Nghiên cứu động học quá trình trích ly phenolic tổng từ lá trà già

Trong nghiên cứu này, mô hình động học thông qua việc khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và nhiệt độ đã được thực hiện. Hàm lượng phenolic tăng lên khi giảm kích thước, tăng tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và nhiệt độ. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu động học quá trình trích ly phenolic tổng từ lá trà già Kỷ yếu hội thảo khoa học – Phân ban Công nghệ thực phẩm NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH TRÍCH LY PHENOLIC TỔNG TỪ LÁ TRÀ GIÀ Lã Thị Thảo Mai1, Bùi Hoàng Vy1, Nguyễn Thanh Nam1, Trần Chí Hải1,* 1 Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh *Email: haitc@cntp.edu.vn Ngày nhận bài: 15/06/2017; Chấp nhận đăng: 02/07/2017 TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, mô hình động học thông qua việc khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và nhiệt độ đã được thực hiện. Hàm lượng phenolic tăng lên khi giảm kích thước, tăng tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và nhiệt độ. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng tại các điều kiện trích ly như kích thước nguyên liệu ≤ 0,3 mm, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu là 15:1, nhiệt độ trích ly 60oC, thời gian trích ly 40 phút thì hàm lượng phenolic thu được là 74,13 (mg GAE/g chất khô nguyên liệu) với vận tốc trích ly ban đầu 50,90 (mg GAE/g chất khô.phút) và năng lượng hoạt hóa là 16,162 KJ/mol. Mô hình động học trích ly phenolic từ lá trà già dựa trên giả thiết của hàm số bậc hai đã được xây dựng thành công để dự đoán được cơ chế trích ly. Dựa vào phương trình động học có thể xác định được các thông số như: khả năng trích ly Ce, vận tốc trích ly vo, hằng số trích ly k, năng lượng hoạt hóa E, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tối ưu hóa, thiết kế, mô phỏng và kiểm soát đáng kể các chi phí ở quy mô công nghiệp. Từ khóa: Động học trích ly, hàm lượng phenolic, lá trà già. 1. MỞ ĐẦU Cây trà có tên khoa học là Camelia Sinensis O.Ktze. Trà là loại thức uống bổ dưỡng, có giá trị sinh học cao nhờ chữa được một số bệnh về tim mạch, là loại thuốc về tiêu hóa, lợi tiểu và chống nhiễm xạ [1]. Đặc biệt, phenolic - hợp chất chống oxi hóa tự nhiên trong trà, giúp chống lại ung thư và lão hóa đem lại sức khỏe tốt cho con người. Trong công nghệ chế biến trà và các sản phẩm từ trà thì lá non là phần được thu hoạch nhiều nhất, trong khi lá già chỉ được dùng để pha nước trà xanh hoặc không thu hoạch gây nên sự lãng phí cho nguồn nguyên liệu. Vì vậy, nghiên cứu quá trình trích ly hợp chất phenolic từ lá trà già là một hướng đi mới cho ngành trà Việt Nam. Việc sử dụng mô hình toán học để nghiên cứu quá trình trích ly đã được nghiên cứu thành công trên một số đối tượng: mô hình động học quá trình trích ly dầu từ hạt jatropha có sự hỗ trợ của công nghệ DIC được dùng để xác định, tính toán các tác động lên cấu trúc hạt của công nghệ DIC [2]. 19 Lã Thị Thảo Mai, Bùi Hoàng Vy, Nguyễn Thanh Nam, Trần Chí Hải Với bã nho Wenjuan Qu, Zhongli Pan, Haile Ma đã xây dựng mô hình động học để xác định khả năng trích ly, vận tốc và hằng số trích ly các các chất chống oxi hóa [3]. Bên cạnh đó, Ana Bucíc – Kojíc và cộng sự cũng đã chỉ ra ảnh hưởng của kích thước hạt, tỉ lệ dung môi/ nguyên liệu và nhiệt độ đến quá trình trích ly polyphenol từ hạt nho đồng thời mô hình động học trích ly cũng được xây dựng dựa trên phương trình Peleg [4]. Mô hình Arrhenius được sử dụng để mô tả mối quan hệ giữa tốc độ trích ly và nhiệt độ. Tuy nhiên, vẫn chưa có công trình nào xây dựng cho mô hình động học trích ly phenolic từ lá trà già. Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định kích thước, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu và nhiệt độ tốt nhất cho việc trích ly phenolic tổng trong điều kiện thí nghiệm. Từ đó, các thông số sẽ được thiết lập để dự đoán quá trình và cơ chế trích ly, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tối ưu hóa, thiết kế, mô phỏng và kiểm soát đáng kể các đề án công nghiệp, đồng thời tận dụng tốt hơn thời gian và năng lượng, nâng cao hiệu quả trích ly hợp chất này. 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nguyên liệu Nguyên liệu sử dụng là lá trà già được thu hái tại xã Lộc Châu, Bảo Lộc, Lâm Đồng. Lá trà đảm bảo còn tươi nguyên, không bị dập, nát, không bị sâu hại. Mẫu trà được diệt men ngay bằng hơi nước nóng ở 95 – 100oC trong 2 phút và sấy khô ở 40 – 50oC trong 8 giờ [5]. Thành phần nguyên liệu gồm nước, carbohydrat, phenolic, caffeine, các axit amin và các nhóm hợp chất khác. Hàm ẩm của nguyên liệu liệu 6,64%. Trà sau khi sấy được xay nhỏ thành nhiều kích thước khác nhau như: ≤ 0,3mm, 0,3 ≤ L ≤ 0,5 mm, 0,5 ≤ L ≤ 1,0 mm, 1,0 ≤ L ≤ 2,0 mm và bảo quản trong túi nilon kín, tối màu, tránh ánh sáng trực tiếp. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Trích ly phenolic từ lá trà già Ba thông số ảnh hưởng đến quá trình trích ly được sử dụng trong nghiên cứu này bao gồm kích thước nguyên liệu, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu và nhiệt độ. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu: Để nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu, mỗi mẫu trà được ...