Trên cơ sở kết quả của một số nghiên cứu liên quan, chúng tôi đề xuất quy trình dự kiến tách chiết lutein ester từ cánh hoa CVT thọ đã được xử lý bằng enzyme thương mại Viscozyme như sau:
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình dự kiến tách chiết lutein ester từ cánh hoa CVT đã
được xử lý bằng Viscozyme
Thuyết minh quy trình:
Mục tiêu:
Mục tiêu của bố trí thí nghiệm này là tìm ra chế độ chiết lutein ester từ cánh hoa CVT đã xử lý Viscozyme một cách hiệu quả nhất.
Hiệu quả chiết ngoài phụ thuộc vào mức độ tác động của các yếu tố ảnh hưởng đến việc xử lý hoa còn phụ thuộc vào điều kiện chiết lutein ester.
Điều kiện chiết thích hợp:
- Dung môi?
- Tỷ lệ dung môi:nguyên liệu? - Nhiệt độ chiết?
- Tốc độ lắc? - Thời gian chiết? - Số lần chiết? Xử lý thích hợp
Lọc
Chiết
Cánh hoa CVT tươi
Cô đuổi dung môi (áp suất thấp; < 400C)
Chất màu lutein ester Sấy chân không
Tinh chế Na2SO4 khan
Do đó, cần nghiên cứu xác định loại dung môi chiết, tỷ lệ dung môi:nguyên liệu, nhiệt độ chiết, tốc độ lắc, thời gian chiết, số lần chiết thích hợp đảm bảo hiệu suất thu lutein ester cao nhất.
Nguyên liệu
Nguyên liệu dùng để chiết lutein ester trong thí nghiệm này là cánh hoa CVT tươi đã được loại bỏ phần hư hỏng, chất bẩn.
Xử lý
Cánh hoa (cân khối lượng xác định) cho vào thiết bị chiết. Sau đó, tiến hành ủ nguyên liệu ở điều kiện sau: nồng độ Viscozyme 1% (v/v); tỷ lệ dung dịch Viscozyme:nguyên liệu 1:1 (v/w), pH xử lý = 5,5; ủ ở 40oC, lắc với tốc độ 250 rpm trong thời gian 5 giờ1.
Chiết
Sau khi ủ xong, lutein ester trong hoa CVT được chiết bằng dung môi và phương pháp chiết thích hợp đã xác định (tỷ lệ dung môi:nguyên liệu, nhiệt độ, tốc độ lắc, thời gian chiết, số lần chiết) sao cho đạt hiệu suất chiết cao và hợp lý nhất.
Lọc lấy dịch chiết
Dịch sau khi chiết xong được lọc qua Na2SO4 khan. Dịch thu được là dịch màu hỗn hợp lutein ester.
Cô đuổi dung môi
Dịch chiết sau đó được đem cô đuổi dung môi bằng thiết bị cô chân không dưới áp suất thấp (nhiệt độ không quá 40oC) để tránh sự phân hủy lutein trong điều kiện nhiệt độ và oxy không khí.
Thực hiện cô đuổi nhằm mục đích thu được dịch sản phẩm thô chứa lutein ester cô đặc đồng thời thu hồi dung môi tái sử dụng.
Tinh chế
Dịch chiết lutein ester cô đặc được tinh chế theo phương pháp của Phillip T. (1997) [22] bằng cách hòa tan dịch chiết trong dung dịch isopropanol ở nhiệt độ 75oC nhằm mục đích hòa tan lutein ester. Tiếp đó, lọc lấy hỗn hợp dung dịch qua
1
phễu lọc hút chân không để lọc bỏ những tạp chất không tan (sáp, cặn bả). Dịch lọc sau đó được để nguội ở 15oC qua đêm (trong tủ mát) để tạo điều kiện kết tinh lutein ester. Lọc hút chân không một lần nữa để thu sản phẩm lutein ester tinh sạch hơn.
Sấy chân không
Sấy khô chân không sản phẩm kết tinh ở 30oC để loại bỏ lượng dung môi và nước còn sót lại nhằm thu sản phẩm lutein ester ở dạng tinh thể khô. Lượng dịch lọc còn lại đem gia nhiệt thu hồi isopropanol để sử dụng tiếp cho mẻ sau.
Tất cả các thao tác trên nên thực hiện nhanh, tránh ánh sáng.
Chú ý công đoạn lọc nên tiến hành nhanh đến mức có thể để rút ngắn thời gian lọc vì đây là giai đoạn lutein ester tiếp xúc với không khí nhiều nhất nên dễ bị oxy hóa, đồng thời bị tổn thất nhiều lượng dung môi bay hơi dẫn đến không những hiệu suất thu hồi dung môi kém mà hiệu suất thu hồi lutein ester cô đặc cũng không chính xác.
Tất cả các dung môi đã thu hồi sẽ được lọc qua Na2SO4 dạng rắn để làm khan nước trong dung dịch thu hồi và tiếp tục sử dụng chúng cho các mẻ tiếp theo sau.
Qua tham khảo một số kết quả nghiên cứu liên quan, chúng tôi chọn các yếu tố có thể ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất thu hồi lutein ester và khoảng giá trị khảo sát như sau:
– Dung môi chiết: acetone, etanol, hexane, ete dầu hoả; – Tỷ lệ dung môi:nguyên liệu: X1 = 2,0 – 6,0 (v/w);
– Thời gian chiết: X2 = 6–24 (h); – Nhiệt độ chiết: X3 = 30–50 (oC); – Tốc độ lắc: X4 = 100–300 (rpm);
– Số lần chiết: 1–3 (lần).
Để xác định điều kiện chiết tối ưu, trong nghiên cứu này chúng tôi dùng phương pháp thực nghiệm cổ điển kết hợp với phương pháp quy hoạch thực nghiệm yếu tố toàn phần mô hình cấu trúc có tâm RSM-CCD để xác định giá trị tối ưu của các thông số trên.