Luận văn Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện bảo quản và hệ dung môi đến hiệu suất trích ly carotenoids từ vỏ tôm sú

ạo phân tử methanol ( - Methanol là rượu đơn giản nhất của nhóm alcohol, nhẹ, dễ bay hơi, không màu, dễ cháy và rất độc. Ở nhiệt độ phòng nó là một chất lỏng phân cực. - Methanol có nhiều công dụng như là chất chống đông, dung môi, nhiên liệu, và là chất làm biến tính ethyl alcohol. Nó còn được sử dụng cho sản xuất biodiese. - Methanol còn được sử dụng như một dung môi trong phòng thí nghiệm. Đặc biệt, nó rất hữu dụng cho các phương pháp HPLC và UV/VIS. - Methanol là một dung môi rất độc, vì vậy cần cẩn thận khi sử dụng. 2.7 Các loại bao bì bảo quản vỏ tôm sú và dịch trích carotenoids
Bao bì PE (Polyethylene) Đặc tính: - Trong suốt, hơi có ánh mờ, có bề mặt bóng láng, mềm dẻo - Chống thấm nước và hơi nước tốt - Chống thấm khí O2, CO2, N2 và dầu mỡ đều kém Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 25 - Chịu được nhiệt độ cao (dưới 230oC) trong thời gian ngắn - Bị căng phồng và hư hỏng khi tiếp xúc với tinh dầu thơm hoặc các chất tẩy như alcol, aceton, H2O2 - Có thể cho khí, hương thẩm thấu xuyên qua, do đó PE cũng có thể hấp thu giữ mùi trong bản thân bao bì, và cũng chính mùi này có thể được hấp thu bởi thực phẩm được chứa đựng, gây mất giá trị cảm quan của sản phẩm. Công dụng: - Làm túi xách các loại, thùng (can) có thể tích từ 1 đến 20 lít với các độ dày khác nhau - Sản xuất nắp chai. Do nắp chai hấp thu mùi nên chai đựng thực phẩm đậy bằng nắp PE phải được bảo quản trong một môi trường không có chất gây mùi.
Bao bì PA (Polyamide) PA là loại plastic tạo ra từ phản ứng trùng ngưng của một loại acid hữu cơ và một amin. PA có tên thương mại là nylon. Hai loại PA quan trọng được dùng làm bao bì có tên thương mại: nylon 6 và nylon 6,6 là polyamide bán tinh thể. Tính chất của nylon: - Tỷ trọng: 1,13 tmax = 2200C, nhiệt độ có thể gây hư hỏng cấu trúc nylon tmin = -700C - Nylon có tính chống thẩm thấu khí, hơi rất tốt - Nylon có khả năng hấp thụ nước, hơi nước; sự hấp thụ nước sẽ ảnh hưởng xấu đến tính bền cơ lý, nhưng ảnh hưởng này sẽ mất đi khi nylon được sấy khô - Nylon có tính chống thấm khí rất tốt, có thể dùng làm bao bì hút chân không hoặc bao bì ngăn cản sự thẩm thấu O2, hay thoát hương - Nylon có tính bền cơ lý cao: chịu được va chạm, chống được sự trầy sước, mài mòn và xé rách hoặc thủng bao bì - Có khả năng hàn dán nhiệt khá tốt, không yêu cầu nhiệt độ hàn quá cao; có thể hàn ghép mí bao bì nylon bằng phương pháp hàn cao tần - Nylon là polymer có cực, có khả năng in ấn tốt, không cần xử lý bề mặt trước khi in. - Nylon có khả năng ngăn ngừa sự thẩm thấu Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 26 - Màng nylon không bị tác động của acid yếu, kiềm yếu nhưng bị hư hỏng đối với acid và kiềm nồng độ cao - Không bị hư hỏng bởi dầu, mỡ - Màng nylon trong suốt và có độ bóng bề mặt cao.
Bao bì Carton (bao bì giấy) Bao bì giấy được sử dụng phổ biến bởi một số tính chất đặc trưng như: - Tính bền cơ học (tuy không cao như các loại vật liệu khác) - Nhẹ - Dễ hủy, không gây ô nhiễm môi trường - Tái sinh dễ dàng. Tuy nhiên chúng cũng có những khuyết điểm như: - Dễ rách, thấm nước, thấm khí, tính dễ xé rách càng cao khi hàm ẩm càng cao - Độ ẩm cho phép đảm bảo tính bền của giấy là 6-7%.
Thủy tinh Đặc tính: - Tính cứng: thủy tinh là chất rắn trong suốt tương đối cứng, khó mài mòn và gần như trơ về mặt hóa học ở điều kiện thường, dễ bị gãy vỡ dưới tác động của lực, nhiệt. Thủy tinh không có thành phần cố định và không có cấu trúc không gian đều đặn, nó là chất vô định hình. - Tính truyền sáng: cũng nhờ có cấu tạo đặc biệt này, mà thủy tinh trở nên trong suốt, nguyên nhân là do các phân tử thủy tinh sắp xếp ngẫu nhiên và rời rạc làm cho ánh sáng có thể lọt qua dễ dàng. Độ truyền sáng của thủy tinh trong vùng bức xạ tử ngoại và hồng ngoại thay đổi tùy theo việc lựa chọn tạp chất. - Màu sắc: Thủy tinh loại thường có màu xanh lục gây nên bởi màu của sắt (II) silicat Các kim loại và ôxít kim loại được bổ sung thêm vào thủy tinh trong quá trình sản xuất để thay đổi màu sắc của thủy tinh: • Mangan có thể thêm vào với một lượng nhỏ để loại bỏ màu xanh lá cây tạo ra bởi sắt hay trong một lượng lớn hơn để cho thủy tinh có màu tím amêtít. • Sêlen có thể sử dụng với một lượng nhỏ để làm bay màu của kính, hay trong một lượng lớn hơn để tạo ra màu hơi đỏ. Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 27 • Một lượng nhỏ côban (0,025 đến 0,1%) tạo thủy tinh màu xanh da trời. • Ôxít thiếc và ôxít asen sinh ra thủy tinh màu trắng đục, lần đầu tiên đã được sử dụng ở Vênidơ để sản xuất đồ giả sứ. • 2 đến 3% ôxít đồng sinh ra màu xanh lam. Đồng kim loại nguyên chất sinh ra thủy tinh mờ có màu đỏ thẫm, nó đôi khi được sử dụng thay thế cho thủy tinh màu hồng ngọc của vàng. • Niken, phụ thuộc vào nồng độ, sinh ra thủy tinh có màu xanh da trời hay màu tím hoặc thậm chí là màu đen. • Sự bổ sung titan sinh ra thủy tinh có màu nâu vàng. • Vàng kim loại trong một lượng rất nhỏ (khoảng 0,001%), sinh ra thủy tinh có màu hồng ngọc thẫm, trong khi một lượng thấp hơn sinh ra màu đỏ nhạt hơn, thông thường gọi là màu “cranberry”. • Nguyên tố uran (0,1 đến 2%) có thể thêm vào để thủy tinh có màu vàng phản quang hay màu xanh lá cây. Thủy tinh uran nói chung là không nguy hiểm về phóng xạ, tuy vậy nếu nó ở dạng bột, chẳng hạn như đánh bóng bằng giấy nhám, và dạng bụi thì nó là tác nhân gây ung thư. • Hợp chất của bạc (thông thường là nitrat bạc) có thể sinh ra một khoảng màu từ đỏ da cam đến vàng. Phương thức đốt nóng và làm lạnh thủy tinh có thể có ảnh hưởng đáng kể tới màu sinh ra bởi các chất này. Các chất này tham gia vào cấu trúc thủy tinh như thế nào hiện nay vẫn chưa được nghiên cứu kỹ. Các loại thủy tinh màu khác vẫn thường xuyên được tìm ra. - Khả năng hấp thụ tia tử ngoại và hồng ngoại: Thủy tinh thông thường không cho ánh sáng có bước sóng nhỏ hơn 400 nm, hay tia cực tím hoặc UV đi qua. Có điều này vì sự bổ sung của các hợp chất như tro sô đa (cacbonat natri). Thủy tinh thuần SiO2 (còn gọi là thủy tinh thạch anh) không hấp thụ tia UV và nó được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ trong suốt trong khoảng bước sóng này, mặc dù nó đắt hơn thủy tinh thường. Có thể pha thêm xêri vào thủy tinh để tăng việc hấp thụ tia cực tím (các bức xạ ion hóa nguy hiểm về mặt sinh học). Thủy tinh có thể sản xuất đến mức độ tinh khiết mà hàng trăm kilômét thủy tinh vẫn là trong suốt ở bước sóng hồng ngoại trong các sợi cáp quang. Một lượng lớn của sắt được sử dụng trong thủy tinh có khả năng hấp thụ nhiệt, chẳng hạn như các tấm lọc hấp thụ nhiệt cho các máy chiếu phim. Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 28 - Chiết suất: chiết suất của thủy tinh có thể thay đổi khi có các thành phần khác thêm vào. Thủy tinh có chứa chì, chẳng hạn như chì tinh thể hay thủy tinh đá lửa, là ‘rực rỡ’ hơn vì nó làm tăng chiết suất và sinh ra sự ‘lấp lánh’ có thể nhận thấy rõ hơn. Việc bổ sung bari cũng làm tăng chiết suất. Ôxít thori cho thủy tinh có hệ số chiết suất rất cao và nó được sử dụng để sản xuất các lăng kính chất lượng cao. - Nhiệt độ nóng chảy: như mọi chất rắn vô định hình, thủy tinh không có điểm nóng chảy nhất định. Natri cacbonat nói chung được thêm vào để hạ nhiệt độ nóng chảy của thủy tinh. Sự bổ sung sô đa hay bồ tạt đôi khi còn hạ nhiệt độ nóng chảy xuống thấp hơn. - Độ dẫn điện, dẫn nhiệt của thủy tinh có thể thay đổi khi thêm Bo.
Bao bì HDPE (High Density Polyethylene) HDPE có thể được trùng hợp từ ethylene CH2=CH2 ở áp suất khí quyển với nhiệt độ 700C; hoặc ở áp suất 2750 ÷ 3450 kN/m2 ở nhiệt độ 100 ÷ 1750C. Cấu trúc: HDPE có thể cấu tạo bởi đa số các chuỗi polyethylene thẳng được sắp xếp song song, mạch thẳng của monomer có nhánh rất ngắn và số nhánh không nhiều. Tính chất: HDPE có tính cứng vững cao, trong suốt, độ bóng bề mặt không cao, có mức độ mờ đục cao hơn LDPE (low density polyethylene), có thể chế tạo thành màng đục do có phụ gia TiO2. - Khả năng bền nhiệt cao hơn LDPE, nhiệt độ hóa mềm dẻo là tnc= 1210C, nên có thể làm bao bì thực phẩm áp dụng chế độ thanh trùng Pasteur; hoặc làm bao bì thực phẩm đông lạnh như thủy sản vì tmin= -460C, thàn= 140 ÷ 1800C. - Ngoài tính chất cứng vững cao HDPE có độ bền cơ học cao, sức bền kéo, sức bền va chạm, bền xé đều cao hơn LDPE và LLDPE (linear low density polyethylene), nhưng vẫn bị kéo dãn, gây phá vỡ cấu trúc của polymer dưới tác dụng của lực hoặc trọng tải cao. - Tính chống thấm nước, hơi nước tốt - Tính chống thấm chất béo cao hơn LDPE và LLDPE - Tính chống thấm khí, hương cao hơn LDPE và LLDPE - Khả năng in ấn tốt hơn so với LDPE và tương đương với LLDPE Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 29 Công dụng của HDPE - HDPE có độ cứng vững cao, tính chống thấm khí, hơi khá tốt, tính bền cơ học cao nên được dùng làm vật chứa đựng như các thùng (can) có thể tích từ 1÷20 lít với độ dày khác nhau để đảm bảo độ cứng vững của bao bì theo khối lượng chứa đựng. - Túi xách để chứa các loại vật, vật phẩm, lớp bao bọc ngoài để bao gói thực phẩm chống oxy hóa. - HDPE được dùng làm lớp bao bọc cách điện cho các loại dây cáp dưới nước và cho rada. Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 30 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 Phương tiện thí nghiệm 3.1.1 Thời gian và địa điểm - Thời gian thực hiện đề tài từ ngày 07/01/2008 đến 12/04/2008. - Thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & SHƯD – Trường Đại học Cần Thơ. 3.1.2 Nguyên liệu - Vỏ tôm sú 3.1.3 Hóa chất - Isopropyl alcohol (IPA) - Hexane - Acetone - Methanol - Ether dầu hỏa - Nước muối sinh lý 5% 3.1.4 Dụng cụ - thiết bị - Tủ sấy - Máy xay thô, cân, ống đong, ống nghiệm, giấy lọc, cuvet - Hệ thống Soxtherm, Đức - Hệ thống trích ly lỏng rắn - Phễu chiết - Bình cầu - Hệ thống cô quay chân không - Máy Vortex - Máy quang phổ tử ngoại khả kiến U2800 Hitachi, Nhật Bản. 3.2 Phương pháp nghiên cứu Hỗn hợp dung môi sử dụng trong nghiên cứu của đề tài là hexane và isopropyl alcohol (IPA) với tỉ lệ là 70% : 30% và tỉ lệ dung môi : mẫu là 10:1 trích ly trong thời gian 120 phút ở 800C sẽ cho hiệu suất thu hồi carotenoids cao nhất. Các thông số này được thu nhận từ kết quả nghiên cứu của Luận Văn Tốt Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 31 Nghiệp 2007 “ Khảo Sát Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Trích Ly Carotenoids Từ Vỏ Tôm” – Lê Ngọc An. Các thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 1 hoặc 2 nhân tố, các nhân tố còn lại cố định. Kết quả thí nghiệm được tính toán thống kê bằng phần mềm Statgraphic 4.0, kết quả thí nghiệm trước dùng làm cơ sở cho thí nghiệm sau. 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của các hệ dung môi và phương pháp loại dung môi khác nhau đến hiệu suất trích ly carotenoids. a. Mục đích thí nghiệm Xác định hệ dung môi và phương pháp loại dung môi cho hiệu suất trích ly carotenoids cao nhất. b. Chuẩn bị thí nghiệm - Vỏ tôm sú sau khi mua từ nhà máy CAFATEX về được làm sạch, sấy khô và nghiền nhỏ bằng máy xay thô. - Chuẩn bị các hệ dung môi cần khảo sát như acetone, methanol, isopropyl alcohol (IPA), hỗn hợp dung môi của acetone : hexane và IPA : hexane. - Chuẩn bị những hóa chất cần thiết khác như: nước muối sinh lý 5%, ether dầu hỏa. c. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với hai nhân tố và hai lần lặp lại. Nhân tố thay đổi là hệ dung môi dùng để trích ly (nhân tố A) và phương pháp loại dung môi sau trích ly (nhân tố B): - A1: IPA:hexane - A2: IPA - A3: Acetone:hexane - A4: Acetone - A5: Methanol Nhân tố B: - B1: phương pháp loại dung môi bằng hệ thống Soxlhet ở 890C - B2: phương pháp loại dung môi bằng hệ thống cô quay trong điều kiện chân không ở áp suất 80kPa, nhiệt độ là 500C. Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 32 Tổng nghiệm thức: 5 x 2 = 10 nghiệm thức Số đơn vị thí nghiệm: 10 x 2 = 20 đơn vị. d. Cách tiến hành - Nguyên liệu vỏ tôm sau khi nghiền được cân định lượng xác định cho mỗi nghiệm thức là 10g và dùng giấy lọc gói lại. - Cho dung môi và mẫu vào ống thủy tinh, sau đó lắp vào hệ thống trích ly Soxtherm (Đức), tiến hành khởi động máy để trích ly với các thông số tối ưu từ kết quả nghiên cứu của Lê Ngọc An – Luận Văn Tốt Nghiệp 2007. - Mẫu sau khi trích ly được đem tách pha bằng ether dầu hỏa và rửa lại bằng nước muối sinh lý 5%.Sau đó mẫu được tiến hành loại dung môi bằng 2 phương pháp như bố trí thí nghiệm. Hình 17. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 Dung môi:mẫu là 10:1 Nhiệt độ trích ly: 80oC Thời gian trích: 120 phút Vỏ tôm sú ................ Trích ly Ether dầu hỏa Nước muối sinh lý 5% Dịch trích ................ Đo quang phổ (485nm) A1 A2 A3 A5 A4 B1 B2 Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 33 - Sau đó các mẫu được pha loãng và đo độ hấp thu bằng máy đo quang phổ tử ngoại khả kiến U2800. Dựa trên đường chuẩn đã xây dựng, có thể xác định được nồng độ của carotenoids trong dịch trích (tính theo astaxanthin). - Tính hiệu suất trích ly carotenoids theo công thức phần phụ lục A. e. Chỉ tiêu theo dõi Hiệu suất trích ly carotenoids. 3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của loại bao bì và nhiệt độ bảo quản nguyên liệu vỏ tôm đến hiệu suất trích ly carotenoids theo thời gian bảo quản. a. Mục đích thí nghiệm Xác định loại bao bì và nhiệt độ, thời gian bảo quản thích hợp nhằm duy trì hàm lượng carotenoids trong vỏ tôm ở mức cao. b. Chuẩn bị thí nghiệm Vỏ tôm sú sau khi mua từ nhà máy về được làm sạch, sấy khô. Sau đó bao gói trong các loại bao bì khác nhau và bảo quản ở các nhiệt độ khác nhau như bố trí thí nghiệm hình 18. c. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với hai nhân tố và hai lần lặp lại. Nhân tố thay đổi là loại bao bì (nhân tố C): - C1: PE kết hợp với thùng carton - C2: PA kết hợp với thùng carton - C3: PE - C4: PA Và nhiệt độ bảo quản (nhân tố D): - D1: 300C (nhiệt độ phòng) - D3: 100C Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 34 Tổng nghiệm thức: 4 x 2 = 8 nghiệm thức Số đơn vị thí nghiệm: 8 x 2 = 16 đơn vị. d. Cách tiến hành thí nghiệm - Nguyên liệu vỏ tôm được bảo quản trong các điều kiện như đã bố trí thí nghiệm (hình 18) theo thời gian bảo quản 0, 1, 2, 3, 4 tuần. - Lấy mẫu nghiền nhỏ, sau đó được cân định lượng xác định cho mỗi nghiệm Hình 18. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 Vỏ tôm sú Hexane:IPA: 70%:30% Nhiệt độ trích ly: 80oC Thời gian trích: 120 phút Rửa sạch Sấy khô Bảo quản C1 C2 C3 C4 D1 D2 ............... . Trích ly Dịch trích ............... . Đo quang phổ (485nm) Ether dầu hỏa Nước muối sinh lý 5% Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 35 thức là 5g và dùng giấy lọc gói lại. - Cho dung môi và mẫu vào ống thủy tinh, sau đó lắp vào hệ thống trích ly lỏng rắn, tiến hành khởi động máy để trích ly với các thông số tối ưu từ kết quả tối ưu của thí nghiệm 1. - Mẫu sau khi trích ly được đem tách pha bằng ether dầu hỏa và rửa lại bằng nước muối sinh lý 5%. - Mẫu tiếp tục loại hết dung môi bằng hệ thống máy cô quay chân không. - Mẫu sau khi đuổi hết dung môi đem pha loãng và đo độ hấp thu của carotenoids bằng máy đo quang phổ tử ngoại khả kiến U2800. Dựa trên đường chuẩn đã xây dựng, tính hiệu suất trích ly carotenoids theo công thức tương tự thí nghiệm 1. e. Chỉ tiêu theo dõi Hiệu suất trích ly carotenoids. 3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện bao gói đến sự thay đổi hàm lượng carotenoids theo thời gian bảo quản dịch trích . a. Mục đích thí nghiệm Tìm ra điều kiện bảo quản tối ưu cho dịch trích carotenoids. b. Chuẩn bị thí nghiệm - Vỏ tôm sau khi mua từ nhà máy về được làm sạch, sấy khô và nghiền nhỏ bằng máy xay thô. - Chuẩn bị bao bì HDPE dạng chai và bao bì thủy tinh màu nâu để bảo quản. c. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 1 nhân tố và hai lần lặp lại: Nhân tố E: loại bao bì - E1: HDPE - E2: thủy tinh màu nâu. Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 36 Tổng nghiệm thức là : 2 x 1 = 2 nghiệm thức. Số đơn vị thí nghiệm: 2 x 2 = 4 đơn vị. Tần suất lấy mẫu phân tích theo thời gian bảo quản: 0, 2, 4, 6, 8... ngày d. Cách tiến hành Sau khi thu được dịch trích carotenoids, cho vào 2 loại bao bì khảo sát với lượng dịch trích như nhau. Bảo quản ở độ nhiệt độ phòng. Theo dõi sự biến đổi hàm lượng carotenoids theo thời gian bảo quản. Tần suất lấy mẫu phân tích là 0, 2, 4, 6... ngày/lần. e. Chỉ tiêu cần theo dõi Hàm lượng carotenoids. Hình 19. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 Dịch trích carotenoids E1 E2 Bảo Quản ............ Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 37 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Xây dựng quy trình trích ly carotenoids từ vỏ tôm sú Carotenoids là hợp chất màu tan trong dầu, dưới tác dụng của ánh sáng, O2 và nhiệt độ cao làm mất màu carotenoids- vấn đề quan trọng này được chú ý nhiều trong công nghệ chế biến thực phẩm. Hợp chất màu này chịu được nhiệt độ nấu thông thường (t ≤ 100oC), có thể ổn định ở nhiệt độ 1000C trong 15 phút. Carotenoids bao gồm beta-caroten, alpha-carotene, lycopene, lutein, zeaxanthin và astaxanthin đã được khoa học chứng minh là có ích cho sức khỏe con người như là chất chống oxy hóa và ngăn ngừa các gốc tự do, vì vậy giúp phòng ngừa bệnh mãn tính như ung thư, tim mạch, bệnh thoái hóa võng mạc, tiểu đường, viêm khớp, phòng ngừa đột quỵ, có ích trong việc cải thiện tình trạng tinh thần của người cao tuổi Vì vậy, đã khơi dậy sự quan tâm sâu sắc việc nghiên cứu carotenoids như một chất chống oxy hóa. Các lợi ích sức khỏe khác của carotenoids có thể liên quan đến khả năng chống oxy hóa của chúng, bao gồm việc làm tăng chức năng của hệ thống miễn dịch (Bendich, 1989) và hạn chế sự phát triển của các loại tế bào ung thư (Nishino, 1998). Chính vì những giá trị của carotenoids đối với sức khỏe con người mà các thực phẩm cũng như viên bổ sung thực phẩm đang được quan tâm để bổ sung thêm các loại carotenoids vào nhằm tăng giá trị dinh dưỡng của chính sản phẩm. Carotenoids từ vỏ tôm sú được trích ly theo qui trình công nghệ sau: Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 38 Hình 20. Quy trình trích ly carotenoids từ vỏ tôm sú Các công đoạn trong trích ly - Nguyên liệu: vỏ tôm sú thu được từ quá trình chế biến của công ty cổ phần thủy sản CAFATEX được chuyển về phòng thí nghiệm trong điều kiện giữ lạnh bằng thùng cách nhiệt. Sau đó, nguyên liệu được rửa sạch với nước lạnh để loại bỏ những phần chỉ và thịt tôm còn dính lại trong vỏ rồi để ráo. - Sấy: vỏ tôm sấy ở nhiệt độ 800C trong thời gian 4h30 phút đến khi độ ẩm của vỏ tôm còn khoảng 8-9% thì ngừng sấy. Mục đích của công đọan này nhằm: Sấy (80oC, 4giờ30phút) Dung môi:mẫu: 10:1 Nhiệt độ 800C - 120phút Ether dầu hoả Nước muối sinh lý 5% Loại dung môi Dầu hướng dương Carotenoids Nguyên liệu Nghiền Trích ly Tách pha Dịch trích Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 39 + Tạo thuận lợi cho quá trình nghiền + Làm khô nguyên liệu để quá trình trích ly của dung môi được tốt hơn + Làm biến tính protein để phá vỡ liên kết caroteno-protein, giúp giải phóng carotenoids về dạng tự do. - Nghiền nhằm phá vỡ tế bào, để: + Tăng bề mặt tiếp xúc với dung môi + Tăng tốc độ thấm dung môi giúp cho quá trình trích ly được thực hiện nhanh hơn, nâng cao được hiệu suất trích ly. - Trích ly để hòa tan carotenoids vào dung môi. - Dịch trích được đem đi tách pha bằng ether dầu hỏa rồi rửa lại với nước muối sinh lý 5% để loại bỏ dung môi phân cực. - Loại dung môi để thu được hỗn hợp chất màu carotenoids. - Carotenoids sau khi pha loãng được đem đo bằng máy quang phổ tử ngoại khả kiến U2800. Khả năng hấp thu tốt nhất của dịch trích pha loãng là ở 485nm. 4.2 Kết quả xây dựng đường chuẩn astaxanthin Để xác định hiệu suất trích ly carotenoids, so sánh hiệu suất trích ly ở các điều kiện trích ly khác nhau, nhằm tìm ra điều kiện trích ly tối ưu cho hiệu suất cao nhất, đường chuẩn astaxanthin được thiết lập, thể hiện mối quan hệ giữa độ hấp thu và nồng độ astaxanthin. Bảng 6. Số liệu xây dựng đường chuẩn astaxanthin Mẫu Lặp lại Độ hấp thu (485nm) Nồng độ (mcg/ml) 1 0,002 0 1 2 0,001 0 1 0,103 20 2 2 0,103 20 1 0,212 40 3 2 0,212 40 1 0,326 60 4 2 0,327 60 1 0,451 80 5 2 0,452 80 Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 40 y = 0.0056x - 0.0058 R2 = 0.9984 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 20 40 60 80 Nồng độ (mcg/ml) Đ ộ hấ p th u (48 5n m ) Hình 21. Đồ thị đường chuẩn astaxanthin 4.3 Kết quả ảnh hưởng của các loại dung môi và phương pháp loại dung môi khác nhau đến hiệu suất trích ly carotenoids từ vỏ tôm sú Britton (1985) giới thiệu sử dụng nước trộn lẫn với dung môi hữu cơ phân cực thường là acetone, methanol để trích ly carotenoids từ mô có chứa nước. Delgado- Vargus và cộng sự (2000) đã thảo luận về những thuận lợi và khó khăn của các dung môi hữu cơ để trích ly carotenoids và đã chỉ ra rằng dung môi phân cực là môi trường trích ly tốt cho xanthophylls nhưng không tốt cho carotenoids. Đối với những mô ướt, việc sử dụng dung môi không phân cực thì không được đề cập do tính kị nước của nó làm cho khả năng thẩm thấu của nó qua lớp màng bao quanh chất màu bị hạn chế (Delgado- Vargus và cộng sự, 2000). De Ritter và Purcell (1981) đề nghị trích ly hòan tòan carotenoids từ mô thực vật nên thực hiện với mẫu có độ ẩm thấp bằng một lượng nhỏ dung môi phân cực hơn là dung môi không phân cực. Các nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng: sự tăng hiệu suất trích ly carotenoids bằng hỗn hợp IPA : hexane có thể dẫn đến cùng lí do với xanthophylls, việc tăng số lượng carotenoids cũng được trích ly bao gồm cả dung môi không phân cực trong môi trường trích ly. Vì vậy nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để đánh giá khả năng trích ly carotenoids từ vỏ tôm sú bằng các dung môi hữu cơ khác nhau hoặc các hỗn hợp dung môi. Trong thí nghiệm này để xác định hệ dung môi và phương pháp loại dung môi cho hiệu suất trích ly carotenoids cao nhất, thí nghiệm được tiến hành với các dung môi là IPA, acetone, methanol và hỗn hợp dung môi IPA : hexane, acetone : hexane. Đ ộ hấ p th u (48 5n m ) Nồng độ (mcg/ml) Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 41 Bảng 7. Kết quả hiệu suất trích ly carotenoids (µg/g) ở các hệ dung môi khác nhau bằng 2 phương pháp loại dung môi Hệ dung môi Phương pháp loại dung môi IPA:Hexane IPA Aceton:Hexane Aceton Methanol Trung bình Pthường 3012,33 743,05 1642,08 2512,24 2656,79 2113,7b PCK 4345,74 1889,81 2607,84 4220,99 4158,5 3444,57a Trung bình 3679,03a 1316,43c 2124,96d 3367,62b 3407,64ab a, b, c, d trong cùng một hàng hoặc cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức ở mức 5% 500 1500 2500 3500 4500 5500 IPA :H ex an e IPA Ac eto n: He xa ne Ac eto n Me tha no l Hệ dung môi H iệ u su ất tr íc h (m cg /g ) P thường PCK Hình 22. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hệ dung môi đến hiệu suất trích ly carotenoids (µg/g) ở 2 phương pháp loại dung môi Kết quả hiệu suất trích ly carotenoids ở bảng 7 và đồ thị hình 22, cho thấy:  Có sự khác biệt ý nghĩa 5% khi trích carotenoids bằng các hệ dung môi khác nhau, kết quả cho thấy hỗn hợp dung môi IPA : hexane cho hiệu suất trích ly carotenoids cao nhất (3679,03µg/g) ở cả 2 phương pháp loại dung môi. Điều này có thể được giải thích là do: Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 42 - Đối với hỗn hợp dung môi IPA : hexane, dung môi phân cực IPA có tác dụng loại nước trong mô, còn dung môi không phân cực hexane sẽ hòa tan carotenoids nên hiệu suất trích ly carotenoids từ hệ dung môi này cao nhất. Đối với hệ dung môi aceton : hexane, aceton phân cực yếu hơn IPA, sẽ không loại nước triệt để và đặc tính kị nước của hexane làm cho khả năng thẩm thấu của nó qua lớp màng bao bọc chất màu bị hạn chế nên hiệu suất trích ly thấp hơn so với hỗn hợp IPA : hexane. - Carotenoids là hợp chất màu tan trong dầu (dung môi không phân cực) nên dung môi phân cực như IPA đơn lẻ không trích được nhiều carotenoids, cho hiệu suất thấp nhất (1316,43 µg/g). Dung môi acetone và methanol có tác dụng loại nước trong mô nhưng không có dung môi không phân cực để hoà tan được chất màu carotenoids nên hiệu suất trích ly từ các dung môi này thấp hơn so với các hỗn hợp dung môi. Ngoài yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly carotenoids là hệ dung môi, phương pháp loại dung môi cũng có ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly.  Có sự khác biệt ý nghĩa 5% giữa 2 phương pháp loại dung môi bằng hệ thống máy cô quay chân không và hệ thống Soxlhet, trong đó phương pháp loại dung môi bằng hệ thống máy cô quay chân không hiệu quả hơn, cho hiệu suất trích ly carotenoids cao hơn ở tất cả các hệ dung môi. - Ở phương pháp loại dung môi bằng hệ thống Soxlhet, điều kiện áp suất thường, nhiệt độ khoảng 890C thì thời gian cần cho dung môi bay hơi hết là khá dài (khoảng 2giờ) nhưng không loại hết dung môi nên phải sấy mẫu (thêm khoảng 30 phút). Dịch trích carotenoids tiếp xúc nhiệt độ cao trong thời gian dài nên quá trình oxy hóa xảy ra rất nhanh làm giảm hiệu suất thu hồi carotenoids. - Phương pháp loại dung môi bằng hệ thống cô quay chân không (80kPa), ở nhiệt độ 500C, dung môi được loại gần như triệt để với thời gian rất ngắn (5-7 phút) nên carotenoids hầu như không bị biến đổi nhiều, hiệu suất thu được cao. Như vậy, hệ dung môi IPA : hexane kết hợp với phương pháp loại dung môi bằng sấy chân không sẽ cho hiệu suất trích ly carotenoids cao nhất. 4.4 Ảnh hưởng của loại bao bì, nhiệt độ bảo quản vỏ tôm đến hiệu suất trích ly carotenoids theo thời gian bảo quản Vỏ tôm phế liệu là một trong những nguồn carotenoids tự nhiên quan trọng (Sachindra, 2003). Do đó, việc giữ lại các thành phần có giá trị này từ tôm phế liệu không những gia tăng kinh tế cho công nghiệp chế biến thủy sản mà còn có tác dụng to lớn trong lĩnh vực khác như trong y dược học. Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 43 Trong nguyên liệu, carotenoids ở dạng liên kết với protein, do đó để tách được carotenoids thì phải cắt đứt liên kết này bằng cách làm biến tính protein. Vỏ tôm sau khi sấy khô giải phóng carotenoids ở dạng tự do, rất nhạy cảm với ánh sáng, dễ xảy ra sự oxy hóa, dễ bị các điều kiện như nhiệt độ hay độ ẩm môi trường làm mất đi carotenoids. Vì vậy vỏ tôm cần được bảo quản trong loại bao bì thích hợp ở một chế độ nhiệt tốt nhất để duy trì được hàm lượng carotenoids theo thời gian bảo quản. Thí nghiệm được tiến hành khảo sát với các loại bao bì và điều kiện bảo quản khác nhau, cho kết quả thể hiện ở bảng 8, 9 và hình 23: Bảng 8. Kết quả ảnh hưởng của loại bao bì đến hiệu suất trích ly carotenoids (µg/g) theo thời gian bảo quản Ngày bảo quản Loại bao bì 0 7 14 21 28 Trung bình PE-Carton 4607,73 4839,7 4366,92 4169,58 3519,6 4300,71a PA-Carton 4607,73 5457,02 4257,6 3396,87 3585,29 4260,9a PE 4607,73 3708,9 3843,68 3837,35 3894,13 3978,36b PA 4607,73 4236,28 4448,45 4106,9 3910,47 4261,97a Trung bình 4607,73a 4560,48a 4229,16b 3877,68c 3727,27d a, b, c, d trong cùng một hàng hoặc cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức ở mức 5% Bảng 9. Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến hiệu suất trích carotenoids (µg/g) theo thời gian bảo quản a, b, c, d trong cùng một hàng hoặc cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức ở mức 5% Ngày bảo quản Nhiệt độ (oC) 0 7 14 21 28 Trung bình 30 4607,73 4114,13 4161,59 3927,25 3771,19 4116,38b 10 4607,73 5006,83 4296,74 3828,11 3683,55 4284,59a Trung bình 4607,73a 4560,48a 4229,16b 3877,68c 3727,27d Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 44 Ngay bao quan Ba o bi Hieu suat (mcg/g) 3480.0 3660.0 3840.0 4020.0 4200.0 4380.0 4560.0 4740.0 4920.0 5100.0 7 14 21 28 1 2 3 4 Hình 23. Đồ thị biễu diễn hiệu suất trích carotenoids theo bao bì và ngày bảo quản. Từ bảng 8, bảng 9 và đồ thị hình 23 cho thấy:  Không có sự khác biệt ý nghĩa ở mức độ 5 % giữa ba loại bao bì PE-carton, PA và bao bì PA-carton. Tuy nhiên có sự khác biệt ý nghĩa ở mức độ 5% giữa ba loại bao bì trên với loại bao bì PE. Theo đó trong 4 loại bao bì khảo sát, PE-carton cho hiệu suất trích ly cao nhất ở ngày bảo quản thứ 7. Z = 6638,9 – 128,553X – 943,705Y + 0,923497X2 + 101,066Y2 + 22,2017XY Ngay bao quan Bao biH ie u su a t t ri ch ly (m cg /g ) 7 14 21 28 1 2 3 4 3300 3600 3900 4200 4500 4800 5100 Trong đó: Z: hiệu suất trích ly carotenoids X: Ngày bảo quản Y : tương ứng với loại bao bì bảo quản (1: bao bì PE-carton, 2: bao bì PA-carton, 3: bao bì PE, 4: bao bì PA) Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 45 - PE có tính chống thấm khí O2 không tốt, tuy nhiên khi được bao bọc thêm lớp carton bên ngoài nên chúng cho tác dụng tốt hơn so với từng loại bao bì riêng lẻ nên hiệu suất thu được là cao nhất (4300,71µg/g). - Bao bì PA và PA-carton có tính chống thẩm thấu khí khá tốt, cho khả năng bảo quản tốt vỏ tôm sú, ngăn chặn phần nào phản ứng oxy hóa xảy ra nên hàm lượng carotenoids trong vỏ tôm sú không bị thay đổi nhiều, hiệu suất trích ly cao, không có sự khác biệt ở mức độ ý nghĩa 5% với loại bao bì PE-carton. Như vậy, vỏ tôm sú được bảo quản trong ba loại bao bì PE-carton, PA-carton và PA, hiệu suất trích ly carotenoids thu được không có sự khác biệt ý nghĩa, tuy nhiên lựa chọn bao bì PE-carton là tốt nhất vì với loại bao bì này cho hiệu suất trích ly carotenoids cao nhất và về mặt kinh tế giá thành bao bì PE rẻ hơn so với bao bì PA.  Giữa hai chế độ nhiệt độ bảo quản khảo sát là 300C và 100C, có sự khác biệt ý nghĩa ở mức độ 5%, trong đó chế độ nhiệt độ tốt nhất cho quá trình bảo quản vỏ tôm sú là 100C. Do ở điều kiện bảo quản 100C, vỏ tôm được bảo quản trong kho lạnh nên hạn chế sự tiếp xúc với oxy và ánh sáng, bên cạnh đó ở điều kiện nhiệt độ thấp, phản ứng oxy hóa chất màu xảy ra chậm hơn. Vì vậy, hiệu suất trích ly carotenoids thu được từ vỏ tôm bảo quản lạnh cao hơn so với mẫu bảo quản ở 300C. Như vậy, chế độ nhiệt bảo quản tốt nhất cho phế liệu vỏ tôm để thu được hiệu suất trích ly cao nhất là 100C.  Theo thời gian bảo quản, không có sự khác biệt ý nghĩa mức độ 5% trong thời gian bảo quản 7 ngày (từ ngày 0 đến ngày thứ 7), hàm lượng carotenoids trong nguyên liệu chưa bị các điều kiện môi trường như oxy, ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm,làm biến đổi nên hiệu suất trích ly thu được cao nhất ở tất cả các loại bao bì. Các ngày bảo quản 14, ngày 21, ngày 28 có sự khác biệt ý nghĩa thống kê 5%, điều này có thể hiểu theo thời gian bảo quản sự thay đổi về độ ẩm môi trường bảo quản, sự oxy hoá dưới tác dụng của ánh sáng, O2 làm cho hàm lượng carotenoids trong vỏ tôm bị mất nên hiệu suất trích ly theo đó cũng giảm dần. Vì vậy, 7 ngày là thời gian bảo quản tối đa cho hàm lượng carotenoids trong vỏ tôm chưa bị biến đổi. Như vậy, chế độ bảo quản vỏ tôm sú tốt nhất để thu được hiệu suất trích ly carotenoids vẫn còn duy trì ở mức cao là bảo quản trong bao bì PE-carton trong 7 ngày ở chế độ nhiệt độ 100C. Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 46 4.5 Ảnh hưởng của loại bao bì chứa đựng dịch trích đến sự thay đổi hàm lượng carotenoids theo thời gian bảo quản Carotenoids dễ bị ôxi hóa do các nối đôi trong phân tử nhạy cảm với ánh sáng và nhiệt độ. Sự oxy hóa tăng nhanh khi có sự hiện diện của sulfite, ion kim loại, độ ẩm, oxi không khí khi oxy hóa tạo ra H2O2, chất này làm mất màu carotenoids. Vấn đề này rất quan trọng nên carotenoids trích ly được phải bảo quản trong các loại bao bì như các chai hoặc lọ có màu nâu có khả năng ngăn sáng và tránh hiện tượng oxy hóa của carotenoids ngoài không khí. Trong thí nghiệm này, hai loại bao bì được lựa chọn là HDPE và chai thủy tinh màu. Bảng 10. Ảnh hưởng của bao bì đến sự thay đổi hàm lượng carotenoids (µg/ml) Bao bì Ngày bảo quản HDPE Thủy tinh màu Trung bình 0 2821,5 2821,5 2821,5b 2 2895,0 2982,5 2938,75a 4 2964,64 2953,93 2959,29a 6 2777,15 2782,5 2779,82b 8 2675,36 2605,71 2640,54c 12 2591,43 2686,08 2638,75c 14 2493,22 2687,86 2590,54c 16 1966,43 2343,21 2154,82d Trung bình 2648,09b 2732,91a a, b, c, d trong cùng một hàng hoặc cột thể hiện sự khác biệt ý nghĩa thống kê ở mức 5% Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 47 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0 2 4 6 8 12 14 16 Ngày Bảo Quản N ồn g độ ca ro te n o id (m cg /m l) HDPE Thủy tinh màu Hình 24. Đồ thị biễu diễn ảnh hưởng của loại bao bì đến sự thay đổi hàm lượng carotenoids (µg/ml) theo thời gian bảo quản. Từ kết quả bảng 10 và đồ thị hình 24, cho thấy:  Có sự khác biệt ý nghĩa ở mức 5% giữa hai loại bao bì HDPE và thủy tinh màu, theo đó bao bì thủy tinh màu tỏ ra là loại bao bì bảo quản thích hợp cho dịch trích carotenoids thể hiện ở sự mất carotenoids không nhiều nên nồng độ carotenoids còn lại luôn cao hơn so với bao bì HDPE. Carotenoids là chất màu nhạy cảm dưới tác dụng của ánh sáng và oxy, làm thay đổi cấu trúc đồng phân hình học của carotenoids hoặc carotenoids bị oxy hóa, bị phân hủy mất màu. Vì tính chất này, dịch trích carotenoids đòi hỏi loại bao bì bảo quản phải có khả năng ngăn sáng, chống sự xâm nhập của oxy. Hai loại bao bì được lựa chọn trong thí nghiệm, HDPE và thủy tinh màu đều có khả năng hạn chế được sự tiếp xúc với oxy của carotenoids. Tuy nhiên bao bì thủy tinh màu có khả năng ngăn khí O2 tốt hơn nên mang lại hiệu quả bảo quản tốt hơn, sự thay đổi hàm lượng carotenoids thấp hơn so với bao bì HDPE.  Theo thời gian bảo quản, hàm lượng carotenoids giữa các ngày có sự khác biệt ý nghĩa 5%. Hàm lượng carotenoids ở ngày thứ 2 và ngày thứ 4 không có sự khác biệt ý nghĩa 5% và đạt cao nhất do một lượng nhỏ dung môi còn lại trong dịch trích carotenoids được tiếp tục bay hơi. Không có sự khác biệt ý nghĩa 5% giữa ngày bảo quản đầu tiên và ngày bảo quản thứ 6, hàm lượng carotenoids bắt đầu giảm dần ở thời gian bảo quản sau 8, 12, 14 ngày bảo quản (không có sự khác biệt ý nghĩa 5%) và ngày 16 (có sự khác biệt ý nghĩa thống kê 5%). Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 48 Hàm lượng carotenoids bị giảm ở các ngày bảo quản sau là do sự oxy hóa làm cho carotenoids bị phân hủy mất màu. Kết quả này đưa ra được thời gian bảo quản trong 6 ngày là tốt nhất cho dịch trích carotenoids chưa bị biến đổi. Như vậy, ở nhiệt độ bảo quản thường (300C), loại bao bì thủy tinh màu cho hàm lượng carotenoids thay đổi ít nhất trong thời gian bảo quản 6 ngày. Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 49 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Qua tham khảo các nguồn tài liệu đã được công bố và tiến hành các thí nghiệm, tìm ra điều kiện thí nghiệm cho hiệu suất trích ly carotenoids cao nhất và thích hợp với điều kiện cụ thể ở Việt nam, chúng tôi đề nghị những thông số tối ưu cho quá trình trích ly carotenoids từ vỏ tôm sú bằng hỗn hợp dung môi là: - Hệ dung môi IPA:Hexane và phương pháp loại dung môi bằng sấy chân không (hệ thống máy cô quay chân không) cho hiệu suất trích ly carotenoids cao nhất. - Bao bì PE-carton bảo quản vỏ tôm ở 100C trong thời gian tối đa 7 ngày sẽ cho hiệu suất trích ly carotenoids cao. - Bao bì thủy tinh màu bảo quản tốt dịch trích carotenoids, ít làm thay đổi hàm lượng carotenoids trong suốt thời gian bảo quản. 5.2 Đề nghị - Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian sấy và độ ẩm nguyên liệu đến hiệu suất trích ly carotenoids từ vỏ tôm sú - Khảo sát ảnh hưởng của các loại nguyên liệu vỏ tôm khác nhau đến hiệu suất trích ly carotenoids. - So sánh hiệu suất trích bằng các phương pháp trích ly khác nhau (trích ly carotenoids bằng cách sử dụng enzyme thủy phân hoặc phương pháp HPLC) - Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến sự thay đổi dịch trích carotenoids. - Khảo sát số lần trích ly vỏ tôm sú ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly carotenoids. Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 50 Hình 25. Quy trình trích ly carotenoids từ vỏ tôm đề nghị Nguyên liệu Sấy Dịch trích carotenoids Nghiền Dung môi IPA:Hexane Trích ly Tách pha Dịch trích Hệ thống cô quay chân không (áp suất 80kPa, 50oC) Bảo quản Bao bì PE-carton Nhiệt độ 100C Thời gian tối đa 7 ngày Bảo quản Bao bì thủy tinh màu Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Luận văn tốt nghiệp 2004: “ Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình loại canxi (deccalcification) trong vỏ tôm sú để sản xuất chitosan” - Lê Quang Trường. Luận văn tốt nghiệp 2007: “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly carotenoids từ phế liệu tôm sú” - Lê Ngọc An. Tiếng Anh Fereidoon Shahidi and J.Richard Botta. Seafood: chemistry, processing technology and quality. Published by Blackie Academic and Professionalin 1994. N.M. Sachindra*, N.Bhaskar, N.S. Mahendrakar. Recovery of Carrotenoids from shrimp waste in organic solvent. Yournal of Waste Management, volume 26 (2006), page from 1092 to 1098. Internet http:// www.google.com.vn Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 52 PHỤ LỤC Phụ lục A: Công thức xác định hiệu suất thu hồi carotenoids Do astaxanthin chiếm tỷ lệ từ 86-98% trong carotenoids nên hiệu suất thu hồi carotenoids được tính theo hiệu suất thu hồi astaxanthin: Trong đó: V: thể tích dịch trích (ml) C: nồng độ của dịch trích (mcg/ml) m: khối lượng mẫu (g) HSPL: hệ số pha loãng Phụ lục B: KẾT QUẢ THỐNG KÊ ANOVA 1. Thí nghiệm 1 Kết quả thống kê thí nghiệm 1 theo căn bản khô Analysis of Variance for Hieu suat CB kho - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:PP loai dm 8,85617E6 1 8,85617E6 516,69 0,0000 B:He dung moi 1,64744E7 4 4,1186E6 240,29 0,0000 INTERACTIONS AB 337682,0 4 84420,6 4,93 0,0187 RESIDUAL 171403,0 10 17140,3 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 2,58397E7 19 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Multiple Range Tests for Hieu suat CB kho by PP loai dm -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD PP loai dm Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 1 10 2113,7 X 2 10 3444,57 X -------------------------------------------------------------------------------- H = V * C * HSPL m Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 53 Multiple Range Tests for Hieu suat CB kho by He dung moi -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD He dung moi Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 12 4 1316,43 X 13 4 2124,96 X 14 4 3367,62 X 15 4 3407,64 XX 11 4 3679,03 X -------------------------------------------------------------------------------- Kết quả thống kê thí nghiệm 1 theo căn bản ướt Analysis of Variance for Hieu suat CB uot - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:PP loai dm 7,63078E6 1 7,63078E6 532,29 0,0000 B:He dung moi 1,37437E7 4 3,43593E6 239,68 0,0000 INTERACTIONS AB 292883,0 4 73220,8 5,11 0,0167 RESIDUAL 143358,0 10 14335,8 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 2,18107E7 19 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Multiple Range Tests for Hieu suat CB uot by PP loai dm -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD PP loai dm Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 1 10 1922,09 X 2 10 3157,47 X -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for Hieu suat CB uot by He dung moi -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD He dung moi Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 12 4 1204,0 X 13 4 1941,85 X 14 4 3077,75 X 15 4 3113,92 XX 11 4 3361,39 X -------------------------------------------------------------------------------- Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 54 2. Thí nghiệm 2 Kết quả thống kê hiệu suất trích ly carotenoids theo căn bản khô Analysis of Variance for Hieu suat DWB - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Thoi gian BQ 9,98888E6 4 2,49722E6 146,48 0,0000 B:Nhiet do BQ 565921,0 1 565921,0 33,19 0,0000 C:Loai BB 1,33629E6 3 445431,0 26,13 0,0000 INTERACTIONS AB 2,76484E6 4 691210,0 40,54 0,0000 AC 8,35873E6 12 696561,0 40,86 0,0000 BC 1,81363E6 3 604543,0 35,46 0,0000 ABC 3,92573E6 12 327144,0 19,19 0,0000 RESIDUAL 681951,0 40 17048,8 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 2,9436E7 79 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Multiple Range Tests for Hieu suat DWB by Thoi gian BQ -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Thoi gian BQ Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 28 16 3727,37 X 21 16 3877,68 X 14 16 4229,16 X 7 16 4560,48 X 0 16 4607,73 X -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for Hieu suat DWB by Loai BB -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Loai BB Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 3 20 3978,36 X 2 20 4260,9 X 4 20 4261,97 X 1 20 4300,71 X -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for Hieu suat DWB by Nhiet do BQ -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Nhiet do BQ Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 30 40 4116,38 X 10 40 4284,59 X -------------------------------------------------------------------------------- Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 55 Kết quả thống kê hiệu suất trích ly carotenoids theo căn bản ướt Analysis of Variance for Hieu suat WWB - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Loai BB 1,03677E6 3 345590,0 25,38 0,0000 B:Nhiet do BQ 1,74026E6 1 1,74026E6 127,79 0,0000 C:Thoi gian BQ 7,48916E6 4 1,87229E6 137,48 0,0000 INTERACTIONS AB 1,2663E6 3 422101,0 30,99 0,0000 AC 3,41762E6 12 284802,0 20,91 0,0000 BC 5,59406E6 4 1,39851E6 102,69 0,0000 ABC 4,7742E6 12 397850,0 29,21 0,0000 RESIDUAL 544737,0 40 13618,4 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 2,58631E7 79 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Multiple Range Tests for Hieu suat WWB by Loai BB -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Loai BB Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 3 20 3620,07 X 2 20 3710,8 X 4 20 3832,82 X 1 20 3918,02 X -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for Hieu suat WWB by Nhiet do BQ -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Nhiet do BQ Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 30 40 3622,94 X 10 40 3917,92 X -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for Hieu suat WWB by Thoi gian BQ -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Thoi gian BQ Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 28 16 3373,76 X 21 16 3493,27 X 14 16 3831,73 X 7 16 3930,8 XX 0 16 4222,57 X -------------------------------------------------------------------------------- Luận văn tốt nghiệp khóa 29-2008 Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Nông Nghiệp&SHƯD Trang 56 3. Thí nghiệm 3 Kết quả thống kê nồng độ carotenoids: Analysis of Variance for Nong do - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Loai bao bi 115114,0 1 115114,0 859,56 0,0000 B:Ngay BQ 3,68904E6 7 527006,0 3935,17 0,0000 INTERACTIONS AB 287809,0 7 41115,6 307,01 0,0000 RESIDUAL 6428,26 48 133,922 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 4,0984E6 63 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Multiple Range Tests for Nong do by Loai bao bi -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Loai bao bi Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 1 32 2648,09 X 2 32 2732,91 X -------------------------------------------------------------------------------- Multiple Range Tests for Nong do by Ngay BQ -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95,0 percent LSD Ngay BQ Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 16 8 2154,82 X 14 8 2590,54 X 12 8 2638,75 X 8 8 2640,54 X 6 8 2779,82 X 0 8 2821,5 X 2 8 2938,75 X 4 8 2959,29 X --------------------------------------------------------------------------------