Hình 3.9. Sự thay đổi nồng độ của anthocyanin trong dịch chiết bán thành
phẩm theo thời gian cô quay.
Hàm lượng anthocyanin tăng theo thời gian cô quay. Cô quay càng lâu thì dịch chiết càng đặc.
4.62 5.742 7.062 8.136
10.265
19.086
26.795
4 7 10 13 16 19 22 25 28
0 phút 3 phút 6 phút 9 phút 12 phút 15 phút 18 phút
Hàm lượng anthocyanin, mg/ml
Thời gian
59
Hình 3.10. Hiệu suất thu hồi anthocyanin trong quá trình cô quay dịch trích ly theo thời gian.
Hình 3.11. Sự thay đổi về khối lượng của dịch chiết bán thành phẩm theo thời gian cô quay.
Khối lượng của dịch cô quay còn lại giảm liên tục theo thời gian cô quay, tuân theo quy luật của hàm đa thức bậc 2:
100 99
95 94
89 88
76
50 60 70 80 90 100 110
0 phút 3 phút 6 phút 9 phút 12 phút 15 phút 18 phút
Hiệu suất thu hồi anthocyanin %
Thời gian cô quay, phút
81.871
65.091
50.989
43.685
32.853
17.429
10.715 y = 0.4365x2- 15.168x + 95.176
R² = 0.9925
0.000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 90.000
0 phút 3 phút 6 phút 9 phút 12 phút 15 phút 18 phút
Khối lượng dịch cô quay, g
Thời gian cô quay, phút
60
y = 0.4365x2 - 15.168x + 95.176 với R² = 0.9925
Từ đó, dựa vào thời gian cô quay, ta có thể xác định được tương đối chính xác khối lượng dịch còn lại sau cô quay là bao nhiêu gam. Với hệ số tương quan R² = 0.9925.
Hình 3.12. Sự thay đổi về thể tích của dịch chiết bán thành phẩm theo thời gian cô quay.
Từ 100 mL dịch, sau thời gian cô quay là 18 phút/40oC, giảm còn 13.088 mL (giảm 7,64 lần).
100.000
79.504
62.279
53.358
40.127
21.288
13.088 0.000
20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000
0 phút 3 phút 6 phút 9 phút 12 phút 15 phút 18 phút
Thể tích dịch cô quay mL
Thời gian, phút
61
Hình 3.13. Ảnh hưởng của thời gian cô quay đến khả năng bắt gốc tự do DPPH của dịch trích ly anthocyanin từ gạo đen.
Bảng 3.3. Kết quả khả năng kháng DPPH của anthocyanin theo thời gian cô quay.
Thời gian cô quay (phút) Qtb (%) ± SD
0 phút 49.568 ± 0.527a
3 phút 49.402 ± 0.399a
6 phút 49.535 ± 0.305a
9 phút 49.070 ± 0.304a
12 phút 48.008 ± 0.398b
15 phút 45.817 ± 1.212c
18 phút 39.177 ± 0.414d
Ghi chú: Các giá trị trong cùng một cột có chỉ số mũ khác nhau thì khác nhau ở mức ý nghĩa α = 0,05.
Khả năng bắt gốc tự do DPPH giảm theo thời gian cô quay. Ở cùng nồng độ 4,62 mg/ml, khả năng bắt gốc tự do của dịch trích ly giảm 10% so với lúc trước khi cô quay.
Từ đồ thị hình 3.10, hiệu suất thu hồi anthocyanin giảm theo thời gian cô quay.
Nguyên nhân do anthocyanin là chất có hoạt tính kháng oxy hóa, nên thời gian cô quay 18 phút ở 40-45oC làm một phần anthocyanin bị oxy hóa, vì thế hàm lượng giảm 14% so với ban đầu.
49.568 49.402 49.535 49.07
48.008
45.817
39.177
35 37 39 41 43 45 47 49 51
0 phút 3 phút 6 phút 9 phút 12 phút 15 phút 18 phút
% Ức chế DPPH
Thời gian cô quay, phút
62 Từ đồ thị 3.13 và bảng 3.3 cho thấy:
- Sau 15 phút cô quay, khả năng kháng DPPH của anthocyanin trong dịch trích ly giảm 4,8% so với dịch trích ly ban đầu.
- Sau 18 phút cô quay, khả năng kháng DPPH của anthocyanin trong dịch trích ly giảm 6,7% so với dịch trích ly ban đầu.
Khi thời gian cô quay tăng lên thì dịch chiết bán thành phẩm cũng đồng thời đặc hơn, có nghĩa là hàm lượng anthocyanin trong mỗi 1 ml của dịch chiết đã được cô đặc sẽ tăng dần; điều này xảy ra là do sự giảm của thẻ tích trong thời gian cô quay.
(Hình 3.9 và 3.12). Trong thí nghiệm này thì khi dừng ở 18 phút, lúc đó dịch cô quay đã đặc đến 7,64 lần. Tương ứng với hiệu suất thu hồi giảm đến 76% và khả năng kháng oxy hóa đạt 39,18%.
Nguyên nhân làm hoạt tính kháng DPPH của dịch trích ly giảm:
Oxy và nhiệt độ được xem là những tác nhân đặc trưng xúc tiến sự phân hủy của anthocyanin, từ đó sinh ra những dạng sản phẩm không màu hoặc màu nâu. Sự kết tủa và đóng váng có thể gây ra từ sự oxy hóa trực tiếp dạng carbinol pseudobase.
Oxy sẽ hóa mãnh liệt các anthocyanin khi nung nóng. Cơ chế của sự phân hủy nhiệt xảy ra không những phụ thuộc vào nhiệt độ mà còn phụ thuộc vào bản thân anthocyanin đó.
63 Để thu được dịch chiết có các tiêu chí sau:
- chứa ít dung môi.
- dịch chiết cô đặc có nồng độ athocyanin cao - hoạt tính kháng oxy hóa tốt.
Nhóm nghiên cứu đề xuất chọn thông số cho quá trình cô quay dịch trích ly có thể tích 100mL tương đương 81,817 g, nồng độ 4,620 (mg/ml):
- thời gian cô quay là 15 phút.
- cô quay đến thể tích cuối cùng là 21,288 ml (hoặc khối lượng 17,429g).
- cô quay đến nồng độ là 19,086 (mg/ml).
- hiệu suất thu hồi anthocyanin dựa trên hàm lương đạt 88%.
- hoạt tính kháng oxy hóa của dịch chiết cô đặc đạt 45,817%. (giảm 8% so với dịch chiết ban đầu)
64
KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ 1. Kết Luận
a. Trong quá trình nghiên cứu đã xây dựng được quy trình trích ly anthocyanin theo quy trình sau:
Hình 3.14. Sơ đồ quy trình trích ly anthocyanin từ gạo đen
Đã xác định được các thông số thích hợp cho quá trình trích ly chất màu anthocyanin nhằm tách chiết tối đa anthocyanin từ nguyên liệu phù hợp cho mục đích ứng dụng vào thực phẩm:
- Xác định được độ ẩm ban đầu của nguyên liệu là 11,26% ± 0,04.
Cặn Gạo đen
Trích ly ggggg Ly tâm
Thu dịch
Dung môi
Lọc
Nhiệt độ 55oC Thời gian 60 p TL 1:20 (w:v)
4000 rpm 15 phút
EtOH:HCl 1%
95:5 v:v
Định mức
Dịch chiết Anthocyanin
65
- Xác định được bước sóng hấp thu cực đại của anthocyanin từ gạo đen là λmax=535nm trong dung môi EtOH:HCl 1N.
- Kích thước nguyên liệu là 0,0098 inches cho hiệu quả trích ly anthocyanin với hàm lượng cao nhất.
- Nguyên liệu ở điều kiện nhiệt độ phòng cho hiệu quả trích ly anthocyanin với hàm lượng cao nhất mà không cần xử lý nhiệt sơ bộ.
- Xác định được tỷ lệ HCl pha chế dung môi thích hợp cho quá trình trích ly anthocyanin là EtOH:HCl 1% 95:5 (v:v).
- Xác định được nhiệt độ tối ưu cho quá trình trích ly anthocyanin là 55oC.
- Xác định thời gian tối ưu cho quá trình trích ly anthocyanin là 60 phút.
- Xác định được khả năng bắt gốc tự do DPPH của anthocyanin với giá trị IC50 = 636 (àg/ml).
- Nhóm nghiên cứu đề xuất chọn thông số cho quá trình cô quay dịch trích ly có thể tích 100mL tương đương 81,817 g, nồng độ 4,620 (mg/ml):
+Thời gian cô quay là 15 phút.
+Cô quay đến thể tích cuối cùng là 21,288 ml (hoặc khối lượng 19,068g).
+Nồng độ anthocynin trong dịch chiết bán thành phẩm là 19,086 (mg/ml).
+Hiệu suất thu hồi anthocyanin dựa trên hàm lương đạt 88%.
+Hoạt tính kháng oxy hóa của dịch chiết cô đặc đạt 45,817%. (giảm 8% so với dịch chiết ban đầu).
66
67
b. Đánh giá cảm quan của dịch chiết.
Bảng 3.4. Đánh giá sơ bộ cảm quan của dịch chiết anthocynin
DỊCH CHIẾT MÀU
SẮC
MÙI TRẠNG
THÁI
Hình 3.15. Dịch chiết anthocyanin trước cô quay.
Đỏ tươi Mùi cồn nặng
Trong, không bị vẫn đục, không kết cặn
Hình 3.16. Dịch chiết sau cô đặc
Đỏ đậm Mùi cồn nhẹ