daykemquynhonbusiness@gmail
4.2.2 Kết quả chiết tách pectin.
Khối lượng nguyên liệu: 25 g, nhiệt độ thủy phân là 95oC. Sau quá trình thực hiện, chúng tôi đã tìm ra nhữ ng kết quả sau.
4.2.2.1 Kết quả chiết tách pectin theo sự ảnh hưởng của pH môi trường.
Y
Đồ thị 4.2: Hiệu suất chiết tách pectin theo pH.
Nhận xét:
Pectin thu được có màu vàng nâu, vị trong thành phần mạch chính của pectin còn có các gốc đường rhamnose nằm xen kẻ
hay liền kề nhau, pectin còn chứa một lượng nhỏ D-galactose, arabinose (ở những
đoạn mạch mở rộng) và một lượng ít hơn fucose và xylose ở những đoạn mạch ngắn. Do đó, khi ta thủy phân ở nhiệt độ cao thì thành phần đường sẽ gây ra phản ứng caramen hóa.
Hiện tượng caram n hóa là phản ứng của các hợp chất đường diễn ra trong điều Ạ
kiện không có mặt các acid amin, protein hay hợp chất chứa nitơ, phản ứng này xảy ra
D
trong điều kiện nhiệt độ cao.
Phản ứng caramen xảy ra ở nhiệt độ nóng chảy của đường: glucose (146 – 150o C), fructose (95 – 100oC) saccarose (160-180oC), lactose (223- 252oC). Nhưng còn tuỳ nồng độ đường, pH, thời gian đun nóng, caramen hoá có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn,
Pectin trong vỏ ở dạng protopectin không tan trong nước. Dưới tác dụng của acid, nhiệt độ cao, enzyme protopectinase sẽ thủy phân protopectin thành pectin hòa tan. Nhìn vào đồ thị 4.2, ở các giá trị pH lớn hơn hay bé hơn pH tối ưu thì hiệu suất chiết
pectin đều giảm. Do trong môi trường có H+, thì các nhóm OH- của mạch phân tử pectin sẽ liên kết với các H+ tạo thành liên kết hydro nên pectin sẽ hòa tan . Tuy nhiên, khi nồng độ H+ thấp hơn nồng độ OH- thì khả năng hòa tan của pectin trong nước bị hạn chế; đồng thời nếu nồng độ H+ cao, các phân tử pectin tích điện âm sẽ bị trung hòa dễ tạo đông tụ, do đó cản trở khả năng hòa tan của pectin.
Theo đồ thị 4.2 và bảng phụ lục 3.2 (kết quả xử lý thống kê) cho thấy sự khác biệt giữa các pH đến hiệu suất chiết pectin là không đáng kể và tôi tìm được giá trị pH tối ưu là 2.
4.2.2.2 Kết quả chiết tách pectin theo thời gian. Các yếu tố cố định: pH=2, nhiệt độ 95
Đồ thị 4.3: Hiệu suất chiết tách pectin theo thời gian.
H (%)4.50 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 Y0.00 Ạ D Nhận xét:
Hiệu suất tách pectin phụ thuộc vào thời gian ta thủy phân. Nếu thời gian thủy phân ngắn thì hàm lượng pectin trong nguyên liệu hòa tan vào trong dung môi không triệt để ta sẽ làm mất đi một lượng pectin đáng kể. Nếu thời gian thủy phân dài thì lượng nước
pectin tối đa. Theo phụ lục 3.4, kết quả xử lý thống kê cho thấy hiệu suất chiết pectin với thời gian 20 hoặc 60 phút và 30, 40, 50 phút thì không khác biệt, nhưng giữa hai
nhóm 20, 60 phút và nhóm 30, 40, 50 phút có sự khác biệt rõ ở mức độ tin cậy Nhìn vào đồ thị 4.3, khoảng thời gian tối ưu để tách pectin mà chúng tôi tìm được là 50 phút.
4.2.2.3 Kết quả chiết tách pectin theo tỷ lệ nguyên liệu và dung môi. Các yếu tố cố định: thời gian 50 phút, pH=2, nhiệt độ 95oC.
Đồ thị 4.4: Hiệu suất chiết tách pectin theo tỷ lệ nguyên liệu/dung môi.
Nhận xét:
Ạ
D
Tỷ lệ nguyên liệu và dung môi cũng quyết định hiệu suất chiết tách của pectin. Nếu lượng dung môi cho vào ít sẽ không đủ môi trường cho pectin hòa tan và trong quá trình thủy phân dung môi bay hơi hết sẽ gây hiện tượng cháy khét nguyên liệu ở đáy thiết bị. Tuy nhiên, lượng dung môi quá nhiều thì kéo dài thời gian để làm nóng hỗn hợp nguyên liệu và dung môi, nên khi đạt thời gian tối ưu mà lượng pectin hòa tan vào dung môi chưa triệt để, do đó ta chỉ thu được ít pectin; đồng thời, lượng dung môi nhiều đồng nghĩa với nồng độ H+ cao, các phân tử pectin tích điện âm sẽ bị trung hòa
Qua kết quả xử lý thống kê (phụ lục 3.6) và đồ thị 4.4 tôi tìm được tỷ lệ nguyên liệu trên dung môi thích hợp cho hiệu suất chiết pectin cao nhất là 1/14.
Những khó khăn chúng tôi gặp phải trong quá trình tách pectin, đó là hiện tượng cháy khét ở đáy thiết bị. Nguyên nhân là do lượng dung môi ít, trong quá trình thủy phân thì dung môi bay hơi, pectin tạo gel trong thành phần pectin có chứa các gốc đường nên gây khét. Biện pháp khắc phục, cho tỷ lệ dung môi thích hợp, giảm nhiệt độ và khuấy nguyên liệu liên tục. Một khó khăn nữa là hiện tượng trào cả khối nguyên liệu lên thành miệng thiết bị tạo khoảng trống ở đáy. Nguyên nhân do khi dung môi bay hơi gần hết, nguyên liệu liên kết thành khối, lượng dung môi còn lại không thể bay hơi, dưới tác dụng của nhiệt độ cao gây ra áp suất bên dưới khối nguyên liệu nên đẩy cả khối lên. Biện pháp khắc phục là giảm nhiệt độ và khuấ y nguyên liệu liên tục để tạo không gian cho hơi thoát ra trong giai đoạn này.
YKÈMẠ Ạ
D daykemquynhonbusiness@gmail
YKÈMẠ Ạ
Hình 4.4: Kết tủa pectin.