Trích ly β-Carotene và lycopene từ bột gấc bằng Co2 siêu tới hạn.docx

Viết đề tài giá sinh viên – ZALO:0973.287.149-TEAMLUANVAN.COM
Tải tài liệu tại kết bạn zalo : 0973.287.149
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
------------
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
TRÍCH LY β-CAROTENE VÀ
LYCOPENE TỪ BỘT GẤC BẰNG CO2
SIÊU TỚI HẠN
CÁNBỘHƢỚNGDẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
ThS. Hoàng Minh Nam Phạm Nam Khoa
TS. Lê Thị Kim Phụng MSSV: 2096786
Ngành: Công Nghệ Hóa Học-Khóa 35
Tháng 4/2013

SVTH: Phạm Nam Khoa EBOOKBKMT.COM
LỜI CẢM ƠN
Trƣớc tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Lê Thị Kim Phụng và
thầy Hoàng Minh Nam, ngƣời đã tận tình truyền đạt những kinh nghiệm và kiến
thức nghiên cứu khoa học quý báu cũng nhƣ tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất giúp
em có thêm tri thức và hoàn thành tốt luận văn này.
Trong những năm tháng học tập tại trƣờng Đại học Cần Thơ thành phố Cần
Thơ, em đã đƣợc rất nhiều thầy cô hƣớng dẫn và truyền đạt những kiến thức quý
báu, em xin gởi lời cảm ơn đến tập thể các thầy cô khoa Công nghệ, trƣờng Đại học
Cần Thơ, đặc biệt là thầy cô bộ môn Công nghệ Hóa học.
Em xin chân thành cảm ơn đến các anh chị cán bộ phòng thí nghiệm trọng
điểm Công Nghệ Hóa học & Dầu khí Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh đã nhiệt
tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi giúp em thực hiện tốt luận văn này.
Gia đình luôn là hậu phƣơng vững chắc, là động lực to lớn giúp em vƣợt qua
mọi khó khăn trong học tập và cuộc sống.
Xin gửi lời cảm ơn đến tập thể lớp Công nghệ hóa K35 và những ngƣời bạn
đã động viên, giúp đỡ em rất nhiều trong suốt thời gian học tập tại trƣờng cũng nhƣ
khi thực hiện đề tài.

MỤC LỤC
CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT........................................................................................i
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................ii
DANH MỤC BẢNG................................................................................................v
MỞ ĐẦU.................................................................................................................vi
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU .....................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề.................................................................................................1
1.2 Đối tƣợng nghiên cứu ..............................................................................2
1.3 Mục đích nghiên cứu................................................................................2
1.4 Nội dung nghiên cứu ................................................................................2
1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu .........................................................................2
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN ...................................................................................3
2.1 Sơ lƣợc về gấc..........................................................................................3
2.1.1 Đặc điểm sinh thái.............................................................................3
2.1.2 Thành phần hóa học ..........................................................................5
2.1.3 β-carotene..........................................................................................6
2.1.4 Lycopene ...........................................................................................9
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu trích ly...........................................................11
1.2.1 Phƣơng pháp trích ly bằng Soxhlet.................................................11
1.2.2 Phƣơng pháp ngâm dầm...............................................................12
1.2.3 Phƣơng pháp trích ly bằng dung môi siêu tới hạn..........................13
CHƢƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............29
3.1 Nguyên liệu và hóa chất.........................................................................29
3.1.1 Nguyên liệu .....................................................................................29
3.1.2 Hóa chất...........................................................................................31

3.2 Thiết bị thí nghiệm .................................................................................32
3.2.1 Thiết bị trích ly siêu tới hạn ............................................................32
3.2.2 Thiết bị cô quay chân không ...........................................................34
3.2.3 Thiết bị phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ....................35
3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................38
3.3.1 Sơ đồ nghiên cứu.............................................................................38
3.3.2 Quy trình trích ly β-carotene...........................................................39
3.4 Phƣơng pháp tính toán...........................................................................42
3.4.1 Xây dựng dƣờng chuẩn...................................................................42
3.4.2 Điều kiện phân tích HPLC ..............................................................43
3.4.1 Tính toán kết quả phân tích HPLC..................................................44
3.4.2 Xác định độ ẩm của nguyên liệu.....................................................45
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ...........................................................46
4.1 Độ ẩm nguyên liệu .................................................................................46
4.2 Trích ly -carotene và lycopene từ màng gấc:.......................................46
4.2.1 Đánh giá nguồn nguyên liệu: ..........................................................46
4.2.2 So sánh các phƣơng pháp trích ly -carotene và lycopene.............57
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................65
5.1 Kết luận ..................................................................................................65
5.2 Một số kiến nghị.....................................................................................66
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................67

SVTH: Phạm Nam Khoa i
CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT
HPLC: High Performance Liquid Chromatopraphy (sắc kí lỏng hiệu năng cao)
SFE: Supercritical Fluid Extraction (trích ly bằng dung môi siêu tới hạn)
TC: Nhiệt độ siêu tới hạn
PC: Áp suất siêu tới

SVTH: Phạm Nam Khoa ii
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Một số hình ảnh về gấc ...............................................................................3
Hình 2.2: Gấc tẻ ..........................................................................................................4
Hình 2.3: Gấc nếp .......................................................................................................4
Hình 2.4 Cấu trúc phân tử của β-carotene ..................................................................6
Hình 2.5: Sơ đồ chuyển hóa β-carotene thành vitamin A...........................................8
Hình 2.6: Cấu trúc phân tử của lycopene....................................................................9
Hình 2.7: Hàm lƣợng lycopene có trong một số loại trái cây và rau quả.................10
Hình 2.8: Mô tả hệ thống trích ly Soxhlet.................................................................11
Hình 2.9: Giản đồ pha trạng thái siêu tới hạn của một chất......................................14
Hình 2.10: Giản đồ pha của CO2...............................................................................16
Hình 2.11: Tỷ trọng CO2 siêu tới hạn phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất.................17
Hình 2.12: Sự thay đổi độ nhớt η của CO2 siêu tới hạn vào nhiệt độ và áp suất......18
Hình 2.13: Ảnh hƣởng của nhiệt độ và áp suất tới độ nhớt của CO2 siêu tới hạn và
hệ số khuếch tán của chất tan....................................................................................19
Hình 2.14: Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi β-carotene từ phế phẩm cà
chua sử dụng CO2 siêu tới hạn..................................................................................21
Hình 2.15: Ảnh hƣởng của thời gian và kích thƣớc hạt đến quá trình trích ly β-
carotene từ cà rốt.......................................................................................................21
Hình 2.16: Sự phụ thuộc của kết quả thu cao hoa bƣởi vào thời gian trích ly .........22
Hình 2.17: Ảnh hƣởng của thời gian đến hiệu suất trích ly β-carotenetừ gấc.........23
Hình 2.18: Khảo sát quá trình trích ly -carotene (1) và lycopene (2) sử dụng các
dung môi khác nhau..................................................................................................24
Hình 2.19: Ảnh hƣởng của lƣợng CO2 sử dụng đến hiệu suất thu hồi -carotene ở áp
suất khác nhau, nhiệt độ 40 o
C (A) và 50 o
C (B) ......................................................24
Hình 3.1: Quy trình sơ chế bột màng gấc .................................................................30

SVTH: Phạm Nam Khoa iii
Hình 3.2: Thiết bị trích ly siêu tới hạn Thar SFE 100 ..............................................32
Hình 3.3: Sơ đồ quy trình trích ly sử dụng thiết bị Thar – SFE................................33
Hình 3.4: Thiết bị cô quay chân không.....................................................................34
Hình 3.5 Thiết bị phân tích HPLC ............................................................................35
Hình 3.6: Sơ đồ hệ thống phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao ................................36
Hình 3.7: Cột dùng cho HPLC..................................................................................37
Hình 3.8: Sơ đồ nghiên cứu quá trình trích ly β-carotene từ gấc..............................38
Hình 3.9: Sơ đồ quy trình trích ly -carotene từ gấc ................................................39
Hình 3.10: Đƣờng chuẩn của β-carotene..................................................................42
Hình 3.11: Đƣờng chuẩn của lycopene ....................................................................43
Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn hàm lƣợng -carotene trích đƣợc từ..............................47
Hình 4.2: Kết quả phân tích HPLC của trích ly SFE từ mẫu nguyên liệu 1............48
Hình 4.3: Kết quả phân tích HPLC của trích ly SFE từ mẫu nguyên liệu 2............48
Hình 4.4: Kết quả phân tích HPLC của trích ly SFE + ethanol từ mẫu nguyên liệu 1
.............................................................................................................................. 49
.............................................................................................................................. 49
Hình 4.6: Kết quả phân tích HPLC của trích ly ngâm dầm từ mẫu nguyên liệu 1...50
Hình 4.7: Kết quả phân tích HPLC của trích ly ngâm dầm từ mẫu nguyên liệu 2...50
Hình 4.8: Kết quả phân tích HPLC của trích ly Soxhlet từ mẫu nguyên liệu 1 51
Hình 4.9: Kết quả phân tích HPLC của trích ly Soxhlet từ mẫu nguyên liệu 2.......51
Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn hàm lƣợng lycopene trích đƣợc từ ..............................52
Hình 4.11: Kết quả phân tích HPLC của trích ly SFE từ mẫu nguyên liệu 1..........53
Hình 4.12: Kết quả phân tích HPLC của trích ly SFE từ mẫu nguyên liệu 2..........53
Hình 4.13: Kết quả phân tích HPLC của trích ly SFE + ethanol từ mẫu nguyên liệu
1.................................................................................................................................54
Hình 4.14: Kết quả phân tích HPLC của trích ly SFE + ethanol từ mẫu nguyên liệu
2.................................................................................................................................54
Hình 4.15: Kết quả phân tích HPLC của trích ly Soxhlet từ mẫu nguyên liệu 1......55

SVTH: Phạm Nam Khoa iv
Hình 4.16: Kết quả phân tích HPLC của trích ly Soxhlet từ mẫu nguyên liệu 2......55
Hình 4.17: Kết quả phân tích HPLC của trích ly ngâm dầm từ mẫu nguyên liệu 1.56
Hình 4.18: Kết quả phân tích HPLC của trích ly ngâm dầm từ mẫu nguyên liệu 2.56
Hình 4.19: Đồ thị biểu diễn hàm lƣợng β-carotene trích ly đƣợc............................58
Hình 4.20: Đồ thị biểu diễn hàm lƣợng lycopene trích ly đƣợc ..............................59
Hình 4.21: Đồ thị biểu diễn hiệu suất trích ly -carotene và lycopene.....................61
Hình 4.22: Đồ thị biểu diễn độ chọn lọc của các phƣơng pháp trích ly β-carotene .62
Hình 4.23: Đồ thị biểu diễn độ chọn lọc của các phƣơng pháp tríchly lycopene....63

SVTH: Phạm Nam Khoa v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Hàm lƣợng β-carotene trong 100g thực phẩm ăn đƣợc..............................7
Bảng 2.2: Nhiệt độ và áp suất tới hạn của một số chất .............................................15
Bảng 2. 3: Một số đặc điểm của CO2 ........................................................................17
Bảng 2.4: Ảnh hƣởng của áp suất đến hiệu suất thu hồi β-carotene từ phế phẩm cà
chua dùng CO2 siêu tới hạn.......................................................................................20
Bảng 2.5: So sánh thành phần các chế phẩm trích ly hoa Huplon bằng CO2 siêu tới
hạn và bằng các kỹ thuật truyền thống......................................................................27
Bảng 2.6: Hàm lƣợng tổng β-carotene và lycopene có trongbột gấc.......................30
Bảng 3.1: Các loại hóa chất đƣợc sử dụng................................................................31
Bảng 3.2: Khoảng tuyến tính đƣờng chuẩncủa β-carotene......................................42
Bảng 3.3: Khoảng tuyến tính đƣờng chuẩncủa lycopene ........................................43
Bảng 4.1: Kết quả xác định độ ẩm............................................................................46
Bảng 4.2: Hàm lƣợng -carotene trích đƣợc từ 2 nguồn nguyên liệu khác nhau.....46
Bảng 4.3: Hàm lƣợng lycopene trích đƣợc từ 2 nguồn nguyên liệu khác nhau........52
Bảng 4.4: Hàm lƣợng β-carotene và lycopene thu đƣợc từ các phƣơng pháp trích ly
.............................................................................................................................. 58
Bảng 4.5: Hiệu suất trích ly β-carotene và lycopene bằng cácphƣơng pháp...........60
Bảng 4.6: Độ chọn lọc của các phƣơng pháptrích ly...............................................62

SVTH: Phạm Nam Khoa vi
MỞ ĐẦU
Gấc là một thực phẩm thuốc độc đáo của Việt Nam. Sử dụng gấc và các chế
phẩm của gấc sẽ góp phần phòng và điều trị bệnh thiếu vitamin A ở trẻ em và tạo
nguồn thực phẩm có chứa các chất kháng oxy hóa giúp ngăn ngừa nhiều loại bệnh
ung thƣ. Trong gấc có chứa hàm lƣợng β-carotene và lycopene rất cao, là những
hợp chất có giá trị sinh học cao và rất tốt đối với sức khỏe con ngƣời.
Hiện nay có nhiều phƣơng pháp trích ly -carotene và lycopene từ gấc nhƣ
trích ly Soxhlet, ngâm dầm dung môi và trích ly siêu tới hạn. Nghiên cứu này đã so
sánh hiệu quả trích ly của các phƣơng pháp trên, đánh giá các ảnh hƣởng đến quá
trình trích ly β-carotene và lycopene bằng CO2 siêu tới hạn. Khảo sát so sánh giữa
các phƣơng pháp trích ly β-carotene và lycopene nhƣng đặc biệt chú ý nhiều tới
phƣơng pháp trích ly siêu tới hạn. Do công nghệ trích ly bằng lƣu chất siêu tới hạn
dùng trong trích ly các dƣợc chất và hƣơng liệu từ ngồn thiên nhiên là một kỹ thuật
đang đƣợc phát triển cạnh tranh với các kỹ thuật truyền thống do ƣu thế vƣợt trội,
tạo các sản phẩm có độ tinh khiết cao, giảm ô nhiễm môi trƣờng và không để lại dƣ
lƣợng hóa chất có hại cho sức khỏe con ngƣời, đây là những tiêu chí quan trọng
trong sản xuất các chế phẩm hóa dƣợc, mỹ phẩm và thực phẩm.
Hiệu quả của các phƣơng pháp ngâm dầm, Soxhlet, sử dụng n-hexane làm
dung môi và trích ly bằng CO2 siêu tới hạn có và không có dung môi hỗ trợ đƣợc so
sánh. Kết quả cho thấy, trích ly siêu tới hạn có dung môi hỗ trợ có nhiều ƣu diểm
hơn các phƣơng pháp còn lại. Đồng thời, nghiên cứu này còn khảo sát các nguồn
nguyên liệu gấc khác nhau và phƣơng pháp sơ chế ban đầu nhằm đạt hiệu suất thu
hồi β-carotene và lycopene là cao nhất.
Từ những kết quả này, có thể thực hiện các nghiên cứu sâu hơn về phƣơng
pháp trích ly β-carotene và lycopene từ gấc bằng CO2 siêu tới hạn để có thể chuyển
đổi quy mô lên sản xuất công nghiệp.

CHƢƠNG 1: GIỚITHIỆU
SVTH: Phạm Nam Khoa 1
1.1 Đặt vấn đề
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU
Từ hàng ngàn năm trƣớc con ngƣời đã biết sử dụng thảo dƣợc trong các đơn
thuốc chữa bệnh và tăng cƣờng sức khỏe, nhất là ở Trung Quốc và Ấn Độ. Đã có
nhiều loại cây đƣợc sử dụng rộng rãi làm hƣơng liệu và thuốc chữa bệnh nhƣ bạc
hà, cỏ xạ hƣơng, dừa cạn,... Ngày nay, bằng các kỹ thuật hiện đại, ngƣời ta đã xác
định đƣợc nhiều hoạt chất có trong các thảo dƣợc. Những năm gần đây, thế giới
đang có xu hƣớng quay về với các hợp chất tự nhiên, ƣu tiên sử dụng các hoạt chất
tự nhiên trong việc chăm sóc và bảo vệ sức khỏe con ngƣời. Và đã có nhiều công
trình nghiên cứu từ trƣớc đến nay thực hiện các nhiệm vụ phân tách, xác định cấu
trúc và triển khai sản xuất tinh dầu và hoạt chất sinh học từ nguồn thảo dƣợc Việt
Nam. Trong đó, gấc là một loài cây đƣợc trồng nhiều ở nƣớc ta. Giá trị dinh dƣỡng
của gấc rất cao nhƣng ngƣời ta vẫn dùng chủ yếu trong thực phẩm chƣa đƣợc khai
thác hết tìm năng của nó. Trong gấc có chứa nhiều chất mà nổi bật là β-carotene,
lycopene với hàm lƣợng cao.
Nhƣ chúng ta đã biết β-carotene đƣợc chuyển hóa thành vitamin A trong cơ
thể nên chúng còn đƣợc gọi là tiền tố vitamin A. Vì vậy, sự có mặt của β-carotene
trong cơ thể giúp phòng tránh bệnh mù mắt, giúp tăng cƣờng thị lực. Nó còn tăng
cƣờng hệ miễn dịch, có tác dụng tốt đối với sự tăng trƣởng, tái tạo và phát tiển của
cơ thể. Ngoài ra, β-carotene còn có tác dụng ngăn ngừa các bệnh về tim mạch và
một số bệnh ung thƣ nhƣ ung thƣ phổi, ung thƣ dạ dày,… Bên cạnh đó, trong gấc
còn chứa nhiều lycopene một chất có khả năng chống oxi hóa mạnh nhất trong họ
carotenoid nên ức chế tế bào ung thƣ rất hiệu quả. Lycopene có tác dụng ức chế các
loại bƣớu lành cũng nhƣ ác tính, đƣợc dùng trong chữa trị các loại ung thƣ tuyến vú,
dạ dày, tuyến tiền liệt và hiện nay đang đƣợc sử dụng rộng rãi trong dƣợc phẩm và
mỹ phẩm. Tuy nhiên, cơ thể con ngƣời chúng ta không có khả năng sinh ra β-
carotene và lycopene nên cần phải hấp thụ chúng từ các nguồn thực phẩm hàng
ngày. Cho nên việc trích ly β-carotene và lycopene để ứng dụng vào một số sản
phẩm trong công nghiệp dƣợc và công nghệ thực phẩm là rất cần thiết. Một trong
những công nghệ đƣợc dùng để tách lấy các hợp chất tự nhiên đƣợc ƣu tiên nghiên
cứu, phát triển và ứng dụng hiện nay đó là công nghệ trích ly bằng lƣu chất siêu tới
hạn. Với những ƣu thế vƣợt trội so với các phƣơng pháp truyền thống nhƣ sản phẩm
có độ tinh khiết cao, giảm ô nhiễm môi trƣờng và không để lại dƣ lƣợng hóa chất có
hại cho sức khỏe con ngƣời. Trong các lƣu chất siêu tới hạn thì CO2 đƣợc sử dụng
phổ biến hơn cả bởi ngoài đặc tính chung CO2 còn là một chất dễ kiếm, rẻ tiền,
không duy trì sự cháy. Nhƣng đối với những hợp chất cụ thể thì cần có những điều

CHƢƠNG 1: GIỚITHIỆU
kiện trích ly cụ thể. Do đó, chúng ta cần nghiên cứu tìm ra những điệu kiện tối ƣu
cho việc trích ly các hợp chất có trong gấc mà đặc biệt là β-carotene và lycopene.
Công nghệ này còn đặc biệt hiệu quả khi áp dụng cho các đối tƣợng tinh dầu quý và
kém bền nhiệt.
1.2 Đối tƣợng nghiên cứu
Các đối tƣợng nghiên cứu của đề tài bao gồm:
- Nghiên cứu trên vật liệu là quả gấc.
- Thiết bị trích ly siêu tới hạn Thar-SFE.
- Quá trình trích ly CO2 siêu tới hạn.
1.3 Mục đích nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu nhằm mục đích:
- Tách lấy β-carotene và lycopene từ màng gấc bằng phƣơng pháp trích ly siêu
tới hạn với dung môi là CO2.
- So sánh các phƣơng pháp trích ly β-carotene và lycopene từgấc.
- Tối ƣu hóa quá trình trích ly β-carotene vàlycopene.
1.4 Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá hàm lƣợng-carotene và lycopene thu hồi từ các nguồn khác nhau.
- Khảo sát các phƣơng pháp trích ly -carotene và lycopene từ gấc.
1.5 Phƣơng pháp nghiêncứu
Các phƣơng pháp nghiên cứu đề tài bao gồm:
- Tìm hiểu lí thuyết về quá trình trích ly siêu tới hạn và những vấn đề có liên
quan đến trích ly.
- Tìm hiểu hệ thống thiết bị trích ly siêu tới hạn Thar-SFE.
- Thực hiện các thí nghiệm trên thiết bị trích ly siêu tới hạn. Tiến hành trích ly
β-carotene và lycopene từ bột màng gấc.
- Thực nghiệm so sánh hiệu quả trích ly β-carotene và lycopene của các
phƣơng pháp trích ly khác nhau: ngâm dầm, Soxhlet, trích ly bằng CO2 ở trạng thái
siêu tới hạn.

CHƢƠNG 2: TỔNGQUAN
2.1 Sơ lƣợc vềgấc
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1.1 Đặc điểm sinh thái [3-7]
Hình 2.1: Một số hình ảnh về gấc
Gấc có tên khoa học là Momordica cochinchinensis, là loại cây bản địa của
Việt Nam, thuộc chi Mƣớp (Momordica) đắng họ Bầu bí (Cucurbitaceae). Gấc là
cây nhiệt đới đƣợc trồng ở nhiều quốc gia vùng nhiệt đới. Ngoài tên gọi là gấc tại
Việt Nam, nó đƣợc gọi với nhiều tên khác nhau nhƣ fak kao (ở Thái Lan), bhat
kerala (ở Ấn Độ), mộc miết (ở Trung Quốc) và mak kao (ở Lào).
Gấc là một loại cây đơn tính khác gốc, có cây đực và cây cái riêng biệt. Cây
gấc leo khỏe, thân có thể dài đến 15m, thân dây có tiết diện gốc. Lá gấc mọc so le,
chia thùy khía sâu tới nửa phiến lá, nhẵn, xanh biếc, to bằng bàn tay và xòe kiểu
chân vịt, dài từ 8 – 18cm. Bên cạnh cuống lá có mọc các tay leo, tăng khả năng bám
vào cộc hoặc cây. Hoa có hai loại gồm có hoa cái và hoa đực. Hoa mọc ở nách lá,
màu vàng nhạt, đài hoa có màu xanh. Quả gấc hình tròn, màu lá cây, khi chín
chuyển sang màu đỏ cam, đƣờng kính quả từ 15 – 20cm. Vỏ gấc có gai rậm, mỗi
quả thƣờng có sáu múi. Thịt gấc màu đỏ cam, hạt gấc màu nâu thẫm, hình dẹp, có
khía. Gấc trổ hoa từ mùa hè sang mùa thu, đến mùa đông mới chín. Mỗi năm cây
gấc chỉ thu hoạch đƣợc một mùa. Cây gấc phát triển mạnh về mùa mƣa, đến mùa
đông sau khi quả chín hết, lá rụng, những dây nhỏ cũng khô héo hết, đến giữa mùa
đông năm sau lại đâm chồi nảy lộc. Chu kỳ gieo trồng từ chín tháng đến một năm
với tuổi thọ 15 – 20 năm. Ở Việt Nam, gấc đƣợc thu hoạch từ tháng mƣời đến tháng
hai. Sau khi thu hoạch, gấc có thể bảo quản lên đến một tháng ở điều kiện môi
trƣờng. Cây gấc có sức chống chịu tốt, chƣa xuất hiện sâu bệnh, ít bị chim chuột

phá, ngoài ra thân và lá gấc có mùi hôi nên bò cũng không ăn. Gấc mọc bò trên các
giàn, bờ rào, bụi tre. Trƣớc đây, gấc là loại cây hoang dại mọc ở nhiều vùng nƣớc
ta, đƣợc nhân dân ta chọn lọc đem về trồng từ lâu.
Gấc đƣợc chia thành 2 loại:
+ Gấc nếp: trái to, có nhiều hạt, vỏ trái có màu xanh gai to, ít gai, khi chín
chuyển sang màu đỏ cam rất đẹp. Bổ trái ra bên trong trái có màu vàng tƣơi, màng
bao bọc hạt có màu đỏ tƣơi rất đậm.
+ Gấc tẻ: trái nhỏ hoặc trung bình vỏ dày tƣơng đối ít hạt, gai nhọn, trái chín
bổ ra bên trong trái có màu vàng nhạt và màng bao bọc hạt hoặc màu hồng không
đƣợc đỏ tƣơi nhƣ gấc nếp.
Hình 2.3: Gấc nếp Hình 2.2: Gấc tẻ
Tại Việt Nam, thịt gấc đƣợc sử dụng chủ yếu để nhuộm màu các loại xôi, gọi
là xôi gấc. Vì sắc đỏ nên xôi gấc đƣợc ƣa chuộng trong những việc nhƣ đình đám
trong các dịp lễ tết hay cƣới hỏi. Ngƣời ta dùng màng hạt và hạt của nó đánh với
một ít rƣợu để trộn lẫn với gạo nếp sau đó đem thổi thành xôi, giúp cho món xôi có
màu đỏ và thay đổi hƣơng vị. Nhiều phần của cây gấc nhƣ hạt, tinh dầu, rễ đƣợc
dùng làm thuốc đông y. Hạt gấc dùng để chữa các chứng bệnh nhƣ mụn nhọt độc,
viêm da thần kinh, trĩ,... Rễ gấc chữa tê thấp sƣng chân và lá gấc dùng với tầm gửi
đắp ngoài da làm thuốc tiêu sƣng tấy. Ngoài ra, dầu gấc có tác dụng nhƣ thuốc có
vitamin A, dùng bôi lên các vết thƣơng ngoài da, chữa bệnh khô mắt, quáng gà,
tăng cƣờng thịlực.

2.1.2 Thành phần hóa học
Dầu gấc là một loại tinh dầu đƣợc chiết tách từ quả gấc. Dầu gấc tinh khiết có
chứa β-carotene, lycopene, vitamin E và rất nhiều chất béo thực vật linoleic
14,7%; stearic 7,69%; palmatic 33,38%;... và các vi chất rất cần thiết cho cơ thể
con ngƣời.
- β-carotene: cao gấp 1,8 lần so với dầu gan cá thu, 10 lần so với cà rốt, gấp
gần 20 lần so với đu đủ chín, β-carotene có tác dụng chống lão hóa mạnh, đồng thời
bổ sung Vitamin A.
- Lycopene: cao gấp 70 lần so với cà chua, đến mức có thể kết tinh thành tinh
thể. Là chất thuộc họ Carotenoid có khả năng chống lão hóa, ngăn ngừa chứng nhồi
máu cơ tim.
- Vitamin E ở dạng α-tocopherol: đây chính là vitamin E thiên nhiên nên có
tác dụng mạnh hỗ trợ sự phát triển của cơ quan sinh sản và làm đẹp da.
- Acid Linoleic (omega 6): Còn gọi là vitamin F giúp bền vững thành mạch
máu, ngăn ngừa các bệnh về tim mạch, giúp hạ cholesterol máu.
- Acid Oleic (Omega 9): giúp phát triển hệ thần kinh và các loại sợi có Myelin.
Đặc biệt tốt cho bà mẹ mang thai và cho con bú, trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ.
Ngoài ra, dầu gấc còn có các nguyên tố vi lƣợng nhƣ: coban, sắt, kẽm, selen,...
Một số công dụng của dầu gấc:
- Phòng và chữa khô mắt, thoái hóa hoàng điểm, giúp mắt sáng và khỏe nhờ
vào tác dụng của β-carotene.
- Chữa sạm da, nám da, mụn trứng cá, da khô, da nổi sần, tróc vảy. Có tác
dụng dƣỡng da, bảo vệ da, giúp da luôn hồng hào, tƣơi trẻ và mịn màng. Tăng sức
đề kháng cho da, chống lại các tác nhân gây hại từ môi trƣờng cho da nhƣ nắng
nóng, khói bụi, ô nhiễm,...
- Đặc biệt mát-xa dầu gấc phòng chống lão hóa da, ngăn hiện tƣợng cháy nắng
và gìn giữ làn da khỏe mạnh. β-carotene và lycopen là các chất carotenoids, loại
chất chống oxy hóa thực vật có tác dụng dọn sạch thƣờng xuyên các sản phẩm oxy
hóa làm lão hóa da, gây ung thƣ da, gây các bệnh viêm nhiễm.
- Phòng và chữa rụng tóc, làm tóc mềm mại.

- Ngăn ngừa chứng viêm và phá hủy AND trong các tế bào da khi tiếp xúc ánh
nắng. Kích thích sinh ra lớp mô mới, làm vết thƣơng mau lành, chữa các vết bỏng,
vết loét, nứt...
Một số nghiên cứu của các nhà nghiên cứu ngƣời Mỹ đƣợc công bố gần đây
cho thấy các hợp chất của β-carotene, lycopen, vitamin E... có trong dầu gấc có tác
dụng làm vô hiệu hóa 75% các chất gây ung thƣ nói chung nhƣ ung thƣ vú, ung thƣ
tuyến tiền liệt. Các nghiên cứu gần đây cũng cho thấy rằng hàm hƣợng protein trong
gấc có tác dụng ngăn ngừa tế bào ung thƣ.
Để bảo quản dầu gấc ta cần tránh bị ánh sáng chiếu vào, không nên để ở nơi
có nhiệt độ quá cao.
2.1.3 β-carotene [8-11]
Hình 2. 4 Cấu trúc phân tử của β-carotene
β-carotene thuộc họ carotenoids tồn tại trong tự nhiên. Carotenoids là một họ
các hợp chất đƣợc cấu tạo từ tám đơn vị isoprene, trong phân tử thƣờng có 40
nguyên tử Cacbon. Carotenoids là sắc tố tự nhiên tạo ra màu vàng, da cam, đỏ trong
rất nhiều loại hoa quả trong đó có gấc. Con ngƣời ngày nay rất quan tân nghiên cứu
các hợp chất carotenoids và đã đạt đƣợc những kết quả không chỉ về ảnh hƣởng của
chúng lên cơ thể sinh vật mà còn đƣa ra một số sản phẩm thuốc và thực phẩm bổ
sung hàng ngày.
β-carotene là tiền tố của vitamin A tìm thấy trong thực vật. Trong cơ thể nếu
dƣ lƣợng vitamin A thì sẽ bị đào thải, còn β-carotene đƣợc dự trữ trong gan đến lúc
cần thiết. Điều này có nghĩa là cơ thể bạn không thể dùng nó trực tiếp nhƣ vitamin
A, mà phải biến đổi nó qua dạng của vitamin A.
β-carotene ở dạng bột kết tinh có màu nâu đỏ, khối lƣợng phân tử là 536,9
g/mol, nhiệt độ nóng chảy 180 – 183o
C. β-carotene tan tốt trong một số dung môi
hữu cơ nhƣ hexane, chloroform, benzene; tan ít trong dầu thực vật và hầu nhƣ
không tan trong nƣớc cũng nhƣ rƣợu. Ngoài ra, β-carotene dễ bị biến đổi khi tiếp
xúc với ánh sáng và nhiệt độ cao.

Là một chất chống oxy hóa mạnh -carotene còn có khả năng tiêu diệt các
gốc tự do sinh ra trong cơ thể. Các gốc tự do làm hƣ hỏng màng tế bào nghiêm
trọng, làm tổn thƣơng các bào quan và nó cũng là nguyên nhân gây ra một số bệnh
ung thƣ. Ngoài ra, -carotene có tác dụng ngăn ngừa các bệnh về tim mạch, chống
lão hóa,...
Hiện nay, theo nghiên cứu sinh lý học về sự ảnh hƣởng của lycopene và β-
carotene đã chỉ ra rằng tiêu thụ lycopene và β-carotene, chúng có thể làm giảm tỷ lệ
mắc một số bệnh, bao gồm cả các bệnh về mắt, bệnh tim và ung thƣ. Do đó, một số
sản phẩm mới từ gấc nhƣ viên nang dầu gấc, dầu gấc trong ethanol đã đƣợc giới
thiệu đến thị trƣờng toàn cầu [12].
Bảng 2.1: Hàm lƣợng β-carotene trong 100g thực phẩm ăn đƣợc [13]
Tên thực
phẩm
-carotene
(g)
Tên thực
phẩm
-carotene
(g)
Tên thực
phẩm
-carotene
(g)
Gấc 52520 Ngò 3980 Hồng đỏ 1900
Rau ngót 6650 Rau thơm 3560 Cải xanh 1855
Rau húng 5550 Rau dền trắng 2850 Rau lang 1830
Tía tô 5520 Cải trắng 2365 Xà lách xoong 1820
Rau dền cơm 5300 Rau om 2325 Hẹ lá 1745
Cà rốt 5040 Rau muống 2280 Dƣa bở 1750
Cần tây 5000 Đu đủ chín 2100 Quýt 1625
Dƣa hấu 4200 Cần ta 2045 Hồng ngâm 1615
Rau dền đỏ 4080 Rau bí 1940 Khoai lang 1470
Lá lốt 4050 Rau mồng tơi 1920
(Theo "Thành phần dinh dƣỡng 400 thức ăn thông dụng"- NXB Y Học 2001)
Ta thấy theo nhƣ kết quả ở bảng 2.1 thì hàm lƣợng β-Carotene có ở trong gấc
rất cao so với những trái cây khác. Cho nên việc trích ly β-Carotene từ gấc là hết
sức cần thiết và rất có thể đem lại hiệu quả kinh tế cao. Có thể đƣa vào sản xuất với
quy mô công nghiệp.
Có một vài bài báo cáo về carotenoids trong quả gấc, nhƣng kết quả thì rất
khác nhau. Ví dụ nhƣ theo nghiên cứu của Viên và cộng sự (1995) tìm thấy hàm
lƣợng β-carotene là 458 µg/g trong phần ăn đƣợc, trong khi theo kết quả của Aoki
và cộng sự (2002) thì báo cáo chỉ có 101 µg/g. Cho nên chúng ta cần khảo sát thêm
về các điều kiện tối ƣu trong việc trích ly để có thể thu hồi đƣợc lƣợng β-Carotene
là cao nhất [5, 14, 15].

β-carotene
15,15-Peroxy β-carotene
Retinal(2 molecules)
Retinol (Vitamin A)
Hình 2.5: Sơ đồ chuyển hóa β-carotene thành vitamin A
Khi vào cơ thể β-carotene chuyển hóa thành vitamin A. β-carotene bị phân cắt
ở giữa mạch cacbon trung tâm thành hai phân tử retinal bằng enzyme 15,15’-
dioxygenase. Retinal tiếp tục đƣợc chuyển hóa bởi enzyme thành retinol. Retinol
tạo thành có thể đƣợc hấp thu trực tiếp từ thức ăn vào thành ruột hay sẽ đƣợc vận
chuyển nhờ liên kết với protein đến các cơ quan cần thiết hoặc đến gan là nơi tích
lũy vitamin A dƣới dạng acyl ester. Retinyl ester cần đƣợc thủy phân thành retinol
tự do và axit hữu trƣớc khi đƣợc hấp phụ. Quá trình thủy phân này đƣợc enzyme
dịch tụy xúc tác, axit hữu cơ tạo thành thƣờng là axit palmitatic vì retinyl palmitate
chiếm phần chủ yếu trong retinyl ester thực phẩm. Quá trình chuyển hóa của β-
carotene thành vitamin A đƣợc kiểm soát nên không tạo thành lƣợng dƣ vitamin A
có độc tính cao.

2.1.4 Lycopene [6, 11]
Hình 2.6: Cấu trúc phân tử của lycopene
Lycopene cũng là một chất thuộc họ carotenoid có công thức phân tử là
C40H56 với khối lƣợng phân tử là 536,9 g/mol. Nó là một tetraterpene đối xứng
đƣợc lắp ráp từ tám đơn vị isoprene. Lycopene ở dạng tinh thể hình kim màu đỏ tía,
không mùi, có nhiệt độ nóng chảy là khoảng 172 – 173o
C. Lycopene là không hòa
tan trong nƣớc và có thể đƣợc hòa tan trong các dung môi hữu cơ và các loại dầu.
Lycopene bảo vệ cơ thể khỏi sự oxy hóa. Có tác dụng chống lão hóa gấp 100
lần vitamin E, là chất chống oxy hóa mạnh nhất trong họ carotenoid. Lycopene ức
chế sự tăng trƣởng và phát triển của các dòng tế bào ung thƣ nhƣ ung thƣ tuyến tiền
liệt, ung thƣ cổ tử cung, ung thƣ vú và ung thƣ thực quản... Lycopene làm hạn chế
sự oxy hóa của các vật liệu di truyền là ADN. Do đó làm giảm nguy cơ các bệnh
ung thƣ do nhiễm sắcthể.
Lycopene là một chất thuộc họ carotenoid phổ biến nhất trong cơ thể con
ngƣời. Vì lycopene có thể dễ dàng hấp thụ bởi cơ thể và có mặt tự nhiên tronghuyết
tƣơng ngƣời và các mô ở nồng độ cao hơn so với các carotenoid khác. Khi hấp thụ
từ dạ dày, lycopene đƣợc vận chuyển trong máu bởi các lipoprotein và tích tụ trong
gan, tuyến thƣợng thận và tinhhoàn.
Lycopene có nhiều trong các loại trái cây và rau quả có màu đỏ đậm nhƣ dƣa
hấu, cà chua, cà rốt, quả gấc... Nhƣng gấc là nguồn nguyên liệu chứa hàm lƣợng
lycopene lớn hơn gấp nhiều lần so với các loại thực phẩm tự nhiên khác.

Hàm lƣợng lycopene trong các loại trái cây và rau quả theo kết quả nghiên
cứu của Lê Thúy Vƣơng và cộng sự. Kết quả đƣợc thể hiện ở hình 2.7.
Hình 2.7: Hàm lƣợng lycopene có trong một số loại trái cây và rau quả
Theo kết quả so sánh hàm lƣợng lycopene trong các loại trái cây và rau quả
trong nghiên cứu của Lê Thúy Vƣơng và cộng sự ta thấy gấc là một nguồn nguyên
liệu đầy hứa hẹn cho các mục đích khai thác và tinh chế lycopene.

2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu trích ly
1.2.1 Phƣơng pháp trích ly bằng Soxhlet [16]
Hình 2.8: Mô tả hệ thống trích ly Soxhlet
1. Bếp đun. 2. Bình cầu. 3. Ống dẫn hơi.
4. Ống hoàn lƣu dung môi. 5. Ống sinh hàn.
Đối với phƣơng pháp Soxhlet, đây là quá trình liên tục đƣợc thực hiện nhờ
một bộ dụng cụ riêng. Mẫu trích ly đƣợc gói trong giấy lọc đặt trong ống trích ly.
Dung môi trích ly từ bình cầu đƣợc đun sôi theo ống dẫn hơi đi lên, gặp ống sinh
hàn ngƣng tụ lại trong ống trích ly. Dung môi hòa tan và trích các hợp chất trong
mẫu, khi đạt một lƣợng dung môi nhất định sẽ hoàn lƣu về bình cầu. Quá trình tiếp
tục diễn ra đến khi kết thúc. Muốn biết quá trình trích ly đã cạn kiệt chƣa, ta tháo
phần ống sinh hàn, dùng pipet lấy vài giọt dung dịch trong bình chứa mẫu, nhỏ lên
mặt kính hoặc giấy lọc. Nếu sau khi dung môi bay hơi hết và không để lại vết gì thì
quá trình trích ly đã kết thúc. Nếu còn thấy vết thì phải để trích ly thêm một thời
gian nữa. Phƣơng pháp đƣợc tiến hành trong điều kiện thƣờng nên ngoài yếu tố

nhiệt độ có ảnh hƣởng đến thành phần chất trích thì các yếu tố ảnh hƣởng khác nhƣ
bản chất của chất tan, bản chất của dung môi, bản chất của mẫu nguyên liệu, kích
thƣớc mẫu,… sẽ quyết định chất lƣợng và hiệu quả của quá trình
 Ƣu điểm:
- Tiết kiệm dung môi, chỉ cần môt ít dung môi mà trích kiệt đƣợc mẫu.
- Không tốn các thao tác lọc và châm dung môi mới nhƣ các kỹ thuật khác.
Chỉ cần cắm điện mở nƣớc hoàn lƣu là máy sẽ thực hiện quá trình trích ly.
- Trích kiệt đƣợc hợp chất mong muốn.
 Nhƣợc điểm:
- Kích thƣớc của thiết bị Soxhlet làm giới hạn lƣợng nguyên liệu cần trích ly.
- Trong quá trình trích ly, các hợp chất trích ly ra từ nguyên liệu đƣợc trữ lại
trong bình cầu, nên chúng luôn bị đun nóng ở nhiệt độ sôi của dung môi vì thế nếu
hợp chất kémbền nhiệt thì có thể bị hƣ hại.
- Do hệ thống của thiết bị đều bằng thủy tinh và đƣợc gia công thủ công nên
giá thành khá cao. Thiết bị làm bằng thủy tinh nên dễ vỡ, trong đó các bộ phận của
thiết bị, nhất là các nút mài do đƣợc gia công thủ công nên chỉ cần làm vở một bộ
phận nào đó thì khó tìm đƣợc bộ phận khác có thể vừa khớp để thaythế.
1.2.2 Phƣơng pháp ngâm dầm [16]
Phƣơng pháp ngâm dầm đƣợc thực hiện ở nhiệt độ phòng bằng cách trộn hỗn
hợp nguyên liệu với dung môi phù hợp theo tỉ lệ nhất định (tỉ lệ nguyên liệu : dung
môi là 1 : 5 hoặc là 1 : 10). Rót dung môi tinh khiết vào bình chứa nguyên liệu. Giữ
yên ở nhiệt độ phòng trong một ngày, để cho dung môi xuyên thấm vào tế bào thực
vật và hòa tan các hợp chất tự nhiên. Quá trình đƣợc lặp lại nhiều lần bằng cách
thay dung môi mới vào bình chứa, dịch trích đƣợc cho vào lọ bảo quản riêng. Tiếp
tục quá trình trích cho đến khi trích kiệt mẫu nguyên liệu. Bã sau cùng của quá trình
trích ly đƣợc lấy ra bằng máy ép cơ học hoặc máy ly tâm.
Có thể tăng hiệu quả quá trình trích ly bằng cách thỉnh thoảng đảo trộn hoặc
khuấy bằng máy khuấy từ. Mỗi lần ngâm chỉ cần 24 giờ là đủ, vì với một lƣợng
dung môi cố định trong bình, mẫu nguyên liệu chỉ hòa tan vào dung môi đến đạt
mức bão hòa, có ngâm lâu hơn chỉ mất thời gian. Động lực của quá trình là sự
chênh lệch nồng độ của cấu tử cần trích trong nguyên liệu với môi trƣờng dung môi.

 Ƣuđiểm
- Nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với dung môi nên việc khảo sát ảnh hƣởng của
nhiệt độ lên quá trình trích ly đƣợc thực hiện dễ dànghơn.
- Kỹ thuật không đòi hỏi thiết bị phức tạp, dễ sử dụng nên có thể thao tác với
lƣợng lớn nguyên liệu và có thể áp dụngcho nhiều chất khác nhau.
- Thích hợp cho quá trình trích ly thử nghiệm cũng nhƣ trong công nghiệp.
- Thời gian trích ly dài, có thể kéo dài vài ngày đến vài tuần.
- Sử dụng nhiều dung môi hơn so với các phƣơng pháp khác.
1.2.3 Phƣơng pháp trích ly bằng dung môi siêu tới hạn
1.2.3.1 Sơ lƣợc về công nghệ trích ly bằng dung môi CO2 siêu tới hạn [1, 2, 6,
17-21]
Năm 1861, Gore lần đầu tiên giới thiệu về khả năng hòa tan tốt naphtalen và
camphor trong CO2 lỏng. Vào các năm 1875 – 1876, Andrews một trong những
ngƣời đầu tiên nghiên cứu về trạng thái siêu tới hạn của CO2, đã tiến hành đo và
cung cấp những giá trị áp suất và nhiệt độ tới hạn của CO2 khá gần với các số liệu
hiện đại [19].
Các nghiên cứu về công nghệ trích ly các hợp chất thiên nhiên bằng dung môi
siêu tới hạn thực sự đã đƣợc bắt đầu từ những năm 1970 và đã mở ra khả năng áp
dụng vô cùng đa dạng trong công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm và môi trƣờng.
Đối với mỗi một chất đang ở trạng thái khí, khi bị nén đẳng nhiệt tới một áp
suất đủ cao, chất khí sẽ hóa lỏng và ngƣợc lại. Tuy nhiên, có một giá trị áp suất mà
tại đó, nếu tăng nhiệt độ lên thì chất lỏng cũng không hóa hơi trở lại mà tồn tại ở
một dạng đặc biệt gọi là trạng thái siêu tới hạn. Vật chất ở trạng thái này có tính
trung gian, mang nhiều đặc tính của cả chất khí và chất lỏng [20].
Chất ở trạng thái siêu tới hạn có tỷ trọng tƣơng đƣơng nhƣ tỷ trọng của pha
lỏng. Nhƣng sự linh động của các phân tử lại rất lớn, sức căng bề mặt nhỏ, hệ số
khuếch tán cao giống nhƣ khi chất ở trạng thái khí.

Hình 2.9: Giản đồ pha trạng thái siêu tới hạn của một chất [2]
Điểm ba là nơi mà ba trạng thái rắn, lỏng và khí giao nhau. Các đƣờng cong
là nơi hai trạng thái cùng hiện diện. Quan sát dọc theo đƣờngcong khí - lỏng hƣớng
lên cao gặp một điểm, nơi đó nồng độ của khí và lỏng bằng nhau. Điểm này đƣợc
gọi là điểm siêu tới hạn và hợp chất lúc đó gọi là chất lỏng siêu tới hạn. Tại điểm tới
hạn, áp suất và nhiệt độ có các giá trị đƣợc gọi lần lƣợt là áp suất tới hạn (PC) và
nhiệt độ tới hạn (TC). Hai giá trị này là đặc trƣng cho từng chất. Bản chất của điểm
tới hạn có thể đƣợc hiểu là sự thay đổi tính chất của chất lỏng dọc theo dọc theo
đƣờng cong áp suất hơi. Khi tăng nhiệt độ, khối lƣợng riêng của pha lỏng giảm,
khối lƣợng riêng pha hơi tăng do áp suất hơi tăng. Chúng hội tụ tại điểm tới hạn và
khi nhiệt độ vƣợt qua nhiệt độ tới hạn thì không còn sự phân biệt giữa pha lỏng và
pha hơi nữa. Khi nhiệt độ và áp suất đều vƣợt qua giá trị tới hạn thì vật chất lúc này
tồn tại ở trạng thái siêu tới hạn. Giá trị PC phụ thuộc nhiều vào phân tử lƣợng của
các chất có phân tử lƣợng nhỏ nhƣ hydrocacbon có số cacbon từ 1 đến 3 thì giá trị
PC của chúng không cao. Giá trị TC chỉ tăng ít theo phân tử lƣợng, nhƣng TC lại phụ
thuộc nhiều vào độ phân cực của chất. Độ phân cực của phân tử càng lớn thì giá trị
TC cũng càng lớn. Điều này đƣợc giải thích là do ở các chất phân cực, tồn tại một
lực cảm ứng giữa các cực của các phân tử, do đó năng lƣợng để phá vỡ trật tự giữa
các phân tử khi chất ở pha lỏng sẽ lớn hơn nhiều so với các chất không phân cực.

Bảng 2.2: Nhiệt độ và áp suất tới hạn của một số chất [1]
Dung môi
Khối lƣợng
phân tử
(g/mol)
Nhiệt độ
tới hạn
(K)
Áp suất
tới hạn
(MPa)
Khối lƣợng
riêng tới hạn
(g/cm3
)
Carbon dioxide (CO2) 44,01 304,1 7,4 0,469
Methane (CH4) 16,04 190,4 4,6 0,162
Ethane (C2H6) 30,07 305,3 4,9 0,203
Ethylene (C2H4) 28,05 282,4 5,0 0,215
Propylene (C3H6) 42,08 364,9 4,6 0,232
Nƣớc (H2O) 18,01 647,1 22,1 0,322
Methanol (CH3OH) 32,04 512,6 8,1 0,272
Ethanol (C2H5OH) 46,07 513,9 6,1 0,276
Acetone (C3H6O) 58,08 508,1 4,7 0,278
Trong phƣơng pháp trích ly siêu tới hạn, dung môi CO2 là một dung môi đƣợc
ƣu tiên lựa chọn bởi vì có nhiều điểm thuận lợi nhƣ:
- Không độc đối với cơ thể, không ăn mòn thiết bị; là một chất trơ ít phản ứng
với các chất cần trích. Khi đƣa lên đến trạng thái siêu tới hạn CO2 không tự kích nổ,
không bắt lửa và không duy trì sự cháy cho nên an toàn trong sản xuất; là một chất
dễ kiếm rẻ tiền vì nó là sản phẩm phụ của nhiều ngành công nghiệp hóa chất khác;
điểm tới hạn của CO2 là một điểm có giá trị nhiệt độ, áp suất không cao lắm so với
các chất khác cho nên sẽ ít tốn năng lƣợng hơn để đƣa CO2 đến trạng thái siêu tới
hạn. Khi sử dụng CO2 thƣơng phẩm để trích ly không có dƣ lƣợng cặn độc hại trong
chế phẩm trích ly.
- Sử dụng CO2 siêu tới hạn làm dung môi phản ứng giúp kéo dài tuổi thọ của
xúc tác. Nguyên nhân của điều này là do CO2 siêu tới hạn có khả năng hòa tan các
chất có khả năng đầu độc xúc tác dễ dàng, từ đó giúp cho xúc tác giữ đƣợc hoạt tính
lâu hơn và tuổi thọ xúc tác đƣợc kéo dài. Ngoài ra, CO2 siêu tới hạn cón có khả
năng tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân riêng sản phẩm, thu hồi và tái sử dụng
xúc tác, đặc biệt là các xúc tác phức kim loại chuyển tiếp đắt tiền. Có thể thực hiện
các quá trình phân riêng dễ dàng bằng cách giảm áp suất hoặc nhiệt độ để đƣa CO2
về dạng khí.

- Sử dụng CO2 siêu tới hạn sẽ tăng cƣờng khả năng truyền khối trong hệ phản
ứng. Lƣu chất siêu tới hạn nói chung và CO2 siêu tới hạn nói riêng có nhiều tính
chất vật lý tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp các chất khí, ví dụ nhƣ có độ nhớt rất thấp, khả
năng khuếch tán hơn đáng kể so với các dung môi hữu cơ thông thƣờng khác. Do
đó, CO2 siêu tới hạn có khả năng cƣờng tốc độ phảnứng.
- Dung môi CO2 có các tính chất vật lý có thể điều chỉnh đƣợc theo yêu cầu.
Khả năng nén cao của lƣu chất siêu tới hạn đã cho phép điều chỉnh đƣợc tỷ trọng
của nó. Do đó, có thể điều chỉnh đƣợc các thông số vật lý phụ thuộc vào tỷ trọng
nhƣ hằng số điện môi, độ nhớt. Từ đó, có thể khống chế phản ứng theo hƣớng tăng
hiệu suất cũng nhƣ tăng độ chọn lọc bằng cách chỉ cần thay đổi một ít điều kiện vận
hành.
- Có tính kháng khuẩn do hoạt động ở áp suất cao. Một số báo cáo đã đề cập
rằng CO2 bị nén có tính chất diệt khuẩn. Màng tế bào của Lactobacillus plantarum
bị phá hủy khi xử lý ở 7 MPa, 303,15 K (dƣới điểm tới hạn) trong 10 phút.
Ambrosino và các cộng sự đã chứng minh rằng áp suất cao trong điều kiện CO2 siêu
tới hạn làm kiềm hãm hoạt động của vi khuẩn trong suốt quá trình. Ở áp suất cao,
CO2 tăng khả năng khuếch tán vào tế bào chất của vi khuẩn, giảm pH nội bào và vô
hiệu hoạt tính enzyme, màng tế bào thay đổi và cuối cùng tế bào bị tiêu diệt. Một
nghiên cứu khác cũng đƣa ra kết quả khi ở 90 bar, 333 K trong 6 giờ, bào tử của
Bacillus subtilis bị khử hoạt tính hoàn toàn; trong khi ở cùng điều kiện đó mà không
có CO2 siêu tới hạn thì không có tác độnggì.
Hình 2.10: Giản đồ pha của CO2 [1]

Bảng 2.3: Một số đặc điểm của CO2 [1]
Tên gọi Cacbon dioxide
Công thức hóa học CO2 (cấu trúc phân tử C=O=C)
Khối lƣợng phân tử M = 44,011 kg/kmol
Thể tích ở điều kiện tiêu chuẩn V = 22,263 m3
/kmol
Khối lƣợng riêng khí ở đktc ρ = 1,977 kg/m3
Hằng số khí R = 0,1889 kJ/kg.K
Nhiệt độ tới hạn TC = 304,15 K
Áp suất tới hạn PC = 73,83 bar
Khối lƣợng riêng tới hạn ρC = 466 kg/m3
Điểm ba TT = 216,55 K và PT = 5,18 bar
Nhiệt độ phân hủy > 1473,15 K
Hình 2.11: Tỷ trọng CO2 siêu tới hạn phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất [21]
Tỷ trọng CO2 siêu tới hạn phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất, do đó ta có thể
điều chỉnh tỷ trọng CO2 trong vùng siêu tới hạn bằng cách thay đổi nhiệt độ và áp
suất. Tỷ trọng của CO2 siêu tới hạn biến đổi nhanh ở vùng nhiệt độ và áp suất gần
điểm tới hạn. Trong mọi trƣờng hợp, khi nhiệt độ tăng lên thì tỷ trọng CO2 đều
giảm.

CO2 ở trạng thái siêu tới hạn có độ nhớt η thấp, bởi vậy hệ số khuếch tán của
chất tan trong CO2 siêu tới hạn sẽ lớn hơn so với trong các dung môi thông thƣờng
khác.
Hình 2.12: Sự thay đổi độ nhớt η của CO2 siêu tới hạn vào nhiệt độ
và áp suất [21]
Độ nhớt của dung môi bị ảnh hƣởng nhiều bởi áp suất cao, ở vùng áp cao, độ
nhớt của dung môi CO2 siêu tới hạn sẽ tăng lên rất nhanh khi tăng áp suất. Ngƣợc
lại, vùng có P và T thấp thì giá trị η ít bị biến đổi khi thay đổi áp suất. Tại vùng có P
lân cận với Pc, nếu tăng T thì η không thay đổi mạnh. Xu hƣớng chung khi tăng
nhiệt độ thì độ nhớt sẽ giảm.
Đối với một chất tan ít bay hơi, hệ số khuếch tán của nó, hệ số khuếch tán của
nó trong CO2 siêu tới hạn sẽ cao hơn dung môi thông thƣờng. Nhƣng đối với các
chất bay hơi, hệ số khuếch tán trong CO2 siêu tới hạn lại nhỏ hơn so với trong pha
khí.

Hình 2.13: Ảnh hƣởng của nhiệt độ và áp suất tới độ nhớt của CO2 siêu tới hạn
và hệ số khuếch tán của chất tan [21]
Nhƣ vậy khi tăng áp suất, tỷ trọng sẽ tăng theo làm độ nhớt cao và làm giảm
khả năng khuếch tán D của chất tan và dung môi. Trong quá trình đẳng áp, khi nhiệt
độ T tăng lên thì khả năng khuếch tán vào dung môi của chất tan không bay hơi
cũng tăng lên,nhƣng đối với chất dễ bay hơi thì ngƣợc lại, khả năng khuếch tán
giảm xuống khi nhiệt độ tăng.

1.2.3.1 Các yếu tố ảnhhƣởng đến quá trình trích ly
a) Ảnh hƣởng của ápsuất
Nhiều nghiên cứu đã đƣợc thực hiện nhằm khảo sát ảnh hƣởng của áp suất đến
hiệu suất thu hồi β-carotene từ các loại trái cây khác nhau. Các tác giả đều nhận
thấy rằng khi áp suất tăng lên thì hiệu suất trích ly β-carotene cũng tăng theo.
Nguyên nhân là do áp suất tăng lên làm tỷ trọng của dung môi tăng lên. Từ đó nó
làm tăng sự tƣơng tác giữa các cấu tử cần trích ly với dung môi, kết quả làm tăngđộ
hòa tan của các cấu tử trong dung môi.
Theo nghiên cứu của Baysal và các cộng sự thì ảnh hƣởng của áp suất đến
hiệu suất thu hồi β-carotene từ phế phẩm cà chua là khi áp suất tăng thì hiệu suất
thu hồi β-carotene tăng. Kết quả đƣợc thể hiện ở bảng 2.4.
Bảng 2.4: Ảnh hƣởng của áp suất đến hiệu suất thu hồi β-carotene từ phế
phẩm cà chua dùng CO2 siêu tới hạn [22]
Áp suất trích ly (bar) Hiệu suất thu hồi β-carotene (%)
200 20,19
250 26,94
300 43,02
b) Ảnh hƣởng của nhiệtđộ
Một số nghiên cứu đƣợc thực hiện để khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến
hiệu suất trích ly sử dụng dung môi tới hạn. Kết quả cho thấy khi nhiệt độ tăng thì
hiệu suất thu hồi các cấu tử tăng.
Cũng theo kết quả nghiên cứu của Baysal và các cộng sự thì ảnh hƣởng của
nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi β-carotene từ phế phẩm cà chua, đã cho kết quả hiệu
suất thu hồi tăng khi nhiệt độ tăng, thể hiện ở hình 2.14.

Hình 2.14: Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi β-carotene từ phế
phẩm cà chua sử dụng CO2 siêu tới hạn
c) Ảnh hƣởngcủa thời gian trích ly
Tùy theo nguyên liệu, thiết bị và điều kiện trích ly mà thời gian trích ly sẽ
khác nhau. Mei Sun và Feral Temelli nghiên cứu quá trình trích ly carotenoid từ cà
rốt cũng cho kết quả là khi tăng thời gian trích ly thì lƣợng β-carotene thu hồi đƣợc
tăng. Nhƣng từ phút 200 thì lƣợng β-carotene tăng chậm [23].
Hình 2.15: Ảnh hƣởng của thời gian và kích thƣớc hạt đến quá trình trích ly
β-carotene từ cà rốt
Hiệu suất
50 (%)
40
30
20
10
0 Nhiệt độ
(oC)
0 10 20 30 40 50 60 70

Theo kết quả nghiên cứu của Lƣu Hoàng Ngọc và cộng sự (2005) về việc khảo
sát ảnh hƣởng của thời gian trích ly cao hoa bƣởi cũng cho kết quả tƣơng tự khi
tăng thời gian trích ly tăng thì hiệu lƣợng thu hồi cũng tăng [21]. Nhƣng trong
khoảng 4 giờ đầu thì hàm lƣợng cao thu đƣợc tăng nhanh. Trong các thí nghiệm với
khoảng thời gian trích kéo dài hơn, hàm lƣợng cao thu đƣợc thay đổi không đáng
kể. Do đó ta cần chọn đƣợc khoảng thời gian trích ly tối ƣu nhằm đạt hiệu suất cao
nhất.
Theo nghiên cứu của Nguyên Lê Kiều Hƣơng về quá trình trích lyβ-carotene
và lycopene từ gấc, thời gian tăng thì hiệu suất thu hồi tăng. Quá trình trích ly đƣợc
thực hiện ở các điều kiện nhiệt độ 60o
C, áp suất 300 bar, lƣu lƣợng dòng CO2 15
g/phút, sử dụng 5% ethanol làm đồng dung môi. Khoảng thời gian khảo sát thay đổi
từ 2 giờ đến 4 giờ. Kết đƣợc thể hiện ở hình 2.17.
Hình 2.16: Sự phụ thuộc của kết quả thu cao hoa bƣởi vào thời gian tríchly

5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
2 giờ 2,5 giờ 3 giờ 3,5 giờ 4 giờ
Thời gian
Hình 2.17: Ảnh hƣởng của thời gian đến hiệu suất trích ly β-carotene từ gấc.
Từ kết quả này, ta nhận thấy thời gian tăng thì lƣợng tinh dầu thu hồi đƣợc
tăng. Nhƣng từ 3 giờ đến 4 giờ, lƣợng tinh dầu thu đƣợc tăng không đáng kể. Lƣợng
tinh dầu thu đƣợc khi thời gian trích ly 3 giờ gần nhƣ đạt cực đại. Vì vậy trong
nghiên cứu này chọn thời gian để khảo sát quá trình trích ly β-carotene từ bột màng
gấc là 3 giờ.
Bên cạnh đó, kích thƣớc hạt trích ly cũng là một yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu
suất thu hồi β-carotene. Kết quả nghiên cứu của Mei Sun chỉ ra kích thƣớc hạt càng
nhỏ hiệu suất trích ly càng cao, do hạt nhỏ bề mặt tiếp xúc pha lớn, khả năng hợp
chất hòa tan vào dung môi cao hơn, từ đó tăng lƣợng β-carotene thu hồi đƣợc. Kết
quả này đƣợc thể hiện ở hình 2.15.
d) Ảnh hƣởng của đồng dung môi
Dung môi hữu cơ đƣợc đƣa thêm vào CO2 siêu tới hạn để thay đổi tính chọn
lọc của dung môi trong quá trình chiết tách, chẳng hạn nhƣ làm thay đổi tính phân
cực, hay các tƣơng tác riêng của dung môi đối với các chất tan, mà làm thay đổi
không đáng kể tỷ trọng và khả năng chịu nén của dung môi chính.
Một số nghiên cứu cho thấy rằng khi sử dụng dung môi hỗ trợ có thể tăng hiệu
suất thu hồi các chất khi trích ly sử dụng dung môi siêu tới hạn. Năm 2010, Marleny
D.A Saldana và các cộng sự nghiên cứu quá trình trích ly -carotene (1) và
lycopene (2) từ khoai tây ở điều kiện nhiệt độ 40 o
C, áp suất 400 bar và lƣu lƣợng
dòng CO2 siêu tới hạn là 0,5 l/phút. Quá trình khảo sát ba loại dung môi trích ly
khác nhau: CO2 siêu tới hạn, CO2 siêu tới hạn thêm 5% Ethanol làm đồng dung
môi, CO2 siêu tới hạn thêm 5% dầu canola làm đồng dung môi. Kết quả đƣợc thể
hiện ở hình 2.18 [24].
4.38 4.4 4.42
4.08
3.35
Khối
lƣợng
dầu
(g)

Hình 2.18: Khảo sát quá trình trích ly -carotene (1) và lycopene (2) sử dụng
các dung môi khác nhau
Kết quả trên cho thấy rằng, hiệu suất thu hồi carotenoids tăng khi sử dụng
dung môi hỗ trợ là Ethanol và dầu canola.
e) Ảnh hƣởng của lƣu lƣợng dòng CO2
Marleny và các cộng sự đã nghiên cứu quá trình trích ly -carotene bằng CO2
siêu tới hạn ở nhiệt độ 40o
C và 50o
C ở những áp suất khác nhau để so sánh hiệu
suất thu hồi -carotene khi thay đổi lƣợng CO2 sử dụng[25].
Hình 2.19: Ảnh hƣởng của lƣợng CO2 sử dụng đến hiệu suất thu hồi -carotene ở
áp suất khác nhau, nhiệt độ 40o
C (A) và 50o
C (B)

Theo kết quả từ đồ thị trên, ở cùng nhiệt độ trích ly, với áp suất trích ly khác
nhau, nếu tăng lƣợng CO2 sử dụng thì hiệu suất thu hồi -carotene tăng lên. Do đó,
trong quá trình nghiên cứu, ta sử dụng lƣợng CO2 tối đa của thiết bị để trích ly -
carotene từ gấc.
1.2.3.1 Ƣu - nhƣợc điểm [17]
 Ƣu điểm:
- Chúng ta có thể tách dung môi siêu tới hạn ra khỏi dịch trích dễ dàng bằng
cách hạ áp suất. Đối với trƣờng hợp cần sử dụng thêm các dung môi hữu cơ để hỗ
trợ quá trình trích ly đạt hiệu quả cao hơn thì lƣợng dung môi sử dụng ít hơn nhiều
so với các phƣơng pháp trích ly thông thƣờng. Cho nên cũng không gây ảnh hƣởng
nhiều đối với môi trƣờng.
- Chất lỏng siêu tới hạn có khả năng solvat hóa mạnh nhƣ chất lỏng và khả
năng khuếch tán tốt nhƣ trạng thái của chất khí nên khi thay đổi nhiệt độ và áp suất
làm việc có thể điều chỉnh độ chọn lọc của dung môi. So sánh với các phƣơng pháp
trích ly thƣờng, trích ly bằng dung môi siêu tới hạn có độ chọn lọc cao hơn và tối
thiểu hóa các bƣớc xử lý về sau của chấttrích.
- Hệ thống trích ly hoàn toàn kín nên không có oxi và không bị chiếu sáng. Do
đó, hạn chế đƣợc khả năng phân hủy bởi ánh sáng và bị oxi hóa cho nên bảo vệ
đƣợc các đặc tính sinh học của hợp chất cần trích. Những yếu tố này có ý nghĩa
quan trọng đối với các sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên đặc biệt là màu và mùi
của chúng dễ bị thủy phân khi chƣng cất bằng hơi nƣớc. Bên cạnh đó, các điều kiện
này còn có thể ngăn chặn các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình trích ly do cô
lập các tác chất hiện diện trong nguyên liệu.
- Chi phí đầu tƣ và bảo dƣỡng cho thiết bị trích ly sử dụng dung môi siêu tới
hạn lớn do làm việc ở áp suất cao. Điều này quyết định một phần lớn chi phí trong
quá trình trích ly. Nhƣng chi phí năng lƣợng sử dụng trong quá trình trích ly dùng
dung môi siêu tới hạn thấp hơn so với chƣng cất lôi cuốn theo hơi nƣớc hoặc trích
ly bằng dung môi thƣờng.
- Có nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình trích ly nên đối với mỗi loại vật
liệu có một điều kiện trích ly tối ƣu riêng. Bên cạnh đó, khi trích ly cùng một loại
vật liệu ở các điều kiện nhiệt độ, áp suất, lƣu lƣợng, tỷ lệ dung môi hỗ trợ cũng nhƣ
thời gian trích ly khác nhau sẽ cho thành phần khác nhau trong dịch trích.

- Việc chuyển đổi quy mô trích ly dùng dung môi siêu tới hạn từ phòng thí
nghiệm thành sản suất công nghiệp gặp nhiều vấn đề khó khăn nhƣ điều kiện trích
ly, dung môi hỗ trợ,…
1.2.3.1 Một số ứng dụng của trích ly bằng dung môi siêu tới hạn
a) Tách caffein trong cà phê và chè [2]
Caffein là một thành phần hoạt chất trong cà phê và chè, gây vị chát và kính
thích thần kinh. Bắc Mỹ và Châu Âu là thị trƣờng lớn tiêu thụ cà phê và chè đã tách
loại caffein. Giải pháp công nghệ duy nhất loại bỏ caffein đồng thời giữ chất lƣợng
cà phê và chè là sử dụng công nghệ trích ly bằng CO2 siêu tới hạn, lần đầu tiên đƣợc
áp dụng ở châu Âu và sau đó là bắc Mỹ. Với kỹ thuật này hàm lƣợng caffein trong
chè và cà phê có thể giảm xuống chỉ còn dƣới 0.1%.
Nhà máy công nghiệp đầu tiên ở châu Âu sử dụng công nghệ trích ly bằng
CO2 siêu tới hạn đã đƣợc hãng HAG A.G xây dựng và đƣa vào hoạt động từ năm
1979 để tách caffein ra khỏi nhân cà phê.
b) Trích hoạt từ hoa huplon
Trong công nghiệp thực phẩm, công nghệ trích ly bằng CO2 siêu tới hạn từ
hoa huplon đƣợc công bố lần đầu tiên vào năm 1950 ở Liên Xô cũ và Nhật Bản.
Nhƣng chất lƣợng sản phẩm trích ly lúc đó không cao và vẫn còn ở dạng sản phẩm
thí nghiệm. Cho tới năm 1981, công nghệ sử dụng CO2 siêu tới hạn để trích ly mới
thành công và bắt đầu đƣợc áp dụng tại Đức. Trong những năm 80, sản lƣợng các
chất đƣợc trích ly từ hoa huplon ở Đức đã tăng nhanh và vƣợt quá 10 000 tấn/năm.
Sau đó tới những năm đầu thập kỉ 90, công nghệ trích ly bằng CO2 siêu tới hạn mới
thực sự lan rộng ra châu Âu và Mỹ [20].

Bảng 2.5: So sánh thành phần các chế phẩm trích ly hoa Huplon bằng CO2
siêu tới hạn và bằng các kỹ thuật truyền thống [20]
Thành phần
Chế phẩm trích
dung môi gốc Clo
Chế phẩm trích
với cồn
Chế phẩm trích
với CO2 siêu tới
α – acid 35 - 45% 30 - 40% 40 - 50%
β – acid 15 - 20% 10 - 15% 18 - 40%
Nhựa ít biến tính 3 - 8% 3 - 8% 5 - 20%
Nhựa cứng 2 - 5% 2 - 10% --
Chất dễ bay hơi 1 - 3% 1 - 2% 2 - 8%
Lipit và sáp 1 - 2% Vết 0 - 5%
Tanin Vết 1 - 5% --
Clorophil >1% Vết --
Muối vô cơ <1% 0,5 - 1% Vết
Cặn chất tan <1% 0,01 - 0,1% --
Nƣớc Vết 1 - 5% 1 - 5%
c) Trích ly các chất có hoạt tính sinh học, tinh dầu và các chất thơm từ thảo
dƣợc bằng CO2 siêu tới hạn
Công nghệ trích ly siêu tới hạn đang đƣợc nghiên cứu áp dụng để trích ly các
hợp chất có tác dụng chữa bệnh và tăng cƣờng sức khỏe từ thảo mộc. Các hợp chất
triterpenoid mà đặc trƣng nhất là faradiol có tác dụng chống viêm đƣợc trích từ hoa
cây cúc vàng (Calendule officialis). Nếu trích bằng CO2 siên tới hạn thì hàm lƣợng
faradiol monoeste trong sản phẩm trích cao gấp trăm lần so với hàm lƣợng trong sản
phẩm trích bằng cồn, cho thấy sự vƣợt trội của công nghệ trích ly bằng CO2 siêu tới
hạn trong việc trích sản phẩm này [1].
Các hợp chất chống ung thƣ từ thảo dƣợc rất đƣợc quan tâm nghiên cứu trên
thế giới và công nghệ trích ly bằng CO2 siêu tới hạn cung cấp nhiều triển vọng áp
dụng, chẳng hạn nhƣ vinblastin - chất chống ung thƣ máu từ cây dừa cạn;
monocrotaline từ hạt cây lục lạc (crotalaria spectabilis); taxol - có tác dụng chống
các khối u phổi, ung thƣ vú và buồng trứng [1].
Các chất có tác dụng chống oxi hóa và kháng khuẩn trích từ thảo mộc từ lâu
đã có ứng dụng trong mỹ phẩm và y dƣợc. Công nghệ trích ly bằng CO2 siêu tới hạn
đã đƣợc áp dụng để trích tinh dầu từ hàng loạt cây thảo dƣợc có tác dụng trong các
lĩnh vực này nhƣ là bạc hà, hƣơng nhu, huế, nghệ,... Gần đây, các hoạt chất từ cây

bạch quả (Gingko biloba) có tác dụng chống thiểu năng tuần hoàn não, liệt dƣơng
và chống mất trí nhớ đã đƣợc nghên cứu trích ly bằng CO2 siêu tới hạn. Các hoạt
chất chủ yếu của cây này là quercetin và isorhamnetin có thể trích bằng CO2 siêu toi
hạn (250 bar, 500
C) có thêm 10% ethanol và 0.5% axit photphoric[1].
Công nghệ trích ly siêu tới hạn còn có thể áp dụng đối với hầu hất các loại tinh
dầu và chất thơm quý khác từ thảo mộc nhƣ tinh dầu lavan (Lavandula stoechas),
hoàng đàn, hƣơng lao, hoa bƣởi,...[18].

CHƢƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
CHƢƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
3.1 Nguyên liệu và hóa chất
3.1.1 Nguyên liệu
Nguyên liệu trích ly là màng gấc nhận từ công ty Domesco Đồng Tháp. Ta
tiến hành khảo sát quá trình trích ly β-carotene và lycopene từ hai nguồn gấc khác
nhau với hai phƣơng pháp sơ chế khác nhau theo qui trình của công ty cung cấp.
- Nguồn nguyên liệu 1 là nguồn quả gấc thu hoạch vào tháng 6, đƣợc sơ chế
theo quy trình sau: chọn lựa quả gấc chín (màu vàng cam, đỏ, nguyên vẹn có đƣờng
kính > 10 cm). Sau đó bổ đôi quả gấc, dùng dao bằng thép không gỉ tách lấy hạt và
màng đỏ xung quanh hạt, bỏ vỏ. Còn hạt và màng thì đƣợc sấy ở 60o
C, trở mặt
nguyên liệu sau 2 giờ, sau đó tiếp tục sấy trong 2 giờ. Tiếp theo ta dùng dao bằng
thép không gỉ tách lấy lớp màng đỏ, bỏ hạt. Và tiếp tục sấy đến khi lớp màng đỏ
khô (độ ẩm < 10%), ta thu đƣợc màng gấc khô. Màng gấc khô đƣợc nghiền thô qua
lƣới 5mm thu đƣợc bột gấc.
- Nguồn nguyên liệu 2 là nguồn quả gấc thu hoạch vào tháng 10 và đƣợc sơ
chế theo quy trình sau: chọn lựa quả gấc chín (màu vàng cam, đỏ, nguyên vẹn có
đƣờng kính > 10cm). Sau đó bổ đôi quả gấc, dùng dao bằng thép không gỉ tách lấy
hạt và màng đỏ xung quanh hạt, bỏ vỏ. Còn hạt và màng thì đƣợc sấy ở 60o
C, trở
mặt nguyên liệu sau 2 giờ, sau đó tiếp tục sấy trong 2 giờ. Tiếp theo ta dùng dao
bằng thép không gỉ tách lấy lớp màng đỏ, bỏ hạt. Tiếp tục sấy đến khi lớp màng đỏ
khô (độ ẩm < 10%), ta thu đƣợc màng gấc khô, nghiền mịn màng gấc này bằng máy
xay sinh tố ta thu đƣợcbột gấc.
Sau khi nhận về, nguồn nguyên liệu đƣợc bảo quản trong các gói giấy bạc và
giữ trong tủ lạnh ở 0o
C.

Hình 3.1: Quy trình sơ chế bột màng gấc
Để xác định hàm lƣợng -carotene và lycopene tổng có trong bột gấc, ta so
sánh phƣơng pháp trích ly là ngâm dầm và Soxhlet.
Bảng 2.6: Hàm lƣợng tổng β-carotene và lycopene có trong bột gấc
Mẫu Hàm lƣợng -carotene (mg/g) Hàm lƣợng lycopene(mg/g)
Soxhlet 0,9745 74,1039
Ngâm dầm 1,2735 103,8379
Gấc chín Bổ đôi
Tách lấy hạt và
màng đỏ, bỏ vỏ
Sấy ở 60o
C đến có
thể tách màng hạt
Tách lấy màng hạt ,
bỏ hạt
Sấy ở 60o
C đến khi
độ ẩm < 10%
Nguyên
liệu 1
Nghiền thô Màng gấc khô
Nghiền mịn
Nguyên
liệu 2

Từ kết quả trên, có thể xem gần đúng rằng hàm lƣợng -carotene có trong
bột gấc là 1,2735 mg/g và lycopene là 103,8379 mg/g đƣợc trích ly bằng phƣơng
pháp ngâm dầm.
3.1.2 Hóa chất
Bảng 3.1: Các loại hóa chất đƣợc sử dụng
STT Tên hóa chất Nguồn
gốc
Độ tinh
khiết (%)
Mục đích sử dụng
1 Ethanol Probalo
(Pháp)
99,9 Dùng làm đồng dung môi trong
trích ly bằng CO2 siêu tới hạn
2 n-hexane
Trung
Quốc
99.8 Dùng trích ly -carotene bằng
phƣơng pháp ngâm dầm, Soxhlet.
3 Chloroform
Probalo
(Pháp)
99,8
Tráng bình đựng mẫu trong thiết
bị trích ly, định mức, pha loãng
dung dịch sau trích ly
4 Methanol Merk
(Đức)
99.9 Dùng trong pha động khi phân
tích HPLC
5 Butylated
hydroxytoluen
Mỹ 99 Thêm vào dịch trích ly hạn chế sự
biến đổi của -carotene.
6 Tetrahydro
furan (THF)
Mỹ 99,8 Dùng trong pha động khi phân
tích HPLC
7 CO2
Việt
Nam
95
Sử dụng làm dung môi siêu tới
hạn trích ly -carotene

3.2 Thiết bị thí nghiệm
3.2.1 Thiết bị trích ly siêu tới hạn
Hình 3.2: Thiết bị trích ly siêu tới hạn Thar SFE 100
Thiết bị trích ly Thar SFE 100 đƣợc sản xuất tại Mỹ, sử dụng cho nghiên cứu
hoặc cho sản xuất mẫu. Thiết bị bao gồm các bộ phận chính:
- Bình hình trụ chứa dung môi CO2.
- Thiết bị làm lạnh.
- Bơm CO2.
- Bình trụ chứa dung môi hỗ trợ.
- Bơm dung môi hỗ trợ.
- Bộ trộn dung môi.
- Thiết bị trao đổi nhiệt.
- Bình trích ly.
- Bộ điều chỉnh áp suất tự động.

- Bộ phận thu hồi sản phẩm.
- Máy tính điều khiển hệ thống.
Một số điều kiện làm việc của thiết bị trích ly:
- Áp suất: thiết bị làm việc trong khoảng 50 đến 340 bar.
- Nhiệt độ: khoảng làm việc từ nhiệt độ môi trƣờng đến 90 o
C.
- Vận tốc dòng CO2: dòng CO2 chạy trong thiết bị không quá 25 g/ph.
- Dung môi sử dụng: CO2 và một số dung môi hữu cơ nhƣ ethanol,
methanol,…
Hình 3.3: Sơ đồ quy trình trích ly sử dụng thiết bị Thar – SFE
Trong thiết bị trích ly siêu tới hạn, dung môi từ bình chứa đi qua nhiều bộ
phận khác nhau để đạt đến điều kiện thí nghiệm đã đƣợc ấn định trƣớc nhằm trích ra
các thành phần từ nguyên liệu ban đầu. Trƣớc tiên, CO2 ở trạng thái lỏng từ bình
chứa đƣợc dẫn qua thiết bị làm lạnh bằng dung môi ethylene glycol và nƣớc để duy
trì trạng thái lỏng trƣớc khi vào bơm cao áp. Bơm này cũng đƣợc làm lạnh đảm bảo
nén CO2 đến áp suất làm việc đã cài đặt. Bên cạnh đó, dung môi hỗ trợ (nếu có)
cũng đƣợc đƣa vào dòng dung môi chính thông qua bộ trộn nhờ một bơm cao áp
khác. Sau đó, hỗn hợp dung môi đƣợc gia nhiệt đến nhiệt độ trích ly đã đƣợccài đặt
trƣớc khi vào bình trích ly chứa nguyên liệu. Bình trích đƣợc làm bằng thép không
gỉ và chịu đƣợc áp suất cao. Nguyên liệu bên trong đƣợc bố trí giữa hai lớp bi thủy
tinh phía dƣới đáy và trên đỉnh bình, hai lớp bi này có tác dụng phân tán dòng dung

môi tốt hơn. Áp suất trong bình trích ly đƣợc điều khiển bởi bộ phận giảm áp tự
động nhằm giữ áp suất không đổi trong suốt quá trình trích ly. Sau khi qua bộ phận
giảm áp, dung môi CO2 ở trạng thái siêu tới hạn chuyển sang trạng thái khí thoát ra
ngoài và chất cần trích đƣợc thu hồi trong bình chứa mẫu.
3.2.2 Thiết bị cô quay chân không
Hình 3.4: Thiết bị cô quay chân không
1,2,3,4,5,6: Bộ phận ngƣng tụ 7: Rãnh nƣớc ngƣng tụ
8: Ống nhập liệu, xả chân không 9,10: Cổ nối bình chứa mẫu
11: Đệm chân không 12: Vòng ren
13: Kẹp nối bình ngƣng tụ với thiết bị 14: Kẹp nối bình bốc hơi với thiết bị
Thiết bị cô quay chân không sử dụng trong thí nghiệm là thiết bị Buchi R-210
đƣợc sản xuất từ Đức, với thông số kích thƣớc chính 550 x 575 x 415 mm (dài x
cao x rộng). Khối lƣợng thiết bị 16 – 18 kg (chƣa kể thiết bị làm lạnh). Tốc độ quay
của máy 28 – 50 vòng/phút. Thiết bị này có thể cô quay các mẫu có thể tích từ 50 –
4000 ml.
Thiết bị cô quay chân không đƣợc dùng để loại bỏ dung môi ra khỏi mẫu trƣớc
khi phân tích HPLC. Nguyên lý hoạt động dựa theo sự thay đổi của áp suất ảnh
hƣởng đến nhiệt độ sôi của hỗn hợp dung dịch cụ thể là khi áp suất giảm thì nhiệt
độ sôi của hỗn hợp cũng giảm theo. Do đó, ta có thể giảm tác động của nhiệt độ đến
đặc tính sinh học của mẫu thu đƣợc sau trích ly. Khi hỗn hợp đạt nhiệt độ sôi, dung

môi sẽ bay hơi và đƣợc ngƣng tụ lại trong bình chứa dung môi nhờ hệ thống nƣớc
giải nhiệt. Chất cần trích ly đƣợc giữ lại trong bình cô quay. Bình cô quay chỉ chứa
mẫu sau khi dung môi bay hơi hết.
3.2.3 Thiết bị phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Kỹ thuật phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC đƣợc dùng để xác định
hàm lƣợng -carotene và lycopene trích đƣợc. Sắc ký lỏng (HPLC – High
Performance Liquid Chromatography) là phƣơng pháp có hiệu quả cao so với các
phƣơng pháp phân tích thông thƣờng với nhiều ƣu điểm về tốc độ, hiệu quả, độ
nhạy,…
Hình 3.5 Thiết bị phân tích HPLC

Hình 3.6: Sơ đồ hệ thống phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao
Hệ thống sắc ký lỏng bao gồm các bộ phận chính:
1: Hệ thống pha đảo.
2: Bơm cao áp.
3: Thiết bị bơm mẫu.
4: Lọc
5: Cột tách.
6: Đầu dò.
Hệ thống sắc ký lỏng HP Agilent 1200 series bao gồm các module sau:
- Bình chứa pha động: hệ thống HPLC thƣờng có 4 đƣờng dung môi vào đầu
bơm cao áp cho phép sử dụng 4 bình chứa dung môi cùng một lần để rửa giải theo tỉ
lệ thiết lập trƣớc và tổng tỉ lệ là100%.
- Bơm cao áp: bơm pha động vào cột nhằm thực hiện quá trình chia tách sắc
ký. Lƣu lƣợng bơm từ 0,1 – 10 ml/phút. Trƣớc đó, dung môi pha động đƣợc loại bỏ
các bọt khí nhỏ còn sót lại để tránh làm thay đổi tỷ lệ của pha động cũng nhƣ áp
suất của hệ thống.
- Bộ phận tiêm mẫu
- Bộ phận lọc

- Cột tách: làm bằng thép không gỉ, cột pha đảo C18 có đƣờng kính lỗ lọc là 10
m. C18 là cột silica đƣợc đính bởi lớp carbon C18H37 tạo thành pha tĩnh không phân
cực.
- Đầu dò: phát hiện các chất khi chúng đi ra khỏi cột, cho phép nhận các tín
hiệu chính xác thông qua thời gian dừng.
- Chƣơng trình sử dụng: Chemstation
Hình 3.7: Cột dùng cho HPLC

3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu
3.3.1 Sơ đồ nghiên cứu
Trong quá trình nghiên cứu trích ly β-carotene và lycopene từ gấc, tôi tiến
hành nhiều phƣơng pháp khác nhau: trích ly Soxhlet, trích ly bằng phƣơng pháp
ngâm dầm và trích ly sử dụng dung môi CO2 siêu tới hạn. Từ kết quả thu đƣợc sẽ
chọn phƣơng pháp trích ly thích hợp để ứng dụng trong sản xuất công nghiệp.
Hình 3.8: Sơ đồ nghiên cứu quá trình trích ly β-carotene và lycopene từ gấc.
Nội dung nghiên cứu
Nguyên liệu 1 Nguyên liệu 2
Phƣơng pháp
trích ly dùng
dung môi siêu
tới hạn
Phƣơng pháp
trích ly
soxhlet
Phƣơng pháp
trích ly ngâm
dầm
Đánh giá nguồn
nguyên liệu
Phƣơng pháp tríchly
thích hợp

3.3.2 Quy trình trích ly β-carotene và lycopene
Hình 3.9: Sơ đồ quy trình trích ly -carotene và lycopene từ gấc
Bột màng
gấc
Phƣơng
pháp trích ly
dùng dung
môi siêu tới
Phƣơng
pháp trích ly
soxhlet
Phƣơng
pháp trích ly
Ngâm dầm
Cô quay chân
không
Cô quay chân
không
Cô quay chân
không
Sản
phẩm
Sản
phẩm
Sản
phẩm

Bột gấc đƣợc thí nghiệm trích ly bằng nhiều phƣơng pháp khác nhau: phƣơng
pháp trích ly Soxhlet, phƣơng pháp trích ly ngâm dầm, trích ly siêu tới hạn.
3.3.2.1 Trích ly bằng phƣơng phápSoxhlet
Mục đích của phƣơng pháp là trích kiệt nhằm xác định hàm lƣợng β-carotene
và lycopne tối đa có trong bột gấc.
Chuẩn bị thí nghiệm: cân 20 g bột gấc và gói trong giấy lọc. Bộ dụng cụ thí
nghiệm Soxhlet đƣợc quấn giấy bạc. Bình cầu chứa 250 ml n-hexane cũng đƣợc
quấn giấy bạc.
Tiến hành thí nghiệm: đầu tiên mẫu nguyên liệu đƣợc cho vào hệ thống trích
ly. Sau đó ta tiến hành đun dung môi chứa trong bình cầu, hơi dung môi bay lên trên
ngƣng tụ lại trong ống trích ly Soxhlet. Tại đây, dung môi sẽ trích ly β-carotene và
lycopene từ bột gấc. Khi dung môi ngƣng tụ một lƣợng vừa đủ sẽ hoàn lƣu về bình
cầu. Đến khi dung môi ngƣng tụ không màu thì dừng thí nghiệm. Thời gian trích ly
là 5 ngày. Dung dịch sau trích ly đƣợc cô đặc bằng máy cô quay chân không ở nhiệt
độ 45o
C để loại bỏ n-hexane. Dầu sau cô quay đƣợc định mức 50 ml bằng
chloroform. Pha loãng dung dịch 10 lần trƣớc khi phân tích. Lọc dung dịch qua
màng lọc sắc ký 0,45 m. Sau đó mẫu đƣợc phân tích sắc ký HPLC để xác định
hàm lƣợng β-carotene và lycopene trích ly đƣợc.
3.3.2.2 Trích ly bằng phƣơng pháp ngâmdầm
Mục đích của phƣơng pháp là trích kiệt để xác định hàm lƣợng β-carotene và
lycopene có trong bột gấc.
Chuẩn bị thí nghiệm: chuẩn bị 3 bình cầu đáy phẳng đƣợc quấn giấy bạc, mỗi
bình chứa 50 ml n-hexane.
Tiến hành thí nghiệm: cân 3 mẫu bột gấc, mỗi mẫu 10 g rồi cho vào bình cầu.
Ngâm bột gấc trong bình cầu đƣợc bịt kín bằng nút cao su. Sau mỗi 24 giờ, thay
50 ml n-hexane mới vào bình cầu. Đến khi dịch trích ly trong suốt thì dừng lại. Thời
gian trích ly là 18 ngày. Dung dịch sau trích ly đƣợc cô quay chân không ở nhiệt độ
45o
C nhằm loại bỏ n-hexane thu sản phẩm dạng dầu. Và sau đó đƣợc định mức 50
ml bằng chloroform. Pha loãng dung dịch này 10 lần rồi lọc bằng màng lọc 0,45
µm. Phân tích mẫu thu đƣợc bằng phƣơng pháp HPLC xác định hàm lƣợng β-
carotene và lycopene có trong bột gấc.

3.3.2.3 Trích ly bằng dung môi siêu tới hạn:
Mục đích thí nghiệm: khảo sát quá trình trích ly β-carotene và lycopene từ gấc
sử dụng dung môi CO2 siêu tới hạn ở những trƣờng hợp sau nhằm chọn phƣơng
pháp tối ƣu:
- Trích ly bột gấc không sử dụng đồng dung môi.
- Trích ly bột gấc có sử dụng 5% ethanol làm đồng dung môi.
Thực hiện thí nghiệm: cân 2 mẫu bột gấc, mỗi mẫu 20 g.
- Mẫu trích ly β-carotene và lycopene sử dụng dung môi CO2 siêu tới hạn
không sử dụng đồng dung môi. Đầu tiên ta cho 20 g bột gấc vào bình phản ứng,
giữa hai lớp bi thủy. Cài đặt điều kiện trích ly cho máy:
+ Áp suất: p = 340 bar.
+ Nhiệt độ: T = 80o
C.
+ Lƣu lƣợng dòng CO2: Q = 20 g/phút.
+ Thời gian trích ly: t = 3 giờ.
Sau khi quá trình trích ly kết thúc, ta rửa bình chứa sản phẩm bằng dung môi
chloroform, rồi lấy sản phẩm vào becher đƣợc gói giấy bạc. Dịch trích thu đƣợc
đem cô quay chân không thu đƣợc sản phẩm dạng tinh dầu. Định mức 50 ml tinh
dầu thu đƣợc bằng dung môi chloroform. Sau đó pha loãng dung dịch 10 lần rồi lọc
dung dịch qua màng lọc 0,45 µm để chuẩn bị phân tích mẫu bằng phƣơng pháp
HPLC.
- Mẫu trích ly -carotene và lycopene sử dụng dung môi CO2 siêu tới hạn sử
dụng 5% Ethanol làm dung môi hỗ trợ. Cho 20 g bột gấc vào bình phản ứng, giữa
hai lớp bi thủy. Cài đặt điều kiện trích ly cho máy:
+ Áp suất: p = 340 bar.
+ Nhiệt độ: T = 80 o
C.
+ Lƣu lƣợng dòng CO2: Q = 20 g/phút.
+ Thời gian trích ly: t = 3 giờ.
+ Dung môi hỗ trợ: 5% ethanol.
Sau khi quá trình trích ly kết thúc, ta rửa bình chứa sản phẩm bằng dung môi
ethanol, rồi lấy sản phẩm vào becher đƣợc gói giấy bạc. Đem cô quay chân không
dịch trích thu đƣợc sản phẩm dạng tinh dầu. Định mức 50 ml tinh dầu thu đƣợc

bằng dung môi chloroform rồi pha loãng dung dịch 10 lần.Sau đó lọc dung dịch qua
màng lọc 0,45 µm để chuẩn bị phân tích mẫu bằng phƣơng pháp HPLC.
3.4 Phƣơng pháp tính toán
3.4.1 Xây dựng dƣờngchuẩn
3.4.1.1 Xây dựng đƣờng chuẩn cuaβ-carotene
Bảng 3.2: Khoảng tuyến tính đƣờng chuẩn của β-carotene
Điểm 1 2 3 4 5 6
Nồng độ
β-carotene (ppm)
20 40 60 80 100 200
Diện tích peak 497,010 974,290 1455,300 1935,800 2423,500 4863,800
Phƣơng trình
đƣờng chuẩn
S = 24,2856995 * C + 0,9765127
Hình 3.10: Đƣờng chuẩn của β-carotene
S Đƣờngchuẩnβ-carotene
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0 50 100 150 200
C (ppm)
250

3.4.1.2 Xây dựng đƣờng chuẩn củalycopene
Bảng 3.3: Khoảng tuyến tính đƣờng chuẩn của lycopene
Điểm 1 2 3 4 5 6 7
Nồng độ
lycopene (ppm)
20 30 40 50 100 200 400
Diện tích peak 56,381 87,677 119,500 149,160 292,260 588,610 1193,900
Phƣơng trình
đƣờng chuẩn
S = 2.98202195 * C – 2.1781426
Hình 3.11: Đƣờng chuẩn của lycopene
3.4.2 Điều kiện phân tích HPLC
Một số điều kiện thích hợp trong phân tích sắc ký lỏng HPLC để xác định
hàm lƣợng -carotene và lycopene trong các mẫu trích ly nhƣ sau: pha động là hỗn
hợp dung môi THF : Methanol với tỉ lệ tƣơng ứng là 10 : 90; tốc độ dòng 1 ml/phút;
nhiệt độ cột là 35o
C; bƣớc sóng tối đa hấp thu -carotene là 450 nm; bƣớc sóng tối
đa hấp thu lycopene 472,5 nm và thời gian lƣu của mẫu là 25 phút với -carotene
đƣợc nhận diện ở phút 19 còn lycopene đƣợc nhận diện ở phút 14.
S Đƣờng chuẩnlycopene
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0 100 200 300 400
C (ppm)
500

; 𝑚 =
3.4.1 Tính toán kết quả phân tích HPLC
Hàm lƣợng β-carotene và lycopene trích đƣợc từ nguyên liệu:
𝑚β−carotene =
Trong đó:
𝐶β−carotene ×𝑓×𝑉
1000 𝑙𝑦𝑐𝑜𝑝𝑒𝑛𝑒
𝐶𝑙𝑦𝑐𝑜𝑝𝑒𝑛𝑒 ×𝑓×𝑉 1000
+ mβ-carotene (mg): hàm lƣợng β-carotene trích đƣợc.
+ mlycopene (mg): hàm lƣợng lycopene trích ly đƣợc.
+ Cβ-carotene (ppm): nồng độ β-carotene trong mẫu đo bằng HPLC.
+ Clycopene (ppm): nồng độ lycopene trong mẫu đo bằng HPLC.
+ f: hệ số pha loãng dung dịch.
+ V (ml): thể tích mẫu phân tích.
Hiệu suất trích ly của β-carotene và lycopene đƣợc tính bằng tỉ số giữa hàm
lƣợng của nó có trong sản phẩm trích đƣợc bằng phƣơng pháp nào đó với lƣợng
tổng của nó trong bột gấc đƣợc trích kiệt bằng phƣơng pháp ngâm dầm, theo công
thức sau:
Trong đó:
𝐻 =
𝑀ct
× 100%
𝑀𝑛𝑑
+ H (%): hiệu suất trích ly β-carotene hoặc lycopene.
+ Mct (mg/g): hàm lƣợng β-carotene (hoặc lycopene) trích bằng phƣơng pháp
bất kỳ, đƣợc tính bằng mg/g bột gấc.
+ Mnd (mg/g): hàm lƣợng β-carotene (hoặc lycopene) có trong bột gấc đƣợc
trích ly bằng phƣơng pháp ngâm dầm, đƣợc tính bằng mg/g bột gấc.
Độ chọn lọc của phƣơng pháp là tỉ số giữa hàm lƣợng chất cần tính trong sản
phẩm trích đƣợc bằng phƣơng pháp nào đó với hàm lƣợng tinh dầu thu đƣợc cũng
bằng phƣơng pháp đã sử dụng. Độ chọn lọc đƣợc tính theo công thức sau:
𝑚ct
Trong đó:
𝐷 =
𝑚𝑐𝑎𝑜
× 100%
+ D (%): độ chọn lọc của phƣơng pháp.
+ mct(g): hàm lƣợng chất (β-carotene hoặc lycopene) trích đƣợc tính theo gam.
+ mcao (g): lƣợng tinh dầu trích đƣợc sau cô quay.

3.4.2 Xác định độ ẩm của nguyên liệu
Theo tiêu chuẩn dƣợc điển Việt Nam III, độ ẩm của nguyên liệu đƣợc xác
định bằng phƣơng pháp sấy trong tủ sấy ở áp suất thƣờng. Sấy khô đĩa nhôm đựng
mẫu đến khối lƣợng không đổi ở 105o
C. Cân khoảng 1 g mẫu cho vào đĩa nhôm.
Sấy khô mẫu ở nhiệt độ 105o
C trong 2 – 3 giờ, đặt vào bình hút ẩm làm nguội trong
15 phút, cân khối lƣợng. Làm nhƣ vậy đến khi khối lƣợng giữa 2 lần cân liên tiếp
chênh lệch không quá 0,5 mg thì dừng lại và ghi kết quả. Thực hiện 3 lần trên 1
mẫu, lấy giá trị trung bình.
Độ ẩm đƣợc xác định theo công thức:
𝑎 − 𝑏
Trong đó:
𝑋 % = × 100
𝑎
+ a (g): Khối lƣợng mẫu trƣớc khi sấy.
+ b (g): Khối lƣợng mẫu sau khi sấy.
+ X (%): Độ ẩm của nguyên liệu.

CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀNLUẬN
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
4.1 Độ ẩm nguyên liệu
Sau khi thí nghiệm, kết quả thí nghiệm xác định độ ẩm của nguyên liệu đƣợc
cho ở bảng 4.1.
Bảng 4.1: Kết quả xác định độ ẩm
Mẫu a (g) b (g) Độ ẩm X (%)
1 1,0035 0,9640 3,94
2 1,0020 0,9650 3,69
3 1,0053 0,9662 3,89
Trung bình: 3,84
Độ ẩm nguyên liệu là 3,84 % thấp hơn độ ẩm quy định cho dƣợc liệu khô có
nguồn gốc tự nhiên.
4.2 Trích ly -carotene và lycopene từ màng gấc:
4.2.1 Đánh giá nguồn nguyên liệu:
Tiến hành khảo sát các phƣơng pháp trích ly Soxhlet, ngâm dầm và trích ly
siêu tới hạn đối với 2 nguồn nguyên liệu, từ đó ta có đƣợc bảng kết quả sau:
Bảng 4.2: Hàm lƣợng -carotene trích đƣợc từ 2 nguồn nguyên liệu khác nhau
Nguyên
liệu
Hàm lƣợng -carotene (mg/g)
Soxhlet SFE SFE + Ethanol Ngâm dầm
1 0,1276 0,0137 0,0383 0,2662
2 0,9745 1,0994 1,2076 1,2735

Từ kết quả trên ta biểu diễn hàm lƣợng -carotene trích ly theo các phƣơng
pháp từ hai nguồn nguyên liệu khác nhau ở đồ thị hình 4.1.
Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn hàm lƣợng -carotene trích đƣợc từ
hai nguồn nguyên liệu
mg/g
1.4
1.2735
1.2076
1.2 1.0994
Nguyên liệu 1
Nguyên liệu 2
1
0.9745
0.8
0.6
0.4
0.2662
0.2 0.1276
0.0137 0.0383
0

Hình 4.2: Kết quả phân tích HPLC của trích ly SFE từ mẫu nguyên liệu 1

Hình 4.5: Kết quả phân tích HPLC của trích ly SFE + Ethanol từ mẫu nguyên liệu 2
Hình 4.4: Kết quả phân tích HPLC của trích ly SFE + Ethanol từ mẫu nguyên liệu 1

Hình 4.6: Kết quả phân tích HPLC của trích ly ngâm dầm từ mẫu nguyên liệu 2

Hình 4.9: Kết quả phân tích HPLC của trích ly Soxhlet từ mẫu nguyên liệu 1

Bảng 4.3: Hàm lƣợng lycopene trích đƣợc từ 2 nguồn nguyên liệu khác nhau
Nguyên
liệu
Hàm lƣợng lycopene (mg/g)
1 4,3431 1,1389 2.2107 5,9491
2 74,1039 12,2704 19,6307 103,8379
Từ kết quả trên ta biểu diễn hàm lƣợng lycopene trích ly theo các phƣơng
pháp từ hai nguồn nguyên liệu khác nhau ở đồ thị hình 4.2.
Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn hàm lƣợng lycopene trích đƣợc từ
hai nguồn nguyên liệu
mg/g
120
103.8379
100
80 74.0139
Nguyên liệu 1
Nguyên liệu 2
60
40
19.6307
20 12.2704
4.3431 5.9491
1.1389 2.2107
0

Trích ly β-Carotene và lycopene từ bột gấc bằng Co2 siêu tới hạn.docx

Trích ly β-Carotene và lycopene từ bột gấc bằng Co2 siêu tới hạn.docx

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Trích ly β-Carotene và lycopene từ bột gấc bằng Co2 siêu tới hạn.docx

Similar to Trích ly β-Carotene và lycopene từ bột gấc bằng Co2 siêu tới hạn.docx (20)

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (13)

Trích ly β-Carotene và lycopene từ bột gấc bằng Co2 siêu tới hạn.docx