Nghiên cứu áp dụng công nghệ CO2 siêu tới hạn (supercritical CO2) chiết xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học và giá trị kinh tế cao từ một số cây gia vị của việt nam



Công nghệ chiết xuất bằng CO2 siêu tới hạn (SCO2) được nghiên cứu áp dụng cho chiết xuất

nhựa dầu từ gừng (Zingiber officinale Roscoe ) và hạt tiêu đen (Piper nigrum L.). Các thông số

công nghệ ảnh hưởng tới hiệu suất chiết nhựa dầu (HSND) được khảo sát. Các thông số đó bao

gồm: áp suất, nhiệt độ, thời gian chiết, kích cỡ hạt nguyên liệu, tốc độ dòng, tỷ lệ dung môi phụ và

việc tiền xử lý nguyên liệu bằng vi-sóng. Sản phẩm nhựa dầu được đánh giá hoạt tính sinh học

thông qua khả năng quét gốc tự do DPPH. Nhựa dầu gừng được phân tích xác định hàm lượng các

gingerol và shogaol chính. Nhựa dầu hạt tiêu được đánh giá hàm lượng piperine.

Đối với nhựa dầu gừng, điều kiện công nghệ tốt nhất để đạt HSND cao là áp suất 250 bar,

nhiệt độ 45oC. Thời gian chiết xuất khoảng 2,5 h và cỡ hạt 1,0 mm là thích hợp. Việc tiếp tục tăng

áp suất và nhiệt độ cũng như giảm cỡ hạt không làm tăng đáng kể HSND. Có thể tăng HSND nếu

tăng tốc độ dòng dung môi SCO2, bổ sung một tỷ lệ dung môi phụ hoặc xử lý nguyên liệu bằng vi

sóng. Tốc độ dòng thích hợp là 15g/phút và xử lý nguyên liệu bằng vi-sóng tối đa 35 giây. Dung

môi phụ methanol có tác dụng tốt hơn ethanol làm tăng HSND và có thể đạt tới 7.13% (theo chất

khô, d.b.), khi cho thêm 8% methanol. Sản phẩm nhựa dầu gừng chiết bằng SCO2 thể hiện khả

năng quét gốc tự do DPPH khá mạnh, tuy chỉ thấp hơn một chút so với khả năng của Axit

Ascorbic. Các gingerol và shogaol chính đều có mặt trong thành phần nhựa dầu gừng chiết bằng

SCO2, trong đó hàm lượng 6-,8,10-gingerol và 6-, 8-, 10-shogaol là khoảng 46-48%, riêng hàm

lượng 6-gingerol chiếm khoảng 20-22%.

Đối với nhựa dầu hạt tiêu, ảnh hưởng của 3 thông số công nghệ là áp suất, nhiệt độ và thời

gian chiết lên HSND được khảo sát trong khoảng 200-300bar, 35-55oC và 1,5-2,5h, bằng phương

pháp Bề mặt đáp ứng. Một phương trình hồi quy bậc hai mô tả sự phụ thuộc của HSND vào 3 yếu

tố trên và việc tối ưu hóa mô hình thống kê đã xác định các thông số tối ưu cho quá trình chiết

xuất là áp suất, nhiệt độ và thời gian chiết. Việc bổ sung dung môi phụ cũng làm tăng đáng kể

HSND tiêu. Thông qua thiết kế thí nghiệm Tâm diện trung tâm bậc hai, ảnh hưởng của việc thay tỉ

lệ phần trăm dung môi phụ ethanol (có tương tác với áp suất) lên HSND và hàm lượng piperine

được mô tả bằng phương trình hồi quy. Việc tăng tốc độ dòng từ 10g/phút lên 15 g/phút không

làm tăng đáng kể HSND. Bổ sung 8% methanol cho HSND cao hơn khi bổ sung 8% ethanol. Việc

xử lý vi-sóng nguyên liệu trước khi trích ly cũng làm tăng HSND. Kết quả tối ưu cho các điều

kiện chiết xuất nhựa dầu hạt tiêu là: áp suất P=285 bar, nhiệt độ T=47oC, thời gian t=2,5h, tốc độ

dòng f=10g/phút, và bổ sung 8% methanol và xử lý nguyên liệu bằng vi-sóng khoảng 15 giây.

HSND hạt tiêu chiết xuất bằng CO2 siêu tới hạn đạt tới 6,68% (theo chất khô). Hàm lượng

piperine trong nhựa dầu ở trong khoảng 25,74 đến 48,32%. Khả năng quét gốc tự do DPPH của

nhựa dầu tiêu và hoạt tính chống oxi hoá là 71,81%, thấp hơn so với axit ascorbic.


Chủ đề

Chemical engineering., Flavor., Công nghệ hóa học., Gia vị.





Công nghệ chiết xuất bằng CO2 siêu tới hạn (SCO2) được nghiên cứu áp dụng cho chiết xuất

nhựa dầu từ gừng (Zingiber officinale Roscoe ) và hạt tiêu đen (Piper nigrum L.). Các thông số

công nghệ ảnh hưởng tới hiệu suất chiết nhựa dầu (HSND) được khảo sát. Các thông số đó bao

gồm: áp suất, nhiệt độ, thời gian chiết, kích cỡ hạt nguyên liệu, tốc độ dòng, tỷ lệ dung môi phụ và

việc tiền xử lý nguyên liệu bằng vi-sóng. Sản phẩm nhựa dầu được đánh giá hoạt tính sinh học

thông qua khả năng quét gốc tự do DPPH. Nhựa dầu gừng được phân tích xác định hàm lượng các

gingerol và shogaol chính. Nhựa dầu hạt tiêu được đánh giá hàm lượng piperine.

Đối với nhựa dầu gừng, điều kiện công nghệ tốt nhất để đạt HSND cao là áp suất 250 bar,

nhiệt độ 45oC. Thời gian chiết xuất khoảng 2,5 h và cỡ hạt 1,0 mm là thích hợp. Việc tiếp tục tăng

áp suất và nhiệt độ cũng như giảm cỡ hạt không làm tăng đáng kể HSND. Có thể tăng HSND nếu

tăng tốc độ dòng dung môi SCO2, bổ sung một tỷ lệ dung môi phụ hoặc xử lý nguyên liệu bằng vi

sóng. Tốc độ dòng thích hợp là 15g/phút và xử lý nguyên liệu bằng vi-sóng tối đa 35 giây. Dung

môi phụ methanol có tác dụng tốt hơn ethanol làm tăng HSND và có thể đạt tới 7.13% (theo chất

khô, d.b.), khi cho thêm 8% methanol. Sản phẩm nhựa dầu gừng chiết bằng SCO2 thể hiện khả

năng quét gốc tự do DPPH khá mạnh, tuy chỉ thấp hơn một chút so với khả năng của Axit

Ascorbic. Các gingerol và shogaol chính đều có mặt trong thành phần nhựa dầu gừng chiết bằng

SCO2, trong đó hàm lượng 6-,8,10-gingerol và 6-, 8-, 10-shogaol là khoảng 46-48%, riêng hàm

lượng 6-gingerol chiếm khoảng 20-22%.

Đối với nhựa dầu hạt tiêu, ảnh hưởng của 3 thông số công nghệ là áp suất, nhiệt độ và thời

gian chiết lên HSND được khảo sát trong khoảng 200-300bar, 35-55oC và 1,5-2,5h, bằng phương

pháp Bề mặt đáp ứng. Một phương trình hồi quy bậc hai mô tả sự phụ thuộc của HSND vào 3 yếu

tố trên và việc tối ưu hóa mô hình thống kê đã xác định các thông số tối ưu cho quá trình chiết

xuất là áp suất, nhiệt độ và thời gian chiết. Việc bổ sung dung môi phụ cũng làm tăng đáng kể

HSND tiêu. Thông qua thiết kế thí nghiệm Tâm diện trung tâm bậc hai, ảnh hưởng của việc thay tỉ

lệ phần trăm dung môi phụ ethanol (có tương tác với áp suất) lên HSND và hàm lượng piperine

được mô tả bằng phương trình hồi quy. Việc tăng tốc độ dòng từ 10g/phút lên 15 g/phút không

làm tăng đáng kể HSND. Bổ sung 8% methanol cho HSND cao hơn khi bổ sung 8% ethanol. Việc

xử lý vi-sóng nguyên liệu trước khi trích ly cũng làm tăng HSND. Kết quả tối ưu cho các điều

kiện chiết xuất nhựa dầu hạt tiêu là: áp suất P=285 bar, nhiệt độ T=47oC, thời gian t=2,5h, tốc độ

dòng f=10g/phút, và bổ sung 8% methanol và xử lý nguyên liệu bằng vi-sóng khoảng 15 giây.

HSND hạt tiêu chiết xuất bằng CO2 siêu tới hạn đạt tới 6,68% (theo chất khô). Hàm lượng

piperine trong nhựa dầu ở trong khoảng 25,74 đến 48,32%. Khả năng quét gốc tự do DPPH của

nhựa dầu tiêu và hoạt tính chống oxi hoá là 71,81%, thấp hơn so với axit ascorbic.


Chủ đề

Chemical engineering., Flavor., Công nghệ hóa học., Gia vị.



M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: