S y lƠ quá trình lƠm b c h i n c ra kh i v t li u d i tác d ng c a nhi t. Trong quá trình s y, n c tách ra kh i v t li u nh s khu ch tán doμ
- Chênh l ch đ m gi a b m t và bên trong v t li u.
- Chênh l ch áp su t h i riêng ph n c a n c t i b m t v t li u vƠ mơi tr ng. Trên th c t có nhi u ph ng pháp s yμ s y đ i l u, s y th ng hoa, s y t ng sôi,... Tuy nhiên trong đ tƠi nƠy chúng tôi s d ng ph ng pháp s y phun.
C u t o thi t b s y phun
- C c u phun: Có ch c n ng đ a nguyên li u d ng l ng vào bu ng d i d ng h t
m n (s ng mù).
- Bu ng s yμ lƠ n i hòa tr n m u s y và tác nhân s y (khơng khí nóng). - Tác nhân s y: khơng khí nóng là tác nhân gia nhi t thơng d ng nh t. - H th ng thu h i s n ph m: c a đáy bu ng ch a b t sau khi s y phun)
- Qu tμ đ t ng l u l ng tác nhân s y.
S ăđ h th ng s y phun
SVTH: Tr n Th Bích Ân 24
1. Bu ng s y 5. C c u phun m u
2. Caloriphe 6. Cyclon thu h i s n ph m
3. Thùng ch a nguyên li u c n s y 7. Cyclon v n chuy n s n ph m
4. B m nguyên li u 8. H th ng qu t hút và màng l c
Nguyên t c ho tăđ ng
Nguyên li u t thùng ch a (3) đ c b m s (4) b m vƠo bu ng s y (1). Nguyên li u s t n t i d ng h t nh li ti (s ng mù) nh c c u phun. Khơng khí
nóng đ c th i qua caloriphe (2) đ a vƠo bu ng s y. Khơng khí nóng và nguyên
li u d ng mù ti p xúc v i nhau trong vài giây t i c c u phun m u (5). N c t nguyên li u b c h i ra ngoài, s n ph m khô thu gom t i đáy cyclon (6) đ c làm ngu i và thu h i. M t ph n b i m n theo khơng khí qua cyclon (7), sau đó qua b l c v i (8) nh m thu h i l i các h t b i m n cịn sót và th i ra ngồi.
Nguyên lý c a ph ng pháp s y phun
M t h phơn tán m n các nguyên li u t ch t l ng hòa tan, nh t ng, huy n
phù đã đ c cô đ c tr c (40 – 60 % m) đ c phun đ t o thƠnh nh ng gi t m n,
r i vƠo trong dịng khí nóng cùng chi u ho c ng c chi u trong bu ng s y l n. K t
qu lƠ h i n c b b c đi nhanh chóng, các h t s n ph m đ c tách ra kh i tác nhơn
s y nh m t h th ng thu h i riêng.
Trong ph m vi đ tƠi nƠy, đ đ t các tiêu chí v ch t l ng s n ph m sao cho
t t nh t, chúng tôi ti n hƠnh các ph ng pháp trên v i nh ng thơng s thích h p thơng qua các đi u ki n nh t đ nh. Ph n ti p theo s mô t c th cách th c nghiên c u vƠ các b c ti n hƠnh.
SVTH: Tr n Th Bích Ân 25
Ch ngă2:
V T LI UăVẨăPH NGăPHÁPă
SVTH: Tr n Th Bích Ân 26
2.1 V tăli uănghiênăc u
2.1.1 a đi m và th i gian thí nghi m
Nghiên c u đ c ti n hƠnh trong phịng thí nghi m Th c Ph m, phịng thí
nghi m Sinh Hóa – Khoa Cơng ngh Sinh h c tr ng i h c M Tp.HCM trong
vòng 3 tháng t tháng 11 n m 2013 đ n tháng 2 n m 2014 2.1.2 i t ng thí nghi m B p c i tímđ c mua ch Nơng s n Th c. 2.1.3 Thi t b và d ng c Thi t b : - Cân đi n t - Thi t b l nh đông - Thi t b l c chân không
- Máy đo quang ph UV-vis
- Máy cô quay - pH k - T s y D ng c : - Ph u - Gi y l c - Bercher - ng nghi m - Brix k - Pippet 2 ml, 5 ml, 10 ml - C i, chày - M t s d ng c và thi t b khác 2.1.4 Hóa ch t
HCl, acid citric, acid acetic, ethanol, m t s hóa ch t khác. Hóa ch t đ c mua t i Cơng ty Hóa ch t Hóa Nam.
SVTH: Tr n Th Bích Ân 27
2.2 Ph ngăphápănghiênăc u
2.2.1 S đ quy trình cơng ngh d ki n
Hình 2.1 S đ quy trình quy trình chi t ch t màu t nhiên cho th c ph m t b p c i tím Ethanol N c Nghi n B p c i tím R a s ch nh l ng L nh đông Chi t tách L c chân không Cô quay Ph i tr n S y phun N c S n ph m S n ph m Maltodextrin B i b n
SVTH: Tr n Th Bích Ân 28
2.2.2 Thuy t minh quy trình 2.2.2.1 R a s ch 2.2.2.1 R a s ch
Ch n b p c i tím có màu s c t i, không sơu b nh ho c héo úa đ sau khi chi t, s n ph m cu i có ch t l ng màu t t. B p c i r a b ng n c s ch, sau đó đ
ráo trong đi u ki n nhi t đ th ng.
2.2.2.2 nh l ng
B p c i sau khi đ c r a s ch đ c mang đi đ nh l ng chu n b cho nh ng thí nghi m ti p theo.
2.2.2.3 L nh đơng
M c đích: L nh đơng ch m nh m hình thành các tinh th đá l n bên trong nguyên li u. Sau khi rã đông, nguyên li u s x y ra hi n t ng r d ch vì màng t bào b phá v do đó rút ng n th i gian chi t tách.
Các bi n đ i:
- Bi n đ i nhi t đ : Khi làm l nh, nhi t đ nguyên li u gi m d n t nhi t đ môi
tr ng bên ngoƠi đ n nhi t đ l nh c n thi t.
- Bi n đ i sinh hóa - vi sinh: Trong quá trình l nh đông, nguyên li u đ c b o qu n t t h n nhi t đ th ng. Các ho t đ ng sinh hóa trong nguyên li u c ng
nh vi sinh v t b c ch ho c b đình ch.
- Bi n đ i v c u trúc t bào: C u trúc t bào b phá v
- Bi n đ i c m quan: Màu s c không b bi n đ i khác xa so v i nguyên li u ban
đ u.
Ph ng pháp th c hi n ốà thông s k thỐ t: B p c i sau khi đ nh l ng (15 g)
đ c cho vƠo t l nh đông 00C sau đó rã đơng trong 5 phút đ chu n b cho
quá trình nghi n
2.2.2.4 Nghi n
B p c i sau khi rã đông đ c cho vào c i nghi n làm gi m kích th c nguyên li u, chu n b cho giai đo n chi t tách.
SVTH: Tr n Th Bích Ân 29
2.2.2.5 Chi t tách
Cho dung môi g m N c : Ethanol t l 72% có b sung acid. Cùng lúc đó nghi n m u b p c i tím r i cho vƠo becher. L u ýμ Thao tác lƠm c n nhanh, chu n
xác; đ ng th i dùng màng bao th c ph m đ h n ch th p nh t s bay h i. Nguyên
li u đ c chi t trong đi u ki n t i đ không làm nh h ng đ n màu s c anthocyanin.
2.2.2.6 L c chân không
Sau khi chi t tách, h n h p nguyên li u đ c l c b ng máy l c chơn không đ lo i ph n bã. Hút 1 ml d ch chi t pha loãng 20 l n, sau đó chu n v pH 1 và pH 4,5
đ đo quang ph h p th b ng máy đo UV-vis. Ghi nh n s li u và phân tích d ch
trích.
2.2.2.7 Cơ quay
o Brix dung d ch chi t (ch a pha loãng). Cho 250 ml dch chi t này vào bình
cơ quay, v n hành máy v i các thơng s 55 vịng/phút, nhi t đ 600C. D ch chi t
đ c cô đ n 600Bx là s n ph m d ch ch t mƠu cô đ c. M t ph n d ch ch t màu cô
đ c đ n 250Bx đ c ph i tr n v i maltodextrin r i s y đ thu h i s n ph m d ng b t.
2.2.2.8 Ph i tr n
Cân m t kh i l ng maltodextrin nh t đ nh cho vào d ch chi t đã cô quay đ n 200Bx. Dùng đ a khu y đánh tan ph n b t maltodextrin đã cơn sao cho h n h p dung d ch có Bx t 30 – 400Bx. Cơng đo n này chu n b cho quá trình s y phun.
2.2.2.9 S y phun
Thông s k thu t
Tùy thu c vƠo n ng su t tách m và s n ph m c th ta có các thơng s k thu t thích h p. Tuy nhiên có các thơng s chung nh sauμ
- i n th : 380 V – 50 Hz – 3 pha
SVTH: Tr n Th Bích Ân 30 - Ch đ làm vi c: liên t c; đi u khi n: B o v ch ng quá nhi t
- Trong đ tài này chúng tôi s d ng máy s y phun s ng v i các thông s sau:
- Nhi t đ s y: 1000C
- N ng đ ch t khô ban đ u c a dch tr c khi s y: 300Bx
- m đ s n ph m cu i: 4 – 7 %
2.2.3 S đ nghiên c u
II. T i u hóa m t s đi u ki n chi t tách I. Kh o sát quá trình x lý nguyên li u
vƠ các đi u ki n chi t tách anthocyanin
Kh o sát l a ch n môi tr ng chi t Kh o sát t l dung môi/NL IV. ng d ng D ng dch cô đ c D ng b t Kh o sát th i gian l nh đông
Kh o sát th i gian - nhi t đ chi t Kh o sát nh h ng pH đ n d ch chi t
SVTH: Tr n Th Bích Ân 31
2.2.4 B trí thí nghi m
2.2.4.1 Thí nghi m c b n: Kh o sát quá trình x lý nguyên li u và các đi u ki n chi t tách anthocyanin t b p c i tím
Thí nghi m 1: Kh o sát môi tr ng chi t tách
M c đích: Thí nghi m này nh m kh o sát kh n ng trích ly anthocyanin t b p c i tím c a các h dung mơi b sung acid v i t l khác nhau, t đó tìm ra mơi tr ng chi t có kh n ng chi t tách t i u nh t
Chu n b thí nghi m: - Chu n b b p c i tím
- Chu n b các h dung môi ethanol - n c – HCl, ethanol - n c – acid acetic, ethanol - n c – acid citric.
Y u t c đ nh: T l ngun li u : dung mơi trích ly là 15g/100ml, trong đó t l H20 : Ethanol là 72 : 28. Th i gian chi t: 45 phút. Y u t thay đ i: lo i acid và t l acid b sung vƠo môi tr ng chi t.
B trí thí nghi m:
- A1, A2, A3: t l acid HCl b sung vƠo môi tr ng chi t l n l t là 0,5%; 1,0%; 1,5%;
- A4, A5, A6: t l acid Acetic b sung vƠo môi tr ng chi t l n l t là 0,5%; 1,0%; 1,5%;
- A7, A8, A9: t l acid Citric b sung vƠo môi tr ng chi t l n l t là 0,5%; 1,0%; 1,5%;
- A0 là m u đ i ch ng không b sung acid.
S đ b trí thí nghi m:
Thí nghi m đ c b trí hồn tồn ng u nhiên m t nhân t v i 9 nghi m th c và 3 l n l p l i.
SVTH: Tr n Th Bích Ân 32
Hình 2.3 S đ b trí thí nghi m kh o sát môi tr ng chi t tách
T s đ trên có th vi t l i nh sauμ
B ng 2.1 B ng b trí thí nghi m kh o sát mơi tr ng chi t tách
Acid (%) Dung môi 0,5 1,0 1,5 HCl A1 A2 A3 Acetic A4 A5 A6 Citric A7 A8 C9 Ti n hành thí nghi m:
B p c i đ c mua v r a s ch đ ráo, cân m i m u 15 g, nghi n đ t kích th c <5 mm. Cho m u b p c i đã nghi n và 100 ml dung môi vào becher. Gi h n h p nhi t đ phòng trong 45 phút. L c chân khơng thu d ch trích. Pha lỗng d ch màu 20 l n. Chu n m u đã pha loãng v pH 1 vƠ pH 4,5; xác đnh ch s OD t đó suy ra hƠm l ng anthocyanin theo ph ng pháp pH vi sai (Ph l c).
A1 A4 A7 X lý Nguyên li u Chi t tách L c chân không D ch ch t màu A 9 A6 A 3 A2 A5 A8 Xác đ nh HƠm l ng anthocyanin
SVTH: Tr n Th Bích Ân 33
Ch tiêu theo dõiμ HƠm l ng anthocyanin.
Thí nghi m 2: Kh o sát nh h ng c a th i gian l nh đông đ n hàm l ng màu anthocyanin sau khi trích
M c đích: Thí nghi m này kh o sát s nh h ng c a th i gian l nh đông nguyên li u đ n kh n ng chi t tách anthocyanin.
Chu n b thí nghi m:
- Chu n b nguyên li u b p c i tím d ng t i. - Chu n b môi tr ng l nh đông.
- Y u t c đnh: Dung môi N c : Ethanol (72 : 28) có b sung 1,5% acid Citric; T l nguyên li u : dung mơi trích ly là 15g/100ml. Th i gian chi t: 45 phút.
Nhi t đ t đôngμ 00C. Y u t thay đ i: th ii gan l nh đông
B trí thí nghi m:
Thí nghi m đ c b trí ng u nhiên 1 nhân t và 3 l n l p l i. Nhân t (D): Th i gian l nh đông. D1,D2,D3 ,D4 là th i gian l nh đông l n l t trong 1 gi , 4 gi , 8 gi , 12 gi ; D0: m u đ i ch ng không l nh đông.
SVTH: Tr n Th Bích Ân 34
Hình 2.4 S đ b trí thí nghi m kh o sát nh h ng c a th i gian l nh
đơngđ n q trình chi t
Ti n hành thí nghi m:
Nguyên li u sau khi r a s ch b ng n c, đ ráo; cân m i m u 15 g đ l nh
đông trong nh ng kho ng th i gian khác nhau. Sau th ii gian l nh đông, các
nghi m th c đ c rã đơng trong vịng 5 phút r i nghi n trong c i. Cho m u đã
nghi n vƠo becher ngơm trong 100 ml dung mơi đã ch n thí nghi m 1. Sau 45
phút, l c chân khơng, pha lỗng dung d ch màu ra 20 l n, chu n v pH 1 và pH 4,5. Ki m tra ch s OD đ xác đ nh hƠm l ng anthocyanin có trong d ch chi t.
Ch tiêu theo dõiμ HƠm l ng anthocyanin D2 D3 L nhăđông D1 Chi t tách Nguyên li u L c chân không D ch ch t màu X lý D4 Xác đ nh HƠm l ng anthocyanin
SVTH: Tr n Th Bích Ân 35
Thí nghi m 3: Kh o sát nh h ng c a t l nguyên li u/dung môi đ n hàm
l ng anthocyanin trong d ch chi t
M c đích: Thí nghi m này nh m l a ch n t l dung mơi/ngun thích h p đ thu nh n hƠm l ng anthocyanin cao.
Chu n b thí nghi m:
- Chu n b b p c i tím, m i m u 15 g.
- T l ngun li u: dung mơi trích ly chu n b nh ph n b trí thí nghi m.
- Y u t c đnh: là các thông s đ c s d ng nh trong thí nghi m 1 và k th a k t qu thí nghi m 2. Y u t thay đ i là th tích dung mơi.
B trí thí nghi m:
Thí nghi m hồn tồn ng u nhiên v i 1 nhân t là dung môi (V) v i các t l sau: V1, V2, V3, V4, V5 là t l nguyên li u / dung môi l n l t là 3:8, 3:12, 3:16, 3:20, 3:24 (15 g chi t trong th tích 40 ml, 60 ml, 80 ml, 100 ml, 120 ml). M i thí nghi m đ c l p l i 3 l n v i t ng th tích t ng ng.
S đ b trí thí nghi m:
Hình 2.5 S đ b trí thí nghi m kh o sát nh h ng c a t l dung mơi / ngun li u đ n q trình chi t
Chi t tách L c chân không D ch ch t màu ầ. V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 Xác đ nh HƠm l ng anthocyanin
SVTH: Tr n Th Bích Ân 36
Ti n hành thí nghi m:
B p c i tím đ c r a s ch, đ ráo, cân 15 g m i m u r i đ l nh đông trong 1 gi . Sau khi rã đông 5 phút, ti n hành nghi n, chi t l y d ch ch t màu v i kh i l ng nguyên li u c đnh là 15 g, th tích dung mơi l n l t là các nghi m th c đã
nói trên. Sau đó, dch chi t đ c pha loãng, chu n pH vƠ xác đ nh hƠm l ng
anthocyanin.
Ch tiêu theo dõiμ HƠm l ng anthocyanin