nghiên cứu này. Tuy nhiên, đây vẫn là một sản phẩm giá trị từđại hồi và có ý nghĩa ứng dụng thực tế. Kết quả cất tinh dầu của hai phương pháp được tổng hợp trong bảng 3.5.
Bảng 3.5. Kết quả cất tinh dầu của hai phương pháp
Cảm quan Chỉ tiêu Phương pháp Thể tích (ml) Màu sắc Mùi vị Phương pháp A 9,5 Vàng nhạt Vị ngọt Phương pháp B 8,0 Vàng nhạt Vị ngọt 3.2.3.5. Nhận xét và lựa chọn phương pháp chiết xuất Các kết quảđược tổng hợp trong bảng 3.6.
Bảng 3.6. Bảng so sánh tốc độ cân bằng, hiệu suất chiết, hàm lượng AS trong cắn (S), thể tích tinh dầu và thời gian chiết xuất
PP Chỉ tiêu
PP A (chiết nóng kết hợp cất tinh dầu trước)
PP B (ngâm lạnh kết hợp cất tinh dầu sau) Tốc độ cân bằng (giờ) 3 14 Hiệu suất chiết (%) 98,4 93,7 S (%) 54,57 60,65 Thể tích tinh dầu (mL) 9,5 8,0 Thời gian chiết xuất và cất tinh dầu (giờ) 8,5 47 Các kết quả nghiên cứu nghiên cứu trên cho thấy rằng:
- Tốc độ cân bằng trong phương pháp cất tinh dầu trước (phương pháp A) nhanh hơn trong phương pháp ngâm lạnh (phương pháp B). Hiệu suất chiết và thể tích tinh dầu thu được cũng nhiều hơn. Tuy nhiên tính chọn lọc của phương pháp A là thấp hơn so với phương pháp B (thể hiện qua hàm lượng acid shikimic trong cắn).
- Khi nhiệt độ tăng thì hệ số khuếch tán cũng tăng, lượng chất khuếch tán cũng tăng lên. Hơn nữa khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt của dung môi giảm, do đó sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiết xuất. Vì vậy tốc độ chiết của phương pháp A là nhanh hơn (thời gian đạt đến cân bằng khoảng 3 giờ) và chiết được hầu như toàn bộ acid shikimic (98,4%). Tốc độ chiết của phương pháp A nhanh hơn phương pháp B, đồng thời phương pháp này có thể kết hợp cất tinh dầu trong lần chiết thứ nhất do đó rút ngắn được thời gian chiết xuất và cất tinh dầu 5,5 lần so với phương pháp B. Tuy nhiên khi tăng nhiệt độ làm tăng độ tan của acid shikimic cũng làm tăng độ tan của các tạp
chất, dịch chiết sẽ bị lẫn nhiều chất nhầy, gôm… Phương pháp này có hàm lượng acid shikimic trong cắn thấp hơn và lượng tạp trong dịch chiết nhiều hơn phương pháp ngâm lạnh; tuy nhiên, xét về tổng thể, lượng hoạt chất thu được với phương pháp A (10,706 g) vẫn lớn hơn phương pháp B (10,044 g). Độ nhớt của dịch chiết tăng gây khó khăn trong việc lọc và loại tạp. Đồng thời, phương pháp cất tinh dầu trước có sử dụng nhiệt độ, tinh dầu được cất trước hết nên không bị thất thoát, do đó thu được lượng tinh dầu nhiều hơn phương pháp B. Như vậy phương pháp này có ưu điểm là: thời gian chiết nhanh, hiệu suất chiết acid shikimic tốt, thu được lượng tinh dầu cao. Nhược điểm: tiêu tốn nhiệt lượng, dịch chiết thu được khó lọc và nhiều tạp.
- Trong phương pháp ngâm lạnh có khuấy trộn liên tục để tạo ra sự chênh lệch nồng độ liên tục giữa lớp dung môi phía sát màng tế bào với lớp dung môi ở phía xa, từ đó đẩy nhanh tốc độ chiết. Tuy nhiên, thời gian đạt đến cân bằng của phương pháp B là khoảng 14 giờ. Lượng tinh dầu thu được là 8 mL, ít hơn 1,5 mL so với phương pháp cất tinh dầu trước. Nguyên nhân có thể do tinh dầu bị bão hòa một phần trong dịch chiết nước trong quá trình khuấy trộn liên tục trong nhiều giờ. Dịch chiết thu được cũng khá nhớt và khó lọc.
Với những ưu điểm trên, chúng tôi lựa chọn phương pháp chiết xuất acid shikimic từ đại hồi bằng nước là phương pháp A: Cất lấy tinh dầu đại hồi bằng phương pháp cất kéo hơi nước, hỗn hợp còn lại đem chiết lấy acid shikimic.