Lựa chọn dung môi trích ly dầu màng gấc

3.4. Nghiên cứu ảnh hởng của các yếu tố công nghệ đến quá trình trích

3.4.2. Lựa chọn dung môi trích ly dầu màng gấc

Đối với quá trình trích ly nói chung và quá trình trích ly dầu màng gấc nói riêng, việc lựa chọn dung môi thích hợp là hết sức quan trọng. Dựa vào tài liệu tham khảo, tính hoà tan của các dung môi chúng tôi lựa chọn các loại dung môi cho trích ly dầu màng gấc là: diclo etan, ete petrol, n-hexan, axeton và metanol. Kết quả thể hiện trong bảng 3.6.

Bảng 3.6. ảnh hởng của loại dung môi đến quá trình trích ly dầu màng gấc

Loại dung môi

Lợng dÇu thu

đợc, g

Hiệu suất trích ly, % Hàm lợng β

β β

ββ-caroten (mg/100g) Theo tổng

lợng chất khô

Theo lợng dÇu trong NL

diclo etan 31,4 33,7 81,2 288

ete petrol 35,4 38,0 91,5 321

n-hexan 35,3 37,9 91,4 324

axeton 29,5 31,7 76,3 263

metanol 32,0 34,4 82,6 296

Từ kết quả nghiên cứu cho thấy dung môi n-hexan cho hiệu suất cao (91,4%) và hàm lợng beta caroten đạt 324mg/100g. Khi lựa chọn dung môi - cho việc trích ly các sản phẩm dùng trực tiếp cho thực phẩm và dợc phẩm nh dầu màng gấc thì ngoài yếu tố hoà tan chọn lọc cao ngời ta còn lu ý nhiều đến tính độc hại của dung môi. Bên cạnh đó, dung môi còn cần phải có các u điểm khác nh rẻ tiền và dễ kiếm. Kết hợp những yếu tố trên, chúng tôi chọn n-hexan là dung môi thích hợp nhất cho quá trình trích ly dầu màng gấc và sử dụng dung môi này cho các nghiên cứu tiếp theo.

4.4.3. Nghiên cứu ảnh hởng của tốc độ khuấy trộn nguyên liệu

Việc khuấy trộn nguyên liệu có ảnh hởng rất lớn đến hiệu suất trích ly dầu bởi vì sự thờng xuyên đảo trộn giữa nguyên liệu và dung môi sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình khuếch tán dầu trong nguyên liệu vào dung môi.

Tuy nhiên, một vấn đề đặt ra là tìm đợc tốc độ khuấy trộn thích hợp. Vì nếu khuấy trộn ở tốc độ quá cao sẽ gây ra hiện tợng phá vỡ các hạt nguyên liệu thành các phần nhỏ, làm cản trở quá trình trích ly. Do đó, chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hởng của tốc độ khuấy trộn nguyên liệu tới hiệu suất trích ly dầu để tìm ra đợc tốc độ khuấy trộn thích hợp. Các tốc độ khuấy trộn đợc

khảo sát là: 0, 100, 150, 200, 250 và 300 vòng/phút. Kết quả thu đợc trình bày tại bảng 3.7.

Bảng 3.7. ảnh hởng tốc độ khuấy trộn NL đến quá trình trích ly dầu màng gÊc

Tốc độ khuÊy trén,

vòng/phút

Lợng dÇu thu

đợc, g

Hiệu suất trích ly, % Hàm lợng ββ

β

ββ-caroten (mg/100g) Theo tổng

lợng chất khô

Theo lợng dÇu trong NL

0 30,8 33,1 79,6 326

100 32,6 35,0 84,2 325

150 34,7 37,3 89,7 325

200 35,3 37,9 91,4 324

250 35,5 38,1 91,7 324

300 35,4 38,0 91,5 319

Kết quả cho thấy tốc độ khuấy thích hợp cho quá trình trích ly dầu màng gấc là 250 vòng/phút. Khi tốc độ khuấy trộn là 300 vòng/phút, dịch sau trích ly rất khó lọc do có lẫn nhiều phần tử nguyên liệu nhỏ mịn.

3.4.4. Nghiên cứu ảnh hởng của số lần trích ly và tỷ lệ nguyên liệu/dung môi

Theo lý thuyết, số lần trích ly càng nhiều thì hàm lợng dầu màng gấc thu đợc càng cao. Tuy nhiên, khi trích ly tới một lúc nào đó thì lợng dầu màng gấc thu đợc là không đáng kể, trong khi đó lại phải tiêu tốn thời gian và dung môi để trích ly. Do đó, cần xác định số lần trích ly thích hợp để sao cho đạt hiệu quả kinh tế cao nhất. Số lần trích ly đợc lựa chọn khảo sát là: 2, 3 và 4 lần. Tổng tỷ lệ NL/DM là: 1/12, 1/15, 1/18 và 1/21. Kết quả ghi tại bảng 3.8. Kết quả thu đợc cho thấy với cùng một lợng dung môi (1.800 ml) nếu tăng số lần trích ly lên 4 lần, hiệu suất trích ly chỉ tăng 0,5% so với trích ly 3 lần. Nh vậy rõ ràng trích ly 4 lần hiệu quả đem lại không cao. Cũng theo

kết quả ở bảng 3.8 ta thấy cùng số lần trích ly nh nhau nhng nếu tỷ lệ dung môi giữa các lần trích ly khác nhau cũng cho hiệu suất thu nhận dầu màng gấc khác nhau. Theo đó, nếu lợng dung môi cho vào lần 1 cao hơn các lần tiếp theo thì lợng dầu màng gấc thu đợc sẽ cao hơn. ết quả cho thấy số lần K thích hợp nhất là: 3 lần với các tỷ lệ NL/DM lần lợt cho các lần trích ly là:

1/7, 1/6 và 1/5.

Bảng 3.8. ảnh hởng của số lần trích ly và tỷ lệ nguyên liệu/dung môi

đến quá trình trích ly dầu màng gấc

Sè lÇn trÝch ly

Tỷ lệ NL/DM

Lợng dÇu thu

đợc, g

Hiệu suất trích ly, % Hàm lợng ββ

β

ββ-caroten (mg/100g)

Theo tổng lợng chất khô

Theo lợng dÇu trong NL

2 1/7

32,7 35,1 84,6 325

1/5 3

1/5

32,8 35,3 85,2 324

1/4 1/3 3

1/6

35,5 38,1 91,7 324

1/5 1/4 4

1/5

35,7 38,4 92,3 319

1/4 1/3 1/3 3

1/7

36,2 38,9 93,6 322

1/6 1/5 4

1/6

36,4 39,1 94,1 316

1/5 1/3

3 1/8

36,4 39,1 94,1 320

1/7 1/6

4

1/7

36,5 39,2 94,3 313

1/6 1/5 1/3

3.4.5. Nghiên cứu ảnh hởng của nhiệt độ trích ly

Nhiệt độ trích ly là một trong những yếu tố có ảnh hởng rất lớn đến quá trình trích ly. Thông thờng nhiệt độ trích ly càng cao sẽ làm cho độ xốp của nguyên liệu tăng lên (do nguyên liệu trơng nở) và dầu màng gấc sẽ linh

động hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly. Trái lại, nhiệt độ tăng cao sẽ thúc đẩy các biến đổi hoá học của các thành phần có trong nguyên liệu (đặc biệt là các hoạt chất sinh học nhạy cảm với nhiệt nh β-caroten...), dẫn

đến chất lợng của dầu màng gấc sẽ bị thay đổi, thờng theo chiều hớng xấu

đi.Nhiệt độ trích ly có ảnh hởng lớn đến hiệu suất trích ly và chất lợng dầu màng gấc. Các mức nhiệt độ đợc khảo sát: 30, 40, 45, 50, 55 và 600C. Kết quả thể hiện trong bảng 3.9.

Bảng 3.9. ảnh hởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly dầu màng gấc Nhiệt độ

trÝch ly, 0C

Lợng dÇu thu

đợc, g

Hiệu suất trích ly, % Hàm lợng β

β β

ββ-caroten (mg/100g) Theo tổng

lợng chất khô

Theo lợng dÇu trong NL

30 33,1 35,5 85,5 3 24

40 36,2 38,9 93,6 322

45 36,4 39,1 94,1 322

50 36,7 39,4 94,8 321

55 36,9 39,6 95,3 302

60 37,0 39,7 95,6 278

Kết quả bảng 3.9 thể hiện rõ ràng là khi nhiệt độ tăng thì hiệu suất trích ly dầu màng gấc tăng, tuy nhiên, sự tăng nhiệt độ cũng đồng thời ảnh hởng xấu tới chất lợng dầu. Dầu màng gấc khi ở nhiệt độ trích ly 300C, 400C và 450C có mùi thơm tự nhiên, màu đỏ đặc trng của dầu màng gấc, song hiệu suất trích ly còn thấp. Nhiệt độ trích ly tăng lên 500C, hàm lợng β-caroten có giảm đi nhng không đáng kể, hiệu suất trích ly tăng khá cao. Khi trích ly dầu màng gấc ở 550C bắt đầu có hiện tợng giảm, đặc biệt ở 600C, sản phẩm thu

đợc có sự biến đổi rõ rệt về chất lợng và màu sắc tuy hiệu suất trích ly có tăng lên (nhng tăng không nhiều). Vì vậy nhiệt độ thích hợp cho trích ly dầu màng gấc là 500C.

3.4.6. Nghiên cứu ảnh hởng của thời gian trích ly

Thời gian trích ly càng dài thì lợng dầu thu đợc càng lớn, nhng nếu thời gian quá dài thì dẫn đến chi phí cho quá trình trích ly quá cao. Vì vậy, cần phải tiến hành khảo sát để xác định đợc thời gian thích hợp cho việc trích ly dầu đạt hiệu quả cao nhất Tổng thời gian cho 3 lần trích ly đợc khảo sát là . 12 giờ, 15 giờ, 16,5 giờ, 18 giờ, 19,5 giờ và 21 giờ. Các mẫu thí nghiệm đợc tiến hành tại cùng các điều kiện công nghệ. Kết quả khảo sát ảnh hởng của thời gian trích ly đợc trình bày tại bảng 3.10 là:

Bảng 3.10. ảnh hởng của thời gian đến quá trình trích ly dầu màng gấc Thêi gian

trÝch ly, h

Lợng dÇu thu

đợc, g

Hiệu suất trích ly, % Hàm lợng β

β β

ββ-caroten (mg/100g) Theo tổng

lợng chất khô

Theo lợng dÇu trong NL

5 + 4 + 3 32,2 34,6 83,1 322

6 + 5 + 4 36,7 39,4 94,8 321

6,5 + 5,5 + 4,5 37,1 39,8 95,8 320

7 + 6 + 5 37,3 40,1 96,4 320

7,5 + 6,5 + 5,5 37,4 40,2 96,7 317

8 + 7 + 6 37,5 40,3 96,9 314

Thời gian trích ly càng tăng thì hiệu suất trích ly tăng lên. Song khi thời gian trích ly tăng đến một lúc nào đó thì lợng dầu tăng lên không đáng kể.

Khi thời gian trích ly là 18 giờ, hiệu suất trích ly đạt 96,4%, nhng khi trích ly trong 19,5 giờ hiệu suất trích ly chỉ tăng 0,3%. Nh vậy trích ly nhựa dầu trong thời gian 18 giờ là thích hợp, khoảng thời gian đó đủ để phần lớn lợng dầu trong nguyên liệu khuếch tán vào dung môi trích ly. Nếu kéo dài thêm

thời gian trích ly thì hiệu suất trích ly tăng lên không nhiều. Kết quả cho thấy thời gian thích hợp cho các lần trích ly lần lợt là: 7, 6 và 5h.

Từ các kết quả nghiên cứu, chúng tôi đã đa ra đợc quy trình công nghệ trích ly dầu màng gấc đợc thể hiện ở sơ đồ 3.1.

Sơ đồ 3.1: Quy trình công nghệ khai thác dầu màng gấc bằng phơng pháp trích ly dung môi hữu cơ (n hexan)-

Màng gấc tơi

Trích ly màng gấc bằng dung môi hữu cơ

+ Dung môi trích ly n - hexan

+ Tốc độ khuấy trộn: 250 vòng/phút

+ Số lần trích ly: 3 lần, tỷ lệ NL/DM: 1/7+1/6+1/5 + Nhiệt độ trích ly dầu màng gấc 500C

+ Thêi gian trÝch ly: 18 giê (7 + 6 + 5)

Khô bã

Dầu màng gấc

Nghiền nguyên liệu (d ≤ 3 mm)

Cô đặc Dịch chiết DM thu

hồi

Sấy màng

(Nhiệt độ sấy: 600C; Độ ẩm màng sau sấy 7 %)