Bộ giáo dục và ĐÀo tạo bộ NÔng nghiệp và ptnt



tải về 3.07 Mb.
trang5/8
Chuyển đổi dữ liệu09.12.2017
Kích3.07 Mb.
#4395
1   2   3   4   5   6   7   8

Mặc dù có nhiều phương pháp xác định ɤ- oryzanol chứa trong dầu cám gạo. Nhưng chúng tôi xác định hàm lượng ɤ- oryzanol bằng phương pháp đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 320nm.

Kết quả phân tích được trình bày ở bảng Bảng 3.1.

Qua tiến hành khảo sát 3 mẫu cám gạo Khang dân, Bắc thơm, P6 chúng tôi nhận thấy hàm lượng ɤ- oryzanol trong 3 mẫu cám gạo thu được khang dân là 0,243%, Bắc thơm 0,228% và P6 0,224%. Chúng tôi chọn cám gạo Khang dân là nguyên liệu cho quá trình trích ly ɤ- oryzanol và sử dụng dung môi này cho các nghiên cứu tiếp theo.

3.1.2. Xác định phương pháp xử lý cám gạo cho trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo

Đặc điểm của cám gạo là tính tự bảo quản của nó kém. Do cám ở trạng thái xốp, tế bào phá vỡ, có hệ men lipase nội tại, nên phản ứng thủy phân và oxy hóa của dầu trong cám tiến triển nhanh. Đặc biệt sự thủy phân dầu tạo ra các axit béo tự do cao, không thuận lợi cho quá trình chế biến cám sau này. Mặt khác các axit béo tự do cao làm cho cám bị hỏng ôi, chua khét làm ô nhiễm môi trường… Để tàng trữ cám gạo cho chế biến cũng như chiết xuất ɤ- oryzanol cần có phương pháp bảo quản cán gạo cho trích ly ɤ- oryzanol. Theo tác giả TS. Phạm Đức Thái, đề tài “Nghiên cứu ổn định chất lượng cám gạo” 4 thuộc chương trình 20A (Giảm tổn thất và nâng cao hiệu quả sử dụng lương thực) đã đưa ra được quy trình công nghệ

diệt men lipase bằng phương pháp sấy cám ở nhiệt độ 100-1050C / 10 phút cho hiệu quả diệt men lipase cao trong cám gạo. Đề tài kế thừa quy trình diệt men cám này để diệt men lipase trong xử lý cám gạo nguyên liệu cho trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo.

Để tăng hiệu xuất trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo cần có nghiên cứu xác định độ ẩmnguyên liệu thích hợp cho trích ly ɤ- oryzanol

3.1.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng độ ẩm cám gạo nguyên liệu đến hiệu xuất trích ly ɤ- oryzanol .

Bảng 3.2. Ảnh hưởng thời gian sấy và độ ẩm nguyên liệu đến hàm lượng hoạt chất ɤ- oryzanol trích ly


Thời gian sấy (giờ)

0

1

2

4

LSD0,05%

CV%

Độ ẩm cám gạo (%)

13,8

7,1

5,3

2,6







Hàm lượng ɤ- oryzanol trích ly được

0,16a

0,21a

0,243a

0,245a

0,22

5,1

Hiệu suất trích ly ɤ- oryzanol (%)

50,00c

65,60b

75,93 a

76,56 a

3,07

4,5

(Ghi chú: Trên cùng một hàng các giá trị mang cùng chữ số mũ thì khác nhau không có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05 theo tiêu chuẩn LSD)

Tính chất của nguyên liệu có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất trích ly. Nếu độ ẩm nguyên liệu giảm thì tốc độ trích ly tăng lên, vì lượng nước trong nguyên liệu tương tác với protein và các chất háo nước khác ngăn cản sự chuyển dịch của dung môi thấm vào trong nguyên liệu, làm chậm quá trình khuyếch tán. Chúng tôi tiến hành xác định độ ẩm của cám gạo nguyên liệu, sấy cám gạo nguyên liệu đạt tới độ ẩm nhất định rồi tiến hành trích ly bằng dung môi ethanol 960C/4 giờ, tỷ lệ 1: 5 ở nhiệt độ 65oC ở các mức thời gian 0 giờ (cám gạo mới xay sát), 1 giờ, 2 giờ, 4 giờ, thu dịch trích ly, đem xác định hàm lượng ɤ- oryzanol bằng phương pháp đo OD độ hấp thụ quang ở bước sóng 320nm. Kết quả phân tích được trình bày ở bảng Bảng 3.2

Chúng tôi nhận thấy khi thời gian sấy tăng thì hàm ẩm cám gạo giảm dần từ 13.8 % > 7.1 % > 5.3 % > 2.6 %, hàm lượng ɤ- oryzanol tăng với lượng nhỏ từ 0.16 g < 0.21 g < 0.243 g < 0.245 g. Lúc chưa sấy cám gạo có hiệu suất trích ly thấp nhất là 50%. Sau khi sấy cám được 1 giờ thi hiệu suất trích ly tăng lên rõ rệt là 65.6%. Hiệu suất trích ly đạt giá trị tối ưu sau khi sấy nguyên liệu 2 giờ với hiệu suất cao đạt 75.93%. Khi tăng thời gian sấy lên 4 giờ thì hiệu suất trích ly có tăng nhưng tăng không đáng kể là 76.56% không phù hợp với điều kiện kinh tế

Điều này cũng theo nguyên lý, nguyên liệu càng khô thì càng tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly, song rất khó khăn để sấy nguyên liệu đến độ ẩm quá thấp và chi phí năng lượng cho sấy nguyên liệu là cao.

Qua tiến hành khảo sát, chúng tôi nhận thấy xử lý cám gạo nguyên liệu thích hợp cho quá trích ly ɤ- oryzanol là: Cám gạo nguyên liệu sau khi diệt men lipase ở 100-1050C/10 phút, tiếp tục sấy ở 600C đạt độ ẩm khoảng 5,3 % rồi đem trích ly.

3.2. Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm ɤ- oryzanol từ cám gạo để sản xuất thực phẩm chức năng

3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu suất trích ly ɤ - oryzanol từ cám gạo

Dung môi để hoà tan các chất cần trích ly và hạn chế hòa tan các tạp chất, do đó dung môi có ảnh hưởng lớn tới chất lượng của dịch chiết xuất và thành phẩm. Việc lựa chọn dung môi thích hợp là hết sức quan trọng. Dựa trên tính chất vật lý (độ nhớt, sức căng bề mặt, độ phân cực) và đặc tính hoà tan chọn lọc của dung môi đối với hoạt chất để lựa chọn dung môi. Những dung môi dùng để chiết xuất dầu cần phải có một điểm sôi tương đối thấp và không dễ cháy, không độc trong cả hai chất lỏng và hơi nước. Tuy nhiên, cần chọn loại dung môi an toàn cho sức khỏe người sử dụng, rẻ tiền, không có nguy cơ cháy nổ. Ngoài ra qua tài liệu cho biết ɤ- oryzanol là hợp chất không phân cực, rất ít tan trong nước, tan trong các dung môi không phân cực. Nên chúng tôi tiến hành thí nghiệm khảo sát với các loại dung môi không phân cực: n – hexan, isopropyl alcohol, ethanol. Kết quả thí nghiệm thể hiện qua bảng 3.3.



Bảng 3.3. Ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất trích ly

Dung môi

Hàm lượng ɤ- oryzanol (g)

Hiệu suất trích ly (%)


n-Hexan

0,254a

75,93 c

Isopropyl alcohol

0,261 a

81,56 a

Ethanol

0,243 a

79,37 b

LSD0,05%

0,11

1,41

CV%

2,1

3,3

Qua bảng trên chúng tôi thấy trích ly bằng Isopropyl alcohol đạt hiệu suất trích ly cao nhất, sau đó đến ethanol 960, rồi mới đến n-Hexan đạt hiệu suất lần lượt 81,56; 79,37 và 75,93%

Chọn dung môi cho việc trích ly các sản phẩm dùng cho thực phẩm và dược phẩm thì ngoài yếu tố hoà tan chọn lọc cao, độ nhớt thấp, sức căng bề mặt nhỏ, cần lưu ý đến tính độc của dung môi, đến vấn đề kinh tế, rẻ tiền và dễ kiếm.

Kết hợp những yếu tố nêu trên, chúng tôi chọn cồn ethanol là dung môi cho quá trình trích ly ɤ- oryzanol và sử dụng dung môi này cho các nghiên cứu tiếp theo.



3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi ethanol đến hiệu suất trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo

Do dung môi ethanol là dung môi ít độc hại, rẻ tiền và dễ kiếm nên ta chọn ethanol là dung môi trích ly. Ethanol sử dụng để tách chiết hoạt chất phải đạt các tiêu chuẩn quy định an toàn thực phẩm. Khả năng trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo thay đổi theo nồng độ, do đó cần phải xác định nồng độ của ethanol để đạt hiệu suất trích ly hoạt chất cao nhất. Khi nồng độ các chất trích ly được tăng lên dần thì sự chênh lệch nồng độ giảm dần và đạt tới cân bằng, quá trình khuếch tán xảy ra rất chậm. Do đó chúng tôi tiến hành thí nghiệm khảo sát các ngưỡng nồng độ dung môi (với dung môi là cồn đã chọn ở trên) như sau: 650, 750, 960 cám gạo nguyên liệu đã diệt men và có độ ẩm 5% được trích ly với tỷ lệ cám gạo nguyên liệu/cồn ethanol theo tỷ lệ 1: 4; trích ly trong 4 giờ. Kết quả thí nghiệm nghiên cứu xác định nồng độ dung môi cồn ethanol ảnh hương đến hiệu suất trích ly được thể hiện qua bảng 3.4.


Bảng 3.4. Ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến hiệu suất trích ly

Nồng độ dung môi (độ)

Lượng ɤ- oryzanol (g)

Hiệu suất trích ly (%)


65

0,11 b

34,37 c

75

0,14 b

43,75 b

96

0,243a

79,37a

LSD0,05%

0,05

3,77

CV%

2,0

3,2

Từ bảng 3.4 chúng tôi thấy rằng khi nồng độ dung môi càng cao thì hiệu suất trích ly càng lớn. Nồng độ dung môi 650, 750, 960 lần lượt cho hiệu suất trích ly là 34.37%, 43.75%, 75.93%. Nồng độ ethanol là 960 cho hiệu suất rất cao so với 2 loại nồng độ còn lại, thích hợp để sử dụng trích ly ɤ- oryzanol .

Theo chúng tôi để giải thích điều này có thể là do nguyên liệu hòa tan rất ít trong nước và hòa tan nhiều trong ethanol đậm đặc. Trong ethanol 650 thì chứa nhiều nước hơn ethanol 750 và ethanol 960. Mà cycloartenyl ferulate, 24-methylenecycloartenyl ferulate và campesteryl ferulate, là thành phần chính của ɤ- oryzanol , là chất phân cực yếu nên hòa tan nhiều trong ethanol 960.

Qua kết quả xử lý thống kê nhận thấy các giá trị hiệu suất ở ba nồng độ ethanol khác nhau ở mức ý nghĩa α = 0.05 và giá trị hiệu suất ở nồng độ ethanol 960 là cao nhất.

Do vậy, để đảm bảo hiệu suất trích ly là cao nhất chúng tôi chọn ethanol có nồng độ 960 sử dụng cho nghiên cứu tiếp theo.

3.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất triết ly ɤ- oryzanol từ cám gạo

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 của nguyên liệu tăng lên (do nguyên liệu trương nở) và hoạt chất hoà tan dễ dàng trong dung môi. Tuy nhiên, nhiệt độ là một yếu tố có giới hạn vì khi nhiệt độ quá cao có thể xảy ra các phản ứng khác không cần thiết như tăng độ tan của một số tạp chất, khó khăn cho quá trình lọc và sẽ thúc đẩy các biến đổi hoá học của các thành phần có trong nguyên liệu dẫn đến chất lượng dịch chiết bị thay đổi theo chiều hướng không mong muốn.

Trên thực tế thì nhiệt độ càng cao thì tốc độ khuyếch tán của các chất tan vào dung môi càng cao, cám gạo trích ly ở nhiệt độ 65 và 700C cho hàm lượng hoạt chất cao, khi tăng nhiệt độ lên đến 900C thì hiệu xuất trích ly cũng tăng không đáng kể.

Bảng 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo bằng ethanol.



Nhiệt độ(0C)

Lượng ɤ- oryzanol (g)

Hiệu suất trích ly (%)

45

0,285 b

75,00 b

55

0,317 a

83,42 a

65

0,320 a

84,21 a

70

0,322 a

84,73 a

90

0,325a

85,52 a

LSD0,05%

0,05

5,39

CV%

2,1

3,5

Từ đó, chúng tôi lựa chọn trích ly ở nhiệt độ 65 -700C là nhiệt độ thích hợp để trích ly ɤ- oryzanol và sử dụng cho các nghiên cứu tiếp theo.



3.2.4. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo bằng ethanol.

ɤ- oryzanol trong cám gạo nguyên liệu khi khuếch tán vào dung môi với thời gian nhất định sẽ đạt đến cân bằng. Nếu kéo dài thời gian trích ly, tỷ lệ hoạt chất ɤ- oryzanol trong dịch chiết không tăng nhưng sẽ tăng tỷ lệ tạp chất khuyếch tán vào dịch chiết. Vì vậy, thời gian chiết xuất ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng dịch chiết và hiệu suất trích ly. Vì vậy cần tiến hành thí nghiệm để xác định được thời gian thích hợp cho trích ly ɤ- oryzanol đạt hiệu quả cao.


Bảng 3.6. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo bằng ethanol



Thời gian(giờ)

Hàm ượng ɤ- oryzanol (g)

Hiệu suất trích ly (%)

2

1,35 a

2,87 b

3

0,32 b

84,21 a

4

0,33 b

86,84 a

5

0,332 b

87,36 a

6

0,334b

87,89 a

LSD0,05%

0,21

5,40

CV%

2,2

4,1

Thời gian chiết xuất càng dài thì càng trích ly kiệt hoạt chất ɤ- oryzanol có trong nguyên liệu. Song thời gian trích ly tăng đến một lúc nào đó thì ɤ- oryzanol trích ly tăng lên không đáng kể. Với 4 giờ trích ly thì hiệu suất trích ly đạt 86,84%. Như vậy trích ly trong thời gian 4h là thích hợp, khoảng thời gian đó đủ để phần lớn các hoạt chất ɤ- oryzanol trong nguyên liệu khuyếch tán vào dung môi. Nếu kéo dài thời gian trích ly thì hiệu suất tăng lên không đáng kể. Do đó, chúng tôi lựa chọn thời gian trích ly thích hợp là 4h cho nghiên cứu tiếp theo.

3.2.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi ethanol 960 đến hiệu suất trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo

Bảng 3.7. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi ethanol 960 đến hiệu suất trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo



Tỷ lệ cám gạo nguyên liệu/ Ethanol 960

Hàm lượng ɤ- oryzanol (g)

Hiệu suất trích ly (%)

1:1

0,265 a

69,73 c

1:2

0,328 a

86,31 b

1:3

0,330 a

86,84 b

1:4

0,336 a

88,42 a

1:5

0,340a

89,47 a

LSD0,05%

0,21

2,46

CV%

3,6

4,4

Chất lượng của dịch chiết phụ thuộc vào tỷ lệ nguyên liệu và dung môi vì nếu dùng ít dung môi có thể không chiết xuất hết được hoạt chất nhưng nếu dùng nhiều dung môi, lượng hoạt chất trong dịch chiết xuất tăng không đáng kể mà lại tăng lượng tạp chất. Vì vậy cần nghiên cứu tỷ lệ nguyên liệu và dung môi. Qua các tài liệu tham khảo chúng tôi tiến hành khảo sát với các tỷ lệ nguyên liệu/dung môi được nêu ở trong bảng 3.7

Từ bảng trên cho thấy khi tăng lượng dung môi trích ly thì hoạt chất ɤ- oryzanol dịch trích ly thu được cũng tăng nhưng không tăng theo một tỷ lệ nhất định. Chúng tôi nhận thấy tỷ lệ cám gạo/ ethanol 960 = 1:1 thì hiệu suất trích ly thấp nhất do lượng dung môi quá ít không đủ để tách chiết hết hoạt chất. Và qua đó cho thấy khi tỷ lệ cám gạo/ethanol 960 = 1: 3 và 1: 4 thì lượng hoạt chất thu được gần như nhau. Do vậy, để đảm bảo hiệu suất trích ly cũng như hiệu quả kinh tế chúng tôi lựa chọn tỷ lệ nguyên liệu/dung môi ethanol = 1:4 là thích hợp cho các nghiên cứu tiếp theo.

3.2.6. Xây dựng quy trình trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo

Sau khi tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu như đã trình bày trong các phần trên, chúng tôi đưa ra được quy trình trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo.


Nguyên liệu cám gạo


Hình 3.1: Quy trình công nghệ trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo


* Thuyết minh quy trình công nghệ trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo

a). Cám gạo nguyên liệu: Cám gạo nguyên liệu là một trong yếu tố quyết định đến chất lượng của chế phẩm ɤ- oryzanol và sản phẩm, do đó cần lựa chọn loại cám gạo sạch, không bị mốc, đạt chỉ tiêu an toàn về dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, Aflatoxin…

b). Xử lý nguyên liệu: Cám gạo nguyên liệu được xử lý diệt men lipase ở 100-1050C/10 phút, rồi tiếp tục sấy ở nhiệt độ 600C cho độ ẩm khoảng 5%.

c). Trích ly: Cám gạo nguyên liệu trích ly bằng cồn ethanol 960, tỷ lệ cám gạo/cồn ethanol 960 = 1/4, trích ly ở 65-700C/4 giờ, thu hồi dung môi cồn, được dịch trích ly ɤ- oryzanol thô.



3.2.7. Nghiên cứu tinh chế, tạo chế phẩm ɤ- oryzanol

3.2.7.1. Xác định lượng NaOH cho xà phòng hóa dịch trích ly cám gạo:

Để xà phòng hóa hoàn toàn lipit của dịch trích ly cám gạo chúng tôi sử dụng NaOH để xà phòng hóa ở nhiệt độ 900C/60 phút, bằng phương pháp định lượng NaOH dư trong dịch xà phòng hóa chúng tôi xác định được hàm lượng NaOH cho xà phòng hóa hoàn toàn lipit có trong dịch trích ly của cám gạo là 1,7% trong dịch trích ly cám gạo (dầu cám gạo thô).

3.2.7.2. Xác định thời gian xà phòng hóa dịch trích ly cám gạo

Thời gian xà phòng hóa ngắn thì lượng lipit không được xà phòng hóa hết, còn nếu thời gian dài quá thì tiêu tốn năng lượng cho quá trình xà phòng hóa. Vì vậy cần xác định thời gian xà phòng hóa lipit của dịch trích ly cám gạo thích hợp.

Bảng 3.8. Xác định thời gian xà phòng hóa dịch trích ly cám gạo ở 900C



Thời gian xà phòng hóa dịch trích ly cám gạo ở 900C (phút)

Hiệu suất xà phòng hóa (%)

30

86 c

40

91 b

50

98 a

60

100 a

70

100 a

80

100a

LSD0,05%

4,30

CV%

3,6

Với 60 phút xà phòng hóa dịch trích ly cám gạo là khoảng thời gian đủ để phần lớn các lipit dịch trích ly cám gạo xà phòng hóa hết. Nếu kéo dài thời gian xà phòng hóa thì tiêu tốn năng lượng. Do đó, chúng tôi lựa chọn thời gian xà phòng hóa thích hợp là 60 phút (1 giờ).

3.2.7.3. Xác định thời gian sấy hỗn hợp xà phòng.

Hỗn hợp xà phòng hóa được sấy đối lưu ở thời gian xác định là 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140 phút/115oC

Bảng 3.9.Ảnh hưởng thời gian sấy đến độ ẩm của xà phòng sau khi sấy



Thời gian sấy hỗn hợp xà phòng ở 1150C (phút)

Độ ẩmxà phòng sau khi sấy

(%)

80

8,3 c

90

6,1 d

100

5,4 e

110

5,1 e

120

5,0 e

130

5,0 e

140

4,9 e

LSD0,05%

0,58

CV%

5,2

Thời gian sấy càng dài thì càng sấy khô xà phòng. Bảng trên cho thấy với thời gian sấy 120 phút cho độ ẩm của xà phòng đạt 5%, nếu tiếp tục sấy thì độ ẩm giảm không đáng kể. Vậy thời gian sấy hỗn hợp xà phòng khoảng 120 phút (2 giờ).

3.2.7.4. Xác định thời gian trích ly ɤ- oryzanol bằng ethanol từ xà phòng:

Xà phòng sau khi sấy ở 1150 /2 giờ được trích ly bằng cồn ethanol 960 theo tỷ lệ 3/1 ở 55-650C, khảo sát thời gian trích ly là: 180, 210, 240, 270 và 300 phút. Thời gian trích ly càng dài thì càng trích ly kiệt ɤ- oryzanol có trong xà phòng, song thời gian trích ly tăng đến một lúc nào đó thì ɤ- oryzanol trích ly tăng lên không đáng kể. Với 240 phút (4 giờ) trích ly là thích hợp cho trích ly ɤ- oryzanol từ hỗn hợp xà phòng.

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly ɤ- oryzanol từ hỗn hợp xà phòng



Thời gian (giờ)

Hàm lượng ɤ- oryzanol (g)

Hiệu suất trích ly (%)

2

2,65 b

73,61 b

3

2,81 b

78,05 b

4

3,10 a

86,11 a

5

3,12 a

86,66 a

6

3,15a

87,50 a

LSD0,05%

0,22

5,23

CV%

3,9

5,3

3.2.7.5. Tách sáp và thu ɤ- oryzanol từ dịch trích ly

Chúng tôi sử dụng phương pháp tách xáp của Xu và Godber. Dịch trích ly từ xà phòng được cho bay hơi dung môi để thu chất không xà phòng hóa, chất không xà phòng hóa tiếp tục hòa trở lại với dung môi ethyl acetate và methanol (tỷ lệ 1: 1) rồi hạ thấp nhiệt độ xuống 120C sau 24 giờ rồi lọc tách sáp, dịch lọc thu được dịch lọc thu được cô bay hơi dung môi thu được ɤ- oryzanol có độ tinh kiết đạt 61%.

3.2.7.6. Quy trình tinh chế ɤ- oryzanol .



Hình 3.2. Quy trình tinh chế ɤ- oryzanol .
b, Thuyết minh quy trình tinh chế ɤ- oryzanol


  1. Dịch trích ly cám gạo (đã được loại dung môi ) đem xà phòng hóa bằng NaOH, tỷ lệ NaOH/ dịch trích ly cám gạo = 1,7/100, ở 900C/1 giờ.

  2. Dịch xà phòng hóa đem sấy đối lưu tạo sợi xà phòng khô ở 1150C/2 giờ

  3. Xà phòng khô thu được đem trích ly với ethanol 960/ xà phòng khô = 3/1, trích ly ở 650C trong khoảng 4 giờ,

  4. Dịch trích ly được cô để thu phần không bị xà phòng hóa

  5. Tách sáp ra khỏi phần không xà phòng hóa, thu ɤ- oryzanol. Phần không xà hòng hóa được hòa trở lại với dung môi ethyl acetate và methanol (tỷ lệ 1: 1) ở 120C với tỷ lệ dung môi (acetate và methanol) /phần không xà phòng hóa = 3/1, để 24 giờ, lọc tách sáp và thu dịch lọc.

  6. Dịch lọc được cô bay hơi dung môi để thu ɤ- oryzanol .

3.2.8. Ảnh hưởng của các yếu tố khác đến quá trình tinh chế tạo chế phẩm ɤ- oryzanol từ cám gạo

Acetone đã được nghiên cứu rộng rãi và được công nhận là có độc tính cấp thấp và mãn tính thấp nếu ăn hoặc hít vào. Acetone is not currently regarded as a carcinogen , a mutagenic chemical or a concern for chronic neurotoxicity effects. [ 14 ]Acetone hiện không được coi là một chất gây ung thư, gây đột biến hóa học hoặc các hiệu ứng độc thần kinh mãn tính. Acetone can be found as an ingredient in a variety of consumer products ranging from cosmetics to processed and unprocessed foods.Acetone có thể được tìm thấy như một thành phần trong một loạt các sản phẩm tiêu dùng khác nhau, từ mỹ phẩm đến thực phẩm chế biến và chưa qua chế biến. Acetone has been rated as a GRAS (Generally Recognized as Safe) substance when present in beverages, baked foods, desserts, and preserves at concentrations ranging from 5 to 8 mg/L.Acetone được đánh giá là một chất khi hiện diện trong đồ uống, thực phẩm nướng, món tráng miệng, và tồn dư ở nồng độ khác nhau, từ 5 đến 8 mg / lít. Mặt khác do acetone là dung môi có điểm nhiệt độ đông đặc thấp, nhiệt độ bay hơi thấp, acetone hoàn tan hoàn toàn ɤ- oryzanol ở nhiệt độ phòng. Vì vậy acetone được chọn làm dung môi cho kết tinh ɤ- oryzanol

3.2.8.1.Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất thu ɤ- oryzanol kết tinh trong acetone

Nhiệt độ là một trong những yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng kết tinh, thu hồi ɤ- oryzanol , kết tinh ở nhiệt độ ≤ 150C ở trong điều kiện dung môi hòa tan. Khi nhiệt độ càng thấp sẽ làm cho ɤ- oryzanol đông và kết tinh nhanh, nhưng khi nhiệt độ thấp cũng làm cho dung môi tiến tới độ đông đặc và làm cho khả năng linh hoạt của tinh thể ɤ- oryzanol tủa trong dung môi kém, khả năng lọc tách ɤ- oryzanol ra khỏi dung môi khó khăn hơn vì vậy ngoài dùng dung môi an toàn và có điểm đông đặc thấp còn cần xác định nhiệt độ phù hợp cho ɤ- oryzanol kết tinh và tách ra khỏi dung môi tốt (tủa), thuận lợi cho việc tách ɤ- oryzanol hơn và cho hiệu suất thu hồi ɤ- oryzanol kết tinh cao. Nội dung nghiên cứu này khảo sát điều kiện nhiệt độ: -10, -5, 0, 5 và 100C đến hiệu suất thu hồi ɤ- oryzanol kết tinh.

Bằng cách hòa tan 1gam ɤ- oryzanol trong 100 g aceton, để lạnh dung dịch này ở nhiệt độ xác định sau 12 giờ được lọc thu hồi ɤ- oryzanol, đem cân để xác định hiệu xuất thu hồi ɤ- oryzanol kết tinh.

Bảng 3.11. Ảnh hưởng của nhiệt độ kết tinh ɤ- oryzanol đến hiệu xuất thu ɤ- oryzanol tinh thể.



Nhiệt độ

(0C)

Lượng ɤ- oryzanol (g)

Hiệu suất thu ɤ- oryzanol tinh thể (%)

-10

0,543 a

89,12 b

-5

0,601 a

98,61 a

0

0,601a

98,61 a

5

0,494 a

81,01 c

10

0,416 a

68,23 d

LSD0,05%

0,40

4,18

CV%

4,1

5,4

Từ kết quả ở bảng cho thấy giá trị hiệu suất tăng dần và tỷ lệ với nhiệt độ kết tinh ɤ- oryzanol hạ thấp từ 10 đến -50C, ở nhiệt độ kết tinh -100C cho hiệu suất thu hồi ɤ- oryzanol có giảm, đạt 89,12%, ở nhiệt độ kết tinh -50C và 00C đều cho hiệu suất thu hồi tinh thể ɤ- oryzanol đạt 98,61%, ở nhiệt độ 50C và 100C đạt hiệu suất thu hồi tinh thể ɤ- oryzanol lần lượt là 81,01 và 68,23 %.

Căn cứ vào kết quả thí nghiệm cho thấy ở điều kiện làm thí nghiệm ɤ- oryzanol kết tinh trong dung môi acetone ở 00C là nhiệt độ phù hợp cho kết tinh ɤ- oryzanol .

3.2.8.2. Nghiên cứu xác định thời gian làm lạnh kết tinh ɤ- oryzanol đến hiệu xuất thu ɤ- oryzanol kết tinh trong acetone

ɤ- oryzanol trong dung môi acetone kết tinh khi hạ nhiệt độ xuống 00C trong thời gian càng dài thì lượng ɤ- oryzanol sẽ kết tinh càng tăng lên, nhưng ở thời gian nhất định ɤ- oryzanol kết tinh đạt cân bằng. Nếu kéo dài thời gian kết tinh qua thời gian lượng ɤ- oryzanol kết tinh cân bằng sẽ tốn năng lượng cho làm lạnh. Vì vậy thời gian ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu ɤ- oryzanol kết tinh, cần tiến hành khảo sát khoảng thời gian thích hợp cho hiệu suất thu ɤ- oryzanol kết tinh.

Tiến hành: Hòa tan 1g ɤ- oryzanol /100g acetone, kết tinh ɤ- oryzanol ở 00. Xác định hiệu suất thu ɤ- oryzanol kết tinh ở các mốc thời gian làm lạnh cho kết tinh ɤ- oryzanol khác nhau: 3, 6, 9, 12, 15, 18 giờ

Bảng 3.12. Ảnh hưởng thời gian làm lạnh kết tinh ɤ- oryzanol đến hiệu xuất thu hồi ɤ- oryzanol kết tinh.


Thời gian làm kết tinh ɤ- oryzanol (giờ)

Lượng ɤ- oryzanol

(g)

Hiệu suất thu ɤ- oryzanol tinh thể (%)

3

0,385 ab

63,21 d

6

0,439 ab

72,10 c

9

0,526 a

86,22 b

12

0,601a

98,61 a

15

0,601a

98,61 a

18

0,601 a

98,61 a

LSD0,05%

0,13

4,84

CV%

3,5

5,1

Kết quả từ bảng trên cho thấy hiệu suất thu ɤ- oryzanol tăng dần theo thời gian trích ly thể hiện: Khi kết tinh ɤ- oryzanol ở thời gian 3, 6, 9 và 12 giờ thì hiệu suất thu ɤ- oryzanol tăng lần lượt là 63, 21; 72, 10; 86, 22 và 98,61%; khi tăng thời gian từ 12, 15, 18 giờ thì hiệu suất thu hồi ɤ- oryzanol vẫn ở mức 98,61%.

Vì vậy, chúng tôi nhận thấy tiến hành kết tinh ɤ- oryzanol trong dung dịch acetone ở 00C với thời gian 12 giờ là thích hợp cho kết tinh ɤ- oryzanol .

3.2.8.3. Quy trình tạo chế phẩm ɤ- oryzanol

a. Thuyết minh quy trình tao chế phẩm ɤ- oryzanol

1. Chuẩn bị dung dịch cho kết tinh ɤ- oryzanol : ɤ- oryzanol thu được sau khi tinh chế được hòa tan trở lại trong dung môi acetone với tỷ lệ trọng lượng ɤ- oryzanol /dung môi acetone = 1/100

2. Kết tinh ɤ- oryzanol : Hạ nhiệt độ dung dịch ɤ- oryzanol – acetone xuống 00 C bằng để tủ lạnh 00C 12 giờ.

3. Lọc thu ɤ- oryzanol kết tinh: Sau 12 giờ làm lạnh dung dịch ɤ- oryzanol – acetone ở 00C, ɤ- oryzanol kết tinh trong dung dịch acetone, ɤ- oryzanol kết tinh được lọc ra khỏi dung dịch acetone lạnh 00C bằng giấy lọc để thu bột ɤ- oryzanol tinh thể.

4. Sấy bột ɤ- oryzanol tinh thể: Bột ɤ- oryzanol tinh thể được sấy ở điều kiện áp suất chân không – 0,6 atm, nhiệt độ 600C sau 60 phút thu được chế phẩm bột ɤ- oryzanol tinh thể (có độ tinh khiết đạt 68,5%).


b. Sơ đồ quy trình tao chế phẩm ɤ- oryzanol

Hình 3.3. Quy trình tạo chế phẩm ɤ- oryzanol



3.2.9. Đánh giá chỉ tiêu an toàn thực phẩm ɤ- oryzanol theo TCVN

3.2.9.1. Các chỉ tiêu lý hóa

Bảng 3.13. Kết quả phân tích các chỉ tiêu lý hoá của sản phẩm


TT

Tên chỉ tiêu

Đơn vị tính

Kết quả

Phương pháp thiết bị

1

Hàm lượng ɤ- oryzanol

(g%)

68,5 %

Xác định bằng phương pháp đo quang phổ ở bước sóng 280-400nm

2

Độ ẩm

(% g)

0,36

Theo ISO 662: 1998

3

Cảm quan

Màu sắc

Màu trắng

Tiêu chuẩn nghành

4

Hàm lượng tro tổng số

(% g)


0,41

Tiêu chuẩn nghành

3.2.9.2. Các chỉ tiêu vi sinh vật

Bảng 3.14 .Kết quả phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật trong sản phẩm



TT

Tên chỉ tiêu

Đơn vị tính

Kết quả

Giới hạn nhiễm

Phương pháp thiết bị

11

Tổng số vi khuẩn hiếu khí

(Số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm)

101

102

TCVN 5165 - 90

22

Coliforms (370C/48 giờ)

(Số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm)

KPH

10

TCVN 6848-01

33

E.Coli (370C/96 giờ)

(số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm)

KPH

0

TCVN 6846-01

44

S.aureus (370C/48giờ

(số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm)

KPH

3

TCVN 4830-89

55

Salmonella (370C/48 giờ)

(số khuẩn lạc trong 25g sản phẩm)

KPH

0

TCVN 4829-89

66

Tổng số bào tử nấm men – mốc

(số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm)

KPH

102

TCVN 6265-1997

Ghi chú: KPH – Không phát hiện (nghĩa là dưới ngưỡng phát hiện của phương pháp)

3.2.9.3. Hàm lượng kim loại nặng

Bảng 3.15. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong sản phẩm



TT

Tên chỉ tiêu

Đơn vị tính

Kết quả

Giới hạn cho phép

Phương pháp thiết bị

11

Hàm lượng Pb

(mg/kg)

0,005

≤ 10,0

AOAC 994,02; hoặc ISO 12193:2004

22

Hàm lượng Asen

(mg/kg)

0,726

≤ 5,0

AOAC 952,13 hoặc AOAC 986,15

33

Hàm lượng Cadimi

(mg/kg)

0,010

≤ 0,3

AOAC 2000(F- AA)

44

Hàm lượng Hg

(mg/kg)

0,003

≤ 0,5

AOAC - 1997

55

Hàm lượng Cu

(mg/kg)

0,016

≤ 5,0

ISO 8.294: 1994

3.2.9.4. Hàm lượng các chất không mong muốn

Bảng 3.16. Hàm lượng các chất không mong muốn



TT

Tên chỉ tiêu

Đơn vị tính

Kết quả

Giới hạn tối đa

phương pháp thiết bị

1

Aflatoxin

g/kg

Không phát hiện

-

TCVN 5164-90



Sau khi đánh giá chất lượng của sản phẩm, chúng tôi thấy sản phẩm đạt chất lượng tốt, các chỉ tiêu hoá lý, vi sinh đều phù hợp với tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm đã ban hành.

3.2.10. Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm ɤ- oryzanol từ cám gạo.

Từ kết quả nghiên cứu đã được nêu ở các nội dung trên:

- Nghiên cứu xử lý cám gạo nguyên liệu, ảnh hưởng loại dung môi và nồng độ dung môi đến hiệu suất trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo.

- Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ, thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly ɤ- oryzanol và xây dựng quy trình trích ly ɤ- oryzanol từ cám gạo.

- Nghiên cứu xây dựng quy trình tinh chế ɤ- oryzanol

- Nghiên cứu xây dựng quy trình tạo chế phẩm ɤ- oryzanol .

- Xác định hàm lượng ɤ- oryzanol , chỉ tiêu cảm quan, hóa lý và vi sinh vật của chế phẩm ɤ- oryzanol

Chúng tôi tiến hành thử nghiệm sản xuất chế phẩm ɤ- oryzanol từ cám gạo, các bước thử nghiệm tiến hành như sau:


  1. Chuẩn bị nguyên liệu: 3000 gam cám gạo (mới xay) có độ ẩm là 13,9 %

  2. Xử lý cám gạo nguyên liệu: 3000 gam cám gạo, sấy ở nhiệt độ 1150C / 10 phút để diệt men lipase của cám gạo, sau đó sấy 600C sau đó được xác định độ ẩmvà hàm lượng ɤ- oryzanol cho thấy cám sau khi sấy có độ ẩm 5,1% (tổng khối lượng cám sau khi sấy là 2736 gam, giảm 264 gam (8,8%) so với trước khi sấy) và 0,46 % ɤ- oryzanol .

  3. Trích ly ɤ- oryzanol từ cám gao: 2500 gam cám gạo nguyên liệu đã xử lý, được trích ly bằng 10000 gam ethanol 960 ở 650 C trong 4 giờ trích ly được dịch trích ly, đem cô chân không được 550 gam dầu cám gạo thô(1,81 % ɤ- oryzanol), hiệu suất trích ly ɤ- oryzanol đạt 86,84%.

  4. Tinh chế ɤ- oryzanol từ dầu cám gạo thô:

  5. Xà phòng hóa dầu cám gạo thô: 500 gam dầu cám gạo thô trích ly được, đem xà phòng hóa bằng 8,5 gam NaOH ở 900C trong 60 phút, sau đó sấy đối lưu ở 1150C trong 120 phút, thu được 185 gam xà phòng khô có độ ẩm là 5%, (4,81% ɤ- oryzanol )

  6. Trích ly ɤ- oryzanol từ xà phòng dầu cám gạo: 100 gam xà phòng trên được trích ly bằng 3 x 100 gam = 300 gam ethanol 960 ở 650C trong 4 giờ trích ly được dịch trích ly đem cô chân không đươc 14,15 gam chất không xà phòng hóa (chứa 29,26 % ɤ- oryzanol ).

  7. Tách sáp và thu ɤ- oryzanol từ dịch trích ly: Để tách sáp ra khỏi ɤ- oryzanol sau khi trích ly, dùng phương pháp hạ thấp nhiệt độ của dịch dung môi hòa tan sáp và ɤ- oryzanol để kết tủa sáp mà ɤ- oryzanol vẫn tan trong dung môi. 14,15 gam chất không xà phòng hóa tiếp tục hòa trở lại với dung môi ethyl acetate và methanol (tỷ lệ 1: 1) rồi hạ thấp nhiệt độ xuống 120C sau 24 gờ rồi lọc tách sáp, thu dịch lọc, cô bay hơi dung môi thu được 6,63% ɤ- oryzanol có độ tinh kiết đạt 61%

  8. Tạo chế phẩm ɤ- oryzanol tinh thể:

Chuẩn bị dung dịch cho kết tinh ɤ- oryzanol : ɤ- oryzanol thu được sau khi tinh chế được hòa tan trở lại trong dung môi acetone với tỷ lệ trọng lượng ɤ- oryzanol / dung môi acetone = 4,25 / 425.




tải về 3.07 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2022
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương