Qua tham khảo tài liệu, chúng tôi dự kiến quy trình chiết xuất carotenoit từ ớt bột nguyên liệu như sau:
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình dự kiến chiết xuất chất màu carotenoit từ ớt bột nguyên liệu
Giải thích quy trình:
Chiết carotenoit : tiến hành chiết carotenoit nghiên cứu các phương pháp chiết như phương pháp ngâm chiết, phương pháp siêu âm và phương pháp Soxhlet, nghiên cứu xác định dung môi chiết, thời gian chiết, tỉ lệ chiết, số lần chiết thích hợp.
Chiết carotenoit
Dịch chiết carotenoit
Cô chân không
Tinh chế sơ bộ
Ớt bột nguyên liệu
Sản phẩm
- Dung môi ?
- Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu ? - Thời gian chiết ?
- Số lần chiết ? - Phương pháp chiết ?
Dịch chiết carotenoit cô đặc (Oleoresin ớt)
- Dung môi : aceton, cồn tuyệt đối, cồn 960, ete dầu mỏ. - Thời gian chiết :
Phương pháp siêu âm : 5 phút, 10 phút, 15 phút, 20 phút, 25 phút, 30 phút.
Phương pháp ngâm chiết : 2h, 4h,8h, 10h, 12h. - Tỉ lệ chiết: 10/1, 20/1, 30/1, 40/1, 50/1.
- Số lần chiết : 5 lần đối với phương pháp siêu âm và 4 lần đối với phương pháp ngâm chiết.
Cô chân không dịch chiết carotenoit: mục đích để đuổi dung môi có trong dung dịch chiết để được dịch chiết cô đặc và đồng thời thu hồi được dung môi.
Tinh chế sơ bộ : tiến hành tinh chế để thu được carotenoit tinh chất.
Để chọn điều kiện thích hợp cho việc chiết xuất carotenoit từ ớt nguyên liệu, chúng tôi khảo sát sự thay đổi hiệu suất chiết carotenoit theo các yếu tố sau:
- Dung môi chiết
- Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu - Thời gian chiết
- Số lần chiết
Trong nghiên cứu này sử dụng các phương pháp chiết khác nhau: chiết nhờ siêu âm, ngâm chiết và chiết bằng Soxhlet. Phương pháp chiết được chọn dựa trên việc so sánh hiệu suất chiết và các yếu tố khác (thời gian, chi phí, khả năng áp dụng trong thực tế,…)
2.2.4.2. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số thích hợp cho quá trình chiết carotenoit từ ớt bột :
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn dung môi chiết thích hợp Tiến hành: Cân chính xác khoảng 0,1 g ớt bột cho vào 4 ống nghiệm. Cho vào mỗi ống nghiệm 5 ml dung môi (cồn tuyệt đối, cồn 96o, axeton, ete dầu mỏ). Bịt kín miệng ống nghiệm. Tiến hành chiết carotenoit bằng cách siêu âm trong 5 phút ở 30oC. Lọc lấy dịch chiết thu được. Lấy chính xác
Ớt bột Cân (0,1 g) 5 mL cồn tuyệt đối 5 mL cồn 960 5 mL axeton 5 mL eter dầu mỏ
Siêu âm (300C, 5 min)
Lọc
Pha loãng 50 lần Đo quang Axeton (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dịch lọc
Đánh giá hiệu suất chiết
0,1 ml dịch chiết, pha loãng thành 5 ml bằng axeton. Đo độ hấp thụ của các dung dịch thu được ở 460nm với cuvet 1 cm (dùng axeton làm dung dịch so sánh). Xác định hiệu suất chiết carotenoit bằng công thức:
Hiệu suất chiết (%) = (M /M0).100%
trong đó:
M0: lượng carotenoit tổng số trong nguyên liệu, xác định bằng phương pháp đo quang (phụ lục 2)
M: lượng carotenoit chiết được
G d E D V A M cm. . 10 . . . % 1 1 4
A: độ hấp thụ của dung dịch đo được V: thể tích dung môi dùng để chiết D: hệ số pha loãng (D = 50)
% 1 1cm
E là hệ số hấp thụ trung bình của dung dịch carotenoit 1% (w/v) đo với cuvet 1 cm ở 460 nm ( 1% 2300
1cm
E )
d: chiều dày cuvet (d =1 cm)
G: trọng lượng khô tuyệt đối của mẫu (g)
b) Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung môi/nguyên liệu
Tiến hành: Cân chính xác khoảng 0,1 g ớt bột cho vào 5 ống nghiệm. Thêm lần lượt vào các ống nghiệm dung môi thích hợp đã chọn, trong đó tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu thay đổi lần lượt là: 10/1, 20/1, 30/1, 40/1, 50/1 (v/w). Tiến hành chiết carotenoit, pha loãng, đo độ hấp thụ của các dung dịch thu được và tính hiệu suất chiết tương tự như thi nghiệm trên. Từ đó, chọn tỷ lệ dung môi/nguyên liệu thích hợp.
Hình 2.3.Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung môi /nguyên liệu Ớt bột (0,1 g)
Dung môi thích hợp
Siêu âm (300C, 5 min)
Lọc
Pha loãng 50 lần Đo quang Axeton
Dịch lọc
Đánh giá hiệu suất chiết
Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu thích hợp
10/1 20/1 30/1 40/1 50/1 Thay đổi tỷ lệ dung môi/nguyên liệu (v/w)
c) Xác định điều kiện chiết bằng phương pháp siêu âm
* Xác định thời gian chiết:
Tiến hành: Cân chính xác khoảng 0,1 g ớt bột cho vào 6 ống nghiệm. Tiến hành chiết carotenoit bằng phương pháp siêu âm tương tự các thí nghiệm trước, trong đó:
- Sử dụng dung môi và tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu thích hợp đã chọn - Thời gian siêu âm thay đổi lần lượt là: 5; 10; 15; 20; 25; 30 (phút). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tính hiệu suất chiết carotenoit thu được ở mỗi mẫu. Từ đó, chọn thời gian siêu âm thích hợp.
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian siêu âm thích hợp Ớt bột - Dung môi thích hợp - Tỷ lệ D.Môi/N.liệu thích hợp Lọc Pha loãng 50 lần Đo quang Axeton Dịch lọc
Đánh giá hiệu suất chiết
Thời gian siêu âm thích hợp
Siêu âm (300C)
10 phút 15 phút 20 phút 25 phút 30 phút 5 phút
* Xác định số lần chiết bằng phương pháp siêu âm:
Tiến hành: Cân chính xác khoảng 0,1 g ớt bột cho vào 5 ống nghiệm. Tiến hành chiết carotenoit bằng phương pháp siêu âm tương tự các thí nghiệm trước, trong đó:
- sử dụng dung môi, tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu, thời gian siêu âm thích hợp đã chọn
- số lần chiết thay đổi lần lượt là: 1; 2; 3; 4; 5 (lần).
Tính hiệu suất chiết carotenoit thu được ở mỗi mẫu. Từ đó, chọn số lần chiết thích hợp.
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định số lần chiết bằng phƣơng pháp siêu âm
Ớt bột - Dung môi thích hợp - Tỷ lệ D.Môi/N.liệu thích hợp
Lọc
Pha loãng 50 lần Đo quang Axeton
Dịch lọc
Đánh giá hiệu suất chiết
Số lần chiết thích hợp
Siêu âm (300C; thời gian thích hợp)
Chiết 2 lần Chiết 3 lần Chiết 4 lần Chiết 5 lần Chiết 1 lần
d) Xác định điều kiện chiết bằng phương pháp ngâm chiết
Bố trí các lô thí nghiệm xác định thời gian chiết và số lần chiết tương tương tự như phương pháp chiết bằng siêu âm nhưng trong đó:
Tiến hành chiết bằng phương pháp ngâm chiết
Thời gian ngâm chiết thay đổi lần lượt là 2; 4; 6; 8; 10; 12 (giờ) Số lần chiết thay đổi từ lần lượt là; 1; 2; 3; 4 (lần)
e) Xác định điều kiện chiết bằng phương pháp Soxhlet
Tiến hành: Cân chính xác một lượng mẫu ớt bột, gói kỹ bằng giấy lọc rồi cho vào ống chiết của thiết bị Soxhlet (Tỷ lệ thể tích của ống chiết và lượng mẫu tương ứng với tỷ lệ dung môi/nguyên liệu thích hợp đã chọn). Cho dung môi thích hợp vào bình cầu (thể tích dung môi khoảng bằng 1/2 thể tích bình cầu). Lắp các bộ phận của thiết bị Soxhlet (bảo đảm hệ thống phải kín). Cho nước chảy qua sinh hàn hồi lưu. Để tránh sự phân hủy carotenoit, hệ thống Soxhlet được che chắn ánh sáng và chỉ đun nóng bình cầu ở nhiệt độ thấp nhất có thể được (ứng với nhiệt độ sôi của dung môi sử dụng). Tiến hành đun cho đến khi dịch chiết trong ống chiết gần như không màu. Theo dõi quá trình chiết và ghi lại các thông số nhiệt độ, thời gian của một lần chiết và số lần chiết.
Sau khi kết thúc quá trình chiết, dịch carotenoit trong bình cầu được định mức đến thể tích chính xác, pha loãng (hệ số pha loãng thích hợp) rồi đo độ hấp thụ ở 460 nm. Từ đó, xác định hiệu suất chiết carotenoit.