Báo cáo nghiên cứu khoa học: TỐI ƯU HOÁ QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH CHẤT MÀU ANTHOCYANIN TỪ BẮP CẢI TÍM TRONG MÔI TRƯỜNG TRUNG TÍNH

Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu điều kiện chiết tách chất màu anthocyanin từ bắp cải tím, trong môi trường trung tính. Bằng phương pháp tối ưu hóa hàm đa mục tiêu đã tìm được các điều kiện công nghệ chiết tách để thu được chất màu anthocyanin có hàm lượng và độ màu cao, bao gồm: Nhiệt độ chiết 290C; Thời gian chiết 54 phút; Hệ dung môi nước/ethanol có tỷ lệ nước 72%. Với điều kiện này thu được: hàm lượng......
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "TỐI ƯU HOÁ QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH CHẤT MÀU ANTHOCYANIN TỪ BẮP CẢI TÍM TRONG MÔI TRƯỜNG TRUNG TÍNH" TỐI ƯU HOÁ QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH CHẤT M ÀU ANTHOCYANIN TỪ BẮP CẢI TÍM TRONG MÔI TRƯỜNG TRUNG TÍNH THE OPTIMAL PROCESS OF PIGMENT ANTHOCYANIN EXTRACTION FROM VIOLET CABBAGE IN NEUTRAL ENVIROMENT HUỲNH THỊ KIM CÚC Trường Cao đẳng Lương thực Thực phẩm Đà Nẵng NGUYỄN THỊ LAN – CHÂU THẾ LIỄU TRANG Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM T ẮT Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu điều kiện chiết tách chất màu anthocyanin từ bắp cải tím, trong môi trường trung tính. Bằng phương pháp tối ưu hóa hàm đa mục tiêu đã tìm được các điều kiện công nghệ chiết tách để thu được chất màu anthocyanin có hàm lượng v à độ màu cao, bao gồm: Nhiệt độ chiết 290C; Thời gian chiết 54 phút; Hệ dung môi nước/ethanol có tỷ lệ nước 72%. Với điều kiện này thu được: hàm lượng anthocyanin 1,110%; độ màu 4,967. ABSTRACT In this paper, we present the research results of the condition for pigment anthocyanin extraction from violet cabbage in neutral enviroment. Using the optimal method of multi-target f unction, we determined the extracting conditions to receive pigment anthocyanin with high colour degree and content, which include extracting temperature 300C; extracting time 54 minutes and using solven water/ethanol having 72 percent of water. Under these conditions, we obtain anthocyanin with content 1,110%; colour degree 4,967. 1. Mở đầu Bắp cải tím có xuất xứ từ Địa Trung Hải, hiện nay đã được nhân rộng khắp thế giới.Được trồng phổ biến ở Nhật Bản, hằng năm thu được khoảng 150 triệu tấn. Trong những nămgần đây, bắp cải tím đã du nhập vào nước ta và được trồng phổ biến ở Đà Lạt. Theo nghiêncứu của tác giả [2] bắp cải tím có chứa hàm lượng chất màu anthocyanin tương đối cao, vìvậy chúng không những dùng làm một loại rau dùng cho bữa ăn hàng ngày, mà còn có thể làmột nguồn nguyên liệu dồi dào để thu nhận và sử dụng chất màu tự nhiên anthocyanin. Vì vậychúng tôi tiến hành nghiên cứu t ìm điều kiện chiết tách tối ưu để thu được chất màuanthocyanin có hàm lượng và độ màu cao từ loại nguyên liệu này. 2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1. Nguyên liệu Bắp cải tím mua ở chợ Hàn - Đà Nẵng đem rửa sạch, thái nhỏ, cân mỗi phần 10 g bảoquản ở nhiệt độ -200C dùng làm mẫu nghiên cứu. 2.2.Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp chiết tách, làm sạch anthocyanin 2.2.2. Phương pháp hóa lý Xác định hàm lượng anthocyanin bằng phương pháp pH vi sai 2 [5] Xác định độ màu của anthocyanin [3]: Tiến hành đo mật độ quang A ở pH = 1 tạibước sóng max và bước sóng 420 nm, độ màu tính theo công thức: A  max Độ màu = (2.1) A 420 2.2.3. Phương pháp toán học * Chọn phương pháp qui hoạch trực giao cấp I [1]: Tổ chức thí nghiệm TYT2k; Với 2mức của các yếu tố; k là các yếu tố ảnh hưởng, k = 3. Chọn mô tả toán học: Y = b0 +b1x1 +b2 x2 + b3x3 + b12x1 x2 +b23x2x3 +b13x1 x3 +b123x1 x2x3 (2.2) Trong đó: b0: Hệ số tự do b1,b2, b3: Hệ số tuyến tính b12,b23, b13: Hệ số tương tác đôi b123: Hệ số tương tác ba * Tối ưu hoá từng hàm mục tiêu riêng lẻ bằng phương pháp dốc đứng của Box vàWilson Gồm các bước: + Chọn bước chuyển động  j của các yếu tố có j.bj max;  j - (0,3  0,7) j + Bước chuyển động của các yếu tố còn lại được tính theo công thức (2.3) bi . i j= j. (2.3) bj . j Trong đó: j: Khoảng biến thiên của yếu tố thứ j bj: Hệ số tuyến tính trong phương trình hối qui * Tối ưu hoá hàm đa mục tiêu bằng chập tuyến tính: Gồm các bước sau + Xây dựng từng hàm mục tiêu. + Tìm nghiệm tối ưu cho từng hàm mục tiêu + Chọn hệ số quan trọng  cho từng hàm mục tiêu + Thực hiện thí nghiệm leo dốc cho hàm chập tuyến tính và tìm nghiệm tối ưu 3. Kết quả và thảo luận Với mục tiêu tìm điều kiện chiết tách tối ưu để thu nhận anthocyanin có hàm lượng vàđộ màu cao. Chúng tôi tiến hành tối ưu hóa từng hàm mục tiêu riêng biệt sau đó tối ưu hóahàm 2 mục tiêu (hàm lượng và độ màu của anthocyanin) bằng chập tuyến tính. 3.1. Các bước thực hiện bài toán quy hoạch * Chọn các yếu tố ảnh hưởng: Z1: Nhiệt độ chiết, 0C; Z2: Thời gian chiết, phút; Z3: T ỷlệ nước trong hệ dung môi,%. Chọn các ...