Luận văn Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố xử lý đến chất lượng màng gấc cho quá trình trích dầu

do sự oxy hóa nhiều hơn do quá trình xử lý nhiệt (thông thường carotenoid chịu được nhiệt độ nấu t ≤ 100oC, có thể ổn định ở nhiệt độ 100oC trong 15 phút). Đó là do sự đồng phân hóa từ dạng trans- carotenoid thành dạng cis-carotenoid (hình 2.2). Sự đồng phân này xảy ra nhanh khi tiếp xúc với acid, nhiệt xử lý và ánh sáng (Nguyễn Minh Thủy, 2009). Hình 2.2: Sơ đồ biến đổi carotenoid (Nguồn: Nguyễn Thị Lý và Trần Thị Hồng Vân. (2004)) 2.2.1.2 Tác dụng của carotenoid Khoa học đã tìm được những bằng chứng xác tính rằng tính chất của carotenoid đóng vai trò rất quan trọng trong cơ thể con người, có nhiệm vụ: - Chống lại những oxidation (oxit hóa) nguy hại. Trans-Carotenoid đồng phân hóa Cis-Carotenoid oxy hóa oxy hóa Epoxy carotenoid Apocarotenoid Hydroxycarotenoid Hợp chất có khối lượng phân tử thấp (low molecular mass compound) Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 17 - Kháng tố mutagens có công hiệu chống lại tác nhân gây đột biến cho các tế bào của các sinh vật. - Chống lại bất cứ chất nào khi tiếp xúc mô sống có thể tạo thành một tế bào ung thư ( 2.2.2 Carotene Có 3 dạng:  -carotene,  -carotene,  -carotene (hình 2.3) Hình 2.3: Các dạng carotene (Nguồn: Carotene phổ biến rộng rãi trong tự nhiên, chúng có nhiều trong các phần xanh của thực vật, các loại rau quả có màu cam và đỏ như cà chua, cà rốt, gấc, mơ, bưởi…Nó cũng có nhiều trong các thực vật hạ đẳng như rong, tảo, nấm và vi khuẩn. Thuộc các carotenoid có  ,  ,  -carotene và cryptoxanthin.  -carotene có hoạt tính sinh học cao nhất, khoảng gấp 2 lần các carotene khác. Trong tế bào thực vật các carotenoid liên kết với protid và lipid. Các carotene khi vào cơ thể người và động vật sẽ chuyển hóa thành vitamin A.  ,  ,  -carotene là những đồng phân có công thức thô là C40H56. Các carotene rất nhạy cảm với sự oxy hóa trong không khí và ánh sáng. Chúng tan trong lipid và các chất hòa tan lipid, không tan trong nước. Carotene không chuyển hóa thành vitamin A hoàn toàn mà chỉ khoảng 70-80% (Nguyễn Minh Thủy, 2009). Hình 2.4 thể hiện sự chuyển hóa  - carotene thành vitamin A  -carotene  -carotene  -carotene Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 18 Hình 2.4: Quá trình chuyển hóa  - carotene thành vitamin A (Nguồn: Trong các loại carotene thì  -carotene là duy nhất cho được hai phân tử vitamin A, do trong công thức cấu tạo của  -carotene là sự kết hợp giữa hai phân tử vitamin A.  -carotene khi vào cơ thể người và động vật bị oxy hóa dưới tác động của enzyme dioxygenase sẽ phân hủy thành hai phân tử vitamin A. 2.2.2.1 β-carotene và vai trò sinh học của nó a. Tính chất β-carotene ở dạng tinh thể hình đỏ sậm, có nhiệt độ nóng chảy 183oC, ít hòa tan hơn α-carotene. β-carotene tan trong CS2, benzen, chloroform, hòa tan nhiều trong ether, ether dầu hỏa và trong dầu; ít tan trong methanol, ethanol và thực tế là hoàn toàn không tan trong nước. Dung dịch β-carotene có màu vàng, nó hấp thụ oxygen trong không khí tạo thành chất không có hoạt tính sinh học. b. Giá trị sinh học của β-carotene Vài thập kỷ trước đây các nhà khoa học đã khám phá ra rằng β-carotene có thể được dự trữ ở gan và chuyển hóa thành vitamin A khi cần thiết, cho nên nó cũng có những tác dụng tương tự như loại vitamin này. β-carotene là tiền thân chủ yếu của vitamin A, có hoạt tính sinh học cao nhất, khoảng gấp hai lần các carotene khác. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh được vai trò và ích lợi của β-carotene trên hệ miễn dịch, ngăn ngừa nhiều loại ung thư và giảm tác hại của ánh nắng Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 19 mặt trời. Cả vitamin A và β-carotene đều được sử dụng để điều trị quáng gà, một dấu hiệu sớm của tình trạng thiếu vitamin A, trong đó mắt không thể thích nghi nhanh chóng với sự thay đổi cường độ ánh sáng. Tuy nhiên β-carotene dùng trong trường hợp này tác dụng không nhanh bằng vitamin A do cơ thể phải chuyển β-carotene thành vitamin A ( 2.2.3 Lycopene 2.2.3.1 Cấu tạo Hình 2.5: Công thức cấu tạo của lycopene (Nguồn: www.lycocard.com) Về công thức của lycopene là một chuỗi dài cấu trúc phân tử, gồm có 40 nguyên tử carbon chứa 13 nối đôi, nhiều hơn tất cả các carotenoid nào khác (hình 2.5). Về hình dạng với nhiều nối đôi như thế, lycopene được kiểm nghiệm là rất hữu hiệu trong việc ngăn chặn các free radicals và các oxygen đơn trong cơ thể của con người, một cách rất có hiệu quả. (Free radical là một phân tử hay nguyên tử nào đó mà nó có một hoặc nhiều cặp điện tử không cặp đôi, và những nguyên tử thiếu đó rất dễ phản ứng rất mạnh, và kết quả là gây nên nhiều hư hại các màng tế bào mỏng manh của các phân tử xung quanh trong cơ thể con người). Lycopene tồn tại trong thực vật tự nhiên chủ yếu ở dạng trans, đây là dạng có cấu trúc bền vững nhất dưới tác dụng của nhiệt độ. Các đồng phân dạng cis cũng được tìm thấy trong tự nhiên, bao gồm các đồng phân 5-cis, 9-cis, 13-cis và 15-cis (hình 2.6). Trong huyết tương người, lycopene gồm hỗn hợp hai đồng phân 50% cis và 50% trans. Trong thực phẩm chế biến, lycopene chủ yếu ở dạng cis. Tầm quan trọng về mặt sinh học của các đồng phân này hiện nay vẫn chưa được hiểu một cách rõ ràng. Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 20 Hình 2.6 : Các dạng đồng phân của lycopene (Nguồn: 2.2.3.2 Tác dụng của lycopene đối với sức khỏe con người Hình 2.7 và 2.8 thể hiện khả năng chống oxy hóa vượt trội của lycopene so với những chất chống oxy hóa khác trong họ carotenoid. Hình 2.7 : Khả năng chống oxy hoá của carotenoid (Nguồn: Di Mascio. (1989)) Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 21 Hình 2.8: Hiệu quả chống oxy hóa của lycopene khi so sánh với các carotene khác (Nguồn: Di Mascio và ctv. (1989)) Lycopene có nhiễm sắc tố đỏ thuộc nhóm carotenoid có tác dụng chống lại sự oxy hóa tế bào và đặc biệt hiệu quả trong việc vô hoạt oxy độc thân giúp chống lại các tế bào ung thư. Hoạt tính chống oxy hóa của lycopene giúp phòng ngừa các bệnh mãn tính gấp 5-7 lần so với tiền sinh tố A. Lycopene là một chất chống oxy hóa rất quan trọng, giúp “tiêu diệt” các tế bào có nguồn gốc ung thư. Theo nghiên cứu của Đại học California thì hàm lượng lycopen có trong dầu quả gấc Việt Nam cao gấp 70 lần cà chua. Lycopene có trong cà chua phải chiên với dầu mỡ thì mới có tác dụng sinh học với cơ thể, còn trong trái gấc đã chứa sẵn các chất axit béo không no, vì thế lycopene được hòa tan một cách tự nhiên. Chính những phát hiện của các nhà khoa học đã đưa trái gấc lên vị trí quán quân trong danh mục những loại quả hữu ích với sức khỏe con người. Ngay từ những năm 1980, khi các nhà khoa học phát hiện ra hoạt tính chống oxy hóa mạnh của lycopene có thể giúp cơ thể phòng ngừa và sửa chữa các tế bào bị hư hại, đã có một số nghiên cứu về mối liên quan giữa các chế độ ăn có nhiều cà chua với những nguy cơ gây ung thư nào đó. Đến giữa những năm 1990, một nghiên cứu ở trường Đại Học Harvard đã phát hiện rằng những nam giới tiêu thụ ít nhất 10 servings (1 serving tương đương một lon chế phẩm) các chế phẩm cà chua trong tuần có thể giảm được 34% nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt so với những nam giới khác. Những nghiên cứu dịch tễ học của Mỹ về tác dụng của lycopene cho thấy vùng nào người dân ăn những loại quả có chứa lycopene thì tỷ lệ ung thư ống tiêu hóa (đặc biệt dạ dày, trực tràng, kết tràng) thấp hơn những người dân ăn ít quả này. Tỷ lệ chết vì ung thư giảm đến 50%. Kết quả ấn tượng nhất của lycopene là đối với ung thư tuyến tiền liệt. Trong một nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 22 kéo dài tới 12 năm trên một nhóm đối tượng ăn ít nhất 2 lần nước xốt cà chua một tuần đã cho thấy nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt giảm tới 35%. Tác dụng này còn mạnh hơn ở những người ung thư đang phát triển. Lycopene còn có tác dụng trong điều trị viêm gan, xơ gan, hạ huyết áp,…( Nhiều nghiên cứu mới đây cũng cho thấy phụ nữ áp dụng chế độ ăn giàu các chế phẩm cà chua (tức giàu lycopene) có thể tránh được nguy cơ ung thư vú lâm sàng nhiều hơn những phụ nữ khác từ 30 đến 50%. Nhiều nghiên cứu nhằm xác định vai trò của lycopene trong việc làm giảm các nguy cơ ung thư cũng đang được triển khai. Các nghiên cứu đều xác nhận việc tiêu thụ nhiều lycopene có thể hạ thấp được nguy cơ bệnh tim, xơ hóa động mạch và thoái hóa điểm vàng (một bệnh có thể gây mù). Một báo cáo của Đại học Bắc Carolina qua khảo sát các nghiên cứu chủ yếu ở châu Âu và một số khu vực khác cho hay: Nam giới có nồng độ lycopene trong máu cao hơn những nam giới khác sẽ ít bị nhồi máu cơ tim hơn. Còn các nhà nghiên cứu ở trường Đại Học Harvard đã phát hiện rằng những phụ nữ có nồng độ lycopene trong máu cao ít nguy cơ mắc bệnh tim hơn và lycopene có thể có vai trò quan trọng trong việc làm giảm huyết áp và LDL (loại cholesterol “xấu”). Theo giáo sư (Gs) Nguyễn Văn Chuyền-Trường Đại Học Japan Women's University-Tokyo thì lycopene còn có tác dụng chống bệnh tiểu đường. Ngoài cà chua, các loại quả màu đỏ và màu hồng khác đều có lycopene. Chẳng hạn: 1 thìa canh xốt ớt có 2,2mg lycopene; 1 quả nho: 2,9mg; 1 quả đu đủ: 3,0 mg; một thìa canh nước xốt cà chua nắm có 2,5 mg lycopene; 1/4 tách xốt cà chua có 9,3mg lycopene... ( 2.2.4 Chất béo trong trái gấc 2.2.4.1 Đặc điểm Dầu gấc được chiết xuất từ cơm đỏ bao quanh hạt của quả gấc chín, 100g dầu này có 150 - 175mg  -carotene, khoảng 4g lycopene và 12mg  -tocopherol (vitamin E thiên nhiên), acid palmitic (33,4%), acid stearic (7,9%), đặc biệt acid oleic (44%) và acid linoleic (14,7%) là hai acid béo rất cần thiết cho cơ thể. Dầu gấc cũng còn chứa các vi lượng cần thiết như: sắt, đồng, colbalt, kali và kẽm... Dầu gấc có màu đỏ sẫm, mùi vị thơm ngon. Thông thường, cứ 30-50 quả gấc sẽ được một lít dầu nguyên chất ( Bảng 2.5 thể hiện thành phần carotenoid có trong dầu gấc. Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 23 Bảng 2.5: Thành phần carotenoid có trong dầu gấc Carotenoid Tổng carotenoid  -carotene 13,02  -carotene 49,08 Phytoen 2,36 Lutein 7,07 Lycopene 10,73 Các carotenoid khác 17,74 (Nguồn: Le Thuy Vuong. (2004)) 2.2.4.2 Công dụng Các acid béo chưa no có trong dầu gấc có hoạt tính sinh học rất cao do có chứa nhiều nối đôi. Vai trò sinh học của các acid béo chưa no cần thiết rất quan trọng và đa dạng. Một số tổ chức như tim, gan, não, tuyến sinh dục có nhu cầu rất cao về các acid béo đó. Khi thiếu chúng trong thức ăn, các rối loạn thường xuất hiện trước hết ở các cơ quan này. Các acid béo chưa no kết hợp với các cholesterol tạo thành các ester cơ động, không bền vững và dễ dàng bài xuất ra khỏi cơ thể. Việc này có ý nghĩa trong việc phòng chữa bệnh xơ vữa động mạch. Trong trường hợp thiếu chúng, các cholesterol sẽ ester hóa với các acid béo no và tích tụ lại ở mạch máu. Các acid béo chưa no cần thiết sẽ tạo điều kiện chuyển cholesterol thành acid cholic và bài xuất chúng ra khỏi cơ thể. Tóm lại vai trò sinh học của các acid béo chưa no có trong dầu gấc là có tác dụng điều hòa thành mạch máu, đề phòng nhồi máu cơ tim và các rối loạn của hệ thống tim mạch, chống ung thư, cần thiết cho chuyển hóa các vitamin nhóm B, nhất là pyridoxin và thiamin, đề phòng các tổn thương ở da (do hoạt tính của men citocromosidase giảm) (Nguyễn Minh Thủy, 2009). Tháng 5/2007, các giáo sư ở trường Đại Học Tokyo (Nhật Bản) đã nghiên cứu thành công đề tài khoa học dùng tinh dầu của quả gấc để điều trị những biến chứng của bệnh tiểu đường. Gs. Nguyễn Văn Đàn và các cộng sự của mình ở Học Viện Quân Y đã dùng dầu gấc để làm giảm lượng cholesterol trong máu, phòng chống nguy cơ đột quỵ và các bệnh tim mạch. Gs. Hà Văn Mao và Gs. Đinh Ngọc Lâm ở Viện Quân Y 108 đã dùng dầu gấc vào việc điều trị ung thư gan nguyên phát. Gs. Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 24 Phan Thị Kim và Gs. Bùi Minh Đức ở Viện Dinh Dưỡng đã bảo vệ đề tài dùng dầu gấc chữa bệnh dạ dày, tá tràng… Do dầu gấc là môi trường hòa tan rất tốt các carotenoid như  -carotene và lycopene nên dầu gấc có thêm hàng loạt các vai trò rất tốt cho sức khỏe. Theo tổng hợp nghiên cứu của các nhà khoa học, bác sĩ trên khắp thế giới thì dầu gấc có công dụng phòng chữa các bệnh sau: - Thay cho mỡ động vật vì trong dầu gấc có nhiều acid béo chưa no của dầu thực vật nên có tác dụng chống béo phì làm hạ cholesterol trong máu. - Sửa chữa thương tổn trong cấu trúc AND với những trường hợp bị nhiễm tia xạ, nhiễm chất độc đioxin do Mỹ rải ở các chiến trường hoặc trong các thức ăn tăng trọng và thuốc trừ sâu chưa phân hủy trong rau quả, thịt, cá hoặc các hóa chất sử dụng trong bảo quản nông sản thực phẩm,…dùng dầu gấc giúp phục hồi sức khỏe nhanh chóng và ngăn chặn các nguy cơ gây ung thư. - Phòng chữa viêm gan, xơ gan và những thương tổn tiền ung thư, viêm loét dạ dày, viêm thực quản, bàng quan,… - Phòng chữa thiếu vitamin A, phòng và điều trị suy dinh dưỡng, có tác dụng làm sáng mắt, mờ mắt, quáng gà do suy giảm chất tía võng mạc, thiếu dinh dưỡng,…tăng cường sức đề kháng của cơ thể chống lại các bệnh nhiễm trùng,…giúp cơ thể trẻ em phát triển toàn diện và khỏe mạnh. - Dầu gấc làm mau lành vết thương, vết bỏng, vết loét, phòng được bệnh lao và các bệnh nhiễm khuẩn đường hô hấp, làm cho tóc xanh mềm mại. - Dầu gấc có thay thế được sudan trong ngành công nghiệp hóa mỹ phẩm như làm son môi, kem dưỡng da. - Dầu gấc là thứ thuốc bổ dùng cho trẻ em chậm lớn, còi xương, suy dinh dưỡng, dùng cho phụ nữ có thai và đang nuôi con, chữa mụn nhọt. Chế biến dầu gấc bằng cách lấy màng đỏ hạt gấc 200g phơi khô cho vào 500ml dầu lạc (hoặc dầu dừa, mỡ lợn) đun nhỏ lửa ở nhiệt độ 60-70oC đến khi chất màu của hạt gấc chuyển sang màu vàng nhạt thì gạn lấy dầu, để nguội đóng chai. Nên dùng mỗi ngày 10-20 giọt ( 2.3 PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY Bản chất của quá trình trích ly là sự rút chất hòa tan trong chất lỏng hay chất rắn bằng một chất hòa tan khác (gọi là dung môi) nhờ quá trình khuếch tán giữa các chất có nồng độ khác nhau. 2.3.1 Trích ly chất lỏng Trích ly chất lỏng là quá trình tách chất hòa tan bằng một chất lỏng khác (dung môi) không hòa tan. Quá trình trích ly chất lỏng gồm 2 giai đoạn: Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 25 - Giai đoạn đầu: Là giai đoạn trộn lẫn, phân tách 2 pha vào với nhau để tạo sự tiếp xúc pha tốt cho dung chất truyền từ hỗn hợp đầu vào dung môi. Nếu thời gian tiếp xúc pha đủ thì quá trình truyền vật chất xảy ra cho đến khi đạt cân bằng giữa 2 pha. - Giai đoạn kế tiếp: Là giai đoạn tách pha, 2 pha tách ra dễ dàng hay không tùy thuộc vào sự sai biệt khối lượng riêng giữa 2 pha. Một pha là pha trích gồm chủ yếu dung môi và dung chất, một pha gọi là pha rafinat gồm chủ yếu phần còn lại của hỗn hợp ban đầu. Thường thì các cấu tử trong hỗn hợp và dung môi đều ít nhiều hòa tan vào nhau, vì thế trong 2 pha đều có sự hiện diện của cả 3 cấu tử. 2.3.2 Trích ly chất rắn Trích ly chất rắn là quá trình hòa tan chọn lựa một hay nhiều cấu tử trong chất rắn bằng cách cho chất rắn tiếp xúc với dung môi. Quá trình trích ly chất rắn phụ thuộc vào cấu tạo bề mặt và kích thước của chất rắn. Nhiệt độ trích ly càng cao càng tốt vì nhiệt độ cao làm tăng độ hòa tan của dung chất vào dung môi, làm giảm độ nhớt do đó làm tăng hệ số khuếch tán và tăng tốc độ quá trình trích ly. Tuy nhiên với sản phẩm tự nhiên, nhiệt độ trích ly quá cao có thể làm tăng độ hòa tan của các chất không mong muốn vào dung dịch. 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly carotenoid bằng dung môi 2.3.3.1 Nhiệt độ Nhiệt độ có tác dụng tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớt giúp phân tử chất hòa tan chuyển động dễ dàng. Khi tăng nhiệt độ trích ly, các phân tử dung môi và chất tan xảy ra sự chuyển động hỗn độn làm tăng vận tốc khuếch tán từ nguyên liệu vào dung môi. Nhờ vậy mà khả năng trích ly đạt hiệu quả cao. Tuy nhiên nhiệt độ là một yếu tố có giới hạn, khi nhiệt độ quá cao có thể xảy ra các phản ứng khác không cần thiết gây khó khăn cho quá trình trích ly. 2.3.3.2 Thời gian trích Thời gian tiếp xúc của dung môi và nguyên liệu càng dài thì khả năng trích ly càng cao, khi đó nồng độ chất tan đạt giá trị cân bằng. Tuy nhiên nếu thời gian quá dài sẽ hòa tan các chất trong nguyên liệu vào trong dung môi trích ly, sản phẩm thu được không tinh khiết, không mang lại hiệu quả kinh tế. 2.3.3.3 Hệ dung môi và vận tốc chuyển động của dung môi Dung môi dùng để trích ly phải hòa tan các chất cần trích ly. Các loại dung môi khác nhau có khả năng trích ly khác nhau. Hiệu suất trích ly còn phụ thuộc vào tỷ lệ hàm lượng dung môi so với nguyên liệu. Tỷ lệ này càng cao thì dung dịch Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 26 trích ly càng nhiều. Hệ dung môi là yếu tố quan trọng nhất quyết định hiệu suất trích ly. Dung môi trích ly cần đáp ứng được những yêu cầu: - Hòa tan chọn lọc, nghĩa là chỉ hòa tan các cấu tử cần trích ly, khả năng hòa tan càng lớn càng tốt, không hòa tan hoặc hòa tan rất ít các cấu tử khác - Không có tác dụng hóa học với các cấu tử của dung dịch - Quá trình trích ly lỏng, khối lượng riêng của dung môi phải khác xa với khối lượng riêng của hỗn hợp nguyên liệu ban đầu - Có hệ số khuếch tán lớn đảm bảo cho tốc độ chuyển khối lớn - Không phá hủy thiết bị, không bị biến đổi thành phần khi bảo quản, không độc khi thao tác, không tạo hỗn hợp nổ với không khí, khó cháy, giá thành thấp. - Độ bay hơi càng lớn càng tốt. Dung môi phải được tách ra sau quá trình trích ly bằng phương pháp đun nóng, chưng cất hoặc sấy. Sau khi tách không để lại mùi vị lạ và không độc cho sản phẩm. - Nhiệt dung riêng và ẩn nhiệt hóa hơi càng nhỏ càng tốt. Vận tốc chuyển động của dung môi sẽ làm tăng sự tiếp xúc của dung môi và nguyên liệu, tốc độ khuếch tán tăng, rút ngắn thời gian trích ly. 2.3.3.4 Chênh lệch nồng độ Thực chất của quá trình trích ly là quá trình khuếch tán, vì vậy sự chênh lệch nồng độ giữa hai pha (gradient nồng độ) chính là động lực của quá trình. Khi chênh lệch nồng độ lớn, lượng chất trích ly tăng, thời gian trích ly giảm. 2.3.3.5 Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào Đây là một trong các yếu tố cơ bản thúc đẩy nhanh quá trình trích ly. Việc phá vỡ tối đa cấu trúc tế bào nguyên liệu tạo điều kiện tiếp xúc triệt để của chất tan và dung môi. Kích thước và hình dạng nguyên liệu Ảnh hưởng đến tốc độ chuyển động của dung môi qua lớp nguyên liệu. Nguyên liệu có kích thước không đồng đều, trong quá trình trích ly, các hạt mịn sẽ lắng đọng trên những phần nguyên liệu chưa bị phá vỡ cấu trúc làm tắc ống mao dẫn. Khi đó dung môi chỉ lưu thông trên toàn bề mặt lớp vật liệu, khả năng hòa tan của các chất tan vào dung môi thấp nên hiệu suất trích ly thấp. Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 27 2.3.4 Dung môi trích ly dầu Ngày nay có nhiều phương pháp để sản xuất dầu như sử dụng phương pháp enzyme, trích ly dầu bằng máy ép hoặc dùng các dung môi hữu cơ. Một vài dung môi được phép dùng trong công nghiệp thực phẩm là acetone, benzyl alcohol, hexane, isopropyl alcohol (IPA), ether dầu hỏa, ethyl acetate, isopropanol, methanol, methyl ethyl ketone, ethanol (Food and Drug Regulation, 2005).  Ether dầu hỏa (petroleum ether): Petroleum ether còn được gọi là benzine, naphtha petroleum hay ligroine, là một hỗn hợp hydrocarbon lỏng không màu, dễ bay hơi, dễ cháy, không tan trong nước, thường được sử dụng như một dung môi không phân cực. Tính chất của petroleum ether: - Khối lượng phân tử: 87÷90 g/mol - Khối lượng riêng: 0,625÷0,660 g/cm3 - Nhiệt độ sôi: 20÷75oC ( 2.4 PHƯƠNG PHÁP ÉP Phương pháp ép thường được áp dụng đối với những loại nguyên liệu chứa nhiều dầu và thường ép hai lần: ép sơ bộ và ép kiệt. Phương pháp ép dựa vào lực để phá vỡ cấu trúc tế bào từ đó lấy dầu ra ngoài. Hiệu suất ép dầu đối với các máy ép khác nhau phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Đặc tính kỹ thuật của bột ép. - Điều kiện tiến hành quá trình ép: cơ cấu máy ép, áp lực ép, nhiệt độ ép, thời gian ép… Trong công nghiệp ép dầu, người ta sử dụng nhiều kiểu máy ép vít và có thể chia làm hai loại: máy ép sơ bộ và máy ép kiệt. Máy ép sơ bộ khác với máy ép kiệt ở chỗ đường kính lòng ép lớn, trục vít dài, trục vít có tần số quay lớn, khô dầu có đường kính lớn hơn so với máy ép kiệt. Năng suất của máy ép sơ bộ lớn hơn máy ép kiệt. Máy ép kiệt tạo ra áp lực nén nguyên liệu cao hơn. Ép dầu thì có thể ép khan hoặc ép có kết hợp với dung môi tùy theo từng loại nguyên liệu và tùy theo mục đích ép, (Lê Bạch Tuyết và ctv, 1998). Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 28 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 3.1.1 Nguyên liệu – hóa chất - Nguyên liệu: trái gấc - Hóa chất: + Petroleum ether (tosôi = 60 – 90oC) + Acetone 3.1.2. Thiết bị - dụng cụ - Máy đo màu (Colorimeter) - Spectrophotometer - Máy đo độ ẩm - Cân kỹ thuật - Tủ sấy bằng khí nóng - Tủ sấy chân không - Hệ thống trích ly lipid - Dụng cụ ép dầu - Một số dụng cụ và thiết bị khác 3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của loại nguyên liệu, phương pháp xử lý nguyên liệu đến chất lượng màng gấc Mục đích: xác định loại gấc và phương pháp xử lý thích hợp để quá trình trích ly thu được dầu nhiều nhất và chất lượng tốt nhất. Tiến hành trích ly nguyên liệu bằng dung môi petroleum ether (tosôi = 60 – 90oC). Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 2 nhân tố A và B (bảng 3.1). Bảng 3.1: Bố trí thí nghiệm với hai nhân tố A và B B1 B2 B3 A1 A1B2 A1B2 A1B3 A2 A2B1 A2B2 A2B3 Nhân tố A: phương pháp xử lý - A1: sấy lò (oven) - A2: sấy chân không Nhân tố B: nhiệt độ sấy - B1: mẫu đối chứng (không sấy) - B2: sấy ở 70oC - B3: sấy ở 80oC Thí nghiệm được thực hiện trên hai giống gấc là trái tròn và trái tròn có múi. Tổng số nghiệm thức: 2 x 3 x 2 = 12 nghiệm thức. Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 29 Các thí nghiệm được lặp lại 2 lần. Các chỉ tiêu theo dõi: - Độ ẩm (%) - Màu sắc - Hàm lượng carotenoid ( g/g) - Lipid (g/100g chất khô) 3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của các phương pháp trích đến hiệu suất thu hồi dầu gấc Mục đích: xác định phương pháp trích dầu thích hợp để hiệu suất thu hồi dầu cao nhất. Tiến hành trích dầu bằng hệ thống trích ly lỏng-rắn và bằng phương pháp ép có kết hợp với quá trình ngâm. Dung môi sử dụng là petroleum ether (tosôi = 60 – 90oC). Thí nghiệm bố trí ngẫu nhiên với 1 nhân tố C, có 2 lần lặp lại. Thời gian ngâm dung môi: 1 giờ Nhân tố C: điều kiện trích dầu - C1: bằng hệ thống trích ly - C2: bằng phương pháp ép Tổng số nghiệm thức: 2 x 2 = 4 nghiệm thức Các chỉ tiêu theo dõi: - Hiệu suất trích dầu của các phương pháp trích. - Chỉ số peroxide và chỉ số acid của dầu sau khi trích. 3.2.3 Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý hóa học của nguyên liệu và sản phẩm Các phương pháp phân tích được thể hiện ở bảng 3.2. Bảng 3.2: Các chỉ tiêu chất lượng và phương pháp phân tích Chỉ tiêu Phương pháp phân tích Màu sắc Dùng phương pháp cảm quan hoặc sử dụng máy đo màu colorimeter, biểu thị theo các giá trị L, a, b. L: độ sáng tối của nguyên liệu a: -a màu xanh lá, +a màu đỏ b: -b màu xanh dương, +b màu vàng. Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại học Cần Thơ Bộ môn công nghệ thực phẩm và đồ uống Trang 30 Bảng 3.2: Các chỉ tiêu chất lượng và phương pháp phân tích (tiếp theo) Carotenoid (µg/g) Phương pháp phân tích carotenoid: 2520 1903,0    ptm màuWb Trích ly bằng hỗn hợp dung môi petroleum ether:acetone theo tỷ lệ 3:2. Sau đó đo bằng máy spectrophotometer ở bước sóng 473 nm. Lipid (%) Phương pháp trích ly:   m PPX o 100 P: trọng lượng bình chứa béo (g) Po: trọng lượng bình khô ban đầu (g) m: trọng lượng mẫu (g) Chỉ số acid (mg KOH/g) Hòa tan dầu vào hỗn hợp dung dịch cồn và ether trung tính. Tiến hành chuẩn độ bằng NaOH 0.1N với chất chỉ thị phenolphtalein đến khi dung dịch có màu hồng nhạt. Chỉ số acid được tính theo công thức: b aX a   61.5 a: thể tích NaOH chuẩn độ mẫu (ml) b: trọng lượng mẫu (g) Chỉ số peroxide (g I2/100 g) Xác định bằng hỗn