* Sơ đồ quy trình
Hình 5: Sơ đồ quy trình dự kiến chiết phlorotannin từ rong Sargassum cristaefolium - Khánh Hòa.
Rửa sạch
Cắt nhỏ
Chiết phlorotannin Dung môi
Thẩm tách Lọc Cô đặc Ly tâm Lạnh đông Đông khô Rong khô Định lượng phlorotannin
Bảo quản chất chiết khô
* Giải thích quy trình - Nguyên liệu:
Dự kiến thu mua rong khô đã được xử lý và có nguồn gốc rõ ràng. Mục đích của việc lựa chọn rong khô: hàm lượng ẩm trong rong nhỏ, góp phần quan trọng trong việc ức chế sự phát triển của vi sinh vật sống trên rong, ức chế quá trình sinh tổng hợp và chuyển hóa trong rong. Từ đó rong được bảo quản tốt hơn, đảm bảo cho quá trình thực hiện không gặp gián đoạn về vấn đề nguyên liệu. Đồng thời, khi hàm lượng ẩm trong rong nguyên liệu giảm, tốc độ trích ly tăng lên, vì độ ẩm tác dụng với protein và các chất háo nước khác ngăn cản sự dịch chuyển của dung môi thấm sâu vào trong nguyên liệu, làm chậm quá trình khuếch tán.
- Rửa sạch:
Rong sẽ được rửa sạch nhằm loại nhằm loại bỏ tạp chất và muối bám dính trên rong, tạo điều kiện tốt cho quá trình chiết và lọc được thực hiện dễ dàng.
- Cắt nhỏ:
Sau khi rửa sạch, rong được làm ráo sơ bộ rồi cắt hoặc băm nhỏ với kích thước thuận lợi cho quá trình chiết rút. Làm nhỏ rong nhằm mục đích tăng diện tích tiếp xúc của rong nguyên liệu và dung môi, đồng thời làm phá vỡ cấu trúc tế bào rong, tạo điều kiện thuận lợi cho các chất hòa tan trong dung môi. Tuy nhiên ta không nên xay hoặc nghiền rong quá nhỏ, bởi kích thước bột rong quá nhỏ sẽ bịt kín lỗ của giấy lọc làm cản trở quá trình lọc.
- Chiết Phlorotannin:
Phlorotanninlà hợp chất hữu cơ có khả năng tan trong một số loại dung môi phân cực. Các yếu tố như dung môi, nhiệt độ và thời gian chiết đều có ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của phlorotannin trong quá trình chiết. Vì vậy tại công đoạn chiết này ta sẽ tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng chiết phlorotannin. Dự kiến chọn 3 loại dung môi có tính phân cực khác nhau là : nước, ethanol và hỗn hợp acetone/nước (tỷ lệ 7/3), chiết trong điều kiện nhiệt độ từ 40 ÷ 600C, thời gian từ 12 ÷ 24 giờ.
Sau khi chiết, tiến hành lọc nhằm thu hồi những chất hòa tan được trong dung môi. Đồng thời loại bỏ được những tạp chất không tan khác (cặn, bã rong).
- Thẩm tách:
Dịch rong sau khi lọc được đem đi thẩm tách. Quá trình thẩm tách nhằm loại bỏ lượng muối còn xót lại trong dịch rong tạo điều kiện cho quá trình cô đặc và làm khô sau này.
- Cô đặc:
Sau khi thẩm tách, dịch rong được đem đi cô đặc, nhằm mục đích loại bỏ bớt dung môi trong dịch lọc nhờ quá trình bay hơi dung môi bởi nhiệt và áp suất, tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn đông khô. Quá trình cô đặc phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian, chế độ khuấy đảo, áp suất của thiết bị…Trong quá trình cô đặc, dung môi trong dịch rong bay hơi nên màu sẫm lại, thể tích dịch giảm dần. Nếu cô đặc ở nhiệt đô và thời gian không thích hợp sẽ gây hao hụt hoặc làm biến tính chất tan cần chiết. Vì vậy không nên cô đặc ở nhiệt độ quá cao và thời gian dài. Dự kiến chọn nhiệt độ cô đặc trong khoảng 50 ÷ 600C, thời gian cô khoảng 40 ÷ 50 phút.
- Ly tâm:
Sau quá trình cô đặc, tiến hành ly tâm dịch rong nhằm loại bỏ hết các tạp chất hoặc bã rong còn xót lại sau khi lọc và cô đặc. Bản chất của quá trình ly tâm là tách dễ dàng các phần tử khác nhau về kích thước và trọng lượng (khối lượng riêng) trong dịch chiết, dưới tác dụng của lực ly tâm và trọng lực của Trái đất (lực ly tâm lớn hơn trọng lực rất nhiều).
- Lạnh đông:
Lạnh đông nhằm mục đích làm nước trong dịch chiết kết tinh thành các tinh thể đá để chúng có thể thăng hoa trong công đoạn đông khô.
- Đông khô:
Đông khô nhằm mục đích tách triệt để toàn bộ dung môi còn lại trong dịch rong, các tinh thể đá trong dịch chiết sẽ thăng hoa ở áp suất thấp, lượng chất tan trong dịch tồn tại dưới dạng khô bột, thuận lợi cho quá trình bảo quản và phân tích tiếp theo.
Mục đích của công đoạn này là là xác định hàm lượng phlorotannin có trong một lượng chất khô đã được tách chiết từ đối tượng rong nghiên cứu. Từ đó tính được hàm lượng phlorotannin trong nguyên liệu.