Ph ng pháp cô quay

Một phần của tài liệu BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẲN XUÁT CHÁT MÀU TỰ NHIÊN TỪ BÁP CẢI TÍM (Brassica oleracen var. capfitala ruba) (Trang 31)

Nguyên t c c b n c a ph ng pháp nƠy lƠ b c h i vƠ cô đ c các h p ch t hoà tan s d ng bình b c h i d ng quay d i đi u ki n chân không. Khi áp su t gi m, dung d ch s sôi lƠm bay h i dung môi nhi t đ th p. Quá trình bay h i đ c s d ng r ng trong vi c k t tinh hóa, cơ đ c s n ph m, làm khô b t, tách dung môi, tách chi t,ầ

Dung môi đ c lo i b trong đi u ki n chân không, b ch n l i b i m t bình

ng ng vƠ đ c thu gom đ tái s d ng ho c x lý. Nhi t đ sôi c a dung môi s

th p h n áp su t môi tr ng xung quanh đáng k :

B ng 1.4 Nhi tăđ sôi c a dung môi đi u ki năth ng và chân không Solvent b.p. (760 torr) b.p. (40 torr)

Acetonitrile 81,8 oC 7,7 oC Diethyl ether 34,6 oC -27,7 oC Ethanol 78,4 oC 19,0 oC Ethyl acetate 77,1 oC 9,1 oC Hexane 68,7 oC -2,3 oC Heptane 98,4 oC 22,3 oC Methanol 64,7 oC 5,0 oC Water 100,0 oC 34,0 oC

SVTH: Tr n Th Bích Ân 22 c tính k thu t c a máy cô quay chân không:

- Thao tác đ n gi n và an toàn nh các núm đi u ch nh

nhi t đ và t c đ đ t phía tr c máy.

- H th ng nâng h t đ ng kèm theo ch c n ng “d ng an tồn-safe stop”.

- Có đi m đi u ch nh cu i cùng kho ng cách t bình

c t t i b gia nhi t nên tránh đ c vi c v bình c t.

- T c đ c t quay đ c hi n th s , d dƠng đi u khi n.

- B gia nhi t c a đ c thi t k phù h , có th gia nhi t b ng n c ho c d u v i t c đ gia nhi t nhanh.

Hình 1.10 Thi t b cô quay chân không (Rotary Evaporato) 1.3.4 Ph ng pháp quang ph h p th phân t UV-VIS[20]

Ph ng pháp nƠy dùng đ đ nh tính, đ nh l ng, ngồi ra nó cịn cho phép

nghiên c u m i quan h gi a c u trúc phân t và s h p th b c x do đó d n t i làm sáng t m i quan h gi a c u t o và màu s c c a các ch t.

Nh ng b ph n ch y u c a máy đo UV- VIS là: ngu n b c x , b ph n t o đ n s c, b ph n chia chùm sáng, b ph n đo và so sánh

c ng đ ánh sáng r i chuy n thành tín hi u

đi nầ(detector) vƠ b ph n ghi ph .

Nguyên t c ho tăđ ng c a máy:

B ph n t o đ n s c th ng dùng l ng kính th ch anh có nhi m v tách riêng t ng d i sóng h p (đ n s c). B ph n chia chùm sáng s h ng chùm tia đ n s c

luơn phiên đi t i cuvet đ ng dung d ch m u vƠ cuvet đ ng dung mơi. B ph n phân

tích s so sánh c ng đ chùm sáng đi qua dung d ch (I) và dung mơi (I0). Tín hi u

quang đ c truy n thành tín hi u đi n. Sau khi đ c phóng đ i, tín hi u s chuy n

sang b ph n t ghi s ph thu c c a lg(I/I0) vào b c sóng.

SVTH: Tr n Th Bích Ân 23 C s c a ph ng pháp phơn tích quang ph tuơn theo đnh lu t Lambe-Bia:

A = lg(I/I0) = lC

Trong đó μ

Aμ đ h p th ; C: n ng đ ch t tan (mol/l); l: b dƠy cuvet đ ng m u (cm); μ h s h p th mol đ c tr ng cho c ng đ h p th c a ch t nghiên c u.

1.3.5 Ph ng pháp s y

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 môi 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 Công 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 Nông 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, khơng 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 đông

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 đơng, ngun 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 đơng 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 lỗng 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 lỗng). Cho 250 ml dch chi t này vào bình

cô quay, v n hành máy v i các thông s 55 vòng/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. Công 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 mơi 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 mơi 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 môi 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.

Một phần của tài liệu BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẲN XUÁT CHÁT MÀU TỰ NHIÊN TỪ BÁP CẢI TÍM (Brassica oleracen var. capfitala ruba) (Trang 31)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(97 trang)