3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài
3.3.2. Thời gian trích ly
Thời gian là một trong những yếu tố tác động trực tiếp đến hiệu suất của quá trình trích ly, quy luật khi thời gian tăng thì hiệu suất của quá trình trích ly cũng tăng theo do chất cần chiết có đủ thời gian để khuếch tán vào dung môi [2].
Đến một giới hạn nhất định, việc tăng thời gian trích ly không làm tăng hiệu quả tách chiết tinh dầu. Mặt khác, thời gian trích ly quá dài gây ảnh hưởng đến chất lượng của tinh dầu, tăng thời gian và chi phí cho quá trình tách chiết. Do vậy, xác định thời gian trích ly nhằm tìm thời điểm thích hợp để dừng quá trình trích ly sao cho hiệu suất trích ly cao nhất.
Từ kết quả của thí nghiệm khảo sát về dung môi, chúng tôi bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly tinh dầu với các thời gian khác nhau là 4 giờ (CT1), 6 giờ (CT2), 8 giờ (CT3), 10 giờ (CT4), 12 giờ (CT5), 14 giờ (CT6) và 16 giờ (CT7).
Mẫu chưng ninh được trích ly với các khoảng thời gian khác nhau, sau đó tiến hành quá trình lọc để thu dịch chiết.
Quá trình lọc được thể hiện trên hình 3.4, hình 3.5 là dịch chiết thu được sau khi kết thúc quá trình lọc.
Hình 3.4. Lọc mẫu chưng ninh từ các thời gian khác nhau
Hình 3.5. Dịch chiết thu được từ các thời gian khác nhau
Để xác định được hiệu suất trích ly, chúng tôi tiến hành đo mật độ quang với bước sóng 240 nm. Kết quả thu được là giá trị trung bình của 3 lần lặp được thể hiện trong hình 3.6.
Hình 3.6. Ảnh hưởng của thời gian chưng ninh đến hiệu suất trích ly tinh dầu nén
Ghi chú: Các giá trị trung bình của mật độ quang có cùng ít nhất một chữ cái in thường thì không sai khác ở mức ý nghĩa thống kê α = 0,05
Từ kết quả thu được trên hình 3.6, chúng tôi rút ra nhận xét: Khi cố định các yếu tố: tỷ lệ R/L 1/8, trạng thái nguyên liệu nghiền mịn và nhiệt độ 40oC, thời gian tách chiết khác nhau dẫn đến hiệu suất trích ly khác nhau.
Trong khoảng thời gian tách chiết từ 4 giờ đến 10 giờ: nhìn chung thời gian tách chiết tăng thì giá trị mật độ quang tăng. Ứng với thời gian chiết 10 giờ, giá trị mật độ quang đạt cực đại (0,304), gấp 1,66 lần so với khi tách chiết trong 4h và 6h, gấp 1,4 lần so với khi tách chiết trong 8 giờ.
Khi thay đổi thời gian chiết từ 10 - 16 giờ, giá trị mật độ quang thu được giảm nhẹ ứng với thời gian 12 giờ, giảm mạnh ứng với thời gian 14 và 16 giờ. Ứng với thời gian chiết 16 giờ, thu được giá trị mật độ quang còn lại là 0,236.
Nhận xét: Thời gian ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dầu nén. Khi thời gian chiết tăng lên đến 10 giờ thì hiệu suất trích ly tinh dầu đạt cực đại, nhưng nếu tiếp tục tăng thời gian chiết thì hiệu suất trích ly giảm.
Điều này có thể được giải thích như sau: Khi thời gian tăng lên các cấu tử cần chiết có đủ thời gian để hòa tan và khuếch tán ra khỏi nguyên liệu [2], cùng với nhiệt độ thích hợp sự hòa tan trở nên dễ dàng hơn do làm phá vỡ các liên kết của các chất có trong dịch bào giúp tinh dầu thoát ra và hòa tan vào dung môi một cách dễ dàng, làm tăng hiệu suất trích ly.
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
4 giờ 6 giờ 8 giờ 10 giờ 12 giờ 14 giờ 16 giờ
Mật độ quang 0.304a 0.303ab 0.238c 0.236cd 0.217e 0.183f 0.182fg
Thời gian (giờ)
M ật đ ộ q u an g
Khi tăng thời gian chiết sẽ làm tăng quá trình bốc hơi của dung môi, làm giảm tính thấm của màng tế bào, việc ngâm trong dung môi một thời gian dài sẽ làm cho nguyên liệu trương nở, bít lỗ thông, cản trở khả năng thấm của dung môi và dẫn đến làm giảm hiệu suất trích ly.
Khi thời gian tăng lên lượng chất khuếch tán tăng, nhưng thời gian đó phải có giới hạn. Khi đã đạt được mức độ chiết cao nhất nếu vẫn kéo dài thời gian thì sẽ không mang lại hiệu quả. Đồng thời việc kéo dài thời gian chiết trong điều kiện nhiệt độ cao sẽ làm oxy hóa dầu và gây ra các phản ứng tạo màu làm cho tinh dầu thu hồi kém chất lượng.
Từ kết quả thực nghiệm cho thấy thời gian chiết 10 giờ và 12 giờ là cao nhất nhưng 2 CT này không có sự sai khác ý nghĩa về mặt thống kê. Mặt khác, xét về mặt thời gian thì 10 giờ nhanh hơn nên sẽ cho chi phí ít hơn 12 giờ. Vậy, từ kết quả trên cho thấy thời gian chiết thích hợp nhất là 10 giờ. Quy luật này cũng phù hợp với kết quả của Trần Thị Ngọc Thanh và các cộng sự trong “Nghiên cứu chiết tách và định danh một số phytocid chủ yếu từ củ nén ở Quảng Nam” [29]. Do đó, chúng tôi tiến hành chọn mốc thời gian là 10 giờ cho các quá trình nghiên cứu tiếp theo.