III.1. Quy trình phân tích thành phần tạo mùi của đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành: III.1.1 Quy trình tách chiết các hợp chất tạo mùi:
Với các thông số khảo sát về loại dung môi, lợng mẫu, tỉ lệ dung môi…đã nêu ở phần phơng pháp, chúng tôi tiến hành phân tích trên máy sắc ký khí khối phổ (GC-MS) và thu đợc các sắc đồ thành phần tạo mùi trong hạt đậu t- ơng ứng. Do các dịch chiết đợc chạy trên cùng một cột với cùng chơng trình nhiệt độ nên có thể đánh giá hiệu quả tách chiết của các thông số khảo sát đó dựa vào số lợng pic phát hiện đợc, mức độ phân giải của chúng và các thành phần định tính đợc.
Đánh giá các sắc đồ thu đợc theo những tiêu chí nêu trên, chúng tôi đã đa ra đợc các quy trình tách chiết các hợp chất mùi tốt nhất đối với từng loại nguyên liệu.
III.1.1.1. Quy trình tách chiết các hợp chất mùi của hạt đậu:
Trong số các sắc đồ phân tích thành phần mùi hạt đậu nhận đợc, chúng tôi nhận thấy:
- Với kích thớc hạt đợc giã nhỏ đến kích thớc 2 mm, sắc đồ xuất hiện nhiều pic và độ phân giải cao. Có thể giải thích nh sau: kích thớc hạt đủ nhỏ để làm tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu với dung môi nên quá trình chuyển khối các hợp chất bay hơi từ hạt đậu vào dung môi xảy ra khá triệt để, đồng thời kích thớc này cũng không quá nhỏ nên tránh đợc hiện tợng hỗn hợp nguyên liệu-dung môi biến thành dịch cháo.
Quy trình tách chiết (chiết siêu âm, dm cồn 960)
Chiết siêu âm
(5h, 500C, 10g hạt : 25ml cồn) Hạt đậu (10g, giã nhỏ 2mm) Dịch chiết Cồn 960 Cồn 960
Quy trình tách chiết (chiết Soxhlet, dm cồn 960) Chiết Soxhlet Dịch chiết Hạt đậu (8g, giã nhỏ 2mm)
- Sắc đồ phân tích dịch chiết đợc xử lý bằng phơng pháp chiết Soxhlet với dung môi cồn (hình 1a, phụ lục B) có độ phân giải tốt nhất, số lợng pic đợc phát hiện nhiều (16 pic).
- Bên cạnh đó, sắc đồ phân tích dịch chiết xử lý bằng phơng pháp chiết siêu âm với dung môi cồn (hình 1b, phụ lục B) cũng có số lợng pic khá nhiều (11 pic), và mặc dù độ phân giải cha cao nhng lại phát hiện đợc một số pic có thời gian lu không trùng so với thời gian lu của các pic trên sắc đồ hình 1 phụ lục B.
- Sắc đồ phân tích dịch chng cất (làm sạch bằng phơng pháp chiết pha rắn) (hình 1c, phụ lục B) có số lợng pic cũng nh độ phân giải thấp nhất.
Kết luận: Từ đó chúng tôi có thể kết luận chiết Soxhlet bằng dung môi cồn là phơng pháp tách chiết các hợp chất mùi ra khỏi hạt đậu nành tốt nhất. Ngoài ra có thể sử dụng phơng pháp chiết siêu âm để phân tích nhằm bổ sung kết quả phân tích cho nhau.
Sau đây chúng tôi đa ra quy trình tách chiết các hợp chất mùi từ hạt đậu nành bằng phơng pháp chiết Soxhlet và chiết siêu âm với dung môi cồn:
Hình 11. Các quy trình tách chiết hợp chất mùi của hạt đậu nành III.1.1.2. Quy trình tách chiết các hợp chất mùi của sữa đậu:
Nh đã trình bày ở phần phơng pháp nghiên cứu, chúng tôi khảo sát hiệu quả tách chiết đối với các yếu tố phơng pháp chiết, nhiệt độ mẫu chiết, loại dung môi và tỉ lệ dung môi chiết (khi chiết, chúng tôi lắc hỗn hợp trong phễu chiết 1 phút, sau đó để yên 5 phút để hỗn hợp tách lớp [13], áp dụng cho tất cả thí nghiệm tách chiết hợp chất mùi của sữa). Dựa vào các tiêu chí đánh giá sắc đồ nêu trên, chúng tôi nhận thấy:
- Sắc đồ phân tích dịch chiết sữa bằng phơng pháp chiết lỏng lỏng (hình 4a, phụ lục B) phát hiện đợc nhiều pic hơn (19 pic) so với sắc đồ phân tích dịch chiết sữa bằng phơng pháp chiết pha rắn (hình 4b) (14), đồng thời độ phân giải của các pic của sắc đồ hình 4a cũng tốt hơn so với sắc đồ hình 4b. Do đó chúng tôi không khảo sát trên phơng pháp chiết pha rắn nữa mà chỉ khảo sát các thông số đối với phơng pháp chiết lỏng lỏng.
- Nếu chiết các thành phần tạo mùi của sữa ngay sau khi đun sôi thì cho sắc đồ có nhiều pic hơn (14 pic) so với để sữa nguội rồi mới chiết (9 pic) (hình 2a và 2b, phụ lục B). Điều này có thể giải thích nh sau: tại nhiệt độ cao, quá trình chuyển khối xảy ra với tốc độ lớn hơn. Nếu đa nhiệt độ chiết lên cao hơn thì tốc độ bay hơi của các hợp chất mùi lại tăng nhanh hơn so với tốc độ chuyển khối các hợp chất mùi từ sữa vào dung môi. Nếu để nguội rồi mới chiết thì trong thời gian để nguội đó, các hợp chất mùi cũng đã bay hơi đi phần nào, làm giảm lợng hợp chất mùi chiết đợc.
- Với hệ dung môi n-hexan: diethyl ether [13], ngay khi chiết chúng tôi đã nhận thấy hỗn hợp chiết khó phân lớp, gần nh toàn bộ hỗn hợp chuyển thành dạng dịch sệt đồng nhất rất khó tách. Đồng thời khi dùng dung môi
n-hexan, hỗn hợp lại phân lớp rõ ràng. Do vậy, chúng tôi chọn n-hexan làm dung môi chiết.
- Với dung môi chiết là n-hexan, khảo sát với các tỉ lệ chiết khác nhau là 20ml sữa : 20ml dung môi chiết 1 lần, và 20ml sữa : 40 ml dung môi chiết 2 lần trong đó 20ml dung môi cho lần chiết 1 và 20ml dung môi còn lại cho lần chiết 2, chúng tôi nhận thấy với tỉ lệ chiết 20ml sữa : 20ml n-hexan chiết 1 lần, sắc đồ thu đợc là tốt nhất (phát hiện đợc nhiều pic, các pic phân giải tốt, không chồng lên nhau) (hình 15a và 15b).
Kết luận: Từ những nhận xét trên đây, chúng tôi đã đa ra đợc quy trình tách chiết các hợp chất mùi của sữa đậu nành bằng phơng pháp chiết lỏng lỏng, sử dụng dung môi n-hexan nh sau:
III.1.1.3. Quy trình tách chiết các hợp chất mùi của bột đậu:
n-hexan
Hình 12. Quy trình tách chiết hợp chất mùi của sữa đậu nành bằng phương pháp chiết lỏng lỏng sử dụng dung môi n-hexan
Chiết tĩnh
(20ml sữa:20ml dm, lắc 1 phút, để yên 5 phút)
Sữa đậu nành (ngay sau chế biến)
Dịch chiết
Dựa theo kết quả khảo sát loại dung môi và phơng pháp chiết các hợp chất mùi của hạt đậu nành, chúng tôi tiến hành khảo sát hai loại dung môi là cồn và n-hexan đối với cả 2 phơng pháp tách chiết là chiết Soxhlet và chiết siêu âm. Các sắc đồ thu đợc cho thấy phơng pháp chiết Soxhlet tách chiết tốt hơn, và khả năng tách là nh nhau đối với cả hai loại dung môi. Cụ thể nh sau:
Sắc đồ thành phần tạo mùi của bột đậu nành đợc tách chiết bằng phơng pháp chiết Soxhlet sử dụng dung môi n-hexan (hình 3a, phụ lục B) phát hiện đ- ợc nhiều pic (19 pic), các pic phân giải tốt, không chồng lên nhau.
Sắc đồ thành phần tạo mùi của bột đậu nành đợc tách chiết bằng phơng pháp chiết siêu âm, cũng sử dụng dung môi cồn (hình 3b, phụ lục B) phát hiện đợc ít pic hơn (13 pic) và độ phân giải của các pic rất kém.
Kết luận: Từ đây, chúng tôi đa ra quy trình tách chiết các hợp chất mùi của bột đậu nành bằng phơng pháp chiết Soxhlet với hai loại dung môi là cồn và n- hexan nh sau:
III.1.2. Xây dựng phơng pháp phân tích trên máy sắc ký khí khối phổ:
Các thông số khảo sát chúng tôi đã trình bày ở phần phơng pháp. Chúng tôi dùng 1 mẫu dịch chiết đó là dịch chiết thành phần tạo mùi của hạt đậu nành
Dung môi cồn hoặc n-hexan Chiết Soxhlet
(5g, cồn hoặc n-hexan)
Hình 13. Quy trình tách chiết hợp chất mùi của bột đậu nành
Bột đậu nành
Dịch chiết
nguyên vỏ để khảo sát các thông số. Đánh giá các sắc đồ thu đợc theo những tiêu chí đã nêu (số lợng pic, độ phân giải, thành phần định tính đợc), chúng tôi đã chọn thông số chạy máy sắc ký khí khối phổ (GC-MS) nh sau:
- Loại cột: Chúng tôi chạy khảo sát trên 3 cột là DB1-MS, DB5-MS và DBWax-MS, đây là các cột có độ phân cực tăng dần và thờng đợc dùng để phân tích thực phẩm và các hợp chất tạo mùi. Kết quả cho thấy cột DB5- MS là phù hợp nhất.
- Lu lợng dòng khí mang: đối với khí Hêli, khi lu lợng dòng nằm trong khoảng từ 2 đến 20 ml/phút thì hiệu suất cột tách sẽ nằm trong khoảng cho phép, trong đó tại khoảng 10 ml/phút thì hiệu suất cột tách là cao nhất. Chúng tôi đã khảo sát các lu lợng 2; 4; 6; 10 ml/phút và nhận thấy hiệu suất tách tại các lu lợng này xấp xỉ nhau. Do vậy chúng tôi đã chọn lu lợng 2 ml/phút để tiết kiệm khí mang.
- Chơng trình nhiệt độ: khảo sát chơng trình nhiệt độ 700C/(n phút) - tăng k0C/phút - 2500C/(m phút), trong đó n = (1 ữ 10) phút, k = (2 ữ 20)0C, m = (4 ữ 10) phút. Dựa vào mức độ xuất hiện và phân tách các pic, chúng tôi đã đa ra đợc chơng trình nhiệt độ nh sau: 700C/(1 phút) - tăng 100C/phút - 2500C/(4 phút). 70 100 250 phut 0C 1 18 24
Chơng trình nhiệt độ phân tích thành phần mùi đậu nành và các sản phẩm đậu nành trên máy sắc ký khí khối phổ (GC-MS) III.1.3. Kết luận:
Tổng hợp các quy trình tách chiết và phân tích trên mày sắc ký khí khối phổ các hợp chất tạo mùi của đậu nành và các sản phẩm đậu nành, chúng tôi có quy trình phân tích sau đây: