Nhiệt độ là một trong những yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình trích ly. Khi nhiệt độ trích ly càng cao sẽ làm cho độ xốp và độ linh động của nguyên liệu tăng lên (do nguyên liệu trương nở) và hoạt chất hòa tan dễ dàng trong dung môi. Tuy nhiên, khi nhiệt độ quá cao có thể xảy ra các phản ứng làm biến đổi hóa học của các thành phần có trong nguyên liệu dẫn đến chất lượng dịch trích ly bị thay đổi theo chiều hướng xấu đi. Trong thí nghiệm này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả trích ly fucoxanthin ở các nhiệt độ 60°C, 70°C, 80°C và 90°C. Kết quảđược thể hiện ở bảng sau:
Bảng 4.6. Ảnh hưởng của nhiệt độđến hiệu quả trích ly fucoxanthin Nhiệt độ trích ly (°C) Hàm lượng fucoxanthin
(mg/g chất khô)
60 0,413d
70 0,507c
80 0,697a
90 0,608b
(Ghi chú: Các giá trị trong cùng một cột có chữ số mũ khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05)
Từ kết quả của bảng 4.6 chúng tôi thấy rằng: Nhiệt độ khác nhau thu được hàm lượng fucoxanthin khác nhau. Nhiệt độ càng cao thì hàm lượng fucoxanthin thu được càng lớn. Hàm lượng fucoxanthin tương ứng với các mức nhiệt độ 60°C, 70°C và 80°C là 0,413 mg/g; 0,597 mg/g và 0,697mg/g chất khô. Tuy nhiên, khi tăng nhiệt độ trích ly lên 90°C thì hàm lượng fucoxanthin giảm.
Kết quả này giải thích như sau: Khi nhiệt độ thấp, chuyển động nhiệt giảm làm cho độ khuếch tán các cấu tử fucoxanthin trong nguyên liệu chậm. Vì vậy, lượng fucoxanthin khuếch tán vào dung môi thấp. Khi nhiệt độ trích ly từ 60°C tăng lên 70°C thì hàm lượng fucoxanthin cũng tăng lên. Khi trích ly ở nhiệt độ 80°C thì chuyển động nhiệt tăng làm cho cấu tử fucoxanthin chuyển động nhanh hơn nên các cấu tử fucoxanthin dễ dàng khuếch tán ra khỏi nguyên liệu. Ở nhiệt độ 90°C thì hàm lượng fucoxanthin giảm do ở nhiệt độ 90°C ethanol sôi làm giảm thể tích dung môi đồng thời ở nhiệt độ 90°C fucoxanthin từ dạng trans chuyển sang dạng cis kém bền vì thế mà hàm lượng fucoxanthin thu được thấp
Vì vậy, nhằm tăng hiệu quả trích ly và tiết kiệm chi phí sản xuất chúng tôi lựa chọn nhiệt độ 80°C là phù hợp để trích ly fucoxanthin và làm kết quả cho các thí nghiệm tiếp theo.
4.3.4. Xác định ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả trích ly fucoxanthin
Thời gian là một trong những yếu tốảnh hưởng trực tiếp đến quá trình trích ly fucoxanthin từ rong Mơ. Nếu tăng thời gian trích ly thì hàm lượng fucoxanthin thu được càng lớn. Tuy nhiên, đến một thời điểm nhất định thì hàm lượng fucoxanthin trong nguyên liệu so với dịch trích ly ở trạng thái cân bằng. Nếu vẫn tiếp tục kéo dài thời gian trích ly hàm lượng fucoxanthin trong dịch chiết không tăng. Ngoài ra, tăng chi phí cho quá trình trích ly. Trong thí nghiệm này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả trích ly fucoxanthin ở các mốc 1,5 giờ; 2 giờ; 2,5 giờ và 3 giờ. Kết quả khảo sát được trình bày ở bảng sau:
Bảng 4.7. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả trích ly fucoxanthin Thời gian trích ly (giờ) Hàm lượng fucoxanthin (mg/g chất khô) 1,5 0,581c 2 0,697b 2,5 0,758a 3 0,761a
(Ghi chú: Các giá trị trong cùng một cột có chữ số mũ khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05)
Từ kết quả của bảng 4.7 chúng tôi thấy rằng: Thời gian trích ly càng dài thì hàm lượng fucoxanthin thu được cang cao. Ở thời gian trích ly là 1 giờ thì hàm lượng fucoxanthin trích ly được là thấp nhât 0,581 mg/g chất khô. Khi thời gian trích ly tăng lên 2 giờ và 2,5 giờ thì hàm lượng fucoxanthin tăng lên tương ứng là 0,697mg/g chất
khô và 0,758 mg/g chất khô. Tiếp tục kéo dài thời gian trích ly đến 3 giờ thì hàm lượng fucoxanthin tăng lên không đáng kể.
Nguyên nhân có thể giải thích do thời gian trích ly càng dài sẽ tăng thời gian khuếch tán fucoxanthin từ tế bào nguyên liệu ra ngoài môi trường. Vì vậy, dịch trích ly thu được hàm lượng fucoxanthin cao. Tăng thời gian trích ly từ 2,5 giờ lên 3 giờ thì hàm lượng fucoxanthin tăng không đáng kể do lượng fucoxanthin trong nguyên liệu có một giới hạn nhất định. Nếu kéo dài thời gian trích ly thì hàm lượng fucoxanthin thu được không đáng kể và tốn thời gian trích ly.
Vì vậy, nhằm tăng hiệu quả trích ly và tiết kiệm chi phí sản xuất chúng tôi lựa chọn thời gian trích ly 2,5 giờ là phù hợp để trích ly fucoxanthin và làm kết quả cho các thí nghiệm tiếp theo.
4.3.5. Xác định ảnh hưởng số lần trích ly đến hiệu quả trích ly fucoxanthin
Để tách triệt để các hoạt chất fucoxanthin trong nguyên liệu chúng tôi tiến hành trích ly bã thêm lần 2 lần 3 và lần 4. Kết quả thu được như bảng và đồ thị sau:
Bảng 4.8. Ảnh hưởng số lần trích ly đến hiệu quả trích ly fucoxanthin Số lần trích ly (lần) Hàm lượng fucoxanthin (mg/g chất khô) 2 0,108a 3 0,005b 4 0,003c
(Ghi chú: Các giá trị trong cùng một cột có chữ số mũ khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05)
Từ bảng 4.8 ta thấy quá trình trích ly lần 2 hàm lượng fucoxanthin là 0,108 mg/g chất khô cao hơn so với lần trích ly 3 và 4.
Nguyên nhân khi trích ly lần 2 lượng fucoxanthin còn dư trong bã rong Mơ
lượng fucoxanthin trong bã rong Mơ muticum có giới hạn nhất định, sự khuếch tán fucoxanthin từ trong nguyên liệu ra ngoài dung môi ở pha cân bằng. Vì thế, ở những lần trích ly sau (lần 3 và lần 4) lượng fucoxanthin trong bã còn rất ít đồng thời tốn thời gian, lãng phí dung môi và gây khó khăn cho quá trình cô đặc.
Vì vậy chung tôi quyết định chọn trích ly 2 lần cho quá trình trích ly
fucoxanthin và làm kết quả cho các thí nghiệm tiếp theo.
4.4. Xác định ảnh hưởng nhiệt độ cô đặc đến quá trình thu nhận chế phẩm fucoxanthin
Nhiệt độảnh hưởng rất lớn đến quá trình cô đặc. Cô đặc là phương pháp nâng cao nồng độ chất hòa tan trong dung dịch. Do sự chênh lệc nhiệt độ sôi nên các dung môi có thể tách ra. Trong thí nghiệm này chúng tôi tến hành cô bằng thiết bị chân không ởđiều kiện áp suất là -0,8 atm. Chúng tôi cô đặc ở các nhiệt độ là 60°C, 70°C, 80°C và 90°C và cô cho tới khi chế phẩm có độẩm là 18%. Kết quảđạt được trình bày ở dưới bảng và đồ thị sau:
Bảng 4.9. Ảnh hưởng cô đặc đến hiệu quả trình thu nhận chế phẩm Nhiệt độ (°C) Thời gian (phút) Hàm lượng fucoxanthin (mg/g chất khô) 60 115 0,866a 70 60 0,866a 80 30 0,866a 90 20 0,825b (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
(Ghi chú: Các giá trị trong cùng một cột có chữ số mũ khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05)
Qua bảng 4.9 chúng tôi thấy: Trong quá trình cô đặc, nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng chế phẩm fucoxanthin. Cô đặc ở nhiệt độ 60°C thời gian là 115 phút, 70°C thời gian cô đặc là 60 phút, 80°C thời gian cô đặc là 30 phút. Hàm lượng fucoxanthin không có sự thay đổi. Tuy nhiên, cô đặc ở nhiệt độ 90°C thì thời gian cô đặc giảm xuống còn 20 phút, đồng thời hàm lượng fucoxanthin giảm xuống từ 0,866 xuống còn 0,825 mg/g chất khô.
Nguyên nhân có thể giải thích là do khi nhiệt độ cô đặc thấp hàm lượng của chế phẩm ít bị biến đổi đồng thời làm giảm tốc độ ăn mòn của vật liệu lên thiết bị. Tuy nhiên, nhiệt độ cô đặc thấp sẽ kéo dài thời gian cô đặc làm giảm hiệu quả quá trình cô đặc. Nhiệt độ cô đặc càng cao thì thời gian cô đặc càng ngắn. Tuy nhiên, nhiệt độ cô đặc cao quá sẽ là mất hoạt tính của fucoxanthin.
Vì vậy, để tiết kiệm thời gian và chi phí cho quá trình cô đặc tôi chọn nhiệt độ cô đặc phù hợp là 80°C trong thời gian 30 phút.