Dung môi hữu cơ

3 Dung môi trong quá trìì̀nh trích ly thu nhận chất mùi

3.5 Dung môi hữu cơ

- Đượệ̣c sử dụệ̣ng để trích ly chất béo từ thực vật trong công nghệệ̣ sản xuất dầầ̀u béo, gan cá, trích ly chất mùi và chất màu.

- Thường dùng: hexane, heptane, cyclohexane, carbon disulphide, acetone, ethylether,

ethanol.

- Các dung môi này có nhượệ̣c điểm là dễ gây cháy.

3.6 CO2 ở trạng thái siêu tới hạn

Dùngα trích ly caffeine từ trà và cà phê có hàm lượệ̣ng caffeine thấp, trích ly chất

đắng( -acid) từ hoa houblon trong sản xuất hoa cao, trích ly các cấu tử hương từ các loạệ̣i gia vịệ̣ hoặc để tách chiết các chất có hoạệ̣t tính sinh họệ̣c từ thảo mộc. So với cơ lưu chất siêu tới hạệ̣n khác, CO2 siêu tới hạệ̣n thường đượệ̣c chọệ̣n làm dung môi trong các quá trích ly vì nó có nhiều ưu điểm như không gây cháy, không gây độc hạệ̣i và giá thành thấp.

4 Các phương pháp trích ly chất mùi

4.1 Phương pháp ép lấy tinh dầu

Là phương pháp thường đượệ̣c dùng cho các nguồn nguyên liệệ̣u có chứa tinh dầầ̀u trong các túi tinh dầầ̀u, hàm lượệ̣ng cao, dễ bịệ̣ ép bể như bưởủ̉i, cam

- Ưu điểm: Phương pháp này cũng cho ra tinh dầầ̀u nguyên chất, giá thành sản xuất

rẻ

- Khuyết điểm:

Phương pháp này lẫn màu và mùi củủ̉a nguyên liệệ̣u (phầầ̀n không phải tinh dầầ̀u), không thể thực hiệệ̣n đượệ̣c với các loạệ̣i tinh dầầ̀u trong gỗ, hoa, ...

Không thích hợệ̣p cho các nguồn nguyên liệệ̣u không đảm bảo an toàn vì toàn bộ các chất hóa họệ̣c tan trong dầầ̀u cũng sẽ đượệ̣c lấy vào.

4.2 Phương pháp chưng cất với hơi nước

Co 2 loại: không co nôi riêng va co nôi riêng

- Chưng cât băng hơi nươc không co nôi hơi riêng: Nguyên liệu va nươc cung cho vao

môt thiêt bị nhưng cach nhau bởi môt vi nôi. Khi đun sôi, hơi nươc bôc lên qua khôi nguyên liệu keo theo tinh dầu va đi ra thiêt bị ngưng tụ. Đê nguyên liệu khoi rơi vao phần co nươc ta co thê lot trên vi 1 hay nhiêu lơp bao tai tuy theo tưng loại nguyên liệu. Phương phap nay phu hợp vơi nhưng cơ sở san xuât co qui mô trung binh.

- Chưng cât băng hơi nươc co nôi hơi riêng: Phương phap nay phu hợp vơi nhưng cơ sở

san xuât lơn, hơi nươc được tạo ra tư môt nôi hơi riêng va được dân vao cac thiêt bị chưng cât. Phương phap nay cung môt luc co thê phục vụ được cho nhiêu thiêt bị chưng cât, điêu kiện lam việc của công nhân nhe nhang hơn, dê cơ khi hoa va tư đông hoa cac công đoạn san xuât, không chê tôt hơn cac thông sô công nghệ, rut ngăn được thơi gian san xuât. Ngoai ra, phương phap nay đa khăc phục được tinh trạng nguyên liệu bị khê, khet va nêu theo yêu cầu của công nghệ thi co thê dung hơi qua nhiệt, hơi co ap suât cao đê chưng cât. Tuy nhiên, đôi vơi môt sô tinh dầu trong điêu kiện chưng cât ở nhiệt đô va ap suât cao se bị phân hủy lam giam chât lượng. Hơn nưa, cac thiêt bị sư dụng trong phương phap nay kha phưc tạp va đăt tiên.

- Ưu điêm:

Thiêt bị kha gọn gang, dê chê tạo, qui trinh san xuât đơn gian

Trong qua trinh chưng cât, co thê phân chia cac câu tư trong hôn hợp băng cach ngưng tụ tưng phần theo thơi gian

Thơi gian chưng cât tương đôi nhanh, nêu thưc hiện gian đoạn chi cần 5-10 giơ, nêu liên tục thi 30 phut đên 1 giơ

- Khuyêt điêm:

Không ap dụng phương phap chưng cât vao nhưng nguyên liệu co ham lượng tinh dầu thâp vi thơi gian chưng cât se keo dai, tôn rât nhiêu hơi va nươc ngưng tụ

Tinh dầu thu được co thê bị giam chât lượng nêu co chưa cac câu tư dê bị thủy phân Không co kha năng tach cac thanh phần kho bay hơi hoăc không bay hơi trong thanh phần của nguyên liệu ban đầu ma nhưng thanh phần nay rât cần thiêt vi chung co tinh chât định hương rât cao như sap, nhưa thơm...

Ham lương tinh dầu con lại trong nưoc chưng (nươc sau phân ly) tương đôi lơn

Tiêu tôn môt lượng nươc kha lơn đê lam ngưng tụ hôn hợp hơi 4.3 Phương

pháp hấp phụụ

Bản chất củủ̉a phương pháp là các chất béo động vật và chất béo thực vật ngoài khả năng hòa tan tinh dầầ̀u còn có khả năng hấp phụệ̣ tinh dầầ̀u lên bề mặt củủ̉a nó, than và đất hoạệ̣t tính cũng có tính chất này.

Phương pháp này thường sử dụệ̣ng để tách tinh dầầ̀u củủ̉a các loạệ̣i hoa, đặc biệệ̣t là các loạệ̣i hoa có khả năng sinh thêm tinh dầầ̀u ởủ̉ dạệ̣ng khí sau khi thu hái khỏi cây như hoa nhài, hoa huệệ̣...

Sau khi chất hấp phụệ̣ đã bão hòa, có thể cho tác dụệ̣ng với dung môi lỏng (thường là rượệ̣u etylic) để tách tinh dầầ̀u ra.

- Ưu điểm: lẫn ít tạệ̣p chất, quy trình đơn giản, thực hiệệ̣n ởủ̉ nhiệệ̣t độ thường.

- Khuyết điểm: Đối với chất hấp phụệ̣ là chất béo thì khó tinh chế và bảo quản.

Ngoai ra con co phương pháp trích ly bằng dung môi có tº sôi thấp

5 Ứó́ng dụng chất mùi trong thựự̣c phẩẩ̉m

5.1 Lớp phủ Alginate chứa tinh dầu bưởi hoặc chiết xuất hạt bưởi để bảo quản nho

(Aloui, Khwaldia et al. 2014)

5.1.1 Nguyên liệu

Tinh dầu bưởi (Citrus Paradisi)

Natri alginate cấp thực phẩm (NaAlg từ tảo nâu, trọệ̣ng lượệ̣ng phân tử 80 000 Da, Số CAS 9005-38-3) đượệ̣c sử dụệ̣ng làm vật liệệ̣u phủủ̉ trong nghiên cứu này đượệ̣c mua từ Sigma- Aldrich (Steinheim, Đức). Tinh dầu bưởi (GEO) và chiêt suât hạt bưởi (GSE) đã đượệ̣c sử dụệ̣ng làm hợệ̣p chất chống nấm.

Nho khô nguyên canh đượệ̣c mua từ một nhà phân phối bán buôn ởủ̉ Pháp, khi đáo hạệ̣n thương mạệ̣i.

5.1.2 Phương phap thưc hiên

Chuẩn bịệ̣ và áp dụệ̣ng phương pháp điều trịệ̣ lớp phủủ̉

Các dung dịệ̣ch phủủ̉ NaAlg (1 và 2%, w/w) đã đượệ̣c điều chế bằng cách hòa tan 1 g và 2 g trong 100 mL nước cất đượệ̣c làm nóng ởủ̉ 70°C với khuấy trộn liên tụệ̣c cho đến khi tất cả các hạệ̣t đượệ̣c phân tán triệệ̣t để. Glycerol (15%, w/w, dựa trên hàm lượệ̣ng NaAlg) sau đó đượệ̣c thêm vào các dung dịệ̣ch tạệ̣o màng và hỗn hợệ̣p này đượệ̣c khuấy qua đêm ởủ̉ nhiệệ̣t độ phòng. Sau khi khuấy, nồng độ GSE hoặc GEO 1% (w/w) đã đượệ̣c thêm vào mỗi dung dịệ̣ch NaAlg. Toàn bộ hỗn hợệ̣p sau đó đượệ̣c đồng nhất hóa ởủ̉ tốc độ 13 500 vòng/phút trong 4 phút, sử dụệ̣ng máy đồng nhất quay và khử khí ởủ̉ nhiệệ̣t độ phòng bằng bơm chân không để loạệ̣i bỏ bọệ̣t khí.

Trước khi xử lý, nho đượệ̣c chọệ̣n đượệ̣c rửa bằng dung dịệ̣ch natri hypoclorit (0,01%) trong 3 phút, sau đó để ráo nước và sấy khô ởủ̉ nhiệệ̣t độ phòng trong 24 giờ. Sau đó, các loạệ̣i quả mọệ̣ng tách rời đượệ̣c phân ngẫu nhiên vào bảy phương pháp điều trịệ̣ khác nhau, đượệ̣c đặt tên là T1: quả không có vỏ; T2: quả mọệ̣ng phủủ̉ 1% NaAlg; T3: quả mọệ̣ng phủủ̉ 2% NaAlg; T4: quả mọệ̣ng phủủ̉ 1% NaAlg-1% GEO; T5: quả mọệ̣ng phủủ̉ 2% NaAlg-1% GEO; T6: quả mọệ̣ng phủủ̉ 1% NaAlg-1% GSE; và T7: quả mọệ̣ng đượệ̣c phủủ̉ 2% NaAlg-1% GSE.

Quả nho đượệ̣c nhúng trong các dung dịệ̣ch phủủ̉ khác nhau trong 1 phút. Sau khi xử lý lớp phủủ̉, trái cây đượệ̣c treo lên và sấy khô trong 24 giờ và sau đó đượệ̣c bảo quản ởủ̉ 4 ± 1 ° C và độ ẩm tương đối 85% - 90% (RH) trong 15 ngày.

Đặc tính nho

Bốn mươi lăm quả nho cho mỗi ngày xử lý và lấy mẫu đã đượệ̣c sử dụệ̣ng để đánh giá các đặc tính hóa lý củủ̉a trái cây tạệ̣i các thời điểm bảo quản lạệ̣nh khác nhau (3, 6, 9, 12 và 15 ngày). Trước khi thử nghiệệ̣m, nho đượệ̣c giữ ởủ̉ 20 ° C trong 2 ngày để mô phỏng các điều kiệệ̣n thịệ̣ trường. Tất cả các xét nghiệệ̣m đượệ̣c thực hiệệ̣n trong ba lầầ̀n.

Xét nghiệệ̣m kháng nấm

Phân lập và xác địệ̣nh Penicillium Digitatum từ nho

Penicillium Digitatum đượệ̣c phân lập từ quả nho bịệ̣ bệệ̣nh. Các phầầ̀n nhỏ với các tổn thương có triệệ̣u chứng đượệ̣c cấy trên môi trường thạệ̣ch khoai tây và ủủ̉ ởủ̉ 25 ° C trong 7 ngày. Sau giai đoạệ̣n ủủ̉ bệệ̣nh này, các khuẩn nấm đang phát triển đượệ̣c phân lập lạệ̣i trên thiết bịệ̣ PDA mới để thu đượệ̣c môi trường nuôi cấy thuầầ̀n túy và sau đó đượệ̣c quan sát dưới kính hiển vi quang họệ̣c để xác địệ̣nh dựa trên các đặc điểm hình thái củủ̉a conidiophores và conidia.

Phân hủy trai cây

Để đánh giá hoạệ̣t tính kháng nấm củủ̉a các phương pháp xử lý lớp phủủ̉ khác nhau, các loạệ̣i quả nho tách ra trước đó đượệ̣c rửa bằng natri hypochlorite (0,01%) đượệ̣c nhúng vào

huyền phù bào tử Penicillium Digitatum ởủ̉ nồng độ 105 bào tử mL1 1 phut. Các tế bào

Penicillium thu đượệ̣c bằng cách đổ 2 mL nước sinh lý vô trùng chứa 0,01% (v/v) Tween 80 trên bề mặt thạệ̣ch, sau đó cạệ̣o nhẹ bằng cách sử dụệ̣ng một cái cào vô trùng để loạệ̣i bỏ số lượệ̣ng bào tử tối đa và số lượệ̣ng bào tử là đượệ̣c tính bằng buồng đếm Thoma. Sau khi cấy, trái cây đượệ̣c giữ ởủ̉ nhiệệ̣t độ phòng trong 2 giờ để sấy khô hoàn toàn. Sau đó, chúng đượệ̣c ngâm trên các dung dịệ̣ch phủủ̉ NaAlg khác nhau (30 quả cho mỗi lầầ̀n xử lý) trong 1 phút và sấy khô ởủ̉ nhiệệ̣t độ phòng trong 24 giờ. Sau khi điều trịệ̣, quả nho đượệ̣c bảo quản ởủ̉

điều kiệệ̣n tiếp thịệ̣ mô phỏng (20°C, 90% RH) trong 5 ngày và tỷ lệệ̣ mắc bệệ̣nh, đượệ̣c biểu thịệ̣ bằng số lượệ̣ng quả bịệ̣ nhiễm bệệ̣nh trong tổng số quả trong mỗi lầầ̀n điều trịệ̣, đượệ̣c đánh giá hàng ngày. Thí nghiệệ̣m đượệ̣c tiến hành hai lầầ̀n.

Ước tính nồng độ dư limonene bằng sắc ký khí headspace

Sắc ký khí headspace đượệ̣c sử dụệ̣ng để ước tính lượệ̣ng limonene còn lạệ̣i, thành phầầ̀n chính củủ̉a GEO, trong quả nho đượệ̣c phủủ̉ màng composite NaAlg-GEO, trong quá trình bảo quản. Phân tích đượệ̣c thực hiệệ̣n trước khi lưu trữ (tạệ̣i ngày 0) và tạệ̣i các thời điểm lưu trữ lạệ̣nh khác nhau (3, 6 và 15 ngày). Các mẫu cho tất cả các phương pháp điều trịệ̣, ngoạệ̣i trừ

các phương pháp bao gồm GSE (T 6 va T 7), đã đượệ̣c cắt và đưa vào lọệ̣ khoảng trống trước

khi đượệ̣c làm nóng ởủ̉ 160°C trong 10 phút, để tạệ̣o điều kiệệ̣n cho sự khuếch tán củủ̉a chất bay hơi từ nho đượệ̣c tráng. Bốn lọệ̣ đã đượệ̣c sử dụệ̣ng cho mỗi lầầ̀n điều trịệ̣ để thu đượệ̣c dữ liệệ̣u trong bốn lầầ̀n.

Phân tích sắc ký đượệ̣c thực hiệệ̣n theo quy trình đượệ̣c mô tả bởủ̉i SanchezGonzalez et al.

(2011). Khí mang là nitơ (N2) ởủ̉ tốc độ thấp 1 mL phút−1, và chương trình nhiệệ̣t độ như

sau: nhiệệ̣t độ lò từ 60°C đến 150°C ởủ̉ tốc độ 3°C phút−1 và đẳng nhiệệ̣t ởủ̉ 150°C trong 10

phút. Nhiệệ̣t độ đầầ̀u dò và kim phun đều ởủ̉ 250°C.

Một đường cong hiệệ̣u chuẩn cho các vùng cực đạệ̣i đượệ̣c xây dựng bằng các dung dịệ̣ch chuẩn limonene có nồng độ khác nhau và nồng độ dư limonene (đượệ̣c biểu thịệ̣ bằng limLene trên mỗi µL quả) ởủ̉ mỗi khoảng bảo quản đượệ̣c xác địệ̣nh từ độ dốc củủ̉a phương trình tuyến tính phù hợệ̣p củủ̉a đường cong hiệệ̣u chuẩn thu đượệ̣c.

Phân tích thống kê

Dữ liệệ̣u đượệ̣c phân tích đa yếu tố về phương sai với mức ý nghĩa 95% bằng cách sử dụệ̣ng

Statgraphics® Plus 5.1, trong khi thử nghiệệ̣m chênh lệệ̣ch ít có ý nghĩa nhất (LSD, P <0,05) đượệ̣c sử dụệ̣ng để so sánh các phương pháp điều trịệ̣ khác nhau và phát hiệệ̣n sự khác biệệ̣t đáng kể giữa các lầầ̀n lưu trữ, ởủ̉ mức độ tin cậy 95%.

5.1.3 Kết quả và thảo luận

Sư hao hụt trọng lượng

Sư hao hụt trọng lượng là một yếu tố quyết địệ̣nh chính củủ̉a cuộc sống sau thu hoạệ̣ch và chất lượệ̣ng củủ̉a trái cây. Thay đổi giảm cân đối với cả mẫu đượệ̣c tráng và không tráng trong suốt thời gian bảo quản lạệ̣nh. Giảm trọệ̣ng lượệ̣ng củủ̉a tất cả các mẫu tăng dầầ̀n do chức năng củủ̉a thời gian lưu trữ (P <0,05) mất nước do quá trình bay hơi, thoát hơi nước và hô hấp. Áp dụệ̣ng lớp phủủ̉ NaAlg 1% và 2% làm chậm đáng kể việệ̣c giảm cân bằng quả nho trong quá trình bảo quản so với đối chứng. Vào cuối giai đoạệ̣n bảo quản, giảm trọệ̣ng lượệ̣ng trong trái cây đượệ̣c phủủ̉ 1 và 2% NaAlg là khoảng 25% so với mẫu đối chứng không tráng. Việệ̣c hao hụt trọng lượng này cho thấy hiệệ̣u quả củủ̉a lớp phủủ̉ alginate như một rào cản bán địệ̣nh có thể trì hoãn độ ẩm và chuyển động củủ̉a chất tan và giảm tiêu thụệ̣ hô hấp. Đồng ý với những phát hiệệ̣n hiệệ̣n tạệ̣i, các nghiên cứu trước đây đã báo cáo hiệệ̣u quả củủ̉a lớp phủủ̉ polysacarit chống lạệ̣i việệ̣c sư hao hụt trọng lượng củủ̉a nho.

Độ cứng

Việệ̣c kiểm soát mất kết cấu là rất quan trọệ̣ng để duy trì chất lượệ̣ng sau thu hoạệ̣ch trái cây và tránh tổn thất kinh tế. Những thay đổi về độ cứng củủ̉a kiểm soát và nho đượệ̣c xử lý theo thời gian bảo quản. Mất độ cứng phát sinh do hiệệ̣u ứng suy yếu do GEO gây ra trên ma trận polysacarit. Giá trịệ̣ củủ̉a độ cứng củủ̉a nho phù hợệ̣p với kết quả sư hao hụt trọng lượng. Các mẫu trình bày các giá trịệ̣ sư hao hụt trọng lượng cao nhất là những mẫu cho thấy độ cứng thấp nhất.

Loạệ̣i lớp phủủ̉ dẫn đến không có sự khác biệệ̣t đáng kể về độ cứng củủ̉a nho phủủ̉ từ ngày lưu trữ thứ 9. Vào cuối thời gian bảo quản, độ mất độ cứng củủ̉a nho tráng nằm trong khoảng 23 - 33%, trong khi đó nho kiểm soát là khoảng 50%. Các nghiên cứu trước đây đã báo cáo tác dụệ̣ng có lợệ̣i củủ̉a phương pháp điều trịệ̣ lớp phủủ̉ đối với việệ̣c duy trì độ cứng củủ̉a các giống nho khác và các loạệ̣i trái cây khác nhau như cà chua, đào, dâu tây và hạệ̣t dẻ.

Khả năng chống oxy hóa

Kha năng chống oxy hóa củủ̉a tất cả các mẫu tăng dầầ̀n theo thời gian (P <0,05). Hành vi này có thể đượệ̣c giải thích, ít nhất là một phầầ̀n, bởủ̉i phản ứng Maillard, thường liên quan đến sự hình thành melanoidin nâu với hoạệ̣t tính chống oxy hóa cao. Quá trình hóa nâu cũng có thể dẫn đến sự hình thành các hợệ̣p chất chống oxy hóa do quá trình oxy hóa các hợệ̣p chất phenolic bởủ̉i enzyme peroxidase (POD) và polyphenol oxyase (PPO). Sự gia tăng hoạệ̣t động chống oxy hóa trong thời gian lưu trữ cũng đã đượệ̣c ghi nhận đối với các giống nho khác.

Lớp phủủ̉ dựa trên NaAlg có thể trì hoãn sự mất các hợệ̣p chất phenolic trong quá trình bảo quản, bằng cách hoạệ̣t động như một rào cản hiệệ̣u quả chống lạệ̣i việệ̣c truyền oxy, có thể làm giảm tốc độ sản xuất các hợệ̣p chất chống oxy hóa trong nho phủủ̉. Nhiều yếu tố như loạệ̣i trái cây đượệ̣c nghiên cứu, giai đoạệ̣n trưởủ̉ng thành cũng như loạệ̣i vật liệệ̣u phủủ̉ có thể ảnh hưởủ̉ng mạệ̣nh đến hoạệ̣t động chống oxy hóa và do đó giải thích các kết quả khác nhau thu đượệ̣c cho hoạệ̣t động chống oxy hóa.

Phân hủy trai cây

Ảnh hưởủ̉ng củủ̉a phương pháp xử lý lớp phủủ̉ lên tỷ lệệ̣ phân rã củủ̉a nho bịệ̣ nhiễm bệệ̣nh trong quá trình bảo quản ởủ̉ 20°C. Sau ngày đầầ̀u tiên bảo quản, tất cả các mẫu không tráng đều bịệ̣ nhiễm nấm mốc (100%). Kết quả này cho thấy các lớp phủủ̉ dựa trên NaAlg có khả năng trì hoãn sự khởủ̉i đầầ̀u củủ̉a phân hủy và làm chậm sự phát triển củủ̉a nấm mốc trong thời gian lưu trữ (P <0,05), bằng cách hoạệ̣t động như một rào cản hiệệ̣u quả chống lạệ̣i trao đổi khí.

Lượng NaAlg thấp hơn có thể làm giảm khả năng đóng gói củủ̉a nó. Do đó, các chất chống nấm, GEO và GSE, đượệ̣c giữ lạệ̣i tốt hơn nhiều với sự gia tăng nồng độ NaAlg. Theo nghĩa này, Voilley & Simatos (1980) đã báo cáo rằng tổn thất carvacrol giảm (hoặc giữ carvacrol) khi tăng nồng độ chitosan trong các dung dịệ̣ch tạệ̣o màng.

Liên quan đến hiệệ̣u quả chống nấm củủ̉a lớp phủủ̉ đượệ̣c làm giàu bằng tinh dầầ̀u, điều rất quan trọệ̣ng là phải biết lượệ̣ng hợệ̣p chất hoạệ̣t động đượệ̣c giữ lạệ̣i trong ma trận lớp phủủ̉ sau khi xử lý. Trước khi bảo quản, lượệ̣ng limonene trong trái cây đượệ̣c phủủ̉ công thức chứa GEO giảm do quá trình sấy khô.

Việệ̣c giữ lạệ̣i (hoặc giải phóng) các hợệ̣p chất dễ bay hơi phụệ̣ thuộc vào tính chất ma trận, phương pháp chuẩn bịệ̣ màng, tính chất và tính chất hóa lý củủ̉a các hợệ̣p chất hoạệ̣t động (ví dụệ̣ tính dễ bay hơi, kỵệ̣ nước và độ hòa tan), tương tác giữa polyme và vật liệệ̣u hoạệ̣t động