3.4.4.1. Nghiên cứu xác ựịnh phương pháp chiết tách thắch hợp nhằm thu ựược hàm lượng alcaloit cao
Thắ nghiệm 1: Nghiên cứu xác ựịnh phương pháp trắch ly thắch hợp.
Lá dâu khô xay nhỏ ựược chia thành các mẫu có khối lượng như nhau (100 g/mẫu) và khảo sát hiệu suất trắch ly khi tiến hành trắch ly theo 3 phương pháp:
CT1: Phương pháp ngâm trong dung môi CT2: Phương pháp ngấm kiệt bằng dung môi CT3: Phương pháp trắch ly Soxhlet
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 37
Nhiệt ựộ trắch ly: Nhiệt ựộ phòng 300C. Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/10
Mỗi mẫu thắ nghiệm ựược lặp lại ba lần.
Thắ nghiệm 2: Nghiên cứu lựa chọn loại và nồng ựộ dung môi trắch ly thắch hợp
Dựa trên tắnh chất của các alcaloit, các alcaloit dạng bazơ hầu như không tan trong nước, trong khi ựó muối của các alcaloit lại tan tốt trong nước, chúng tôi tiến hành khảo sát hiệu suất trắch ly khi sử dụng 2 loại dung môi là ethanol trung tắnh, ethanol ựã axit hoá bằng 1% axit axetic với các nồng ựộ ethanol từ 30- 900.
Các thắ nghiệm ựều ựược tiến hành trong cùng ựiều kiện: - Phương pháp trắch ly: Xác ựịnh ựược từ thắ nghiệm 1.
- Nhiệt ựộ trắch ly: Nhiệt ựộ phòng 300C.
- Dung môi khảo sát: ethanol có và không axit hóa ở các nồng ựộ 20-90o.
Công thức Loại dung môi
CT4 ethanol 20o
CT5 ethanol 30o
CT6 ethanol 50o
CT7 ethanol 70o
CT8 ethanol 90o
CT9 ethanol 20o có 1% axit axetic
CT10 ethanol 30o có 1% axit axetic
CT11 ethanol 50o có 1% axit axetic
CT12 ethanol 70o có 1% axit axetic
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 38
- Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/10
- Khối lượng mẫu: 100g lá dâu/mẫu, các thắ nghiệm ựược lặp lại 3 lần. Tiến hành phân tắch hàm lượng alcaloit của dịch trắch ly thu ựược sau quá trình trắch ly mỗi mẫu, từ ựó xác ựịnh ựược dung môi thắch hợp.
Thắ nghiệm 3: Nghiên cứu xác ựịnh nhiệt ựộ trắch ly thắch hợp.
Tiến hành xay nhỏ lá dâu khô và chia thành các mẫu có khối lượng như nhau là 100g rồi tiến hành trắch ly trong khoảng nhiệt ựộ ựược khảo sát từ 30Ờ 700C.
Các thắ nghiệm ựược tiến hành trong cùng ựiều kiện: - Phương pháp trắch ly: tìm ựược từ thắ nghiệm 1 - Dung môi trắch ly: tìm ựược từ thắ nghiệm 2 - Nhiệt ựộ: Thay ựổi từ 30-700C.
Nhiệt ựộ (0C) 30 40 50 60 70
Công thức CT14 CT15 CT16 CT17 CT18
- Thời gian trắch ly: 24h.
- Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: 1/10
Xác ựịnh hàm lượng alcaloit thu ựược tại các khoảng nhiệt ựộ khác nhau, từ ựó xác ựịnh ựược vùng ảnh hưởng của nhiệt ựộ ựến hiệu suất trắch lỵ
Thắ nghiệm 4: Nghiên cứu xác ựịnh tỷ lệ nguyên liệu/dung môi thắch hợp.
Qua các thắ nghiệm khảo sát về tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, tiến hành khảo sát quá trình trắch ly với các tỷ lệ nguyên liệu/dung môi từ 1/8 - 1/14.
Tiến hành xay nhỏ lá dâu khô và chia thành các mẫu có khối lượng như nhau là 100g rồi tiến hành trắch ly ở các tỷ lệ nguyên liệu/dung môi từ 1/8 - 1/14.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 39
- Phương pháp trắch ly: tìm ựược từ thắ nghiệm 1 - Dung môi trắch ly: tìm ựược từ thắ nghiệm 2 - Nhiệt ựộ: nhiệt ựộ phòng 300C
- Thời gian trắch ly: 24h/ lần - Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi
Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/8 1/10 1/12 1/14
Công thức CT19 CT20 CT21 CT22
Xác ựịnh hàm lượng alcaloit thu ựược tại các tỷ lệ dung môi khác nhau, từ ựó xác ựịnh ựược vùng ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu /dung môiựến hiệu suất trắch lỵ
Thắ nghiệm 5: Nghiên cứu xác ựịnh thời gian và số lần trắch ly phù hợp.
Xác ựịnh hàm lượng: Tiến hành xay nhỏ lá dâu khô và chia thành các mẫu có khối lượng như nhau là 100g rồi tiến hành trắch ly ở các thời gian khác nhau từ 6 giờ /lần trắch ly ựến 30 giờ/lần trắch lỵ
Các thắ nghiệm ựều ựược tiến hành trong ựiều kiện: - Phương pháp trắch ly: tìm ựược từ thắ nghiệm 1 - Dung môi trắch ly: tìm ựược từ thắ nghiệm 2 - Nhiệt ựộ: nhiệt ựộ phòng 300C
- Tỷ lệ nguyên liệu/dung môi: tìm ựược từ thắ nghiệm 4 - Thời gian khảo sát:
Công thức CT23 CT24 CT25 CT26 CT27
Thời gian (giờ) 6 12 18 24 30
Alcaloit thu ựược trong dịch trắch ly ở các mẫu, từ ựó xác ựịnh ựược vùng ảnh hưởng của thời gian ựến hiệu suất trắch lỵ
Sau khi xác ựịnh ựược các thông số của quá trình trắch ly, tiến hành xác ựịnh số lần trắch ly thắch hợp.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 40
Lá dâu khô ựược xay nhỏ và chia thành các mẫu có khối lượng như nhau là 100g rồi tiến hành trắch ly theo phương pháp ựã chọn với các số lần trắch ly khảo sát: 1 lần, 2 lần, 3 lần trắch lỵ
Số lần trắch ly (lần) 1 2 3
Công thức CT28 CT29 CT30
Các thắ nghiệm ựều ựược tiến hành trong ựiều kiện: - Phương pháp trắch ly: tìm ựược từ thắ nghiệm 1
- Dung môi trắch ly: tìm ựược từ thắ nghiệm 2 - Nhiệt ựộ: tìm ựược từ thắ nghiệm 3
- Tỷ lệ bột nguyên liệu/dung môi: tìm ựược từ thắ nghiệm 3 - Thời gian trắch ly: tìm ựược từ thắ nghiệm 3
Xác ựịnh hàm lượng alcaloit thu ựược trong dịch trắch ly ở các mẫu, từ ựó xác ựịnh ựược số lần trắch ly thắch hợp nhất.
3.4.4.2. Nghiên cứu xác ựịnh phương pháp thu nhận bột lá dâu tằm có hàm lượng alcaloit cao lượng alcaloit cao
Thắ nghiệm 6: Nghiên cứu xác ựịnh chất mang và miền ảnh hưởng của nồng ựộ chất mang
Dịch lá dâu sau khi trắch ly ựược cô ựến 20oBx. Sau ựó lấy mỗi mẫu dịch trắch ly có thể tắch là 1000ml và tiến hành bổ sung các chất mang: maltodextrin, ựường isomalt, tinh bột biến tắnh ở các nồng ựộ khảo sát lần lượt là: 4, 5, 6, 7%, rồi tiến hành sấy phun ở cùng một chế ựộ như nhau:
- Lưu lượng nhập liệu: 2000ml/h - Áp suất khắ nén: 3.5 bar.
- Nhiệt ựộ ựầu vào: 125oC
(đây là các thông số thu ựược sau quá trình thực hiện các thắ nghiệm khảo sát)
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 41 Nồng ựộ (%) Loại chất mang 4 5 6 7 Maltodextrin CT31 CT32 CT33 CT34 Tinh bột biến tắnh CT35 CT36 CT37 CT38 đường Isomalt CT39 CT40 CT41 CT42 Cyclodextrin CT43 CT44 CT45 CT46
Tiến hành xác ựịnh các chỉ tiêu chất lượng của bột lá dâu thu ựược như: hàm lượng alcaloit, ựộ ẩm, hiệu suất thu hồi bột. Trên cơ sở ựó xác ựịnh ựược loại chất mang và khoảng giá trị nồng ựộ chất mang thắch hợp.
Thắ nghiệm 7: Nghiên cứu xác ựịnh miền ảnh hưởng của nhiệt ựộ sấy
Dịch lá dâu sau khi trắch ly ựược cô tới 20oBx bằng máy cô chân không (nhiệt ựộ cô 600C), sau ựó tiến hành chia thành các mẫu có thể tắch như nhau (V=1000ml), rồi ựược bổ sung chất mang và nồng ựộ chất mang thắch hợp (ựã xác ựịnh ựược từ thắ nghiệm 8). Tiến hành sấy phun với các thông số như sau:
- Nhiệt ựộ ựầu vào
Nhiệt ựộ ựầu vào (0C) 115 125 135 145 155
Công thức CT47 CT48 CT49 CT50 CT51
- Lưu lượng nhập liệu: 2000ml/h - Áp suất khắ nén: 3.5 bar.
Xác ựịnh hàm lượng alcaloit, ựộ ẩm, hiệu suất thu hồi bột trên cơ sở ựó xác ựịnh ựược khoảng giá trị của nhiệt ựộ sấy thắch hợp.
Thắ nghiệm 8: Nghiên cứu xác ựịnh ảnh hưởng của lưu lượng nhập liệu
Dịch lá dâu sau khi trắch ly ựược cô tới 20oBx bằng máy cô chân không (nhiệt ựộ cô 600C), sau ựó tiến hành chia thành các mẫu có thể tắch như nhau (V=1000ml), ựược bổ sung chất mang và nồng ựộ chất mang thắch hợp từ thắ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 42
nghiệm 8 rồi tiến hành sấy phun với các thông số như sau:
- Lưu lượng nhập liệu: 1000; 1500; 2000; 2500 và 3000ml/giờ
Lưu lượng nhập liệu (ml/giờ) 1000 1500 2000 2500 3000
Công thức CT52 CT53 CT54 CT55 CT56
- Nhiệt ựộ sấy: Nhiệt ựộ sấy bất kỳ nằm trong khoảng ựược lựa chọn từ thắ nghiệm 9
- Áp suất khắ nén: 3,5 bar
Xác ựịnh hàm lượng alcaloit, ựộ ẩm, hiệu suất thu hồi bột từ ựó xác ựịnh ựược khoảng giá trị của lưu lượng nhập liệu thắch hợp.
Từ các kết quả thu ựược tiến hành phương pháp quy hoạch thực nghiệm ựể tìm giá trị tối ưu của các yếu tố nhiệt ựộ, lưu lượng nhập liệu, nồng ựộ chất mang khi có tác dụng tương hỗ giữa chúng.
3.4.4.3. Nghiên cứu xác ựịnh tỷ lệ phối chế chất ựiều vị, chất ựiều hương
Thắ nghiệm 9: Nghiên cứu xác ựịnh tỷ lệ phối chế chất ựiều vị
Tiến hành khảo sát các tỷ lệ ựường aspartame ở các nồng ựộ 0.6; 0.7; 0.8, 0.9; 1% và ựường cỏ ngọt ở các nồng ựộ 0.4; 0.5; 0.6; 0.7% so với bột sấy phun:
Nồng ựộ aspartame (%) 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
Công thức CT57 CT58 CT59 CT60 CT61
Các thông số kỹ thuật của quá trình sấy phun: Là kết quả từ phần 3.4.4.2
Nồng ựộ ựường cỏ ngọt (%) 0.4 0.5 0.6 0.7
Công thức CT62 CT63 CT64 CT65
Thắ nghiệm 10: Nghiên cứu xác ựịnh tỷ lệ phối chế chất ựiều hương
Tiến hành bổ sung bột hương dâu theo các công thức:
CT66: Bổ sung 4% hương CT68: Bổ sung 6 % hương
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 43
( nồng ựộ hương bổ sung so với bột sấy phun)
3.4.4.4. Nghiên cứu xác ựịnh bao bì thắch hợp cho sản phẩm bột sấy phun
Thắ nghiệm 11: Nghiên cứu xác ựịnh bao bì thắch hợp cho sản phẩm bột sấy phun.
Sản phẩm bột sấy phun ựược bao gói trong 4 loại bao bì khác nhau: túi PE, túi PE tráng thiếc, PET/MPET/LDPE (GHÉP KHÔ), PET/ PE/AL/ PE / LDPE (GHÉP đÙN). Thắ nghiệm ựược bố trắ như sau:
CT70: Bột sấy phun lá dâu tằm bao gói trong bao bì PE
CT71: Bột sấy phun lá dâu tằm bao gói trong bao bì PE tráng thiếc CT72: Bột sấy phun lá dâu tằm bao gói trong Màng phức hợp PET/MPET/LDPE (GHÉP KHÔ)
CT73: Bột sấy phun lá dâu tằm bao gói trong bao bì Màng phức hợp PET/ PE/AL/ PE / LDPE (GHÉP đÙN)
Tiến hành theo dõi sự thay ựổi hàm lượng alcaloit, ựộ ẩm, vi sinh vật sau 24 tuần bảo quản. Từ các kết quả thu ựược xác ựịnh ựược loại bao bì bảo quản thắch hợp nhất.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 44
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
DNJ là hợp chất hoạt tắnh sinh học thuộc nhóm alcaloit, ựược chiết tách từ lá dâu tằm, có tác dụng trong việc hỗ trợ và ựiều trị bệnh tiểu ựường. Tuy nhiên, hiện nay việc phân tắch hợp chất này vẫn rất tốn kém, ựòi hỏi thiết bị phức tạp, hơn nữa theo các tài liệu tham khảo và các thắ nghiệm thăm dò chúng tôi nhận thấy thành phần DNJ trong lá dâu tằm tỉ lệ thuận với hàm lượng alcaloit trong lá dâu tằm (về bản chất DNJ là một alcaloit). Cụ thể, khi phân tắch xác ựịnh hàm lượng alcaloit tổng số và DNJ trong các giống dâu ựiển hình ở Việt Nam ựã cho kết quả: ở các giống dâu có hàm lượng alcaloit cao thì cũng cho hàm lượng DNJ cao, hàm lượng alcaloit tổng số cũng như DNJ tăng dần ở các ựộ già thu hái, ựặc biệt sau khi phân tắch thấy giữa alcaloit tổng số và DNJ có sự tăng tỷ lệ thuận với nhau và DNJ chiếm khoảng từ 60-70% hàm lượng alcaloit tổng số. Mặt khác việc phân tắch alcaloit dễ dàng thực hiện hơn khi phân tắch DNJ; hóa chất sử dụng, dụng cụ cũng như máy móc thắ nghiệm không quá phức tạp; phương pháp phân tắch không quá tốn kém mà vẫn chắnh xác, ựem lại hiệu quả caọ Chắnh vì vậy, trong tất cả các thắ nghiệm, chúng tôi ựã sử dụng việc phân tắch hàm lượng alcaloit tổng số trong các mẫu thắ nghiệm thay cho phân tắch hàm lượng DNJ. Sau khi tìm ra ựược các thông số kỹ thuật thắch hợp, chúng tôi kiểm tra, phân tắch hàm lượng DNJ trong các mẫu thắ nghiệm cuối cùng.