Luận văn tốt nghiệp Đại học: Trích ly β-Carotene và Lycopene từ bột Gấc bằng CO2 siêu tới hạn

Ờ Ả Ơ L I C M N

ƣớ ế ơ ị Tr

ầ

ứ ứ ề ệ

ắ ề ƣ ạ ậ ế ấ ứ ố ụ ế ỏ t n sâu s c đ n cô Lê Th Kim Ph ng lòng bi c tiên, em xin bày t ệ ữ ạ ậ ƣờ i đã t n tình truy n đ t nh ng kinh nghi m và và th y Hoàng Minh Nam, ng ậ ợ ọ ki n th c nghiên c u khoa h c quý báu cũng nh t o m i đi u ki n thu n l i nh t giúp em có thêm tri th c và hoàn thành t ọ t lu n văn này.

ữ ọ ậ ạ ƣờ ạ ọ ơ i tr

ƣớ ữ ề ạ ẫ c r t nhi u th y cô h

ể ầ

ầ ở ờ ả ơ ơ ặ ế ậ ầ ầ ứ ƣờ ạ ọ ệ ệ ộ ọ Trong nh ng năm tháng h c t p t ƣợ ấ ơ C n Th , em đã đ th c quý báu, em xin g i l tr ố ầ ng Đ i h c C n Th thành ph ế ề ng d n và truy n đ t nh ng ki n ệ i c m n đ n t p th các th y cô khoa Công ngh , t là th y cô b môn Công ngh Hóa h c. ầ ng Đ i h c C n Th , đ c bi

ả ơ ế ệ ộ ị

ọ

ệ ố ầ ệ ệ ỡ ự ề ậ ọ Em xin chân thành c m n đ n các anh ch cán b phòng thí nghi m tr ng ể ồ ạ ọ đi m Công Ngh Hóa h c & D u khí Đ i h c Bách khoa TP H Chí Minh đã ậ ợ ệ t lu n văn này. nhi ạ t tình giúp đ và t o đi u ki n thu n l i giúp em th c hi n t

ƣơ ự ộ ớ ng v ng ch c, là đ ng l c to l n giúp em v ƣợ t

ậ Gia đình luôn là h u ph ọ ậ ọ ữ ộ ố ắ qua m i khó khăn trong h c t p và cu c s ng.

ử ờ ả ơ Xin g i l i c m n đ n t p th l p Công ngh hóa K35 và nh ng ng

ế ậ ấ ể ớ ề ệ ờ ố ƣờ i ọ ậ ạ ƣờ ng i tr

ộ ƣ ỡ ề ự ệ ữ ạ b n đã đ ng viên, giúp đ em r t nhi u trong su t th i gian h c t p t cũng nh khi th c hi n đ tài.

Ụ

M C L C

Ắ Ế CÁC KÍ HI UỆ i VI T T T ......................................................................................

DANH Ụ ii M C HÌNH ...............................................................................................

Ụ Ả DANH v M C B NG ..............................................................................................

MỞ Đ UẦ vi ..............................................................................................................

ƢƠ CH NG 1: IỚ GI THI UỆ 1 ..................................................................................

ặ ấ 1.1 Đ t v n đ ề.............................................................................................1

ố ƣợ 1.2 Đ i t ng nghiên c uứ 2 ...........................................................................

ụ 1.3 M c đích nghiên c uứ 2 ..............................................................................

ộ 1.4 N i dung nghiên c uứ 2 ..............................................................................

ƣơ 1.5 Ph ng pháp nghiên c uứ 2 .......................................................................

ƢƠ CH NG 2: T NGỔ 3 QUAN .................................................................................

2.1 S ơ l cƣợ về g cấ ......................................................................................3

ặ 2.1.1 Đ c đi m ể sinh thái..........................................................................3

2.1.2 Thành ph nầ hóa h cọ 5 ........................................................................

β 2.1.3 carotene ........................................................................................6

2.1.4 Lycopene..........................................................................................9

ƣơ 2.2 Ph ứ ng pháp nghiên c u trích 11 ......................................................... ly

ƣơ 1.2.1 Ph ng pháp trích ly b ngằ Soxhlet...............................................11

ƣơ 1.2.2 Ph ng pháp ngâm d mầ ...............................................................12

ƣơ 1.2.3 Ph ằ ng pháp trích ly b ng dung môi siêu iớ t h nạ 13 .......................

ƢƠ Ệ ƢƠ CH NG 3: NGUYÊN LI U VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C UỨ 29 .............

3.1 Nguyên li u ệ và hóa ch tấ 29 ......................................................................

3.1.1 Nguyên li uệ 29 ...................................................................................

3.1.2 Hóa ch tấ 31 .........................................................................................

3.2 Thi t bế ị thí nghi mệ 32 ..............................................................................

ế ị ớ ạ 3.2.1 Thi t b trích ly siêu t 32 i h n ..........................................................

ế ị 3.2.2 Thi t b cô quay chân 34 không ..........................................................

ế ị ắ ệ ỏ 3.2.3 Thi t b phân tích s c ký l ng hi u năng cao 35 (HPLC) .................

ƣơ 3.3 Ph ng pháp nghiên c uứ 38 .....................................................................

3.3.1 S ơ đồ nghiên c uứ 38 ..........................................................................

β 3.3.2 Quy trình trích ly carotene ..........................................................39

ƣơ 3.4 Ph ng pháp 42 tính toán .........................................................................

3.4.1 Xây d ngự ngƣờ d chu nẩ 42 ................................................................

ề ệ 3.4.2 Đi u ki n phân 43 tích HPLC ............................................................

ế ả 3.4.1 Tính toán k t qu phân 44 tích HPLC ................................................

ộ ẩ ị ủ 3.4.2 Xác đ nh đ m c a nguyên li uệ 45 ..................................................

ƢƠ Ả Ế CH NG 4: K T QU VÀ BÀN LU NẬ 46 .........................................................

4.1 Đ mộ ẩ nguyên li uệ 46 ..............................................................................

4.2 Trích ly (cid:0) carotene lycopene từ và màng g c:ấ 46 .....................................

4.2.1 Đánh giá ngu nồ nguyên li u:ệ 46 ........................................................

ƣơ 4.2.2 So sánh các ph ng pháp trích ly (cid:0) carotene 57 và lycopene ............

ƢƠ Ậ Ế Ế CH NG 5: K T LU N VÀ KI N NGH Ị 65 .......................................................

ậ ế 65 5.1 K t lu n ...............................................................................................

5.2 M t sộ ố ế ki n ngh ị 66 ..................................................................................

TÀI LI UỆ THAM KH OẢ 67 .....................................................................................

Ắ

Ế

Ệ CÁC KÍ HI U VI T T T

ệ ắ ỏ HPLC: High Performance Liquid Chromatopraphy (s c kí l ng hi u năng

ằ ớ ạ cao) SFE: Supercritical Fluid Extraction (trích ly b ng dung môi siêu t i h n)

ệ ộ ớ : Nhi t đ siêu t i T C

ấ : Áp su t siêu t ớ i h n Pạ C

Ụ DANH M C HÌNH

ộ ố Hình 2.1: M t s hình nh ả về g cấ ...........................................................................3

Hình 2.2: G cấ tẻ.......................................................................................................4

Hình 2.3: G cấ n pế ....................................................................................................4

ấ Hình 2.4 C u trúc phân t β ử c aủ carotene ................................................................6

β ồ ể Hình 2.5: S ơ đ chuy n hóa carotene thành vitamin A........................................8

ấ Hình 2.6: C u trúc phân t ử c aủ lycopene.................................................................9

ƣợ Hình 2.7: Hàm l ng lycopene có trong m t ạ ộ s ố lo i trái cây và rau quả..............10

ả ệ ố Hình 2.8: Mô t h th ng trích ly Soxhlet..............................................................11

ả ạ ồ ộ Hình 2.9: Gi n đ pha tr ng thái siêu t ớ ạ ủ m t ch t i h n c a ấ .................................14

ả ồ Hình 2.10: Gi n đ pha c aủ CO ............................................................................16 2

ỷ ọ ớ ạ ụ ộ Hình 2.11: T tr ng CO siêu t i h n ph thu c vào nhi ệ ộ và áp su t.ấ ...........17 t đ

η ổ ộ ự ớ ủ ớ ạ Hình 2.12: S thay đ i đ nh t c a CO siêu t i h n vào nhi ệ ộ và áp su tấ . 18 t đ

Ả ƣở ệ ộ ấ ớ ộ ớ ạ Hình 2.13: nh h ủ ng c a nhi t đ và áp su t t ớ ủ i đ nh t c a CO siêu t i h n

ệ ố ế và h s khu ch tán c a ấ ủ ch t tan ...........................................................................19

β Ả ƣở ệ ộ ế ệ ấ ồ Hình 2.14: nh h ủ ng c a nhi t đ đ n hi u su t thu h i carotene t ừ ế ph

ử ụ ẩ ph m cà chua s d ng CO siêu t ớ ạ ................................................................21 i h n

ƣớ ạ ế ƣở ủ ờ c h t đ n quá trình trích ly β ng c a th i gian và kích th

Hình 2.15: nh h carotene t Ả càừ r tố .....................................................................................................21

ộ ủ ế ự ụ ả ƣở Hình 2.16: S ph thu c c a k t qu thu cao hoa b ờ i vào th i gian trích ly.....22

β Ả ƣở ủ ế ấ ờ Hình 2.17: nh h ệ ng c a th i gian đ n hi u su t trích ly carotene từ g c.ấ ....23

ử ụ ả (cid:0) carotene (1) và lycopene (2) s d ng các

Hình 2.18: Kh o sát quá trình trích ly dung môi khác nhau................................................................................................24

Hình 2.19: nhẢ h ngƣở c aủ l ngƣợ CO

ấ ệ ộ ở áp su t khác nhau, nhi t đ 40 sử d ngụ đ nế hi uệ su tấ thu h iồ (cid:0) carotene oC (A) và 50 oC (B)...........................................24

Hình 3.1: Quy trình s ơ ch b t ế ộ màng g cấ ..............................................................30

ế ị ớ ạ Hình 3.2: Thi t b trích ly siêu t i h n Thar SFE 100............................................32

ử ụ ồ ế ị Hình 3.3: S ơ đ quy trình trích ly s d ng thi t b Thar – SFE.............................33

ế ị Hình 3.4: Thi t b cô quay chân không...................................................................34

ế ị Hình 3.5 Thi t b phân tích HPLC..........................................................................35

ồ ệ ố Hình 3.6: S ơ đ h th ng phân tích s c ỏ ắ ký l ng hi u ệ năng cao............................36

ộ Hình 3.7: C t dùng cho HPLC................................................................................37

β ứ ồ Hình 3.8: S ơ đ nghiên c u quá trình trích ly carotene từ g c.ấ ..........................38

ồ Hình 3.9: S ơ đ quy trình trích ly (cid:0) carotene từ g cấ ..............................................39

ƣờ Hình 3.10: Đ ng chu n β ẩ c aủ carotene ...............................................................42

ƣờ Hình 3.11: Đ ng chu n ẩ c aủ lycopene..................................................................43

ễ ƣợ ồ ị ể Hình 4.1: Đ th bi u di n hàm l ng (cid:0) carotene trích đ c tƣợ ừ..........................47

ủ ế ả ừ ẫ Hình 4.2: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE t m u nguyên li uệ 1........48

ủ ế ả ừ ẫ Hình 4.3: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE t m u nguyên li uệ 2........48

ả ế ừ ẫ ủ ệ m u nguyên li u

Hình 4.4: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE + ethanol t 1 .............................................................................................................................. 49

ả ế ừ ẫ ủ ệ m u nguyên li u

Hình 4.5: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE + ethanol t 2 .............................................................................................................................. 49

ủ ế ầ ả ừ ẫ Hình 4.6: K t qu phân tích HPLC c a trích ly ngâm d m t m u nguyên li u ệ 1...

ủ ế ầ ả ừ ẫ 50 Hình 4.7: K t qu phân tích HPLC c a trích ly ngâm d m t ệ m u nguyên li u

ủ ế ả ừ ẫ 2... 50 Hình 4.8: K t qu phân tích HPLC c a trích ly Soxhlet t ệ m u nguyên li u

1 51

ủ ế ả ừ ẫ Hình 4.9: K t qu phân tích HPLC c a trích ly Soxhlet t m u nguyên li uệ 2. . .51

ễ ƣợ ồ ị ể Hình 4.10: Đ th bi u di n hàm l ng lycopene trích đ cƣợ từ...........................52

ủ ế ả ừ ẫ Hình 4.11: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE t m u nguyên li uệ 1.......53

ủ ế ả ừ ẫ Hình 4.12: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE t m u nguyên li uệ 2.......53

ừ ẫ ủ ế ả m u nguyên

Hình 4.13: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE + ethanol t li u 1ệ ......................................................................................................................54

ừ ẫ ủ ế ả m u nguyên

Hình 4.14: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE + ethanol t li u 2ệ ......................................................................................................................54

ủ ế ả ừ ẫ Hình 4.15: K t qu phân tích HPLC c a trích ly Soxhlet t m u nguyên li uệ 1. .55

ủ ế ả ừ ẫ Hình 4.16: K t qu phân tích HPLC c a trích ly Soxhlet t m u nguyên li uệ 2...55

ả Hình 4.17: K tế qu phân tích ủ HPLC c a trích ly ngâm d mầ từ m uẫ nguyên li uệ 1 .

ả 56 Hình 4.18: K tế qu phân tích ủ HPLC c a trích ly ngâm d mầ từ m uẫ nguyên

β ồ ị ể ễ ƣợ li uệ 2 . 56 Hình 4.19: Đ th bi u di n hàm l ng carotene trích ly đ cƣợ .......58

ễ ƣợ ồ ị ể Hình 4.20: Đ th bi u di n hàm l ng lycopene trích ly đ cƣợ ...........................59

ồ ị ể ễ ệ ấ Hình 4.21: Đ th bi u di n hi u su t trích ly (cid:0) carotene và lycopene..................61

β Hình 4.22: Đồ thị bi uể di nễ độ ch nọ l cọ c aủ các ph ngƣơ pháp trích ly carotene

ộ ọ ọ ủ ồ ị ể ễ ƣơ . 62 Hình 4.23: Đ th bi u di n đ ch n l c c a các ph ng pháp trích ly

lycopene..................................................................................................................63

Ả

Ụ DANH M C B NG

β B ngả 2.1: Hàm l ngƣợ carotene trong 100g th cự ph mẩ ăn đ cƣợ .........................7

ả ấ ớ ạ ủ B ng 2.2: Nhi ệ ộ và áp su t t t đ i h n c a m t ộ số ch tấ .......................................15

ộ ố ặ ả B ng 2. 3: M t s đ c đi m ể c a COủ ...................................................................17 2

β Ả ả ƣở ừ ế ấ ế ệ ẩ ấ ồ B ng 2.4: nh h ng c a áp su t đ n hi u su t thu h i carotene t

cà chua dùng CO ủ ph ph m ớ ạ ................................................................................20 i h n siêu t

ả ẩ ầ B ng 2.5: ế So sánh thành ph n các ch ph m trích ly hoa Huplon b ng ằ CO siêu

ằ ề t ớ ạ và b ng các i h n k ỹ thu tậ truy n th ng ố ............................................................27

ả ƣợ ổ B ng 2.6: Hàm l β ng t ng carotene và lycopene có trong b tộ g cấ ...................30

ả ạ B ng 3.1: Các lo i hóa ch t đ ấ ƣợ sử d ngụ ...........................................................31 c

ế ả ƣờ ả B ng 3.2: Kho ng tuy n tính đ ng chu n β ẩ c aủ carotene .................................42

ế ả ƣờ ả B ng 3.3: Kho ng tuy n tính đ ng chu n ẩ c aủ lycopene...................................43

ả ả ị ế B ng 4.1: K t qu xác đ nh độ mẩ ........................................................................46

B ngả 4.2: Hàm l ngƣợ (cid:0) carotene trích đ cƣợ từ 2 ngu nồ nguyên li uệ khác nhau 46

B ngả 4.3: Hàm l ngƣợ lycopene trích đ cƣợ từ 2 ngu nồ nguyên li uệ khác nhau...52

β ả ƣợ ƣơ B ng 4.4: Hàm l ng carotene và lycopene thu đ ƣợ ừ c t các ph ng pháp trích

ly .............................................................................................................................. 58

β ệ ả ằ ấ B ng 4.5: Hi u su t trích ly carotene và lycopene b ng các ph ngƣơ pháp.......60

ộ ọ ọ ủ ả ƣơ B ng 4.6: Đ ch n l c c a các ph ng pháp trích ly...........................................62

M Đ UỞ Ầ

ộ ố ộ ẩ ử ụ ủ G c là m t th c ph m thu c đ c đáo c a Vi

ế ấ ẩ ệ ị ệ ề ế ầ

ứ

β ứ

ự ủ ấ ẽ ự ồ ƣ ấ ạ ạ ệ ữ ấ ƣờ ấ ị ợ ọ ỏ ấ t Nam. S d ng g c và các ở ẻ tr em ch ph m c a g c s góp ph n phòng và đi u tr b nh thi u vitamin A ề ừ ấ ẩ và t o ngu n th c ph m có ch a các ch t kháng oxy hóa giúp ngăn ng a nhi u ƣợ lo i b nh ung th . Trong g c có ch a hàm l ng carotene và lycopene r t cao, ấ ố ố ớ ứ là nh ng h p ch t có giá tr sinh h c cao và r t t t đ i v i s c kh e con ng i.

ệ ề ƣơ Hi n nay có nhi u ph ng pháp trích ly

ầ (cid:0) carotene và lycopene t ớ ạ

ƣơ ệ ả ừ ấ g c nh ứ ƣở ả ng pháp trên, đánh giá các nh h

trích ly Soxhlet, ngâm d m dung môi và trích ly siêu t ủ so sánh hi u qu trích ly c a các ph β ằ ớ ạ ả quá trình trích ly carotene và lycopene b ng CO ƣ i h n. Nghiên c u này đã ế ng đ n i h n. Kh o sát so sánh siêu t

ặ ệ ƣơ ng pháp trích ly carotene và lycopene nh ng đ c bi

ƣơ ằ ng pháp trích ly siêu t

ồ

ệ ệ ừ ng li u t ỹ ấ c ch t và h ạ ƣơ ớ ƣợ ề

ế ẩ ả ộ

ứ ấ

ng hóa ch t có h i cho s c kh e con ng ỹ ể ạ ƣ ƣợ i d l ọ ạ ế ẩ ả ấ β ề ƣ t chú ý nhi u ấ ƣ ớ ạ i h n. Do công ngh trích ly b ng l u ch t siêu ƣợ ng n thiên nhiên là ậ ể ố c phát tri n c nh tranh v i các k thu t truy n th ng do ễ t cao, gi m ô nhi m môi t tr i, t o các s n ph m có đ tinh khi ƣờ i, đây ẩ c, m ph m và

ự ẩ ữ gi a các ph ớ i ph t ớ ạ i h n dùng trong trích ly các d t ộ ỹ ậ m t k thu t đang đ ế ƣợ ƣ ộ ạ ả u th v ỏ ƣờ ng và không đ l tr ƣợ ữ là nh ng tiêu chí quan tr ng trong s n xu t các ch ph m hóa d th c ph m.

ệ ƣơ ử ụ ầ

ằ ớ ạ ả ủ Hi u qu c a các ph dung môi và trích ly b ng CO ng pháp ngâm d m, Soxhlet, s d ng nhexane làm ỗ ợ ƣợ c siêu t i h n có và không có dung môi h tr đ

ấ ế ỗ ợ

ể ả ạ ng pháp còn l

ƣơ ế ầ ằ ấ ồ ơ ề ƣ ớ ạ i h n có dung môi h tr có nhi u u ứ ờ i. Đ ng th i, nghiên c u này còn kh o sát các ạ ng pháp s ch ban đ u nh m đ t

ƣơ ệ β ệ ấ ấ ồ ả so sánh. K t qu cho th y, trích ly siêu t ồ ơ di m h n các ph ngu n nguyên li u g c khác nhau và ph hi u su t thu h i carotene và lycopene là cao nh t.

ừ ữ ế ả T nh ng k t qu này, có th th c hi n các nghiên c u sâu h n v ph

β ệ ừ ấ ơ ớ ạ ể ự pháp trích ly carotene và lycopene t ứ siêu t ề ƣơ ng ể ể i h n đ có th ằ g c b ng CO

ệ ể ấ ả ổ chuy n đ i quy mô lên s n xu t công nghi p.

ƢƠ

Ớ

Ệ

CH

NG 1: GI

I THI U

ặ ấ 1.1 Đ t v n đề

ƣớ

ừ ố ế ử ụ ở i đã bi ỏ ng s c kh e, nh t là

c con ng ƣờ ƣợ ử ụ

ạ ậ

ạ ấ

ừ ề ƣớ ề ớ ợ

ệ

ả ế tr

i. Và đã có nhi u công trình nghiên c u t ị ụ ể ấ

ộ ấ t Nam. Trong đó, g c là m t loài cây đ

ủ ấ ấ ƣờ ƣ ọ ừ ề ở ƣớ n

ấ ồ ả ƣợ ngu n th o d c Vi ị c ta. Giá tr dinh d ẩ ổ ậ ng c a g c r t cao nh ng ng ủ ế ƣợ ự ấ ề ớ ả ƣợ ƣờ t s d ng th o d c trong các T hàng ngàn năm tr ấ ộ Ấ ố ứ ữ ệ ơ Trung Qu c và n Đ . đ n thu c ch a b nh và tăng c ữ ệ ố ệ ƣơ ộ ạ ề c s d ng r ng rãi làm h ng li u và thu c ch a b nh Đã có nhi u lo i cây đ ạ ỹ ệ ằ ỏ ạ ƣơ ƣ ạ ng, d a c n,... Ngày nay, b ng các k thu t hi n đ i, nh b c hà, c x h ả ƣợ ữ ị ƣợ ƣờ c. Nh ng năm c nhi u ho t ch t có trong các th o d i ta đã xác đ nh đ ng ƣ ấ ự ế ớ ầ nhiên, u tiên ng quay v v i các h p ch t t i đang có xu h g n đây, th gi ỏ ệ ứ ấ ự ử ụ ạ nhiên trong vi c chăm sóc và b o v s c kh e con s d ng các ho t ch t t ự ứ ừ ƣớ ƣờ ệ ề ng c đ n nay th c hi n các ạ ầ ả ệ nhi m v phân tách, xác đ nh c u trúc và tri n khai s n xu t tinh d u và ho t ệ ấ ƣợ c ch t sinh h c t ƣỡ ẫ ồ i ta v n tr ng nhi u ủ ế ƣ ƣợ dùng ch y u trong th c ph m ch a đ c khai thác h t tìm năng c a nó. Trong β ứ ấ g c có ch a nhi u ch t mà n i b t là carotene, lycopene v i hàm l ng cao.

ƣ ƣợ c chuy n hóa thành vitamin A trong c

ậ ể β ọ ề ố

ị ƣờ

β ệ

ƣ ƣ

ề ứ ộ ố ệ ấ ả ố

ọ ấ ệ

ế

uƣớ lành cũng nhƣ ác tính, đ ệ ế ề ạ

ƣợ ẩ c ph m và

β ơ ể ầ

ả ồ ừ ự ẩ

ẩ

ấ ự ấ ể ứ ẩ h p ợ ch t t

ƣ ấ

ơ ể ế t carotene đ Nh chúng ta đã bi A. Vì v y, s có m t c a β ặ ủ ự ƣợ vitamin th nên chúng còn đ c g i là ti n t ị ự ƣờ ắ ệ mù m t, giúp tăng c ơ ể ng th l c. Nó carotene trong c th giúp phòng tránh b nh ạ và ƣở ố ố ớ ự ụ ễ ệ t đ i v i s tăng tr còn tăng c ng, tái t o ng h mi n d ch, có tác d ng t về ụ ừ ể ủ ơ ể phát ti n c a c th . Ngoài ra, carotene còn có tác d ng ngăn ng a các b nh ƣ ạ ƣ ổ tim m ch ạ và m t s b nh ung th nh ung th ph i, ung th d dày,… Bên ạ ấ ộ c nh đó, trong g c còn ch a nhi u lycopene m t ch t có kh năng ch ng oxi hóa ả ƣ ấ ế ế ứ ạ bào ung th r t hi u qu . m nh nh t trong h carotenoid nên c ch t cƣợ dùng ạ b ứ ụ Lycopene có tác d ng c ch các lo i trong ch aữ trị các lo iạ ung thƣ tuy nế vú, d dày, tuy n ti n li ệ và hi n nay đang t m ỹ ph m. Tuy nhiên, c th con ƣợ ử ụ ẩ ộ đ c s d ng r ng rãi trong d ả ƣờ và lycopene nên c n ph i i chúng ta không có kh năng sinh ra carotene ng các ngu n th c ph m hàng ngày. Cho nên vi c trích ly β ệ ụ ấ h p th chúng t ộ ố ả ụ ệ ƣợ c carotene và lycopene đ ng d ng vào m t s s n ph m trong công nghi p d ế ệ ƣợ ữ ộ ấ ầ ệ ự t. M t trong nh ng công ngh đ và công ngh th c ph m là r t c n thi c dùng ứ ể và ngứ ƣợ ƣ ể c u tiên nghiên c u, phát tri n nhiên đ đ tách l y các ớ ạ V iớ nh ngữ uƣ ằ ệ ệ ụ i h n. d ng hi n nay đó là công ngh trích ly b ng l u ch t siêu t ngƣơ pháp truy nề th ngố nhƣ s nả ph m ẩ có độ tinh thế v tƣợ tr iộ so v iớ các ph

khi tế cao, gi mả ô nhi mễ môi tr

ứ ỏ ƣờ ấ cho s c kh e con ng ngƣờ và không để l ƣ i. Trong các l u ch t siêu t iạ dƣ l ớ ạ i h n thì CO ngƣợ hóa ch tấ có h iạ ƣợ ử ụ c s d ng đ

2 ấ ễ ế

ơ ả ở ổ ế ặ ộ ph bi n h n c b i ngoài đ c tính chung CO ẻ ề còn là m t ch t d ki m, r ti n,

ấ ụ ể ố ớ ƣ ự ữ ầ ợ

ữ không duy trì s cháy. Nh ng đ i v i nh ng h p ch t c th thì c n có nh ng đi uề

ụ ể ứ ệ

β ệ ệ ấ ợ

ệ u cho vi c trích ly các h p ch t có trong g c mà đ c bi ặ ấ ả ụ ệ ệ ệ ặ t hi u qu khi áp d ng cho các đ i t ệ ố ữ i t là carotene và ố ƣợ ng

ệ ề ầ ầ ki n trích ly c th . Do đó, chúng ta c n nghiên c u tìm ra nh ng đi u ki n t ƣ lycopene. Công ngh này còn đ c bi tinh d u quý và kém b n nhi t.

1.2 Đ iố t

ngƣợ nghiên c uứ

ố ƣợ ồ Các đ i t ứ ủ ề ng nghiên c u c a đ tài bao g m:

ậ ệ ứ Nghiên c u trên v t li u là qu ả g c.ấ

ế ị Thi t b trích ly siêu t ớ ạ TharSFE. i h n

Quá trình trích ly CO siêu t iớ h n.ạ

ụ

1.3 M c đích nghiên

c uứ

ứ ụ ề ằ Đ tài nghiên c u nh m m c đích:

ừ ƣơ và lycopene t ấ ằ màng g c b ng ph ng pháp trích ly

βấ Tách l y carotene ớ ớ ạ i h n v i dung môi là siêu t CO .

β ƣơ So sánh các ph ng pháp trích ly carotene và lycopene từ g c.ấ

β ố ƣ T i u hóa quá trình trích ly carotene và lycopene.

ộ

1.4 N i dung nghiên

ồ Đánh giá hàm l

c uứ ngƣợ (cid:0) carotene và lycopene thu h i t ồ ừ

các ngu n khác nhau.

Kh oả sát các ph ngƣơ pháp trích ly (cid:0) carotene và lycopene từ g c.ấ

1.5 Ph

ngƣơ pháp nghiên c uứ

ƣơ ứ ề ồ Các ph ng pháp nghiên c u đ tài bao g m:

ể ề ấ Tìm hi u lí thuy t ế v ề quá trình trích ly siêu t ữ ớ ạ và nh ng v n đ có i h n

ế liên quan đ n trích ly.

ệ ố ể ế ị Tìm hi u h th ng thi t b trích ly siêu t ớ ạ TharSFE. i h n

ự ệ ế ị ớ ạ ế Th c hi n các thí nghi m trên thi t b trích ly siêu t i h n. Ti n hành trích

β ệ ừ ộ ly carotene và lycopene t b t màng g c.ấ

β ự ệ

ầ ằ ƣơ ả ệ Th c nghi m so sánh hi u qu trích ly carotene ng pháp trích ly khác nhau: ngâm d m, Soxhlet, trích ly b ng CO ủ và lycopene c a các ở ạ tr ng ph

ớ ạ thái siêu t i h n.

ƢƠ

Ổ

CH

NG 2: T NG QUAN

ơ ƣợ ề

c v

2.1 S l g cấ

ặ ể 2.1.1 Đ c đi m sinh thái [37]

ộ ố ả ề ấ Hình 2.1: M t s hình nh v g c

ấ ạ

ệ ọ ầ

ệ ớ ở

ƣ ị ủ ả Momordica cochinchinensis, là lo i cây b n đ a c a Cucurbitaceae). G cấ ọ t đ i. Ngoài tên g i là Thái

ế ở ở ọ G c có tên khoa h c là ƣớ Momordica) đ ng h B u bí ( ộ ắ Vi t Nam, thu c chi M p ( ố ồ ệ ớ ƣợ ề c tr ng t đ i đ là cây nhi nhi u qu c gia vùng nhi ề ọ ớ ƣợ ệ ấ ạ t Nam, nó đ i Vi g c t ộ ộ ở Ấ Lan), bhat kerala ( n Đ ), m c mi ở c g i v i nhi u tên khác nhau nh fak kao ( ố t ( Trung Qu c) và mak kao ( Lào).

ố ộ ạ ấ ệ

ệ G c là m t lo i cây đ n tính khác g c, có cây đ c ế

ẵ ế ự và cây cái riêng bi ế t di n g c. ế

ọ ạ ể ừ

ộ ố ạ ồ ự

ạ ỏ

ƣờ ị ấ ạ ấ ẫ

ừ ổ mùa hè sang mùa thu,

ớ ạ ể ấ ạ ộ

ỏ

ụ ồ ả ộ ừ ữ ạ ồ ỳ ữ i đâm ch i n y l c. Chu k gieo tr ng t

ơ t. Cây ố Lá g c m c so ọ ấ ể ỏ ấ g c leo kh e, thân có th dài đ n 15m, thân dây có ti ằ ớ ử và xòe le, chia thùy khía sâu t i n a phi n lá, nh n, xanh bi c, to b ng bàn tay ả ị 8 – 18cm. Bên c nh cu ng lá có m c các tay leo, tăng kh ki u chân v t, dài t ọ ặ và hoa đ c. Hoa m c năng bám vào c c ho c cây. Hoa có hai lo i g m có hoa cái ả ấ ở nách lá, màu vàng nh t, đài hoa có màu xanh. Qu g c hình tròn, màu lá cây, khi ậ ả ừ ỏ ấ ể 15 – 20cm. V g c có gai r m, ng kính qu t chín chuy n sang màu đ cam, đ ỏ ả ƣờ ỗ ng có sáu múi. Th t g c màu đ cam, h t g c màu nâu th m, hình m i qu th ỗ đ n ế mùa đông m i chín. M i ấ ẹ d p, có khía. G c tr hoa t v ề mùa ƣợ ấ ỉ năm cây g c ch thu ho ch đ c m t mùa. Cây g c phát tri n m nh ế ả ƣ ế m a, đ n mùa đông sau khi qu chín h t, lá r ng, nh ng dây nh cũng khô héo ế ế h t, đ n gi a mùa đông năm sau l chín cƣợ thu ho chạ ế tháng đ n m t ộ năm v iớ tu iổ thọ 15 – 20 năm. Ở Vi tệ Nam, g cấ đ

ể ả ấ ả ạ

ở ề ộ Cây g cấ có s cứ ch ngố ch uị t ệ đi u ki n môi tr ng.

từ tháng m iƣờ đ nế tháng hai. Sau khi thu ho ch, g c có th b o qu n lên đ n ế t,ố ch aƣ xu tấ m t tháng hi nệ sâu b nh,ệ ƣờ ít bị chim chu tộ

ấ

ọ ọ ở ấ ƣớ ụ ề ạ ấ ờ c đây, g c là lo i cây hoang d i m c

ạ ề ồ ừ phá, ngoài ra thân và lá g c có mùi hôi nên bò cũng không ăn. G c m c bò trên các giàn, b rào, b i tre. Tr nhi u vùng ƣợ ƣớ n ọ ọ c nhân dân ta ch n l c đem v tr ng t c ta, đ lâu.

ấ ƣợ ạ G c đ c chia thành 2 lo i:

ấ ế ạ ỏ

ỏ + G c n p: trái to, có nhi u h t, v trái có màu xanh gai to, ít gai, khi chín ƣơ ể i,

ề ổ ấ ẹ chuy n sang màu đ cam r t đ p. B trái ra bên trong trái có màu vàng t ỏ ƣơ ấ ậ ọ ạ màng bao b c h t có màu đ t i r t đ m.

ấ ẻ ƣơ ạ ặ ỏ ọ ỏ : trái nh ho c trung bình v dày t

ố ọ ạ ặ

ng đ i ít h t, gai nh n, trái + G c t ồ ạ ổ chín b ra bên trong trái có màu vàng nh t và màng bao b c h t ho c màu h ng không đ ƣ ấ ế i nh g c n p. ƣợ ỏ ƣơ c đ t

Hình 2.3: G cấ n pế Hình 2.2: G cấ tẻ

ệ ủ ế

ể ộ ộ c a chu ng trong nh ng vi c nh

ƣớ ỏ i ta dùng màng h t

ộ

ầ ủ ề ấ

ấ ƣợ ƣ i h i. Ng ớ g o n p ạ ị ạ ấ ứ

ễ ƣợ ọ ộ ấ ƣ ố ầ ữ

ử ắ ƣ ấ ố

ế ƣơ ụ ố

ớ ầ ƣ ắ ƣờ ạ ạ ị ấ ƣợ ử ụ c s d ng ch y u đ nhu m màu các lo i xôi, t Nam, th t g c đ T i Vi ƣ ệ ữ ỏ ắ xôi g cấ . Vì s c đ nên xôi g c đ ọ g i là ạ ủ ƣờ ạ và h t c a ị ễ ế t đình đám trong các d p l t hay c ế sau đó đem th i thành xôi, giúp ổ ể ộ ẫ ƣợ ớ u đ tr n l n v i nó đánh v i m t ít r ƣ ạ ổ ƣơ cho món xôi có màu đ ỏ và thay đ i h ng v . Nhi u ph n c a cây g c nh h t, ệ ể ữ ầ c dùng làm thu c đông y. H t g c dùng đ ch a các ch ng b nh tinh d u, r đ ễ ấ ƣ ụ nh m n nh t đ c, viêm da th n kinh, trĩ,... R g c ch a tê th p s ng chân và lá ấ ầ ấ g c dùng v i t m g i đ p ngoài da làm thu c tiêu s ng t y. Ngoài ra, d u g c có ữ tác d ng nh thu c có vitamin A, dùng bôi lên các v t th ng ngoài da, ch a ệ b nh khô m t, quáng gà, tăng c ị l c.ự ng th

ầ 2.1.2 Thành ph n hóa h cọ

ộ ầ ầ ƣợ ầ c chi t

β ế ấ ứ ề ế ạ D u g c là m t lo i tinh d u đ t có ch a carotene, lycopene, vitamin E

ấ ấ ầ ế ừ qu g c. D u g c tinh ả ấ t tách ậ ấ ấ và r t nhi u ch t béo th c v t t cho

ấ ự khi linoleic 14,7%; stearic 7,69%; palmatic 33,38%;... và các vi ch t r t c n thi ơ ể con ng c th i.ƣờ

β ầ ố ớ

ầ β ụ ạ ớ ố

ấ ớ ầ carotene: cao g p 1,8 l n so v i d u gan cá thu, 10 l n so v i cà r t, g p ồ ầ ầ g n 20 l n so v i đu đ chín, carotene có tác d ng ch ng lão hóa m nh, đ ng ờ ổ th i b sung Vitamin ấ ủ A.

ầ ấ ớ Lycopene: cao g p 70 l n so v i cà chua, đ n

ả ọ ố

ứ ể ế ế m c ứ có th k t tinh thành tinh th . ể Là ch t thu c h Carotenoid có kh năng ch ng lão hóa, ngăn ng a ừ ấ ồ ch ng nh i máu c ộ ơ tim.

α d ng tocopherol: đây chính là vitamin E thiên nhiên nên có

Vitamin E ạ ụ ở ạ ỗ ợ ự tác d ng m nh h tr s phát tri n c a ể ủ c ơ quan sinh s n ả và làm đ pẹ da.

ữ ề ọ

ệ ạ ạ ạ Acid Linoleic (omega 6): Còn g i là vitamin F giúp b n v ng thành m ch v ề tim m ch, giúp h cholesterol ừ máu, ngăn ng a các b nh máu.

ệ ầ ể ạ ợ Acid Oleic (Omega 9): giúp phát tri n h th n kinh và các lo i s i có

ẻ ơ ẻ ẹ Myelin. ệ ố t t ặ Đ c bi ỏ t cho bà m mang thai và cho con bú, tr s sinh và tr nh .

ầ ấ ố ƣợ ƣ ẽ ắ Ngoài ra, d u g c còn có các nguyên t vi l ng nh : coban, s t, k m,

ủ ầ ộ ố ụ ấ selen,... M t s công d ng c a d u g c:

ữ ể ắ ắ Phòng và ch a khô m t, thoái hóa hoàng đi m, giúp m t sáng và kh e nhỏ ờ

β ụ vào tác d ng c a ủ carotene.

ứ ụ ả

ƣơ ẻ ệ ả ƣỡ h ng ồ hào, t

ữ ạ ng da, b o v da, giúp da luôn ố ạ ừ ƣờ ổ ầ Ch a s m da, nám da, m n tr ng cá, da khô, da n i s n, tróc v y. Có tác i tr và m n màng. Tăng ƣ môi tr ị ng cho da nh i các tác nhân gây h i t

ụ d ng d ề ứ s c đ kháng cho da, ch ng l nóng, khói b i, ôụ n ng ắ ạ ễ nhi m,...

β ệ ƣợ ấ ầ ỏ

ƣờ ự ậ ạ ọ ng cháy và lycopen là các ch t carotenoids, ả ng xuyên các s n

ấ ố ệ ặ t mátxa d u g c phòng ch ng lão hóa da, ngăn hi n t Đ c bi ạ ữ n ng ắ làn da kh e m nh. carotene và gìn gi ạ ố ấ lo i ch t ch ng oxy hóa th c v t có tác d ng d n s ch th ẩ ph m oxy hóa ụ làm lão hóa da, gây ung thƣ da, gây các b nhệ viêm nhi m.ễ

ữ ụ Phòng và ch a r ng tóc, làm tóc m m ề m i.ạ

ứ ế ế và phá h y AND trong các t

Ngăn ng a ch ng viêm ắ ế ƣơ ớ ủ ớ mô m i, làm v t th bào da khi ti p xúc ế ữ ng mau lành, ch a các v t

ừ ánh n ng. Kích thích sinh ra l p n t...ứ ế ỏ b ng, v t loét,

ứ ỹ ƣợ ƣờ ứ M t s nghiên c u c a các nhà nghiên c u ng i M đ

β ợ ộ ố ấ ủ ấ ủ

ệ nghiên c uứ g nầ đây cũng cho th yấ r ngằ hàm h ế ti nề li t. Các

ố ầ c công b g n ấ ầ đây cho th y các h p ch t c a carotene, lycopen, vitamin E... có trong d u g c có tác d ngụ làm vô hi uệ hóa 75% các ch tấ gây ung thƣ nói chung nhƣ ung th vú,ƣ ngƣợ ƣ ung th tuy n protein trong g cấ có tác d ngụ ngăn ng aừ tế bào ung th .ƣ

ể ả ế ầ ấ ị Đ b o qu n d u g c ta c n tránh b ánh sáng chi u vào, không nên đ ể ở

ệ ộ ơ n i có nhi ả t đ quá ầ cao.

β 2.1.3 carotene [811]

β ử ủ ấ Hình 2. 4 C u trúc phân t c a carotene

β ộ ự

ọ carotene thu c h carotenoids t n t ấ ƣợ ấ ạ ừ tám đ n v isoprene, trong phân t ử ƣờ th

nhiên t o ra màu vàng, da cam, đ

ạ ấ

t ấ ạ ƣợ ế ợ

c nh ng k t qu không ch ƣ ả ộ ố ả ủ ẩ ộ nhiên. Carotenoids là m t ng có ỏ ấ i ngày nay r t quan tân ỉ về ố ậ mà còn đ a ra m t s s n ph m thu c

ứ ƣở nh h ng c a chúng lên c th sinh v t ự ẩ ồ ạ i trong t ị ơ ợ ọ c c u t o t h các h p ch t đ ạ ắ ố ự ử Cacbon. Carotenoids là s c t 40 nguyên t ƣờ ả ề trong r t nhi u lo i hoa qu trong đó có g c. Con ng ữ ấ nghiên c u các h p ch t carotenoids và đã đ t đ ả ơ ể ổ và th c ph m b sung hàng ngày.

ủ ề t carotene là ti n ố c a vitamin A tìm th y trong th c v t. Trong c th

ấ β ẽ ị ả

ự ế ể ầ

ơ ể ự ậ ƣợ ự ữ c d tr trong gan ng vitamin A thì s b đào th i, còn carotene đ ế t. Đi u này có nghĩa là c th b n không th dùng nó tr c ti p ủ ơ ể ạ ạ ề ả ƣ ế ổ β ế ƣ ƣợ n u d l đ nế lúc c n thi nh vitamin A, mà ph i bi n đ i nó qua d ng c a vitamin A.

β ở ạ ộ ế ố ƣợ ử ỏ d ng b t k t tinh có màu nâu đ , kh i l là 536,9

oC. carotene tan t

β carotene ệ ộ ả t đ nóng ch y 180 – 183

ự ầ

β ƣớ ổ ng phân t ộ ố ố t trong m t s dung môi ƣ ậ ầ ễ ị ế u. Ngoài ra, carotene d b bi n đ i khi c cũng nh r

ệ ộ ế ớ g/mol, nhi ơ ƣ ữ h u c nh hexane, chloroform, benzene; tan ít trong d u th c v t và h u nh không tan trong n ti p xúc v i ánh sáng và nhi ƣ ƣợ t đ cao.

ố ộ ấ ả

ơ ể ạ ố ự ế Là m t ch t ch ng oxy hóa m nh do sinh ra trong c th . Các g c t ƣ ỏ do làm h h ng màng t

ƣơ ổ ng các bào quan và nó cũng là nguyên nhân gây ra m t s

ừ ụ ệ ề (cid:0) carotene còn có kh năng tiêu di ệ t các bào nghiêm ộ ố (cid:0) carotene có tác d ng ngăn ng a các b nh v tim m ch, ạ

ố ự g c t ọ tr ng, làm t n th ệ ƣ b nh ung th . Ngoài ra, ố ch ng lão hóa,...

ệ ọ ề ự ả ƣở ủ

β ằ ứ Hi n nay, theo nghiên c u sinh lý h c v s nh h ụ ể ả

ỉ ộ ố ệ ƣ ệ

ề ắ ầ ả ƣ ấ ầ ẩ

ồ ớ ừ ấ ị ƣờ ệ ầ ng c a lycopene và β ỷ carotene đã ch ra r ng tiêu th lycopene và carotene, chúng có th làm gi m t ệ ệ ắ m c m t s b nh, bao g m c các b nh v m t, b nh tim và ung th . Do đó, l ộ ố ả ấ m t s s n ph m m i t g c nh viên nang d u g c, d u g c trong ethanol đã ớ ƣợ c gi đ ế i thi u đ n th tr ng toàn c u [12].

β ả ẩ ƣợ B ng 2.1: Hàm l ng carotene trong 100g th c ph m ăn đ c [13]

Tên th cự Tên th cự

ph mẩ

ắ

ề ơ

ỏ Tên th cự ồ ỏ H ng đ ph mẩ ả C i xanh Rau lang Xà lách xoong H láẹ D a bƣ ở Quýt ồ H ng ngâm Khoai lang (cid:0) carotene 1900 ((cid:0) g) 1855 1830 1820 1745 1750 1625 1615 1470

ầ

ƣỡ

ứ

ọ

(Theo "Thành ph n dinh d

ụ ng 400 th c ăn thông d ng" NXB Y H c 2001)

ồ G cấ Rau ngót Rau húng Tía tô Rau d n c m Cà r tố ầ C n tây ƣ ấ D a h u Rau d n đề tố Lá l ƣợ (cid:0) carotene 52520 ((cid:0) g) 6650 5550 5520 5300 5040 5000 4200 4080 4050 Ngò ph mẩ Rau th mơ ề Rau d n tr ng ả ắ C i tr ng Rau om Rau mu ngố ủ Đu đ chín C n taầ Rau bí Rau m ng t ơ i ự (cid:0) carotene 3980 ((cid:0) g) 3560 2850 2365 2325 2280 2100 2045 1940 1920

Ta th yấ theo nhƣ k tế quả ở b ngả 2.1 thì hàm l

β ngƣợ Carotene β ệ

ế ệ ả ớ ế và r t có th đem l t i hi u qu kinh t

có ở trong ừ ấ ấ ấ g c là g c r t cao so v i nh ng trái cây khác. Cho nên vi c trích ly Carotene t ế ứ ầ ả ể ƣ ạ h t s c c n thi cao. Có th đ a vào s n ấ ớ xu t v i quy ữ ể ấ mô công nghi p.ệ

ộ ề ƣ ế

ụ ƣ ả ấ ộ ả ấ ự

β ƣợ ng carotene là 458 µg/g trong ph n ăn đ

ộ

ệ ố ƣ ỉ ệ ể ể ề i u trong vi c trích ly đ có th thu h i đ

ấ ấ Có m t vài bài báo cáo v carotenoids trong qu g c, nh ng k t qu thì r t ứ ủ khác nhau. Ví d nh theo nghiên c u c a Viên và c ng s (1995) tìm th y hàm ả ủ ầ ƣợ ế c, trong khi theo k t qu c a l ự ầ ả Aoki và c ng s (2002) thì báo cáo ch có 101 µg/g. Cho nên chúng ta c n kh o sát ng β ồ ƣợ ƣợ ề c l thêm v các đi u ki n t Carotene là cao nh t [5, 14, 15].

β carotene

15,15Peroxy carotene Retinal(2 molecules)

Retinol (Vitamin A)

β ơ ồ ể Hình 2.5: S đ chuy n hóa carotene thành vitamin A

β ị ể ơ ể

ạ ử β ằ

ộ th c ăn vào thành ru t hay s đ

ể ƣợ ờ ầ

ế ặ ầ ƣợ

ế ừ ứ ơ ế i d ng acyl ester. Retinyl ester c n đ ữ ƣớ ự ấ c khi đ

do ị ƣờ ụ c enzyme d ch t y xúc tác, axit h u c t o thành th

ƣớ ạ và axit h u tr ụ ế ủ ế ự ẩ ầ

β ƣợ ủ ể ạ

ƣ ộ Khi vào c th carotene chuy n hóa thành vitamin A. carotene b phân ắ ở ữ gi a m ch cacbon trung tâm thành hai phân t retinal b ng enzyme 15,15’ c t ở ể ế ụ ƣợ c chuy n hóa b i enzyme thành retinol. Retinol dioxygenase. Retinal ti p t c đ ẽ ƣợ ự ấ ạ c h p thu tr c ti p t t o thành có th đ c ế ế ớ ể ậ t ho c đ n gan là v n chuy n nh liên k t v i protein đ n các c quan c n thi ủ ơ c th y phân n i tích lũy vitamin A d ƣợ ủ c h p ph . Quá trình th y phân này thành retinol t ữ ơ ạ ƣợ vì ng là axit palmitatic đ retinyl palmitate chi m ph n ch y u trong retinyl ester th c ph m. Quá trình chuy n hóa c a carotene thành vitamin A đ c ki m soát nên không t o thành ƣợ l ể ng d vitamin A có đ c tính cao.

2.1.4 Lycopene [6, 11]

ử ủ ấ Hình 2.6: C u trúc phân t c a lycopene

ứ ọ ộ Lycopene cũng là m t ch t thu c h carotenoid có công th c phân t

ố ƣợ ử là ấ ố ứ ộ ử là 536,9 g/mol. Nó là m t tetraterpene đ i x ng ộ ng phân t ớ v i kh i l C H

ừ ở ạ ể tám đ n v isoprene. Lycopene d ng tinh th hình kim màu đ

ả ả ị ơ ệ ộ t đ nóng ch y là kho ng 172 – 173

40 56 ƣợ ắ c l p ráp t đ tía, không mùi, có nhi hòa tan trong n d u.ầ

ỏ oC. Lycopene là không cƣợ hòa tan trong các dung môi h uữ cơ và các lo iạ cƣớ và có thể đ

ả ệ ơ ể ố

ỏ ự ố ụ ấ ạ ọ

ƣ ổ ử ƣ ự ả

t, ung th c t ủ ề

ƣ ễ ả ơ ấ Lycopene b o v c th kh i s oxy hóa. Có tác d ng ch ng lão hóa g p ấ ầ 100 l n vitamin E, là ch t ch ng oxy hóa m nh nh t trong h carotenoid. ngƣở và phát tri nể c aủ các dòng tế bào ung thƣ nhƣ ế sự tăng tr Lycopene c chứ ệ ề ung thƣ tuy nế ti n li ƣ vú và ung th th c qu n... ế ự ạ Lycopene làm h n ch s oxy hóa c a các v t li u di truy n là ADN. Do đó làm gi m nguy c các cung, ung th ậ ệ ắ th .ể ung th do nhi m s c b nh ệ

ọ ộ ấ

ặ ự ấ

ộ ơ i

ể ậ ở

ấ ể ễ ƣờ và các mô ng ng d dày, lycopene đ ế ƣợ ơ ể ổ ế ộ Lycopene là m t ch t thu c h carotenoid ph bi n nh t trong c th con ụ ở ơ ể và có m t t i. Vì lycopene có th d dàng h p th b i c th nhiên trong ớ n ng đ cao h n so v i các carotenoid khác. Khi và c v n chuy n trong máu b i các lipoprotein ậ và tinh hoàn. ụ ừ ạ trong gan, tuy n th ở ồ ƣợ ng th n ƣờ ng ế ƣơ huy t t ấ h p th t ụ tích t

ả ạ Lycopene có nhi u trong các lo i trái cây và rau qu có màu đ đ m nh

ả ấ ấ

ề ố ơ ồ ự ự ạ ẩ ấ ớ ớ ƣ ƣ ƣ ấ d a h u, cà chua, cà r t, qu g c... Nh ng g c là ngu n nguyên li u ch a hàm ƣợ l ề ầ ng lycopene l n h n g p nhi u l n so v i các lo i th c ph m t ỏ ậ ệ ứ nhiên khác.

ạ Hàm l

ƣợ ứ ủ ế ể ệ ở ả ƣợ ộ ả ng lycopene trong các lo i trái cây và rau qu theo k t qu ự ế hình ả c th hi n

ƣơ nghiên c u c a Lê Thúy V ng và c ng s . K t qu đ 2.7.

ƣợ ộ ố ạ ả Hình 2.7: Hàm l ng lycopene có trong m t s lo i trái cây và rau qu

ế ƣợ ạ ả Theo k t qu so sánh hàm l ng lycopene trong các lo i trái cây và rau qu

ự ủ ứ ấ ấ ộ

ầ ứ ẹ ệ ế ả ồ ộ ƣơ trong nghiên c u c a Lê Thúy V ng và c ng s ta th y g c là m t ngu n ụ nguyên li u đ y h a h n cho các m c đích khai thác và tinh ch lycopene.

2.2 Ph

ngƣơ pháp nghiên c uứ trích ly

1.2.1 Ph ngƣơ pháp trích ly b ngằ Soxhlet [16]

ả ệ ố Hình 2.8: Mô t h th ng trích ly Soxhlet

ế B p đun. 2. Bình c u.ầ 3.

2.1.1. Ố ng d n ẫ h i.ơ

Ố Ố 4. ng hoàn l u ƣ dung môi. 5. ng sinh hàn.

ự ệ

ẫ ộ ộ ụ ƣơ ố ớ Đ i v i ph ụ c th c hi n nh ố

ố

ƣ ề ẽ

ế ế t quá trình trích ly đã c n ki

ọ ị

ấ ọ ơ ế ƣ ứ ế ặ ẫ ỏ ờ ụ ƣợ ng pháp Soxhlet, đây là quá trình liên t c đ ặ ấ ọ ƣợ c gói trong gi y l c đ t trong ng trích m t b d ng c riêng. M u trích ly đ ặ ố ừ ơ ẫ ầ ƣợ c đun sôi theo ng d n h i đi lên, g p ng bình c u đ ly. Dung môi trích ly t ấ ợ ố ụ ạ ƣ i trong ng trích ly. Dung môi hòa tan và trích các h p ch t l sinh hàn ng ng t ầ ấ ị ạ ẫ ộ ƣợ ng dung môi nh t đ nh s hoàn l u v bình c u. Quá trong m u, khi đ t m t l ệ ạ ố ế ễ ế ụ t trình ti p t c di n ra đ n khi k t thúc. Mu n bi ầ ố ấ ch a, ta tháo ph n ng sinh hàn, dùng pipet l y vài gi t dung d ch trong bình ặ ch a m u, nh lên m t kính ho c gi y l c. N u sau khi dung môi bay h i h t và

ấ i v t gì thì quá trình trích ly đã k t thúc. N u còn th y v t thì ph i đ

ể ạ ế ộ ữ ƣơ ƣợ ế ề ế ng pháp đ ả ể ế ế ệ c ti n hành trong đi u ki n

ờ ế ố ƣờ không đ l trích ly thêm m t th i gian n a. Ph th ng nên ngoài y u t

ƣở ế ấ nh h

ế ố ả ấ ủ ầ ấ ủ ƣở ẫ ả

ệ ộ ƣ ả ệ nhi ng khác nh b n ch t c a ch t tan, b n ch t c a dung môi, b n ch t c a m u nguyên ch tấ l li u, kích th ả ng đ n thành ph n ch t trích thì các y u t t đ có nh h ấ ấ ủ ƣớ m u,…ẫ ả sẽ quy tế đ nhị ngƣợ và hi uệ quả c aủ quá trình c

 uƢ đi m:ể

Ti tế ki mệ dung môi, chỉ c nầ môt ít dung môi mà trích ki tệ đ cƣợ m u.ẫ

Không t nố các thao tác l cọ và châm dung môi m iớ nhƣ các kỹ thu tậ khác.

ỉ ầ ắ ở ƣớ ệ ẽ ự ƣ ệ Ch c n c m đi n m n c hoàn l u là máy s th c hi n quá trình trích ly.

Trích ki tệ đ cƣợ h pợ ch tấ mong mu n.ố

 Nh cƣợ đi m:ể

Kích th cƣớ c aủ thi tế bị Soxhlet làm gi iớ h nạ l ngƣợ nguyên li uệ c nầ trích

ly.

ấ ợ nguyên li u đ

ừ Trong quá trình trích ly, các h p ch t trích ly ra t ệ ộ ầ ị ủ nhi ệ ƣợ t đ sôi c a dung môi ữ c tr vì thế

ề ệ ấ ợ ở ạ i trong bình c u, nên chúng luôn b đun nóng l ể ị ƣ ạ ế t thì có th b h h i. n u h p ch t kém b n nhi

ủ ủ và đ

ằ ằ

ƣợ ễ ỡ ủ ấ

ế ị ề t b đ u b ng th y tinh ế ị t b làm b ng th y tinh nên d v , trong đó các b ế ị t b , nh t là các nút mài do đ ậ ỉ ầ ể ƣợ ậ ủ c gia công th công ộ ủ ƣợ c gia công th công nên ch c n làm ớ ể v a ừ kh p đ thay ộ c b ph n khác có th

ệ ố Do h th ng c a thi nên giá thành khá cao. Thi ậ ủ ph n c a thi ở ộ ộ v m t b ph n nào đó thì khó tìm đ th .ế

1.2.2 Ph ngƣơ pháp ngâm d mầ [16]

ngƣơ pháp ngâm d mầ đ

ớ ệ ỉ ệ

ữ ể ở

ộ ấ ự

ợ ớ ứ ằ

ế ụ ọ ả ế ệ ả

ủ tệ độ phòng b ngằ cách tr nộ ỉ ệ nguyên ứ t vào bình ch a t đ phòng trong m t ngày, đ cho dung môi xuyên ƣợ ặ c l p ƣợ c cho t m u nguyên cƣợ l yấ ra b ngằ máy ép cơ h cọ ho cặ ly đ

cƣợ th cự hi nệ ở nhi Ph ợ ỗ ấ ị ợ nh t đ nh (t l h n h p nguyên li u v i dung môi phù h p theo t l ế ặ ệ dung môi là 1 : 5 ho c là 1 : 10). Rót dung môi tinh khi li u : ệ ộ ệ nhi yên nguyên li u. Gi ế ấ ậ và hòa tan các h p ch t t ự nhiên. Quá trình đ th m vào t bào th c v t ị ề ầ ạ i nhi u l n b ng cách thay dung môi m i vào bình ch a, d ch trích đ l ẫ vào l b o qu n riêng. Ti p t c quá trình trích cho đ n khi trích ki ệ li u. Bã sau cùng c a quá trình trích máy ly tâm.

ể ệ ằ

ấ ả ấ ừ ả ớ ả ủ ờ ỉ . M i l n ngâm ch c n 24 gi

ỉ ầ ệ ố ị ỉ

ự ủ ỉ ấ ứ ạ ộ ờ ơ ộ Có th tăng hi u qu quá trình trích ly b ng cách th nh tho ng đ o tr n ỗ ầ ộ ằ ặ là đ , vì v i m t ho c khu y b ng máy khu y t ƣợ ẫ l ng dung môi c đ nh trong bình, m u nguyên li u ch hòa tan vào dung môi ế đ n đ t m c bão hòa, có ngâm lâu h n ch m t th i gian. Đ ng l c c a quá trình

ngƣờ

là s ự chênh l chệ n ngồ độ c aủ c uấ tử c nầ trích trong nguyên li uệ v iớ môi tr dung môi.

 uƢ đi mể

ự ệ ệ ế ả ả ớ Nguyên li u ti p xúc tr c ti p v i dung môi nên vi c kh o sát nh h ƣở ng

ệ ộ ự ế ƣợ ủ c a nhi t đ lên quá trình trích ly đ c th c hi n ệ d ễ dàng h n.ơ

ậ ể ỏ K thu t không đòi h i thi

ề ớ ỹ ng l n nguyên li u ễ ử ụ ứ ạ ế ị t b ph c t p, d s d ng nên có th thao tác ấ ụ cho nhi u ch t khác nhau. ể ệ và có th áp d ng ớ ƣợ v i l

Thích h pợ cho quá trình trích ly thử nghi mệ cũng nhƣ trong công nghi p.ệ

 Nh cƣợ đi m:ể

ể ế ờ Th i gian trích ly dài, có th kéo dài vài ngày đ n vài tu n.ầ

Sử d ngụ nhi uề dung môi h nơ so v iớ các ph ngƣơ pháp khác.

1.2.3 Ph ngƣơ pháp trích ly b ngằ dung môi siêu t iớ h nạ

ơ ƣợ ề ệ ằ ớ ạ 1.2.3.1 S l c v công ngh trích ly b ng dung môi CO siêu t i h n [1, 2,

6, 1721]

ề ệ ầ ầ ớ

ố ả t naphtalen và i thi u v kh năng hòa tan t Năm 1861, Gore l n đ u tiên gi ữ ộ ỏ l ng. Vào các năm 1875 – 1876, Andrews m t trong nh ng camphor trong CO

ƣờ ầ ề ạ ớ ạ ủ ế ng ứ i đ u tiên nghiên c u v tr ng thái siêu t i h n c a CO , đã ti n hành đo và

2 khá g n v i các s

ữ ấ ấ ị ệ ộ ớ ạ ầ ớ cung c p nh ng giá tr áp su t và nhi t đ t ủ i h n c a CO ố

ệ ệ ạ li u hi n đ i [19].

ấ

ứ ề ự ự ằ ở ợ ữ ƣợ nh ng năm 1970 và đã m ra kh ệ c b t đ u t i h n th c s đã đ

ớ ạ ụ ự ệ ẩ ẩ ạ ỹ

ƣờ Các nghiên c u v công ngh trích ly các h p ch t thiên nhiên b ng dung ả ắ ầ ừ môi siêu t năng áp d ng vô cùng đa d ng trong công nghi p th c ph m, m ph m và môi tr ng.

ỗ ộ ố ớ ẳ ị ệ ớ t t

và ng

ƣợ ạ c l ấ ỏ

ớ ạ ạ ặ ộ tr ng thái khí, khi b nén đ ng nhi i m t ị ộ i. Tuy nhiên, có m t giá tr áp ơ ở ạ mà i tr ng thái ậ i h n. V t ch t i

ủ ả ấ ặ ấ ở ạ Đ i v i m i m t ch t đang ấ ủ ỏ ẽ ấ áp su t đ cao, ch t khí s hóa l ng ệ đ ộ lên thì ch t l ng cũng không hóa h i tr l ế ạ ấ su t mà t i đó, n u tăng nhi t ấ ở ạ ệ ọ ộ ạ ồ ạ ở m t d ng đ c bi t n t t g i là tr ng thái siêu t ấ ỏ [20]. ề này có tính trung gian, mang nhi u đ c tính c a c ch t khí và ch t l ng

ấ ở ạ ƣơ i h n có t

tr ng thái siêu t ộ ƣ ớ ạ ủ ự tr ng t l

ấ ở ạ ƣ ế ố ỷ ọ Ch t ỏ pha l ng. Nh ng s linh đ ng c a các phân t ệ ố h s khu ch tán cao gi ng nh khi ch t ủ ƣ ỷ ọ ƣơ tr ng c a ng nh t ng đ ử ạ ấ ớ ỏ ề ặ ứ i r t l n, s c căng b m t nh , tr ng thái khí.

ạ ả ồ ớ ạ ủ ấ ộ Hình 2.9: Gi n đ pha tr ng thái siêu t i h n c a m t ch t [2]

ỏ ắ Đi m ba là n i và khí giao nhau. Các đ

ạ ệ

ặ ộ ơ mà ba tr ng thái r n, l ng ể ơ ệ ƣớ ng lên cao g p m t đi m, n i đó n ng đ c a khí

ng và l ng ỏ ọ

ồ ợ ệ ộ ị ƣợ ọ ầ ƣợ ớ ạ ọ ộ ủ ấ t đ có các giá tr đ

C ấ ủ

C ể ƣợ

ơ i h n ấ và nhi ệ ộ ớ ạ ị ạ cong là n i hai tr ng thái cùng hi n di n. Quan sát d c theo đ ể ỏ l ng h ể ƣợ ọ ể c g i là đi m siêu t Đi m này đ ể ạ ớ ạ i h n, áp su t i h n. T i đi m t t ấ ớ ạ t đ t ) và nhi i h n (P áp su t t ngƣờ ƣờ cong khí b ng ằ nhau. ấ ỏ ớ ạ và h p ch t lúc đó g i là ch t l ng siêu c g i l n l t là ặ ƣ ). Hai giá tr này là đ c tr ng cho i h n (T

ả ể ự

ọ ấ ấ ỏ ớ ạ i h n có th đ ƣờ

ỏ ơ ng riêng c a pha l ng gi m, kh i l

ả ớ ạ i h n và khi nhi t

ự ỏ

ậ

tr ng thái siêu t ƣợ ủ ụ ấ ộ ừ t ng ch t. B n ch t c a đi m t ọ ủ c a ch t l ng d c theo d c theo đ ủ ƣợ l ộ ụ ạ ệ ộ ƣợ ể tăng. Chúng h i t t đ v i đi m t t qua nhi ơ ữ ệ ữ không còn s phân bi t gi a pha l ng và pha h i n a. Khi nhi ề ƣợ ồ ạ ở ạ ấ ị ớ ạ t qua giá tr t đ u v i h n thì v t ch t lúc này t n t i ử ƣợ ề Giá tr Pị t ng c a các ch t có phân ph thu c nhi u vào phân t l ổ ấ ể c hi u là s thay đ i tính ch t ố ệ ộ ấ ơ t đ , kh i ng cong áp su t h i. Khi tăng nhi ấ ơ ố ƣợ ng riêng pha h i tăng do áp su t h i ệ ộ ớ ạ t đ t i h n thì ệ ộ và áp su tấ t đ ớ ạ i h n. ỏ ng nh ử l

ƣ ố ừ ế ị nh hydrocacbon có s cacbon t 1 đ n 3 thì giá tr P ủ c a chúng không cao. Giá

C ụ

ỉ ƣợ ộ ộ tr Tị t ch tăng ít theo phân ử l ng, nh ng ƣ T ạ l ề i ph thu c nhi u vào đ phân

C ớ

C ự ủ c c c a ch t. Đ phân c c c a phân t

ự ủ ấ ộ ử ị ớ càng l n thì giá tr T ề cũng càng l n. Đi u

ƣợ ả ở ự ồ ạ ấ ộ ự ả ứ ữ này đ c gi i thích là do các ch t phân c c, t n t i m t l c c m ng gi a các

ƣợ ậ ự ữ ử , do đó năng l v ỡ tr t t gi a các phân t khi

ử ẽ ớ ỏ ể ng đ phá ấ ớ ề ơ ự ủ c c c a các phân t ấ ở ch t pha l ng s l n h n nhi u so v i các ch t không phân c c.ự

ả ệ ộ ấ ớ ạ ủ ộ ố ấ B ng 2.2: Nhi t đ và áp su t t i h n c a m t s ch t [1]

Nhi Kh i l

tệ 304,1 Áp su tấ 7,4 ố ƣợ ng 0,469 Carbon dioxide (CO ) Kh iố 44,01

0,162 Methane (CH ) 16,04 190,4 4,6

4 )

0,203 H Ethane (C 30,07 305,3 4,9

6 H

2 Ethylene (C

0,215 ) 28,05 282,4 5,0

4 H

2 Propylene (C

0,232 ) 42,08 364,9 4,6

ƣớ 0,322 N c (H O) 18,01 647,1 22,1

0,272 Methanol (CH OH) 32,04 512,6 8,1

3 OH)

0,276 Ethanol (C H 46,07 513,9 6,1

2 Acetone (C

5 H

0,278 O) 58,08 508,1 4,7

ƣơ ớ ạ ộ Trong ph ng pháp trích ly siêu t i h n, dung môi CO là m t dung môi

ƣợ ƣ ậ ợ ự ể ề ở ọ đ c u tiên l a ch n b i vì có nhi u đi m thu n l ƣ i nh :

ố ớ ơ ể ế ị ấ ơ

2 ả

Không đ c đ i v i c th , không ăn mòn thi ớ ộ ấ ầ ƣ ạ ứ ng v i các ch t c n trích. Khi đ a lên ộ ả t b ; là m t ch t tr ít ph n không tự ớ ạ i h n CO đ n ế tr ng thái siêu t

ự ấ

ề ẩ ộ

ệ ộ ể ộ ị ổ kích n , không b t l a ấ ễ ế m t ch t d ki m r ti n ớ ạ ấ hóa ch t khác; đi m t ắ ử và không duy trì s cháy cho nên an toàn trong s n xu t; là ẻ ề vì nó là s n ph m ph c a nhi u ngành công nghi p ệ ụ ủ ấ ể t đ , áp su t ả ủ i h n c a CO là m t đi m có giá tr nhi

ƣợ ắ ớ ơ

ạ ấ không cao l m so v i các ch t khác cho nên s ít t n năng l CO ẽ i ớ h n.ạ Khi sử d ngụ CO ố ể ƣ ng h n đ đ a ngƣơ ph mẩ để trích ly không ế đ n tr ng thái siêu th t

2 có dƣ l

2 ly.

ế ẩ ngƣợ c nặ đ cộ h iạ trong ch ph m trích

ử ụ ớ ạ ổ S d ng CO siêu t ả ứ i h n làm dung môi ph n ng giúp kéo dài tu i th ọ

ủ ề ớ ạ ủ c a xúc tác. Nguyên nhân c a đi u này là do CO siêu t ả i h n có kh năng hòa tan

ấ đó giúp cho xúc tác gi

2 ầ ừ các ch t có kh năng đ u đ c xúc tác d dàng, t ổ ho t tính lâu h n

ộ ọ ạ ả ơ và tu i th xúc tác đ ễ ƣợ c kéo dài. Ngoài ra, CO ữ ƣợ c đ ớ ạ i h n cón siêu t

2 ẩ

ạ ậ ợ ả

ề ặ ệ ứ ể ế

i cho vi c phân riêng s n ph m, thu h i ắ ề ấ ễ ả

ồ và tái ệ ả có kh năng t o đi u ki n thu n l ạ ệ ử ụ t là các xúc tác ph c kim lo i chuy n ti p đ t ti n. Có s d ng xúc tác, đ c bi ể ự ặ ằ ệ th th c hi n các quá trình phân riêng d dàng b ng cách gi m áp su t ho c ệ ộ ể ƣ t đ đ đ a CO nhi v ề d ngạ khí.

ớ ạ ƣờ ề ả ố ụ S ử d ng CO siêu t ẽ i h n s tăng c ng kh năng truy n kh i trong h ệ

ả ứ ấ ớ ạ ớ ạ ƣ ph n ng. L u ch t siêu t i h n nói chung và CO siêu t ề i h n nói riêng có nhi u

ế ớ

ngƣơ tự nhƣ tr ơ ớ ạ ƣờ ƣờ ả ngƣờ h pợ các ch tấ khí, ví dụ nhƣ có độ nh tớ r tấ tính ch tấ v tậ lý t th p,ấ kh năng khu ch tán h n đáng k so v i các dung môi h u c thông ể ả i h n có kh năng c th ữ ơ ả ng.ứ ố ộ ng t c đ ph n ng khác. Do đó, CO siêu t

ấ ậ ể ề ỉ ƣợ Dung môi CO có các tính ch t v t lý có th đi u ch nh đ ầ c theo yêu c u.

ả ấ ề ỉ

ủ ể ề ụ ỉ

ƣ ằ ể ộ

ọ ọ ằ ế ỉ ầ ƣ ổ

2 ƣợ ỷ ớ ạ ủ ƣ c t i h n đã cho phép đi u ch nh đ Kh năng nén cao c a l u ch t siêu t ỷ ộ ố ậ ƣợ ọ tr ng c a nó. Do đó, có th đi u ch nh đ c các thông s v t lý ph thu c vào t ả ứ ố ừ ớ ố ệ ọ tr ng nh h ng s đi n môi, đ nh t. T đó, có th kh ng ch ph n ng theo ộ đ ộ ch n l c b ng cách ch c n thay đ i m t ấ ƣớ ng tăng hi u su t cũng nh tăng h ề ít đi u ki n v n hành.

ệ ậ ệ

ấ ẩ ở

ạ ộ ệ ộ ố áp su t cao. M t s báo cáo đã đ ẩ ấ Có tính kháng khu n do ho t đ ng ằ ậ c p r ng CO ị b nén có tính ch t di ề ế bào c a ủ Lactobacillus t khu n. Màng t

ị ủ ớ ạ ở 7 MPa, 303,15 K (d ể i đi m t

ằ ấ

ứ ạ ộ ớ ạ ề ố ử plantarum b phá h y khi x lý phút. Ambrosino và các c ng ộ CO ƣớ i h n) trong 10 s ự đã ch ng minh r ng áp su t cao trong đi u ki n ệ ề Ở ẩ ủ vi khu n trong su t quá trình. i h n làm ki m hãm ho t đ ng c a siêu t

ấ ế ả ế ẩ áp su t cao, CO tăng kh năng khu ch tán vào t bào ch t c a ả ấ ủ vi khu n, gi m

ạ ệ ế ố ổ và cu i cùng t

ế ả ở bào thay đ i t. M t nghiên c u khác cũng đ a ra k t qu khi

ạ ờ ế 90 bar, 333 K ở

và vô hi u ho t tính enzyme, màng t ứ ệ , bào ệ ƣ ử ạ ị ớ ề ộ pH n i bào ị bào b tiêu di trong 6 gi t cùng đi u ki n đó ộ ử c a ủ Bacillus subtilis b kh ho t tính hoàn toàn; trong khi mà không có CO i h n thì không có tác đ ng ộ gì. siêu t

ủ ả ồ Hình 2.10: Gi n đ pha c a CO [1]

ộ ố ặ ủ ể ả B ng 2.3: M t s đ c đi m c a CO [1]

Cacbon dioxide

ấ ử CO (c u trúc phân t C=O=C) Tên g iọ ọ ứ Công th c hóa h c

ố ƣợ ử Kh i l ng phân t

M = 44,011 kg/kmol V = 22,263 m3/kmol ở ề ệ ẩ ể Th tích đi u ki n tiêu chu n

ρ = 1,977 kg/m ố ƣợ ở Kh i l ng riêng khí đktc

ằ ố H ng s khí R = 0,1889 kJ/kg.K

ệ ộ ớ ạ Nhi t đ t i h n = 304,15 K T

ấ ớ ạ Áp su t t i h n P

ρ = 73,83 bar = 466 kg/m3 ố ƣợ ớ ạ Kh i l ng riêng t i h n

ể Đi m ba T = 216,55 K và P = 5,18 bar

ệ ộ ủ Nhi t đ phân h y > 1473,15 K

ỷ ọ ớ ạ ụ ộ ệ ộ ấ Hình 2.11: T tr ng CO siêu t i h n ph thu c vào nhi t đ và áp su t [21]

ỷ ọ ớ ạ ụ ộ ệ ộ ấ T tr ng CO siêu t i h n ph thu c vào nhi t đ và áp su t, do đó ta có th ể

2 tr ng CO

ớ ạ ằ ổ ệ ộ ỷ ọ ề ỉ trong vùng siêu t i h n b ng cách thay đ i nhi t đ và áp đi u ch nh t

2 su t. T tr ng c a CO

ớ ạ ế ổ ở ệ ộ ỷ ọ ủ ấ siêu t i h n bi n đ i nhanh vùng nhi ấ t đ và áp su t

ể ớ ạ ọ ƣờ ợ ệ ộ ỷ ọ ầ g n đi m t i h n. Trong m i tr ng h p, khi nhi t đ tăng lên thì t tr ng CO

ả ề đ u gi m.

η ở ạ ớ ạ ộ ớ ở ậ ệ ố ế ấ CO tr ng thái siêu t i h n có đ nh t th p, b i v y h s khu ch tán

ấ ớ ạ ẽ ớ ơ ớ ủ c a ch t tan trong CO siêu t i h n s l n h n so v i trong các dung môi thông

ƣờ th ng khác.

η ổ ộ ự ớ ủ ớ ạ Hình 2.12: S thay đ i đ nh t c a CO siêu t i h n vào nhi ệ ộ t đ

ấ và áp su t [21]

ề ấ ở ở ng nhi u b i áp su t cao,

ộ Đ nh t c a dung môi b nh h ớ ủ ƣở ớ ạ ẽ ấ ớ ủ ộ đ nh t c a dung môi CO ị ả siêu t vùng áp cao, ấ i h n s tăng lên r t nhanh khi tăng áp su t.

2 ị i, vùng có P và T th p thì giá tr

η ị ế ổ ổ ƣợ ạ c l

ậ ớ ế ạ Ng ạ T i vùng có P lân c n v i P ấ ít b bi n đ i khi thay đ i áp su t. η ƣớ ng ổ không thay đ i m nh. Xu h

ấ , n u tăng T thì c ộ ớ ẽ ả ệ ộ chung khi tăng nhi t đ thì đ nh t s gi m.

ố ớ ệ ố ế ơ

ớ ạ ẽ ƣờ ƣ ộ ủ c a nó trong CO ế Đ i v i m t ch t tan ít bay h i, h s khu ch tán c a nó, h s khu ch tán ố ớ ng. Nh ng đ i v i ệ ố ủ ơ i h n s cao h n dung môi thông th ấ siêu t

2 ơ

ệ ố ế ấ ỏ ơ các ch t bay h i, h s khu ch tán trong CO siêu t ớ ạ ạ i h n l ớ i nh h n so v i

trong pha khí.

Ả ƣở ệ ộ ấ ớ ộ Hình 2.13: nh h ủ ng c a nhi t đ và áp su t t ớ ủ i đ nh t c a CO siêu t i ớ

ệ ố ủ ế ấ ạ h n và h s khu ch tán c a ch t tan [21]

ớ

ấ ỷ ọ ủ Nh v y khi tăng áp su t, t ế

ơ ộ ẽ ƣ ậ và làm tr ng s tăng theo làm đ nh t cao ả ẳ ấ và dung môi. Trong quá trình đ ng áp, ủ ấ ế ệ ộ t đ T tăng lên thì kh năng khu ch tán vào dung môi c a ch t tan không ả ƣợ ạ ấ ễ ƣ đ i ố v i ch t d bay h i thì ng i, kh năng c l

ế ố ả gi m kh năng khu ch tán D c a ch t tan ả khi nhi ơ bay h i cũng tăng lên,nh ng ả khu ch tán gi m xu ng khi nhi ớ ệ ộ tăng. t đ

ƣở ế 1.2.3.1 Các y u t ế ố ả h nh ng đ n quá trình trích ly

Ả ƣở 2.3.1.a) nh h ủ ng c a áp su tấ

ồ ệ các lo i trái cây khác nhau. Các tác gi

β Nhi uề nghiên c uứ đã đ β ấ ế ấ ằ ậ ấ

ủ

ấ ử ầ ng tác gi a các c u t

ừ ả ộ ngƣở c aủ áp cƣợ th cự hi nệ nh mằ kh oả sát nhả h ả su tấ đ n hi u su t thu h i carotene t ừ ạ ấ ệ ề đ u nh n th y r ng khi áp su t tăng lên thì hi u su t trích ly carotene cũng ỷ ọ tr ng c a dung môi tăng lên. tăng theo. Nguyên nhân là do áp su t tăng lên làm t ế ớ c n trích ly v i dung môi, k t T đó nó làm tăng s t môi. qu làm tăng ấ ữ ự ƣơ ấ ử ủ đ hòa tan c a các c u t trong dung

ứ ủ ủ và các c ng ộ ả s ự thì nh h

ệ ẩ ấ ế ƣở ng c a áp su t đ n ấ ệ ấ ph ph m cà chua là khi áp su t tăng thì hi u su t

Theo nghiên c u c a Baysal β ồ ấ ừ ế hi u su t thu h i carotene t β tăng. K tế quả đ thu h iồ carotene cƣợ thể hi nệ ở b ngả 2.4.

β ả Ả ấ ế ƣở ủ ệ ấ ồ ừ ế ph

B ng 2.4: nh h ẩ ng c a áp su t đ n hi u su t thu h i carotene t ớ ạ i h n [22] ph m cà chua dùng CO siêu t

ệ ấ ấ Hi u su t thu h i ồ βcarotene Áp su t trích ly (bar)

200 20,19

250 26,94

300 43,02

Ả ƣở 2.3.1.b) nh h ủ ng c a nhi ệ độ t

ệ ự ƣở ả ả M t s nghiên c u đ

ộ ố ấ ệ ế ả ể ủ ng c a nhi c th c hi n đ kh o sát nh h ấ ớ ạ i h n. K t qu cho th y khi nhi ệ ộ t đ ệ ộ t đ

ấ ử ệ ấ ứ ƣợ ử ụ ồ ế đ n hi u su t trích ly s d ng dung môi t tăng. tăng thì hi u su t thu h i các c u t

ƣở ự ả ộ

ả ấ ẩ ừ Cũng theo k t qu nghiên c u c a Baysal và các c ng s thì nh h t đ đ n hi u su t thu h i carotene t ph ph m cà chua, đã cho k t qu ủ ng c a ả ế

ứ ủ β ồ ệ ộ ế ệ ộ ế ệ nhi ồ ấ ệ hi u su t thu h i tăng khi nhi ế ể ệ ở t đ tăng, th hi n hình 2.14.

β Ả ƣở ệ ộ ế ệ ấ ồ ừ Hình 2.14: nh h ủ ng c a nhi t đ đ n hi u su t thu h i carotene t

ử ụ ế ẩ ớ ạ ph ph m cà chua s d ng CO siêu t i h n

Ả ủ 2.3.1.c) nh h ờ ƣở c a th i gian trích ly ng

ệ ề ệ ờ Tùy theo nguyên li u, thi ế ị và đi u ki n trích ly t b mà th i gian trích ly s

ứ

β ƣợ ế ả ẽ ừ cà ồ ng carotene thu h i

β khác nhau. Mei Sun và Feral Temelli nghiên c u quá trình trích ly carotenoid t ố r t cũng cho k t qu là khi tăng th i gian trích ly thì l ƣợ đ ờ ngƣợ carotene Nh ngƣ từ phút 200 thì l tăng ch mậ [23]. c tăng.

Ả ƣở ờ ƣớ ạ ế Hình 2.15: nh h ng c a th i gian và kích th c h t đ n quá trình trích ly

ủ β ừ carotene t ố cà r t

ộ ế Theo k t qu nghiên c u c a

ả ả ứ ủ L u ƣ Hoàng Ng c ọ và c ng s (2005) ờ ƣở ế

ƣợ

ệ ƣợ ng cao thu đ ơ ờ ầ ờ ng

ƣợ ố ƣ ọ ƣợ ể ả ầ

ệ ấ v ề vi cệ ự ả ả ƣơ ủ ƣở i cũng cho k t qu t ng kh o sát nh h ng c a th i gian trích ly cao hoa b ƣ ồ ờ ự khi tăng th i gian trích ly tăng thì hi u l ng thu h i cũng tăng [21]. Nh ng t ƣợ ả c tăng nhanh. Trong các thí trong kho ng 4 gi đ u thì hàm l ổ ƣợ ả ớ nghi mệ v i kho ng th i gian trích kéo dài h n, hàm c thay đ i cao thu đ l ằ ờ không đáng k . Do đó ta c n ch n đ i u nh m c kho ng th i gian trích ly t ấ ạ đ t hi u su t cao nh t.

ề ề Lê Ki u H ng v quá trình trích ly

ồ ờ

ề ệ ấ các đi u ki n nhi c th c hi n

ụ ả β ƣơ ủ ứ Theo nghiên c u c a Nguyên ệ ừ g c, th i gian tăng thì hi u su t thu h i tăng. Quá trình ấ ấ carotene và lycopene t oC, áp su t 300 bar, l u ƣ ệ ộ ự ệ ở ƣợ t đ 60 trích ly đ ờ 15 g/phút, s ử d ng 5% ethanol làm đ ng dung môi. Kho ng th i ồ ƣợ l ng dòng CO

ả gian kh o sát thay đ i t ổ ừ 2 giờ đ nế 4 gi .ờ K tế đ cƣợ thể hi nệ ở hình 2.17.

5.0

4.0

3.0

2.0

1.0

0.0

2 giờ 2,5 giờ 3 giờ 3,5 giờ

4 giờ ờ Th i gian

β Ả ƣở ủ ệ ế ấ ờ ừ ấ Hình 2.17: nh h ng c a th i gian đ n hi u su t trích ly carotene t g c.

ả ậ

ấ Nh ngƣ từ 3 giờ đ nế 4 gi ,ờ l ờ ừ ế T k t qu này, ta nh n th y th i gian tăng thì l c tăng. ƣợ ƣợ ờ ngƣợ tinh d uầ thu đ ờ ầ ƣợ ầ ng tinh d u thu đ

β ể ả ờ

ấ ồ ầ ng tinh d u thu h i cƣợ tăng không đáng ƣợ đ k .ể L ƣ ạ ự ạ c khi th i gian trích ly 3 gi g n nh đ t c c đ i. Vì ọ ứ ậ v y trong nghiên c u này ch n th i gian đ kh o sát quá trình trích ly carotene ừ ộ t b t màng g c là 3 gi .ờ

ạ ạ ƣớ ƣở c h t trích ly cũng là m t y u t

β ấ ộ ế ố ả nh h ỉ ứ ủ ế

ỏ ề ặ ế ấ ớ

β ƣợ ợ ế ng đ n ƣớ c ả ồ ng carotene thu h i đó tăng l

ể ệ ở ế ả Bên c nh đó, kích th ồ ỏ ệ ấ c. K t qu này đ ả ệ hi u su t thu h i carotene. K t qu nghiên c u c a Mei Sun ch ra kích th ạ ạ h t càng nh hi u su t trích ly càng cao, do h t nh b m t ti p xúc pha l n, kh ừ ơ năng h p ch t hòa tan vào dung môi cao h n, t ƣợ ƣợ hình 2.15. đ c th hi n

2.3.1.d) nhẢ h ngƣở c aủ đ ngồ dung môi

ơ ƣợ ƣ ữ ớ ạ ể ổ Dung môi h u c đ c đ a thêm vào CO siêu t i h n đ thay đ i tính

ế ạ

ƣ ấ ủ

ƣơ ể ỷ ọ ả ổ ị ọ ọ ủ ch n l c c a dung môi trong quá trình chi ự tính phân c c, hay các t thay đ i không đáng k t ẳ ổ t tách, ch ng h n nh làm thay đ i ố ớ ng tác riêng c a dung môi đ i v i các ch t tan, mà làm ủ tr ng và kh năng ch u nén c a dung môi chính.

ấ ằ ử ụ ứ ể

ử ụ ệ ấ ồ ỗ ợ M t s nghiên c u cho th y r ng khi s d ng dung môi h tr có th tăng ớ ạ i h n. Năm 2010,

ộ ố ấ hi u su t thu h i các ch t khi trích ly s d ng dung môi siêu t Marleny

ộ

ệ t đ 40

ớ ạ ạ ả D.A Saldana và các c ng ừ lycopene (2) t ƣợ ng dòng CO l khoai tây siêu t (cid:0) carotene (1) và ứ ự nghiên c u quá trình trích ly s oC, áp su t 400 bar và l uƣ ấ ệ ộ ở ề đi u ki n nhi i h n là 0,5 l/phút. Quá trình kh o sát ba lo i dung môi

ớ ạ ớ ạ trích ly khác nhau: CO siêu t i h n, CO siêu t ồ i h n thêm 5% Ethanol làm đ ng

ớ ạ ế ầ ồ dung môi, CO siêu t i h n thêm 5% d u canola làm đ ng dung môi. K t qu ả

2 ể ệ ở c th hi n

ƣợ đ hình 2.18 [24].

ả ử ụ Hình 2.18: Kh o sát quá trình trích ly (cid:0) carotene (1) và lycopene (2) s d ng

các dung môi khác nhau

ấ ằ ệ ấ ồ ế K t qu trên cho th y r ng, hi u su t thu h i carotenoids tăng khi s ử d ngụ

ả ỗ ợ dung môi h tr là Ethanol và d uầ canola.

2.3.1.e) nhẢ h ngƣở c aủ l uƣ l ngƣợ dòng CO

ứ ự ằ ộ (cid:0) carotene b ng CO

ệ ộ ể ấ nhi

2 ệ ữ nh ng áp su t khác nhau đ so sánh hi u ng CO

ở ổ ƣợ Marleny và các c ng s đã nghiên c u quá trình trích ly oC và 50oC t đ 40 ồ (cid:0) carotene khi thay đ i l ử ụ [25]. s d ng ớ ạ ở siêu t i h n ấ su t thu h i

Ả ƣở ủ ƣợ ế ấ Hình 2.19: nh h ng c a l ng CO ồ (cid:0) carotene

2 ệ ộ áp su t khác nhau, nhi

ấ ở ệ ử ụ s d ng đ n hi u su t thu h i oC (A) và 50oC (B) t đ 40

ả ừ ồ ị ƣợ ế Theo k t qu t ế khác nhau, n u tăng l đ th trên, ng CO ệ ộ ở cùng nhi ấ ệ ử ụ s d ng thì hi u su t thu h i

2 ứ

ử ụ ƣợ ấ ớ t đ trích ly, v i áp su t trích ly ồ (cid:0) carotene tăng lên. ế ị ể ố t t b đ ủ i đa c a thi ng CO

ừ ấ Do đó, trong quá trình nghiên c u, ta s d ng l trích ly (cid:0) carotene t g c.

1.2.3.1 uƢ nh cƣợ đi mể [17]

 uƢ đi m:ể

ể ỏ ị ễ i h n ra kh i d ch trích d dàng

ớ ạ ầ ử ụ ơ ử ụ ƣợ

ƣơ ƣờ ớ b ngằ ữ ơ ể ơ ng dung môi s d ng ít h n ng. Cho nên cũng không gây

ƣở ƣờ Chúng ta có th tách dung môi siêu t ố ớ ƣờ ạ ấ ng h p c n s d ng thêm các dung môi h u c đ cách h áp su t. Đ i v i tr ệ ạ ỗ ợ h tr quá trình trích ly đ t hi u qu cao h n thì l ề nhi u so v i các ph ả nh h ợ ả ng pháp trích ly thông th ng. ề đ iố v iớ môi tr ng nhi u

ả ƣ ấ ỏ ạ Ch t l ng siêu t

ố ớ ạ i h n có kh năng solvat hóa m nh nh ch t l ng ƣ ạ

ủ ộ ủ ệ

ấ ƣơ ấ t nh tr ng thái c a ch t khí nên khi thay đ i nhi ọ ọ ể ề ƣờ ng, trích ly b ng dung môi siêu t ng pháp trích ly th

ƣớ ử ể ố và khả ấ ỏ ệ ộ và áp ổ ế t đ năng khu ch tán t ớ ỉ So sánh v i các su t làm vi c có th đi u ch nh đ ch n l c c a dung môi. ộ ọ ọ ớ ạ ph i h n có đ ch n l c cao h n ơ và t ằ ủ v ề sau c a ch t c x lý i thi u hóa các b ấ trích.

ế H th ng trích ly hoàn toàn kín nên không có oxi

ả

ƣợ ị ữ

ố ớ ẩ thiên nhiên đ c bi

ở ấ ầ ồ ƣ ọ ủ

ố ừ ấ ằ ả ứ ề ệ ặ

ệ ấ ậ ị ệ ố và không b chi u sáng. ả ạ ủ ế ƣợ và b oxi hóa cho nên b o c kh năng phân h y b i ánh sáng Do đó, h n ch đ ế ố ọ ủ ợ ặ v ệ đ này có ý c các đ c tính sinh h c c a h p ch t c n trích. Nh ng y u t ệ ặ ả t là nghĩa quan tr ng đ i v i các s n ph m có ngu n g c t ạ ơ ƣớ ễ ị ủ c. Bên c nh màu và mùi c a chúng d b th y phân khi ch ng c t b ng h i n ả ọ ể đó, các đi u ki n này còn có th ngăn ch n các ph n ng hóa h c x y ra trong li u.ệ ệ quá trình trích ly do cô l p các tác ch t hi n di n trong nguyên

 Nh cƣợ đi m:ể

ế ị ng cho thi

ầ ƣ và b o d ệ ở ầ ớ ề ấ Chi phí đ u t i h n l n do làm vi c

ả ƣỡ ử ụ t b trích ly s d ng dung môi siêu ộ ế ị áp su t cao. Đi u này quy t đ nh m t ph n l n chi phí ử ụ ƣ ng s d ng trong quá trình trích ly ơ ƣớ ố ấ ƣ ớ ạ c i h n th p h n so v i ch ng c t lôi cu n theo h i n

ấ ƣờ ặ ớ ạ ớ t ƣợ trong quá trình trích ly. Nh ng chi phí năng l ớ dùng dung môi siêu t ho c trích ly b ngằ dung môi th ơ ng.

ố ớ ỗ

ế ố ả ề ạ

ấ ƣ ƣợ ệ ề ề ƣở Có nhi u y u t ộ ậ ệ v t li u có m t đi u ki n trích ly t ạ ậ ệ ở lo i v t li u nh h ệ các đi u ki n nhi ạ ế ng đ n quá trình trích ly nên đ i v i m i lo i ộ ố ƣ i u riêng. Bên c nh đó, khi trích ly cùng m t ỗ ợ ệ ộ ng, t t đ , áp su t, l u l dung môi h tr ỷ ệ l

ƣ ờ ầ ị

ẽ cũng nh th i gian trích ly khác nhau s cho thành ph n khác nhau trong d ch trích.

ệ ạ ừ i ớ h n t

ể Vi c chuy n đ i quy ả ệ mô trích ly dùng dung môi siêu t ề ƣ ề ổ ấ ề ệ ấ ặ

phòng thí ệ nghi m thành s n su t công nghi p g p nhi u v n đ khó khăn nh đi u ki n trích ly, dung môi hỗ tr ,…ợ

ộ ố ứ ụ ủ ằ ớ ạ 1.2.3.1 M t s ng d ng c a trích ly b ng dung môi siêu t i h n

a) Tách caffein trong cà phê và chè [2]

ầ ấ ạ ị

ụ ỹ

ớ ạ ỏ ệ ả ồ i pháp công ngh duy nh t lo i b caffein đ ng th i gi

ầ ạ ấ ƣợ ử ụ ằ ộ ắ thích th n kinh. B c M và Châu Âu là th tr tách lo i caffein. Gi ch t l Caffein là m t thành ph n ho t ch t trong cà phê và chè, gây v chát và kính ị ƣờ ng l n tiêu th cà phê và chè đã ữ ấ ờ ớ ạ ệ i h n, ng cà phê và chè là s d ng công ngh trích ly b ng CO siêu t

ụ ở ƣợ ắ ỹ c áp d ng

châu Âu và sau đó là b c M . V i k thu t này hàm ỉ ớ ỹ ƣớ ể ả ố ầ ầ l n đ u tiên đ ƣợ ng caffein trong chè và cà phê có th gi m xu ng ch còn d l ậ i 0.1%.

ầ

ệ ạ ộ ớ ạ ƣợ ƣ Nhà máy công nghi p đ u tiên siêu t ở ệ c hãng HAG A.G xây d ng ụ s ử d ng công ngh trích ly châu Âu ự và đ a vào ho t đ ng t i h n đã đ b ngằ ừ năm CO

ể ỏ 1979 đ tách caffein ra kh i nhân cà phê.

ạ ừ b) Trích ho t t hoa huplon

ự ệ ệ ằ ẩ Trong công nghi p th c ph m, công ngh trích ly b ng CO siêu t ớ ạ ừ i h n t

ầ ở

ố ầ ẩ ả

2 Liên Xô cũ ẫ và v n còn siêu t

ƣợ ấ ƣợ ệ ƣ ẩ ớ ớ ạ hoa huplon đ Nh ng ch t l ph m thí nghi m. Cho t c công b l n đ u tiên vào năm 1950 ng s n ph m trích ly lúc đó không cao i năm 1981, công ngh ụ ệ s ử d ng CO ậ ả và Nh t B n. ả ở ạ d ng s n ể i h n đ trích

ắ ầ ƣợ ứ ụ c áp d ng t

c trích ly t và v

ữ ớ hoa huplon ầ ớ ly m i thành công và b t đ u đ ừ ấ ƣợ ƣợ ng các ch t đ l ấ 000 t n/năm. Sau đó t i nh ng năm đ u th p ả ữ ạ i Đ c. Trong nh ng năm 80, s n ƣợ ở ứ t quá 10 Đ c đã tăng nhanh ằ ệ ậ k ỉ 90, công ngh trích ly b ng CO

ớ ạ ự ự ớ ộ siêu t i h n m i th c s lan r ng ra châu Âu và Mỹ [20].

ả ế ầ ằ B ng 2.5: So sánh thành ph n các ch ph m trích ly hoa Huplon b ng

ớ ạ ề ậ ằ ố ỹ ẩ i h n và b ng các k thu t truy n th ng [20] siêu t CO

ế Thành ph nầ α ẩ ế Ch ph m trích 35 45% ẩ Ch ph m 30 40% ẩ ế Ch ph m trích 40 50% – acid

β 15 20% 10 15% 18 40%

– acid ự ế Nh a ít bi n tính 3 8% 3 8% 5 20%

ự ứ Nh a c ng 2 5% 2 10%

ấ ễ ơ Ch t d bay h i 1 3% 2 8%

Lipit và sáp 1 2% V tế 0 5%

Tanin 1 2% V tế

Clorophil >1% 1 5% V tế

ơ ố Mu i vô c <1% 0,5 1% V tế

ấ ặ 0,01 0,1%

C n ch t tan N cƣớ <1% V tế 1 5% 1 5%

ấ ọ ơ ạ c) Trích ly các ch t có ho t tính sinh h c, tinh d u ầ và các ch t th m t ừ ả th o

ƣợ ằ d c b ng CO siêu t ấ iớ h nạ

ệ ứ ụ i h n đang đ

ớ ạ ệ ứ ả ộ

ƣợ và tăng c ấ

ỏ t ng s c kh e ụ ằ ế Công ngh trích ly siêu t ữ ấ ợ các h p ch t có tác d ng ch a b nh ặ ƣ ợ h p ch t triterpenoid trích t ể c nghiên c u áp d ng đ trích ly ừ th o m c. Các ụ ƣờ ƣợ c mà đ c tr ng nh t là faradiol có tác d ng ch ng viêm đ ớ ạ i h n ố ấ ừ hoa cây cúc vàng (Calendule officialis). N u trích b ng CO siên t

ƣợ ng faradiol

ằ ả ấ ự ƣợ ộ ủ ồ ngƣợ trong s n ph m trích b ng c n, cho th y s v

monoeste trong s nả ph mẩ trích cao g pấ trăm l nầ so v iớ ẩ ệ ớ ạ ệ ả ẩ thì hàm l hàm l ằ trích ly b ng CO t tr i c a công ngh [1]. i h n trong vi c trích s n ph m này siêu t

ấ ố Các h p ch t ch ng ung th t c r t đ

ƣ ừ ả ƣợ ấ ƣợ ớ ạ ợ ế ớ ề ệ th o d ằ i và công ngh trích ly b ng CO ứ c quan tâm nghiên c u ể ấ i h n cung c p nhi u tri n siêu t trên th gi

2 ấ

ƣ ừ ố

ừ cây d a ụ ạ crotalaria spectabilis); taxol có tác d ngụ

ƣ h t cây l c l c ( ƣ ứ ố ồ ạ ẳ ụ ọ v ng áp d ng, ch ng h n nh vinblastin ch t ch ng ung th máu t ạ ừ ạ c n; monocrotaline t ổ ố ch ng các kh i u ph i, ung th vú và bu ng tr ng [1].

ụ Các ch t có tác d ng ch ng oxi hóa ƣợ ứ ấ ụ ộ t ừ ả th o m c ằ ẩ ệ ỹ ố ẩ và y d đã có ng d ng trong m ph m và kháng khu n trích t c. Công ngh trích ly b ng CO ừ lâu iớ siêu t

ƣợ ạ

2 ụ c có tác d ng hàng lo t cây th o d ạ ế ng nhu, hu , ngh ,... G n đây, các ho t

ầ ừ ể c áp d ng đ trích tinh d u t ƣơ ƣ ạ ả ƣợ ệ ầ

ụ ạ h n đã đ trong các lĩnh v c ự này nh là b c hà, h ch t t ấ ừ cây

ầ

ứ ằ ố ớ ạ b ch qu ( ƣơ ng d ả Gingko biloba) có tác d ng ch ng thi u năng tu n hoàn não, li ố ấ và ch ng m t trí nh đã đ ụ ể ƣợ c nghên c u trích ly b ng CO ệ t ớ ạ i h n. siêu t

ạ ủ ế ủ ấ ể ằ và isorhamnetin có th trích b ng

0C) có thêm 10% ethanol và 0.5% axit photphoric[1].

ạ Các ho t ch t ch y u c a cây này là quercetin CO siêu toi h n (250 bar, 50

ố ớ ầ

ệ ấ ầ ạ ấ i h n còn có th áp d ng đ i v i h u h t các lo i Lavandula ụ ƣ th o m c nh tinh d u lavan (

ƣơ ừ ả ƣở ớ ạ Công ngh trích ly siêu t ơ ầ tinh d u và ch t th m quý khác t stoechas), hoàng đàn, h ng lao, hoa b ể ộ i,...[18].

CH

NGƢƠ 3: NGUYÊN LI UỆ VÀ PH

NGƢƠ

PHÁP NGHIÊN C UỨ

3.1 Nguyên li u ệ và hóa ch tấ

3.1.1 Nguyên li uệ

ệ ồ

ấ β ế ả ừ ấ ồ công ty Domesco Đ ng Tháp. và lycopene t Ta hai ngu n g c khác

ậ ừ Nguyên li u trích ly là màng g c nh n t ti n hành kh o sát quá trình trích ly carotene nhau v iớ hai ph ngƣơ pháp sơ chế khác nhau theo qui trình c aủ công ty cung c p.ấ

ồ ạ ệ ả ấ

ọ ự ồ ả ấ ỏ

ổ ằ

ạ ỏ ạ và màng thì đ

ở ặ ệ ế

ỉ

ờ ế ụ ấ ấ ấ

ề ƣợ ơ c s Ngu n nguyên li u 1 là ngu n qu g c thu ho ch vào tháng 6, đ ẹ ế ch theo quy trình sau: ch n l a qu g c chín (màu vàng cam, đ , nguyên v n có ỉ ả ấ ƣờ ng kính > 10 cm). Sau đó b đôi qu g c, dùng dao b ng thép không g tách đ ƣợ ấ ở ỏ ỏ ạ và màng đ xung quanh h t, b v . Còn h t ấ c s y l y h t 60oC, tr m t nguyên li u sau 2 gi ế ụ ấ ờ . Ti p theo ta , sau đó ti p t c s y trong 2 gi ế dùng dao b ng ằ ỏ ỏ ạ ấ ớ thép không g tách l y l p màng đ , b h t. Và ti p t c s y đ n ƣợ ộ m ẩ < 10%), ta thu đ ỏ ớ c màng g c khô. Màng g c khô khi l p màng đ khô (đ cƣợ b tộ g c.ấ ƣợ i c nghi n thô qua l đ ƣớ 5mm thu đ

ồ ạ ệ ả ấ và đ

ọ ự ồ Ngu n nguyên li u 2 là ngu n qu g c thu ho ch vào tháng 10 ả ấ ỏ

ằ

ả ấ ỏ ỏ ạ ỏ ạ và màng thì đ

ệ

ế ờ ế ụ ấ ỏ ỏ ạ ỉ

ề ấ ị

ố c sƣợ ơ ẹ ế ch theo quy trình sau: ch n l a qu g c chín (màu vàng cam, đ , nguyên v n có g ỉ tách ƣờ ổ ng kính > 10cm). Sau đó b đôi qu g c, dùng dao b ng thép không đ ƣợ ấ ở ạ và màng đ xung quanh h t, b v . Còn h t ấ c s y l y h t 60oC, tr m t nguyên li u sau 2 gi ở ặ ế ụ ấ ờ . Ti p theo ta , sau đó ti p t c s y trong 2 gi ế ấ ớ ằ dùng dao b ng thép không g tách l y l p màng đ , b h t. Ti p t c s y đ n khi ỏ ớ c màng g c khô, nghi n m n màng l p màng đ khô (đ ấ g c này b ng ộ m ẩ < 10%), ta thu đ c ƣợ ộ ấ ƣợ b t g c. ằ máy xay sinh t ta thu đ

ệ ƣợ ả ấ ả ạ c b o qu n trong các gói gi y b c

ề ậ ồ Sau khi nh n v , ngu n nguyên li u đ ở oC. ủ ạ ữ 0 l nh trong t và gi

ơ ế ộ ấ Hình 3.1: Quy trình s ch b t màng g c

ƣợ ộ ấ ng (cid:0) carotene và lycopene t ng có trong b t g c, ta so ổ

ị ể Đ xác đ nh hàm l ƣơ ầ sánh ph ng pháp trích ly là ngâm d m và Soxhlet.

β ả ƣợ ổ B ng 2.6: Hàm l ộ ấ ng t ng carotene và lycopene có trong b t g c

Hàm l ngƣợ Hàm l ng ƣợ (cid:0) carotene

M uẫ Soxhlet 0,9745 74,1039

Ngâm d mầ 1,2735 103,8379

ừ ế ể ằ ầ ả ƣợ T k t qu trên, có th xem g n đúng r ng hàm l ng

ƣợ ằ (cid:0) carotene có trong ƣơ ng c trích ly b ng ph

ộ ấ b t g c là 1,2735 mg/g và lycopene là 103,8379 mg/g đ pháp ngâm d m.ầ

3.1.2 Hóa ch tấ

ấ ƣợ ử ụ ạ ả B ng 3.1: Các lo i hóa ch t đ c s d ng

ộ Ngu nồ Đ tinh ử ụ ụ STT Tên hóa ch tấ M c đích s d ng

g cố tế

ồ Probalo Dùng làm đ ng dung môi trong Ethanol khi (%) 99,9 1

ớ ạ (Pháp) ằ trích ly b ng CO siêu t i h n

Trung Dùng trích ly (cid:0) carotene b ng ằ nhexane 99.8 2

ƣơ ầ Qu cố ph ng pháp ngâm d m,

ẫ Soxhlet. ự Tráng bình đ ng m u trong Probalo

3 Chloroform 99,8 ế ị ứ thi ị t b trích ly, đ nh m c, pha

ộ (Pháp) Merk loãng Dùng trong pha đ ng khi phân 4 Methanol 99.9

(Đ c)ứ tích HPLC

ị ạ ế ự Butylated Mỹ 99 5

hydroxytoluen ế Thêm vào d ch trích ly h n ch s ổ ủ (cid:0) carotene. bi n đ i c a

ộ Tetrahydro Dùng trong pha đ ng khi phân Mỹ 99,8 6

furan (THF) tích HPLC

ử ụ Vi tệ S d ng làm dung môi siêu CO 95 7

Nam ớ ạ t i h n trích ly (cid:0) carotene

ế ị

3.2 Thi

t b thí

nghi mệ

3.2.1 Thi t ế b ị trích ly siêu t iớ h nạ

ế ị ớ ạ Hình 3.2: Thi t b trích ly siêu t i h n Thar SFE 100

ỹ ử ụ Thi

ế ị t b trích ly Thar SFE 100 đ ả ấ ạ ứ i M , s d ng cho nghiên c u ậ ộ ế ị ặ ấ ẫ ƣợ ả c s n xu t t ồ t b bao g m các b ph n chính: ho c cho s n xu t m u. Thi

ụ ứ Bình hình tr ch a dung môi CO .

ế ị Thi t b làm l nh.ạ

B mơ CO .

ụ ứ Bình tr ch a dung môi h ỗ tr .ợ

ơ B m dung môi h ỗ tr .ợ

ộ ộ B tr n dung môi.

ế ị Thi t b trao đ i ổ nhi t.ệ

Bình trích ly.

ộ ề ỉ B đi u ch nh áp su t t ấ ự đ ng.ộ

ậ ộ B ph n thu h i s n ồ ả ph m.ẩ

ể ề Máy tính đi u khi n h ệ th ng.ố

ộ ố ề ệ ủ ệ ế ị M t s đi u ki n làm vi c c a thi t b trích ly:

ấ ế ị ế ệ ả Áp su t: thi t b làm vi c trong kho ng 50 đ n 340 bar.

Nhi tệ đ :ộ kho ngả làm vi cệ từ nhi tệ độ môi tr ngƣờ đ nế 90 oC.

ậ ố ạ ế ị V n t c dòng CO : dòng CO ch y trong thi t b không quá 25 g/ph.

ử ụ ữ ơ ƣ Dung môi s d ng: CO và m t ộ s ố dung môi h u c nh ethanol,

methanol,…

ử ụ ơ ồ ế ị Hình 3.3: S đ quy trình trích ly s d ng thi t b Thar – SFE

ế ị ớ ạ ừ Trong thi t b trích ly siêu t i h n, dung môi t bình ch a đi qua nhi u b

ầ ừ ƣớ ệ ầ ứ cƣợ nấ đ nhị tr ở ạ ph nậ khác nhau để đ tạ đ nế đi uề ki nệ thí nghi mệ đã đ trích ra các thành ph n t nguyên li u ban đ u. Tr ộ ề cƣớ nh mằ ỏ tr ng thái l ng c tiên, CO

ẫ ạ ứ ƣợ

ỏ ơ

ả ả c d n qua thi ạ c đ duy trì tr ng thái l ng tr ạ ế ị t b làm l nh b ng dung môi ethylene glycol ƣớ c khi vào b m cao áp. B m này cũng đ ấ ằ ơ ệ ế ạ ặ ừ t bình ch a đ ể ƣớ n làm l nh đ m b o nén CO và ƣợ c đ n áp su t làm vi c đã cài đ t. Bên c nh đó, dung

ỗ ợ ế

ỗ ợ t đ n nhi

c đ a vào dòng dung môi chính thông qua ệ ế ệ c gia nhi ứ ƣợ cài đ t tr c

2 ƣợ ƣ môi h tr (n u có) cũng đ ờ ộ ơ nh m t b m cao áp khác. Sau đó, h n h p dung môi đ ộ đ trích ly đã đ ƣợ trích đ

ị ƣợ ệ ằ b ộ tr nộ ệ ƣợ t c khi vào bình trích ly ch a nguyên li u. Bình ấ ỉ c áp su t cao. Nguyên li u bên g và ặ ƣớ c làm b ng thép không ch u đ

ƣợ ữ ố ớ ƣớ ỉ c b trí gi a hai l p bi th y tinh phía d i đáy và trên đ nh bình, hai

trong đ ụ ớ l p bi này có tác d ng phân tán dòng ủ dung

ấ ƣợ ể ả ậ

t h n. Áp su t trong bình trích ly đ ấ ữ ở ộ ề c đi u khi n b i b ph n gi m áp t ố áp su t không đ i trong su t quá trình trích ly. Sau khi qua b

ổ ở ạ ớ ạ ể ạ ố ơ môi t ộ ằ đ ng nh m gi ả ậ ph n gi m áp, dung môi CO ự ộ i h n chuy n sang tr ng thái khí tr ng thái siêu t

ấ ầ ƣợ ứ ẫ ồ thoát ra ngoài và ch t c n trích đ c thu h i trong bình ch a m u.

3.2.2 Thi t ế b ị cô quay chân không

ế ị Hình 3.4: Thi t b cô quay chân không

ộ 1,2,3,4,5,6: B ph n ậ ng ngƣ tụ 7: Rãnh n cƣớ ng ngƣ tụ

Ố ệ ậ 8: ng nh p li u, x ả chân không ổ ố 9,10: C n i bình ch aứ

ệ m uẫ 11: Đ m chân không 12: Vòng ren

ƣ ẹ ố ố ơ ớ ẹ ố 13: K p n i bình ng ng t ụ ớ thi v i tế bị 14: K p n i bình b c h i v i thi ế bị t

ế ị ệ

ụ ố

ế ị s ử d ng trong thí nghi m là thi ƣớ t b 16 – 18 kg (ch a k thi ớ ng thi

ƣ ể ể ế ị ạ ẫ Đ c, v i thông s kích th ố ƣợ ộ quay c a máy 28 – 50 vòng/phút. Thi t b Buchi R c chính 550 x 575 x 415 mm ế ị t b làm l nh). t b này có th cô quay các m u có

ừ t b cô quay chân không ấ ừ ứ 210 đ (dài x cao x r ng). Kh i l T c đố ể th tích t ế ị Thi ƣợ ả c s n xu t t ộ ủ 50 – 4000 ml.

tế bị cô quay chân không đ

ổ ủ

ệ ộ ủ ỗ ế ng đ n nhi

ủ ỗ ể ả ấ ộ ả ợ ộ cƣợ dùng để lo iạ bỏ dung môi ra kh iỏ m uẫ Thi ự ạ ộ ấ ự c khi phân tích HPLC. Nguyên lý ho t đ ng d a theo s thay đ i c a áp su t ả ụ ể ị ợ ƣở t đ sôi c a h n h p dung d ch c th là khi áp su t gi m ủ ệ t đ sôi c a h n h p cũng gi m theo. Do đó, ta có th gi m tác đ ng c a ƣớ tr ả nh h thì nhi

ọ ủ ẫ ƣợ ợ ỗ ạ c sau trích ly. Khi h n h p đ t

nhi nhi ệ ộ ế t đ đ n đ c tính sinh h c c a m u thu đ ệ ộ t đ sôi, ặ dung

ứ ƣ c ng ng t

ƣợ ấ ầ ả ữ ạ l

ơ ệ i nhi ẫ ờ ệ ố ụ ạ ẽ l môi s bay h i và đ i trong bình ch a dung môi nh h th ng ƣợ ƣớ c gi t. Ch t c n trích ly đ i trong bình cô quay. Bình cô quay c gi n ơ ế ỉ ứ ch ch a m u sau khi dung môi bay h i h t.

ỏ ệ 3.2.3 Thi t ế b ị phân tích s c ắ ký l ng hi u năng cao (HPLC)

ệ ắ ƣợ ị ỹ ỏ K thu t phân tích s c ký l ng hi u năng cao HPLC đ ể c dùng đ xác đ nh

ƣợ ắ ỏ ng

ậ (cid:0) carotene và lycopene trích đ ƣơ ệ ớ

ƣờ ệ ể ộ ƣợ c. S c ký l ng (HPLC – High ả ng pháp có hi u qu cao so v i các ả ề ố ề ƣ ng v i nhi u u đi m v t c đ , hi u qu ,

hàm l Performance Liquid Chromatography) là ph ớ ƣơ ng pháp phân tích thông th ph ạ ộ đ nh y,…

ế ị Hình 3.5 Thi t b phân tích HPLC

ơ ồ ệ ố ệ ắ ỏ Hình 3.6: S đ h th ng phân tích s c ký l ng hi u năng cao

ệ ố ậ ắ ỏ ồ ộ H th ng s c ký l ng bao g m các b ph n

ả ệ ố chính: 1: H th ng pha đ o.

ơ 2: B m cao áp.

ế ị ơ 3: Thi t b b m

ẫ ọ m u. 4: L c

ộ 5: C t tách.

ầ 6: Đ u dò.

ệ ố ắ ỏ ồ H th ng s c ký l ng HP Agilent 1200 series bao g m các module sau:

ứ ệ ố ƣờ ƣờ ộ ng có 4 đ

ộ ầ

ỉ ệ ổ ng dung môi vào ể ử ầ đ u b m cao áp cho phép s d ng 4 bình ch a dung môi cùng m t l n đ r a ả gi Bình ch a pha đ ng: h th ng HPLC th ứ ơ i theo t l ử ụ ế ậ ƣớ và t ng t l c ỉ ệ 100%. t l p tr thi là

ằ ự ộ ơ ộ B m cao áp: b m pha đ ng vào c t nh m th c hi n quá trình chia tách

ệ cƣớ đó, dung môi pha đ ngộ đ

ạ ể ỏ i đ tránh làm thay đ i t ổ ỷ ệ ủ l ộ c a pha đ ng cũng nh s cắ cƣợ lo iạ ƣ

ơ ký. L uƣ l ngƣợ b mơ từ 0,1 – 10 ml/phút. Tr ọ ỏ b các b t khí nh còn sót l ấ ủ ệ th ng.ố áp su t c a h

ộ ậ B ph n tiêm m uẫ

ộ B ph n ậ l cọ

ỉ ộ ả ằ ộ ƣờ ỗ ọ C t tách: làm b ng thép không g , c t pha đ o C có đ ng kính l l c là

ƣợ ở ớ ộ c đính b i l p carbon C H ạ t o thành pha tĩnh không phân 10 là c t silica đ

(cid:0) m. C c c.ự

ỏ ộ ậ ầ ệ Đ u dò: phát hi n các ch t khi chúng đi ra kh i c t, cho phép nh n các tín

ệ ờ ấ hi u chính xác thông qua th i gian d ng.ừ

Ch ngƣơ trình sử d ng:ụ Chemstation

ộ Hình 3.7: C t dùng cho HPLC

3.3 Ph

ngƣơ pháp nghiên c uứ

ơ ồ 3.3.1 S đ nghiên c uứ

β ứ Trong quá trình nghiên c u trích ly carotene và lycopene t

ề ƣơ ng pháp khác nhau: trích ly Soxhlet, trích ly

ử ụ hành nhi u ph ngâm d m ầ và trích ly s d ng dung môi CO siêu t b ng ằ ế ớ ạ T ừ k t qu thu đ i h n. ế ừ ấ g c, tôi ti n ƣơ ng pháp ph ƣợ ả c

ngƣơ pháp trích ly thích h pợ để ngứ d ngụ trong s nả xu tấ công

ẽ ch nọ ph s nghi p.ệ

β ơ ồ ứ ừ ấ Hình 3.8: S đ nghiên c u quá trình trích ly carotene và lycopene t g c.

β 3.3.2 Quy trình trích ly carotene và lycopene

ơ ồ Hình 3.9: S đ quy trình trích ly (cid:0) carotene và lycopene t ừ ấ g c

ấ ƣợ ệ ề ằ ƣơ c thí nghi m trích ly b ng nhi u ph

ƣơ ộ B t g c đ ng pháp trích ly Soxhlet, ph ng pháp trích ly ngâm d m, trích ly siêu t ng pháp khác nhau: ớ ầ i

ƣơ ph h n.ạ

ằ ƣơ 3.3.2.1 Trích ly b ng ph ng pháp Soxhlet

ụ ủ ƣơ ệ ằ ị ƣợ M c đích c a ph ng pháp là trích ki t nh m xác đ nh hàm l ng β

ố ộ ấ carotene và lycopne t i đa có trong b t g c.

ị ẩ ộ ấ ấ ọ ộ ụ ệ

ƣợ ứ ạ ầ ấ ấ ụ Chu n b thí nghi m: cân 20 g b t g c và gói trong gi y l c. B d ng c thí ƣợ ệ c c qu n gi y b c. Bình c u ch a 250 ml nhexane cũng đ

ấ ạ nghi m Soxhlet đ ấ qu n gi y b c.

ế ệ ầ Ti n hành thí nghi m: đ u tiên m u nguyên li u đ

ứ ệ ƣợ ầ c cho vào ơ

ố

b t g c. Khi dung môi ng ng t ụ ƣ

ƣ ề ờ ƣợ ệ ị

ể ạ ỏ t đ 45

ầ ƣớ ứ ị h ệ th ngố ẫ ế trích ly. Sau đó ta ti n hành đun dung môi ch a trong bình c u, h i dung môi bay i trong ng trích ly Soxhlet. T i đây, dung môi s trích ly β ạ ụ ạ ƣ ẽ l lên trên ng ng t v a ừ đ sủ ẽ ừ ộ ấ ụ ộ ƣợ ƣ carotene và lycopene t m t l ng ừ ế ầ không màu thì d ng thí hoàn l u v bình c u. Đ n khi dung môi ng ng t ằ ặ c cô đ c b ng nghi m. Th i gian trích ly là 5 ngày. Dung d ch sau trích ly đ oC đ lo i b nhexane. D u sau cô quay ầ ị c khi máy cô quay chân không ƣợ c đ nh m c 50 đ ở nhi ml b ng ằ

ẫ ƣợ ọ

β ể ắ ị ệ ộ chloroform. Pha loãng dung d ch 10 l n tr ọ ắ ký 0,45 (cid:0) m. Sau đó m u đ ngƣợ carotene và lycopene trích ly đ l ị phân tích. L c dung d ch qua màng l c s c tích s c ký HPLC đ xác đ nh hàm c phân c.ƣợ

ằ ƣơ 3.3.2.2 Trích ly b ng ph ng pháp ngâm d mầ

β ệ ể ƣợ ụ ủ ng pháp là trích ki ị t đ xác đ nh hàm l ng carotene

ƣơ ộ ấ M c đích c a ph và lycopene có trong b t g c.

ẩ ệ ầ ẩ ẳ ị ƣợ ấ ấ Chu n b thí nghi m: chu n b 3 bình c u đáy ph ng đ ạ c qu n gi y b c,

ứ ỗ ị m i bình ch a 50 ml nhexane.

ồ ỗ ẫ ệ ế

ằ ộ ấ ỗ c b t kín b ng nút cao su. Sau m i 24 gi

ớ ẫ ầ ƣợ ị ế ầ ị

ờ ƣợ

oC nh m lo i b nhexane thu s n ph m d ng d u. Và sau đó đ ả

ệ ộ ầ ẩ ằ t đ 45

ƣợ ằ ƣơ ƣợ ẫ ị ng pháp HPLC xác đ nh hàm l ng β

ộ ấ Ti n hành thí nghi m: cân 3 m u b t g c, m i m u 10 g r i cho vào bình ờ ầ c u. Ngâm b t g c trong bình c u đ , ừ ố thay 50 ml nhexane m i vào bình c u. Đ n khi d ch trích ly trong su t thì d ng ị ạ c cô quay chân không i. Th i gian trích ly là 18 ngày. Dung d ch sau trích ly đ l ƣợ ạ ạ ỏ ở c nhi này 10 l nầ r iồ l cọ b ngằ ị m c ứ 50 ml b ngằ chloroform. Pha loãng dung d chị đ nh màng l cọ 0,45 c b ng ph µm. Phân tích m u thu đ ộ ấ carotene và lycopene có trong b t g c.

ằ 3.3.2.3 Trích ly b ng dung môi siêu t ớ h n:ạ i

ụ ệ M c đích thí nghi m: kh o sát quá trình trích ly carotene và lycopene t

β ƣờ ằ ợ ừ ọ ng h p sau nh m ch n ấ ử ụ g c s d ng dung môi CO ớ ạ ở i h n ữ nh ng tr ả siêu t

ƣơ ố ƣ ph ng pháp t i u:

ộ ấ ử ụ ồ Trích ly b t g c không s d ng đ ng dung môi.

ộ ấ ử ụ ồ Trích ly b t g c có s d ng 5% ethanol làm đ ng dung

ộ ấ ự ệ ệ ẫ ẫ ỗ môi. Th c hi n thí nghi m: cân 2 m u b t g c, m i m u

20 g.

β ẫ ử ụ M u trích ly carotene và lycopene s d ng dung môi CO siêu t ớ ạ i h n

ộ ấ ả ứ ầ

ử ụ ớ ồ ủ ữ ề ệ ặ không s d ng đ ng dung môi. Đ u tiên ta cho 20 g b t g c vào bình ph n ng, gi a hai l p bi th y. Cài đ t đi u ki n trích ly cho máy:

ấ + Áp su t: p = 340 bar.

oC.

ệ ộ + Nhi t đ : T = 80

ƣ ƣợ + L u l ng dòng CO : Q = 20 g/phút.

ờ + Th i gian trích ly: t = 3 gi ờ .

ế ằ

ẩ ồ ấ ả ẩ ị

ƣợ ả ị

ứ ị ằ

ể ẫ ằ ọ ị

ử ứ ả Sau khi quá trình trích ly k t thúc, ta r a bình ch a s n ph m b ng dung môi ƣợ ƣợ ạ ấ c gói gi y b c. D ch trích thu đ c chloroform, r i l y s n ph m vào becher đ ầ ạ ẩ c s n ph m d ng tinh d u. Đ nh m c 50 ml tinh đem cô quay chân không thu đ ầ ồ ầ ƣợ c b ng dung môi chloroform. Sau đó pha loãng dung d ch 10 l n r i d u thu đ ƣơ ẩ ị ọ ng l c dung d ch qua màng l c 0,45 µm đ chu n b phân tích m u b ng ph pháp HPLC.

ẫ ử ụ M u trích ly (cid:0) carotene và lycopene s d ng dung môi CO siêu t ớ ạ ử i h n s

ộ ấ ỗ ợ ả ứ

ủ ệ ặ ớ ữ ụ d ng 5% Ethanol làm dung môi h tr . Cho 20 g b t g c vào bình ph n ng, gi a ề hai l p bi th y. Cài đ t đi u ki n trích ly cho máy:

ấ + Áp su t: p = 340 bar.

oC.

ệ ộ + Nhi t đ : T = 80

ƣ ƣợ + L u l ng dòng CO : Q = 20 g/phút.

ờ + Th i gian trích ly: t = 3 gi ờ .

ỗ ợ + Dung môi h tr : 5% ethanol.

ế ằ

ồ ấ ả

ứ ầ ạ ẩ ầ ị ứ ả ẩ ử Sau khi quá trình trích ly k t thúc, ta r a bình ch a s n ph m b ng dung môi ạ ấ ƣợ ẩ c gói gi y b c. Đem cô quay chân ị ƣợ ả c s n ph m d ng tinh d u. Đ nh m c 50 ml tinh d u thu

ethanol, r i l y s n ph m vào becher đ không d ch trích thu đ cƣợ đ

ồ ọ ị

ầ ƣơ ị ằ ể ẫ ọ ị ằ b ng dung môi chloroform r i pha loãng dung d ch 10 l n.Sau đó l c dung d ch qua ẩ màng l c 0,45 µm đ chu n b phân tích m u b ng ph ng pháp HPLC.

3.4 Ph

ngƣơ pháp tính toán

3.4.1 Xây d ng ự d ngƣờ chu nẩ

ự ƣờ 3.4.1.1 Xây d ng đ ẩ ng chu n cua β carotene

β ế ả ƣờ ẩ ủ ả B ng 3.2: Kho ng tuy n tính đ ng chu n c a carotene

1 2 3 4 5 6 Đi mể

ộ N ng đồ 20 40 60 80 100 200

497,010 974,290 1455,300 1935,800 2423,500 4863,800

β carotene ệ Di n tích peak

ƣơ Ph ng trình S = 24,2856995 * C + 0,9765127

ƣờ ẩ đ ng chu n

β ẩ ủ ƣờ Hình 3.10: Đ ng chu n c a carotene

ự ƣờ 3.4.1.2 Xây d ng đ ng chu n c a ẩ ủ lycopene

ế ả ƣờ ẩ ủ ả B ng 3.3: Kho ng tuy n tính đ ng chu n c a lycopene

Đi mể 1 2 3 4 5 6 7

N ngồ 20 30 40 50 100 200 400

đ ộ

56,381 87,677 119,500 149,160 292,260 588,610 1193,900

Di nệ tích peak ƣơ Ph ng trình S = 2.98202195 * C – 2.1781426

ƣờ ẩ đ ng chu n

ẩ ủ ƣờ Hình 3.11: Đ ng chu n c a lycopene

ề ệ 3.4.2 Đi u ki n phân tích HPLC

ợ ệ ộ ố ề ể ỏ ị

ƣ ộ ng

M t s đi u ki n thích h p trong phân tích s c ƣợ ợ ứ ố ộ hàm l ỗ h n h p dung môi THF : Methanol v i t l

ƣớ

ờ

ắ ký l ng HPLC đ xác đ nh (cid:0) carotene và lycopene trong các m u trích ly nh sau: pha đ ng là ẫ ớ ỉ ệ ƣơ ng ng là 10 : 90; t c đ dòng 1 t (cid:0) carotene là 450 nm; oC; b ệ ộ ộ ấ ố i đa h p thu t đ c t là 35 c sóng t ƣ ủ ấ ố ẫ và th i gian l u c a m u là 25 phút i đa h p thu lycopene 472,5 nm cƣợ nh nậ di nệ ở phút cƣợ nh nậ di nệ ở phút 19 còn lycopene đ

ml/phút; nhi ƣớ c sóng t b v i ớ (cid:0) carotene đ 14.

ả ế 3.4.1 Tính toán k t qu phân tích HPLC

×?×?

β ƣợ ệ Hàm l ng carotene và lycopene trích đ ƣợ ừ c t nguyên li u:

×? ×?

−carotene

????????

1000

β −carotene

????????

1000

? =

Trong đó:

carotene

β ƣợ ƣợ + m (mg): hàm l ng carotene trích đ c.

lycopene

ƣợ ƣợ + m (mg): hàm l ng lycopene trích ly đ c.

carotene

β ộ ẫ ằ ồ + C (ppm): n ng đ carotene trong m u đo b ng HPLC.

lycopene

ằ ẫ ồ ộ + C (ppm): n ng đ lycopene trong m u đo b ng HPLC.

ệ ố ị + f: h s pha loãng dung d ch.

ể ẫ + V (ml): th tích m u phân tích.

ấ ủ ƣợ ằ

ả ẩ ộ ấ ƣợ ƣơ ƣơ ủ β Hi u su t trích ly c a carotene và lycopene đ ằ c b ng ph ệ ằ t b ng ph ng c a nó có trong s n ph m trích đ ng t ng c a nó trong b t g c đ ƣợ c trích ki ỉ ố ữ c tính b ng t s gi a hàm ớ ng pháp nào đó v i ầ ng pháp ngâm d m,

ứ ệ ủ ƣợ l ổ ƣợ l theo công th c sau:

? = ?ct × 100% ?

Trong đó:

ệ ặ ấ β + H (%): hi u su t trích ly carotene ho c lycopene.

β ƣợ ặ ằ + M (mg/g): hàm l ng carotene (ho c lycopene) trích b ng ph ƣơ ng

ấ ỳ ƣợ ộ ấ ằ pháp b t k , đ c tính b ng mg/g b t g c.

β ƣợ ặ + M (mg/g): hàm l ng carotene (ho c lycopene) có trong b t g c đ ộ ấ ƣợ c

nd ằ

ƣơ ầ ƣợ ộ ấ ằ trích ly b ng ph ng pháp ngâm d m, đ c tính b ng mg/g b t g c.

ỉ ố ữ ƣợ ng pháp là t s gi a hàm l

ộ ẩ ƣơ ầ

ớ ƣợ ọ ọ ƣợ ử ụ ằ ƣơ ọ ọ ủ Đ ch n l c c a ph ằ ƣợ ng pháp nào đó v i hàm l c b ng ph ộ ƣơ ng pháp đã s d ng. Đ ch n l c đ c cũng b ng ph ấ ầ ng ch t c n tính trong ng tinh d u thu c tính theo công

ả s n ph m trích đ ƣợ đ ứ th c sau: ?

???

? = × 100% ?

Trong đó:

ộ ọ ọ ủ ƣơ + D (%): đ ch n l c c a ph ng pháp.

β ƣợ ấ ặ ƣợ + m ng ch t ( carotene ho c lycopene) trích đ c tính theo

(g): hàm l ct gam.

cao

ƣợ ƣợ + m (g): l ầ ng tinh d u trích đ c sau cô quay.

ị ẩ 3.4.2 Xác đ nh ủ đ ộ m c a nguyên li uệ

ệ ộ ẩ Theo tiêu chu n d t Nam III, đ m c a nguyên li u đ

ị ằ ấ

ƣơ ế ủ ấ ở s y ổ ở ẫ 105

oC trong 2 – 3 gi

ẩ ƣợ ể c đi n Vi ấ ng pháp s y trong t ố ƣợ ẫ ở ấ

ộ

ƣ ậ ng. Làm nh v y đ n khi kh i l ế ừ

ầ ệ ấ ẫ ầ ị ủ ệ ƣợ c ấ ƣờ ng. S y khô đĩa áp su t th xác đ nh b ng ph oC. Cân kho ng 1 g m u cho ả nhôm đ ng ự m u đ n kh i l ẫ ng không đ i ệ ộ ờ ặ t đ 105 nhi , đ t vào bình hút vào đĩa nhôm. S y khô m u ế ố ƣợ ẩ ố ƣợ ng m làm ngu i trong 15 phút, cân kh i l ữ ả ạ ệ ế gi a 2 l n cân liên ti p chênh l ch không quá 0,5 mg thì d ng l i và ghi k t qu . ự Th c hi n 3 l n trên 1 m u, l y giá tr trung bình.

ƣợ ị ộ ẩ Đ m đ

ứ c xác đ nh theo công th c: ? − ? × 100 ? % = ?

Trong đó:

ố ƣợ ẫ ƣớ ấ + a (g): Kh i l ng m u tr c khi s y.

ố ƣợ ẫ ấ + b (g): Kh i l ng m u sau khi s y.

ộ ẩ ủ ệ + X (%): Đ m c a nguyên li u.

ƢƠ

Ậ

Ế

CH

Ả NG 4: K T QU VÀ BÀN LU N

ộ ẩ

4.1 Đ m nguyên

li uệ

ộ ẩ ủ ệ ệ ế ả ị

ở ả ƣợ ệ Sau khi thí nghi m, k t qu thí nghi m xác đ nh đ m c a nguyên li u c cho b ng 4.1. đ

ộ ẩ ế ả ị ả B ng 4.1: K t qu xác đ nh đ m

M uẫ a (g) b (g)

1,0035 0,9640 Đ mộ ẩ X (%) 3,94 1

2 1,0020 0,9650 3,69

3 1,0053 0,9662 3,89

Trung bình: 3,84

ệ ộ ẩ ộ ẩ ấ ơ ị ƣợ ệ c li u khô

ố ự

ừ

Đ m nguyên li u là 3,84 % th p h n đ m quy đ nh cho d ồ có ngu n g c t nhiên. 4.2 Trích ly (cid:0) carotene và lycopene t

màng

g c:ấ

ồ 4.2.1 Đánh giá ngu n nguyên li u:ệ

ƣơ ng pháp trích ly Soxhlet, ngâm d m và trích

ả Ti n hành kh o sát các ph ố ớ ế ớ ạ ồ ệ ừ ƣợ ả ế i h n đ i v i 2 ngu n nguyên li u, t đó ta có đ ầ ả c b ng k t qu

ly siêu t sau:

ả ƣợ ệ ồ B ng 4.2: Hàm l ng (cid:0) carotene trích đ ƣợ ừ c t 2 ngu n nguyên li u khác nhau

Hàm l ng ƣợ (cid:0) carotene (mg/g) Nguyên li uệ

Soxhlet SFE SFE + Ethanol Ngâm d mầ

1 0,1276 0,0137 0,0383 0,2662

2 0,9745 1,0994 1,2076 1,2735

ể ễ ƣợ ƣơ (cid:0) carotene trích ly theo các ph ng

ả ồ ệ ừ ế T k t qu trên ta bi u di n hàm l ừ hai ngu n nguyên li u khác nhau ng ở ồ ị đ th hình 4.1. pháp t

ễ ƣợ ồ ị ể Hình 4.1: Đ th bi u di n hàm l ng (cid:0) carotene trích đ c ƣợ

ệ ồ ừ t hai ngu n nguyên li u

ủ ế ả ừ ẫ ệ Hình 4.2: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE t m u nguyên li u 1

ủ ế ả ừ ẫ ệ Hình 4.3: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE t m u nguyên li u 2

ủ ế ả ừ ẫ ệ m u nguyên li u

Hình 4.5: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE + Ethanol t 2

ủ ế ầ ả ừ ẫ ệ m u nguyên li u

Hình 4.6: K t qu phân tích HPLC c a trích ly ngâm d m t 2

ủ ế ả ừ ẫ ệ Hình 4.9: K t qu phân tích HPLC c a trích ly Soxhlet t m u nguyên li u 1

ủ ế ả ừ ẫ ệ Hình 4.8: K t qu phân tích HPLC c a trích ly Soxhlet t m u nguyên li u 2

ả ƣợ ệ ồ B ng 4.3: Hàm l ng lycopene trích đ ƣợ ừ c t 2 ngu n nguyên li u khác nhau

ƣợ Hàm l ng lycopene (mg/g) Nguyên li uệ

Soxhlet SFE SFE + Ethanol Ngâm d mầ

4,3431 1,1389 2.2107 5,9491 1

74,1039 12,2704 19,6307 103,8379 2

ƣợ ể ễ ng lycopene trích ly theo các

ệ ồ ƣơ ở ồ ị ừ ế T k t qu trên ta bi u di n hàm l ng pháp t ả ừ hai ngu n nguyên li u khác nhau ph đ th hình 4.2.

ễ ƣợ ồ ị ể Hình 4.10: Đ th bi u di n hàm l ng lycopene trích đ ƣợ ừ c t

ồ ệ hai ngu n nguyên li u

ủ ế ả ừ ẫ ệ Hình 4.11: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE t m u nguyên li u 1

ủ ế ả ừ ẫ ệ Hình 4.12: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE t m u nguyên li u 2

ủ ế ả ừ ẫ ệ m u nguyên li u

Hình 4.14: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE + ethanol t 1

ủ ế ả ừ ẫ ệ Hình 4.13: K t qu phân tích HPLC c a trích ly SFE + ethanol t m u nguyên li u 2

ủ ế ả ừ ẫ ệ Hình 4.15: K t qu phân tích HPLC c a trích ly Soxhlet t m u nguyên li u 1

ủ ế ả ừ ẫ ệ Hình 4.16: K t qu phân tích HPLC c a trích ly Soxhlet t m u nguyên li u 2

ủ ế ầ ả ừ ẫ ệ Hình 4.18: K t qu phân tích HPLC c a trích ly ngâm d m t m u nguyên li u 1

ủ ế ầ ả ừ ẫ ệ Hình 4.17: K t qu phân tích HPLC c a trích ly ngâm d m t m u nguyên li u 2

β ồ ấ Theo nh các đ th hình 4.1

ƣơ ng carotene ơ ng pháp t

ồ ả ƣợ

ớ ằ ệ ờ i thích là do đ ệ ừ ồ ể ƣợ c gi ồ hai kho ng th i gian khác nhau

ả

ả ế ƣợ ả ơ c b o qu n d

ƣớ ả ờ 20

ớ

ệ ệ t đ . Nguyên li u 2 nh n đ

ƣợ ị ƣ và và 4.10, ta th y hàm l ớ ệ ngu n nguyên li u 2 cao h n so v i lycopene trích b ng các ph ạ c thu ho ch ngu n nguyên li u 1. Nguyên nhân có th đ ạ ả ừ và ngu n nguyên li u 2 m i thu ho ch sau này t cƣớ khi trích ly ng n.ắ Còn ngu nồ nguyên li uệ 1 ờ gian b oả qu nả tr kho ng th i ả ƣớ cƣợ thu ho ch vào kho ng tháng 6 sau khi qua s ch đ ạ i đ oC trong kho ng th i gian dài tr ộ ở ạ c khi đem trích ly, trong th i gian d ng b t ế ả ả b o qu n nguyên li u có th b bi n tính do ti p xúc v i không khí, ánh sáng, ấ ƣớ ạ ệ ộ nhi i d ng màng g c khô sau khi công ty d ậ ả ở oC trong t 0

ƣợ

ng carotene ƣở

ế ệ ề ệ ị

ơ ủ ạ l nh, sau đó đem đi trích β và lycopene thu ả ƣớ ế ng đ n đ n quá ớ c nghi n m n h n so v i nguyên li u 1 nên có ệ su tấ trích ly cao nên thu

β ờ ể ị ế ậ ƣợ ừ c t ị và b o qu n ả ề ề ƣợ c nghi n m n nh n v đ ế ƣợ ự ế ạ c s bi n tính nên hàm l ly ngay nên h n ch đ ệ ƣợ ố ơ c nguyên li u cũng nh h t h n. Ngoài ra, kích th đ c t ơ ƣợ trình trích ly nguyên li u 2 đ ớ ệ di n tích b m t ti p xúc v i dung môi l n h n hi u cƣợ l đ ớ và lycopene cao h n.ơ ề ặ ế ngƣợ carotene

4.2.2 So sánh các ph ngƣơ pháp trích ly (cid:0) carotene và lycopene

ệ ừ ấ Sau quá trình thí nghi m, ta thu đ ả c k t qu trích ly g c

ƣơ ƣợ ế ầ ƣ ằ b ng các ph ng pháp Soxhlet, ngâm d m và trích ly siêu t (cid:0) carotene t ớ ạ i h n nh sau

4.2.2.1Hàm l ngƣợ (cid:0) carotene và lycopene thu đ c:ƣợ

ẫ ừ ộ Sau khi phân tích các m u trích ly

ƣơ ả ƣợ ở ả ng pháp trích ly khác nhau, ta thu đ (cid:0) carotene và lycopene t ƣợ ế c k t qu đ ấ b t màng g c b ng c cho

ằ b ng các ph 4.4.

β ả ƣợ ƣơ B ng 4.4: Hàm l ng carotene và lycopene thu đ ƣợ ừ c t các ph ng pháp trích ly

Hàm l ngƣợ Hàm l ng ƣợ (cid:0) ƣơ STT Ph ng pháp trích ly lycopene carotene

1 Soxhlet 0,9745 74,1039

ử ụ S d ng CO siêu t iớ

2 1,0994 12,2704 ạ h n, không s ử ụ d ng

ử ụ siêu t iớ dung môi h trỗ ợ S d ng CO 2

3 1,2076 19,6307 ử ụ ạ h n, s d ng 5%

b ngằ Ngâm d mầ n ethanol làm dung môi 4 1,2735 103,8379

hexane

β ễ ƣợ T b ng s li u, ta v các đ th bi u di n hàm l ng carotene và lycopene

ẽ ƣơ ả ừ ả ƣợ ố ệ c theo các ph ồ ị ể ng pháp kh o sát. trích ly đ

β ễ ƣợ ƣợ ồ ị ể Hình 4.19: Đ th bi u di n hàm l ng carotene trích ly đ c

ễ ƣợ ƣợ ồ ị ể Hình 4.20: Đ th bi u di n hàm l ng lycopene trích ly đ c

ừ ồ ị ằ ƣợ T các đ th hình 4.19 ng ấ và 4.20 ta th y r ng hàm l

ƣơ ƣợ ng pháp Soxhlet đ c ch n là hai ph

ể ệ ƣợ ng carotene

(cid:0) carotene và ngƣơ pháp ngâm d mầ là l nớ nh t.ấ Trong quá trình kh oả ƣơ ọ d m ầ và ph ng và lycopene có trong nguyên li u.ệ cƣợ b ngằ ƣơ β ngƣợ (cid:0) carotene và lycopene thu đ

lycopene trích ly theo ph sát, ph ng pháp ngâm pháp dùng đ trích ki ế quả thu đ ƣ ngƣơ pháp Soxhlet l Nh ng k t ph t hàm l cƣợ thì hàm l iạ th pấ h nơ so v iớ ph ngƣơ pháp ngâm d m.ầ

ự ƣợ ể ị ế Nguyên nhân có th là do trong quá trình trích ly Soxlet, hàm l ệ ở c th c hi n ƣợ nhi

ớ ằ ệ ộ carotene và lycopene b bi n tính vì quá trình trích ly đ ủ t đ sôi c a dung môi trích ly là nhexane (69 – 70

ẫ ắ ơ

ờ ủ ƣ ầ ớ

β ế ng pháp ngâm d m nh ng do ti p xúc v i không khí c a môi tr ƣợ ể ị

ƣợ ẫ

ả

ữ ế ầ ơ ớ ng β ệ ộ t đ oC). Kho ngả cao b ng v i nhi ằ ờ th i gian trích ly cũng khá dài (5 ngày), tuy v n ng n h n th i gian trích ly b ng ƣờ ƣơ ph ng bên ả ng. Ngoài ngoài nên carotene và lycopene có th b oxi hóa làm gi m hàm l ấ ệ c gói trong gi y ra, m u nguyên li u Soxhlet trong quá trình trích ly còn đ ọ l c nên kh năng ấ khu ch tán gi a ch t trích và dung môi kém h n so v i ngâm d m.

ƣơ ƣợ ƣ Ph ng pháp ngâm d m có th i gian trích ly lâu (18 ngày) nh ng l ng

ờ ế

ớ ằ ấ ậ ị

ị ế ầ ƣợ carotene và lycopene trích đ ằ ƣợ ly đ c đ y kín b ng nút cao su và gói b ng gi y b c còn d ch trích thì đ ủ ạ ả ả b o qu n trong t l nh nên ít b bi n tính và oxy hóa. Ngoài ra, ph

ệ ở ƣợ (cid:0) c ít ti p xúc v i ánh sáng và không khí do bình trích ƣợ ạ c ƣơ ng pháp này (cid:0) carotene và lycopene không ng nên hàm l c th c hi n ệ ộ ƣờ t đ th nhi ng

ự ƣợ đ ế ị b bi n

ệ ộ ƣợ ƣợ ằ t đ . Cho nên hàm l ng (cid:0) carotene và lycopene thu đ c b ng

ƣơ ấ ở tính b i nhi ng pháp này là cao nh t. ph

ƣơ Trong hai ph

ấ ử ụ t

ỗ ợ và s d ng 5% ethanol làm dung môi h ạ ử ụ ƣợ ơ ớ và lycopene trích đ

ƣơ ng pháp trích ly siêu β ng carotene ỗ ợ ồ

ể ƣợ ƣợ ƣơ i thích là do t

β β ữ ồ

ớ ạ ƣ ẳ ạ ổ ổ ƣơ ả ng pháp trích ly siêu ng pháp trích ly kh o sát so sánh là ph ỗ ử ụ ớ ạ i h n không s d ng dung môi h tr t i ớ h n s d ng 5% ethanol làm ố ớ ợ tr . Ta th y đ i v i ph đ ng ồ ƣợ c cao h n so v i trích dung môi thì l ử ụ ly không dùng dung môi h tr . Nguyên nhân khi s d ng đ ng dung môi làm ả ng tác c gi và lycopene có th đ ng carotene tăng hàm l ớ và lycopene. Trong quá trình trích ly, đ ng dung môi gi a ethanol v i carotene ọ ọ ủ i h n, ch ng h n nh làm thay đ i tính làm thay đ i tính ch n l c c a CO siêu t

ự ấ

2 ố ớ ủ ƣơ ng tác riêng c a dung môi đ i v i ch t tan. Đ ng dung môi ớ ạ và t o thành liên k t ph c h p v i các ơ

ồ ứ ợ ế ạ ớ ộ phân c c hay các t ự có đ phân c c cao h n CO i h n siêu t

ự ọ ọ

ớ ạ ồ i h n. Khi s d ng đ ng dung môi còn giúp tăng đ

ớ ạ ơ ằ ể

ổ ơ ủ ấ ộ

ấ ử ớ ạ ƣợ ủ ộ i h n, tăng đ phân tán c a các c u t ậ . Vì v y hàm l ng

đ ộ hòa tan và tính ch n l c so v i ớ ấ ch t hòa tan phân c c, do đó nó cũng làm tăng ộ ỉ ử ụ ử ụ ch s d ng dung môi siêu t ủ ấ ử ủ i h n c a pha không bay h i b ng cách thay đ i đi m t hòa tan c a các c u t ỉ ọ ồ dung môi. Ngoài ra, đ ng dung môi làm tăng đ bay h i c a ch t tan, tăng t tr ng (cid:0) ngƣơ pháp chỉ dùng dung cƣợ nhi uề h nơ so v iớ ph

ủ c a dung môi siêu t carotene và lycopene trích ly đ môi CO iớ h n.ạ siêu t

β ệ ấ 4.2.2.2 Hi u su t trích ly carotene và lycopene

β ngƣợ carotene và lycopene trích ly đ cƣợ

Từ k tế quả thu đ ƣơ ố c,ƣợ ta ch nọ l ƣợ d m ầ làm l ng pháp ngâm ng (cid:0) carotene và lycopene có t i đa trong

theo ph nguyên li uệ để tính toán hi uệ su tấ trích ly c aủ các ph ngƣơ pháp.

β ệ ằ ả ấ ƣơ B ng 4. 5: Hi u su t trích ly carotene và lycopene b ng các ph ng pháp

ệ ấ Hi u su t trích ly (%)

STT ng ƣơ

β carotene Lycopene Ph pháp trích ly

1 Soxhlet 76,52 71,37

ử ụ ớ ạ S d ng CO siêu t i h n, không s ử 2 86,33 11,82

ỗ ợ ụ d ng dung môi h tr

ử ụ ớ ạ ử ụ S d ng CO siêu t i h n, s d ng 3 94,83 18,91

5% Ethanol làm dung môi h trỗ ợ

ệ ấ (cid:0) carotene và

ƣơ ừ ả lycopene theo các ph ẽ ồ ị ể ễ T b ng 4.5 ta v đ th bi u di n hi u su t trích ly ả ng pháp kh o sát.

ồ ị ể ễ ệ ấ Hình 4.21: Đ th bi u di n hi u su t trích ly (cid:0) carotene và lycopene

ệ T đ th hình 4.21, ta th y Soxhlet là ph

ừ ồ ị β ấ ị ƣơ ề ế ố ấ ng và lycopene b phân h y do nhi u y u t

ƣợ l β carotene ỉ ạ ủ ơ ả ằ ấ ƣ ng pháp trích ki t nh ng do ệ nên hi u su t trích ly ớ ạ và hi uệ i h n siêu t carotene ch đ t 76,52% còn th p h n c trích ly b ng CO

ỉ ạ ấ su t trích ly lycopene ch đ t 71,37% .

ớ ạ ố ớ Còn đ i v i hai ph ng pháp trích ly siêu t

ƣơ ồ ử ụ ử ụ

β ệ ệ ấ ấ ử ụ ấ ừ

ử ụ

ử ụ ể ệ ấ ấ

ừ ế ế ị

ệ ồ

ả ị ấ ƣợ t b cho phép. T k t qu đó ta th y đ ƣơ ớ ả ủ c hi u qu c a vi c s ề ng pháp r t có ti m năng đ ấ ệ ấ ả ể ệ ấ ổ

ể ử ụ ế ồ ƣ ệ ằ ả ờ ồ i h n có s d ng đ ng dung ồ môi và không s d ng đ ng dung môi thì ta th y trích ly có s d ng đ ng dung ơ 86,33 môi thì cho hi u su t trích ly cao h n. Hi u su t trích ly carotene tăng t ồ ừ 11,82% lên 18,91% khi s d ng thêm đ ng % lên 94,83 % còn lycopene thì tăng t ị ồ ể ế dung môi trong trích ly. Chúng ta có th ti n hành kh o sát thêm các giá tr đ ng dung môi khác s d ng cho quá trình trích ly đ xác đ nh hi u su t cao nh t trong ệ ử ả ề đi u ki n thi ể ụ d ng đ ng dung môi trong quá trình trích ly. Ph ệ ả chuy n đ i quy mô lên s n xu t công nghi p. V i quy mô s n xu t công nghi p ả , đ ng th i gi m nh m nâng cao hi u qu kinh t có th s d ng hoàn l u CO

2 ƣờ

ả ớ ƣợ b t l ng CO th i ra môi tr ng.

ƣơ ộ ọ ọ ủ 4.2.2.3 Đ ch n l c c a các ph ng pháp trích ly:

ƣơ ng pháp trích ly (cid:0) carotene và

ả ừ ộ ở ả ế lycopene t K t qu tính toán đ ch n l c c a các ph ấ ƣợ b ng 4.6. ộ ọ ọ ủ c cho b t màng g c đ

ộ ọ ọ ủ ả ƣơ B ng 4.6: Đ ch n l c c a các ph ng pháp trích ly

ộ ọ ọ Đ ch n l c

STT ) β (o/ carotene o Lycopene

nƣơ Ph g pháp trích ly Soxhlet 0,446 33,876 1

ử ụ ớ ạ S d ng CO siêu t i h n, không s ử 0,507 5,661 2

ỗ ợ ớ ạ ử ụ ụ d ng dung môi h tr ử ụ S d ng CO siêu t i h n, s d ng 0,523 8,503 3

ầ 5% Ethanol làm dung môi h trỗ ợ ằ Ngâm d m b ng nhexane 0,257 20,924 4

ừ ả ƣợ ồ ị ể ộ ọ ọ ủ ễ ƣơ c đ th bi u di n đ ch n l c c a các ph ng pháp

T b ng 4.5, ta đ trích ly (cid:0) carotene và lycopene.

β ộ ọ ọ ủ ồ ị ể ƣơ ễ Hình 4.22: Đ th bi u di n đ ch n l c c a các ph ng pháp trích ly carotene

ộ ọ ọ ủ ồ ị ể ƣơ ễ Hình 4.23: Đ th bi u di n đ ch n l c c a các ph ng pháp trích ly lycopene

ƣơ ụ

ố ƣợ c. Đ i v i đ ng d u thu đ

ng β ứ ọ ọ ủ ộ Theo công th c tính toán, đ ch n l c c a ph (cid:0) carotene, lycopene và kh i l ố ƣợ ằ ọ ọ ủ vào kh i l ch n l c c a carotene và lycopene trích ly b ng CO ộ ng pháp trích ly ph thu c ố ớ ộ ầ ƣơ ng ƣợ ớ ạ i h n thì ph siêu t

ử ụ ớ ạ ỗ ợ ộ pháp trích ly s d ng CO siêu t ọ ọ i h n có dùng dung môi h tr có đ ch n l c

ƣơ ử ụ ớ ạ ơ cao h n ph ng pháp trích ly s d ng CO siêu t i h n không dùng dung môi h ỗ

2 ớ ạ siêu t

ử ụ ợ tr . Do trong quá trích ly s d ng CO ể ử ả i h n, ta dùng chlorofom đ r a s n

ớ ẩ ƣơ ph m v i ph

ƣơ ử ụ ố ng pháp trích ly s d ng dung môi h tr . Mà ỗ ợ (cid:0) carotene tan t

ạ ế ớ ử

ố ƣợ

ị ể ạ ỏ ộ ọ ọ ủ ả ố

ố ớ ng pháp trích ly không dùng dung môi h tr và ethanol đ i v i ỗ ợ t trong liên k t v i nhau nên trong quá trình cô quay ầ ng tinh d u ng pháp gi m xu ng. Còn trong ethanol thì ƣơ ể ạ ỏ ễ ệ ng nên ta có th lo i b d dàng dung

ạ ầ ƣợ ph chlorofom t o dung d ch, các phân t chân không khó có th lo i b hoàn toàn dung môi, làm cho kh i l ƣơ tăng lên. Do đó, đ ch n l c c a ph (cid:0) carotene không tan t o thành h nhũ t ể môi đ thu đ c tinh d u.

β ừ

ế ầ ở ộ ƣơ ấ ng pháp phân tích s c

ồ ộ ắ ký HLPC ta th y các peak carotene và ắ ký HPLC ch aƣ ủ (cid:0) cartene và lycopene. Do đó, đ ch n l c ọ ọ

ả T các k t qu phân tích s c lycopene có ph n chân m r ng do ph th ể tách hoàn toàn các đ ng phân c a ủ c a ph ƣơ pháp trích ly ch aƣ cao. ng

ầ ƣơ ấ ộ ờ ớ V i ph

ọ ọ ề ấ ấ ấ ầ ợ

ngƣợ cao sau cô quay làm gi mả độ ch nọ l cọ c aủ ph

ng pháp ngâm d m ta th y đ ch n l c khá th p là do th i gian ngâm kéo dài ngoài các ch t c n trích thì cũng có nhi u h p ch t khác hòa tan vào nên làm tăng kh iố l ngƣơ pháp.

ố ớ ộ ọ ộ

ể ế ầ ủ ể ọ ộ

β ộ ọ ị ế ấ

ệ ọ ọ ủ ƣơ ằ ƣợ Đ i v i đ ch n l c c a lycopene trích đ ng pháp Soxhlet c b ng ph ƣơ ƣợ ủ ọ ơ ằ cao h n đ ch n l c c a lycopene trích đ ng pháp khác c b ng các ph β ớ ơ ề nguyên nhân có th do carotene kém b n h n so v i lycopene nên m t ph n và chuy n thành lycopene. Còn đ ch n l c c a β ị carotene đã b bi n tính ƣơ carotene trích ly b ng ằ ng pháp Soxhlet khá th p do carotene b bi n tính ph ể quá trình trích ly. đáng k do nhi t trong

ƢƠ

Ậ

Ế

CH

Ị NG 5: K T LU N VÀ KI N NGH

5.1 K tế lu nậ

ừ ữ ữ ề ệ ả ả

ƣợ ừ ấ ộ ố ế ƣợ ậ ế T nh ng k t qu thu đ trích ly (cid:0) carotene và lycopene t c qua nh ng thí nghi m kh o sát v quá trình g c, tôi rút ra đ c m t s k t lu n.

ạ ờ ƣợ ờ Th i gian thu ho ch vào các th i đi m khác nhau cũng cho hàm l ng

ấ ƣợ ể ệ ạ carotene và lycopene khác nhau. Nguyên li u g c đ

ừ ƣở ng t c đ n tháng 1 năm sau s cho l tháng 11 năm tr (cid:0) c thu ho ch vào mùa sinh (cid:0) carotene và ẽ ng

ƣớ ồ ạ ớ ơ ờ ế ƣợ tr ấ lycopene cao h n so v i ngu n g c thu ho ch vào th i gian khác.

ả ả ệ ề ể ế ƣợ ng r t đáng k đ n l Các đi u ki n b o qu n cũng có nh h ng

ƣở ả ấ ả ệ ấ ờ

ngƣợ

ụ ầ ả

ề ẽ ƣ ế ự ế

ộ ố ế ố ể ạ ƣ (cid:0) ả carotene và lycopene có trong g c. Th i gian b o qu n nguyên li u càng dài thì hàm l (cid:0) carotene và lycopene càng gi m. Do đó c n quy trình trích ly liên t c, màng g c ấ ủ (cid:0) carotene và sau khi nghi n s đ a đi trích ly ngay đ h n ch s bi n tính c a ƣờ lycopene do m t s y u t ng nh oxy, ánh sáng,… môi tr

ƣợ ố ế ả (cid:0) carotene t i đa có trong g c là 1,2735 mg/g. K t qu này cao

Hàm l ề ng ớ ộ ố ứ ƣớ ơ h n nhi u so v i m t s nghiên c u tr ấ c đây.

ự ộ Ishida và c ng s (2004): 0,72 mg/g.

ự ộ Nerome và c ng s (2001): 0,61 mg/g.

ự ộ Aoki và c ng s (2002): 0,44 mg/g.

V ngƣơ và c ngộ sự (2006): 0,36 mg/g.

ƣợ ấ ả Hàm l ƣợ ng

ng lycopene t ề ơ ố i đa trong g c là 103,8379 mg/g. K t qu hàm l ứ ƣớ ủ ớ ữ ả lycopene cao h n nhi u so v i nh ng nghiên c u tr ế ữ c c a nh ng tác gi khác.

ự ộ Nhung và c ng s (2010): 19 mg/g.

ự ộ Ishida và c ng s (2004): 8,27 mg/g.

ự ộ Vi n ệ và c ng s (2005): 1,99 mg/g.

ự ộ Aoki và c ng s (2002): 1,65 mg/g.

ấ ƣợ ừ ồ ủ ở T đó, ta th y đ c ngu n g c đ ồ c tr ng

ồ ề ơ ấ ƣợ An Giang c a công ty (cid:0) carotene và lycopene cao h n nhi u so v i ớ

ệ ồ ƣợ ng Domesco Đ ng Tháp có hàm l ứ ƣớ các ngu n nguyên li u nghiên c u tr c đây.

β ƣơ ệ Ph ể c dùng đ trích ki

d m ầ đ ƣợ ng pháp ngâm ờ ƣ ƣợ t hàm l ƣ ả ấ ng carotene và ấ ớ lycopene có trong g c nh ng th i gian trích ly dài, nên khó đ a vào s n xu t v i

ấ ạ ƣợ ệ ờ c là không cao. Ngoài ra, th i gian trích

quy mô công nghi p do năng su t đ t đ ly

β ị ế

ự ƣợ ế ƣợ ự ế ạ ng và h n ch đ

ƣợ ệ ở c th c hi n ƣờ ƣờ

nhi ng dùng ph ữ ố ớ ả ạ ớ

ầ ộ kéo dài cũng làm hàm l ng carotene và lycopene cũng b bi n tính m t ph n. ƣ ớ ệ ộ ƣờ Nh ng do đ c s ti p xúc v i t đ th ứ ụ ƣơ ng pháp này cho m c đích nghiên c u môi tr ấ trong phòng thí nghi m đ i v i nh ng ch t không quá nh y c m v i ánh sáng, không khí và nhi ng. Nên ta th ệ ệ ộ t đ .

ƣơ ệ ệ Ph ng pháp Soxhlet cũng đ t ki

ệ ộ ự ệ ộ ể c dùng đ trích ki ờ nhi

t hàm l ắ ơ ớ ằ t đ cao b ng v i nhi ấ ầ t cho ch t c n trích. Cho nên ph ng β ƣơ ng t đ sôi ƣơ ng

ƣợ ụ ệ ƣợ ƣợ ặ ấ carotene và lycopene có trong g c. M c dù có th i gian trích ly ng n h n ph ệ ở ƣợ ƣ ầ pháp ngâm d m nh ng do đ c th c hi n ệ ế ủ c a dung môi nên gây ra bi n tính vì nhi ấ ề ỉ pháp ch nên đ c áp d ng cho các ch t b n nhi t.

ƣơ ề ƣ Ph ng pháp trích ly siêu t

ớ ạ i h n v i nhi u u đi m nh ki m soát đ ổ ể ấ ƣ ể ờ

ệ

ấ ớ

ng đ i ng n ớ ở và không khí. Cho nên ph

ạ ạ

ệ ệ ằ ụ ớ ằ ệ ộ quá trình trích ly b ng cách thay đ i nhi ố ƣợ ắ và quá trình trích ly đ ƣơ t ế không ti p xúc v i ánh sáng nên đây là ph ệ ễ ị ế t, ánh sáng d b bi n tính b i nhi β i ớ h n đ t hi u su t trích ly carotene ấ siêu t ấ ể có th nâng cao hi u su t trích ly b ng vi c

ệ ƣợ c ớ t đ và áp su t. V i th i gian trích ly ộ ệ ố ự c th c hi n trong m t h th ng kín, ấ ợ ƣơ ng pháp r t thích h p v i các ch t ƣơ ng pháp trích ly và lycopene khá cao. Ngoài ra, còn ệ s ử d ng thêm dung môi h tr . Vì ỗ ợ ồ (cid:0) carotene và i h n thích h p cho vi c thu h i

ƣơ ậ v y, ph lycopene t ng pháp trích ly siêu t ả ừ ấ g c trong quy ớ ạ ấ mô s n xu t công ợ nghi p.ệ

5.2 M t s ki n

ộ ố ế ngh :ị

ứ ả ừ ả ạ ƣợ ữ ế nh ng k t qu đ t đ c tôi xin đ ề

Sau quá trình nghiên c u kh o sát, t ị ƣ ộ ố ế ấ xu t m t s ki n ngh nh sau

ộ ả ứ ề ấ ạ ồ

ể C n ầ m ở r ng nghiên c u kh o sát thêm nhi u ngu n g c thu ho ch t và vào các kho ng th i gian thu ho ch khác nhau đ có th

ả ả

ờ ạ ạ ờ ệ và kho ng th i gian thu ho ch t ế ể c vùng nguyên li u ứ ấ ể ế ả ơ ừ ể t nh t. Ngoài ra, ta ố i

ề ệ ệ ị ề nhi u vùng khác nhau ố ọ ƣợ ch n đ ả và s ch đ có th ti n hành t ầ cũng c n nghiên c u thêm quy trình b o qu n đ u.ầ ƣ ẩ u các đi u ki n chu n b nguyên li u ban

ả ữ ừ ƣợ ớ ạ c v ph

β ệ ng pháp này có th đ

ụ ứ ệ

ử ụ ộ ồ ể

ố ƣ ƣợ ề ƣơ ấ ế i h n, ta th y ng pháp trích ly siêu t T nh ng k t qu thu đ ể ƣợ ƣơ ằ ừ ấ vi c trích ly carotene và lycopene t c g c b ng ph ệ ề ầ ậ áp d ng trong công nghi p. Cho nên c n t p trung nghiên c u thêm các đi u ki n ị ồ trích ly nh kh o sát thêm các giá tr n ng đ đ ng dung môi s d ng, đ xây ự d ng đ ƣ ả c mô hình trích ly t i u.

Ả

Ệ

TÀI LI U THAM KH O

M.Mukhopadhyay, Natural Extracts Using Supercritical Carbon Dioxide. CRC Press., India, 2000.

Rizvi, S.S.H., Supecritical fluid Processing of food and biomaterials. Chapman & Hall, London, UK, 1994.

Jittawan Kubola, S.S., Phytochemicals and antioxidant activity of different fruit fractions (peel, pulp, aril and seed) of Thai gac (Momordica cochinchinensis Spreng). Journal of Food Chemistry, 2011. 127: p. 1138 – 1145.

Tran, T.H., Nguyen, M.H., Zabaras, D.,&Vu, L.T.T, Process development of Gac powder by using different enzymes and drying techniques. Journal of Food Engineering, 2008. 85: p. 359–365.

Le Thuy Vuong, A.A.F., Laurie J. Custer, Suzanne P. Murphy, Momordica cochinchinensis Spreng. (gac) fruit carotenoids reevaluated. Journal of Food Composition and Analysis, 2006. 19: p. 664 668.

6. Della B. Rodriguez Amaya, P.D., A guide to carotenoids analysis in foods.

HarrietV.Kuhnlein, P., RD, Karat, pulque, and gac: three shining stars in the traditional food galaxy. Nutr. Rev, 2004. 62: p. 439–442.

ị ọ ợ 8.

ễ ậ ủ ự ệ ề ạ ấ Đi u tra h p ch t ọ T p chí Khoa h c

Hà Th Bích Ng c, T.T.H.N., Nguy n Văn Mùi, ộ ố carotenoids trong m t s th c v t c a Vi t Nam. ệ ự ọ ĐHQGHN, Khoa h c T nhiên và Công ngh , 2007. 23: p. 130 134.

A.V.Rao, L.G.R., Carotenoids and human health. Pharmacological research, 2007. 55: p. 207 216.

10.

Tuyen C. Kha , M.H.N., Paul D. Roach, Effects of spray drying conditions on the physicochemical and antioxidant properties of the Gac Momordica cochinchinensis) fruit aril powder. Journal of Food Engineering, 2010. 98: p. 385 – 392.

11.

Jittawan Kubola, N.M., Sirithon Sirimornpun, Lycopene and beta carotene concentration in aril oil of gac (Momordica cochinchinensis Spreng) as

influenced by arildrying process and solvents extraction. Journal of Food Research International, 2011.

12.

Burke DS, S.C., Vuong LT, Momordica Cochinchinensis, Rosa Roxburghii, Wolfberry, and Sea Buckthorn — Highly nutritional fruits supported by tradition and science. Current Topics in Nutraceutical Research 2005. 3 p. 259 – 266.

ngƣỡ 400 th cứ ăn thông 13.

ọ Nguy nễ Thị Kim H ng,ƣ Thành ph nầ dinh d d ng.ụ NXB Y H c 2011.

14.

Ishida, B.K., Turner, C., Chapman, M.H.,McKeon, T., Fatty acid and carotenoid composition of gac (Momordica cochinchinensis Spreng) fruit. Journal of Agricultural Food Chemistry, 2004. 52: p. 274–279.

15.

Hiromitsu Aoki, N.T.M.K., Noriko Kuze, Kazue Tomisaka, and Nguyen Van Chuyen, Carotenoids Pigments in GAC Fruit (Momordica cochinchinensis SPRENG). Biosci. Biotechnol. Biochem, 2002. 66: p. 2479 – 2482.

ƣơ ấ ữ ậ ễ ụ ợ ng pháp cô l p h p ch t h u c . 16. ơ NXB

Nguy n Kim Phi Ph ng, ồ ĐHQG Tp. H Chí Minh, Ph 2007.

ơ ổ ọ ợ Hóa h c xanh trong t ng h p h u c . 17. ữ ơ NXB ĐHQG

ồ Phan Thanh S n Nam, 2008. Tp. H Chí Minh,

fractionation of lavender essential 18. E. Reverchon, G.D.P., Supercritical CO

oil and waxes. J. Agric. Food Chem, 1995. 43.

19.

S.S.H. Rizvi, A.B., Supecritical fluid extraction: Fundamental principle and Modeling Methods. Food Technology, 1986. 40: p. 55 65.

20.

Bott, K.a., Extraction of Natural products using near critical solvents. Chapman & Hall, London, UK, 1993.

ƣ ế ệ 21.

ọ Nghiên c u công ngh chi ằ ế ứ ồ ừ L u Hoàng Ng c, ị có giá tr kinh t ngu n thiên nhiên b ng CO ấ ữ ạ t tách các ho t ch t h u ích ở ạ tr ng thái siêu cao t ỏ l ng

ế ậ ộ i h n. ổ ớ ạ Báo cáo t ng k t khoa h c t ọ và k ỹ thu t, B Công Nghi p, ệ 2005.

Extraction of 22. Baysal, T., Ersus, S., & Starmans. D. A. J. , Supercritical CO

bcarotene and Lycopene from Tomato Paste Waste. Agric Food Chem, 2000: p. 5507 5511.

23. Mei Sun, F.T., Supercritical carbon dioxide extraction of carotenoids from carrot using canola oil as a continuous cosolvent. J. of Supercritical Fluid, 2006. 37: p. 397 408.

24. Marleny D.A. Saldana, F.T., Selma E. Guigard, Bruno Tomberli, Chris G. Gray, Apparent solubility of lycopene and bcarotene in supercritical CO2,

CO2 + ethanol and CO2 + canola oil using dynamic extraction of tomatoes. Journal of Food Engineering, 2010. 99: p. 1 8.

25. Marleny D.A. Saldana, L.S., Selma E. Guigard, Feral Temelli, Comparision of the solubility of bcarotene in supercritical CO2 based on a binary and a multicomponent complex system. J. of Supercritical Fluid, 2006. 37: p. 342 349.