HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
-----------------------------------------------

NGUYỄN MẠNH HƯNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT HỢP CHẤT KHÁNG OXY HOÁ
TỪ VỎ VÀ HẠT QUẢ BƠ (Persea americana) BẰNG PHƯƠNG
PHÁP TRÍCH LY CĨ HỖI TRỢ SIÊU ÂM

Hà Nội – 9/2021


HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
-----------------------------------------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

Người thực hiện

: NGUYỄN MẠNH HƯNG

Mã sinh viên

: 620679

Lớp

: K62CNSTHA

Ngành

: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

Giảng viên hướng dẫn : TS. PHAN THỊ PHƯƠNG THẢO
Bộ môn

: QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG VÀ ATTP
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Hà Nội – 9/2021


THƠNG TIN VỀ SINH VIÊN THỰC HIỆN KHĨA LUẬN
1. Họ và tên sinh viên: Nguyễn Mạnh Hưng
Mã sinh viên: 620679
Tel: 0977213754
Email:
2. Ngành: Công nghệ sau thu hoạch
3. Lớp: K62CNSTHA - Khóa: 62
4. Giáo viên hướng dẫn: TS. Phan Thị Phương Thảo
5. Địa điểm thực tập: Phịng thí nghiệm bộ môn QLCL và ATTP - Khoa Công nghệ
thực phẩm – Học viện nông nghiệp Việt Nam
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Mạnh Hưng



LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, đây là quá trình nghiên cứu của tơi dưới sự hướng dẫn
của TS. Phan Thị Phương Thảo. Các nội dung nghiên cứu, số liệu và kết quả nghiên cứu
trong khóa luận này là trung thực.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã được
cảm ơn và các thơng tin được trích dẫn trong khóa luận này đã được ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 6 tháng 9 năm 2021
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Mạnh Hưng

i


LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian thực tập tại Khoa Công nghệ thực phẩm - Học viện Nông nghiệp
Việt Nam, cùng với sự cố gắng của bản thân, sự giúp đỡ của thầy cơ và các bạn, tơi đã
hồn thành khóa luận tốt nghiệp của mình.
Trước hết, tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới TS. Phan Thị Phương Thảo,
người trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực tập. Cơ đã tận tình chỉ bảo và tạo
mọi điều kiện tốt nhất để tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Công nghệ thực phẩm đã dạy dỗ tạo điều
kiện để tôi nghiên cứu và học hỏi.
Đồng thời tôi xin cảm ơn cô Lê Thị Ngọc Thúy, chị Nguyễn Thị Hồng, chị Phạm
Thị Dịu, chị Trần Thị Lan Anh và các bạn sinh viên trong nhóm thực hiện khóa luận tốt
nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành đề tài.
Cuối cùng, tơi cảm xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã ở luôn bên cạnh ủng hộ tinh
thần, động viên khi tơi thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Vì kiến thức bản thân cịn hạn chế nên trong q trình thực hiện khóa luận tơi

khơng tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy
cơ và các bạn để bản báo cáo này được hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 6 tháng 9 năm 2021
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Mạnh Hưng

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................. vi
PHẦN I. MỞ ĐẦU ..........................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................1
1.2. Mục đích và yêu cầu .................................................................................................2
1.2.1. Mục đích ................................................................................................................2
1.2.2. Yêu cầu ..................................................................................................................2
PHẦN II. TỔNG QUAN .................................................................................................3
2.1. Tổng quan về cây bơ ................................................................................................3
2.2. Cây bơ .......................................................................................................................3
2.1.1. Hạt và vỏ bơ ..........................................................................................................4
2.2. Tổng quan về cao chiết thực vật ...............................................................................5
2.2.1. Cao chiết ................................................................................................................5
2.2.2. Cao chiết vỏ hạt bơ ................................................................................................5
2.3. Tổng quan về phương pháp tách chiết hợp chất sinh học từ thực vật bằng

phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm ...........................................................................6
2.3.1 Giới thiệu chung về công nghệ siêu âm trong công nghệ thực phẩm ....................6
2.3.2 Phương pháp tách chiết hợp chất sinh học từ thực vật bằng phương pháp trích
ly có hỗ trợ siêu âm .........................................................................................................7
2.3.3 Các nghiên cứu về tách chiết có hỗ trợ sóng siêu âm ............................................7
PHẦN III. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................8
3.1. Vật liệu và hóa chất ..................................................................................................8
3.1.1. Vật liệu nghiên cứu................................................................................................8
3.1.2. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất.................................................................................8
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................................9
3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................9
3.4 Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................10
3.4.1 Phương pháp công nghệ .......................................................................................10
3.4.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm .............................................................................11

iii


3.4.3. Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................................14
PHẦN IV: KẾT QUẢ THẢO LUẬN ...........................................................................15
4.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy nguyên liệu đến hàm lượng và chất
lượng cao chiết từ vỏ và hạt quả bơ...............................................................................15
4.1.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy nguyên liệu đến cảm quan của cao
chiết từ vỏ hạt quả bơ. ...................................................................................................15
4.1.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy ngun liệu hoạt tính chống
oxy hóa trong cao chiết từ vỏ hạt quả bơ ......................................................................17
4.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến hàm lượng và
chất lượng cao chiết từ hạt quả bơ .................................................................................18
4.2.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi nguyên liệu đến
cảm quan của cao chiết từ hạt quả bơ. ...........................................................................18

4.2.2. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ ngun liệu/ dung mơi hoạt tính chống
oxy hóa trong cao chiết từ hạt quả bơ ...........................................................................19
4.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các loại dung môi khác nhau bằng phương
pháp trích ly có hỗ trợ siêu sóng âm ..............................................................................21
4.3.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các loại dung môi khác nhau đến cảm quan
của cao chiết từ hạt quả bơ ............................................................................................21
4.3.2 kết quả đánh giá ảnh hưởng của các loại dung mơi khác nhau hoạt tính chống
oxy hóa trong cao chiết từ hạt quả bơ ...........................................................................22
4.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến quá trình tách chiết cao
chiết từ hạt quả bơ bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm. ........................23
4.4.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến cảm quan của cao chiết từ
hạt quả bơ. ......................................................................................................................23
4.4.2 kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly hoạt tính chống oxy hóa trog
cao chiết từ hạt quả bơ ...................................................................................................24
PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................26
5.1. Kết luận...................................................................................................................26
5.2. Kiến nghị ................................................................................................................26
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................27
PHỤ LỤC ......................................................................................................................29

iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Một số nghiên cứu chiết xuất các chất có hoạt tính sinh học hỗ trợ bằng
phương pháp siêu âm .....................................................................................7
Bảng 3.1. Các hóa chất sử dụng ......................................................................................8
Bảng 3.2 Các thiết bị sử dụng..........................................................................................9
Bảng 4.1. Chất lượng cảm quan của cao chiết từ hạt quả bơ qua các nhiệt độ sấy .......15
Bảng 4.2. Chất lượng cảm quan của cao chiết từ vỏ quả bơ qua các nhiệt độ sấy........16

Bảng 4.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng và hoạt tính
chống oxy hóa cao chiết từ hạt quả bơ .........................................................17
Bảng 4.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng và hoạt tính
chống oxy hóa cao chiết từ vỏ quả bơ..........................................................17
Bảng 4.5. Chất lượng cảm quan của cao chiết từ hạt quả bơ qua các tỷ lệ nguyên
liệu/dung môi ..............................................................................................19
Bảng 4.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ ngun liệu/dung mơi đến hàm
lượng cao chiết hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết từ hạt quả bơ .........19
Bảng 4.7. Chất lượng cảm quan của cao chiết từ hạt quả bơ qua các dung môi khác
nhau ..............................................................................................................21
Bảng 4.8. kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi khảo sát đến hàm lượng cao
chiết và hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết từ hạt quả bơ .....................22
Bảng 4.9. Chất lượng cảm quan của cao chiết vỏ hạt quả bơ qua các thời gian trích
ly ...................................................................................................................23
Bảng 4.10. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hàm lượng cao
chiết hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết từ hạt quả bơ ..........................24

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Cây bơ ..............................................................................................................4
Hình 2.2. Quả bơ .............................................................................................................5
Hình 3.1. Sơ đồ chung quy trình trích ly cao chiết vỏ hạt bơ........................................10
Hình 4.1. Hình ảnh cao chiết từ hạt quả bơ các nhiệt độ sấy nguyên liệu khác nhau
.....................................................................................................................16
Hình 4.2. Hình ảnh cao chiết từ hạt quả bơcác nhiệt độ sấy nguyên liệu khác nhau
.....................................................................................................................17
Hình 4.5. Hình ảnh cao chiết từ hạt quả bơ ở các tỷ lệ ngun liệu/dung mơi khác
nhau .............................................................................................................19

Hình 4.7. Hình ảnh cao chiết từ hạt qảu bơ ở các loại dung môi khác nhau .................21
Hình 4.9. Hình ảnh cao chiết từ hạt quả bơ ở các thời gian khảo sát ............................23

vi


PHẦN I. MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Với khí hậu nhiệt đới đa dạng, thổ nhưỡng thích hợp, Việt Nam có hệ thống cây
ăn quả vơ cùng phong phú và nhiều tiềm năng phát triển. Trong những năm gần đây, xu
hướng dung những loại quả tươi ngày càng được quan tâm. Trong đó, bơ là một loại quả
có sức tiêu thụ lớn và đem lại hiệu quả kinh tế cao. Quả bơ cung cấp nhiều năng lượng
và chứa gần như đầy đủ các chất dinh dưỡng thiết yếu cho cơ thể con người với hơn 13
loại vitamin, trong đó rất dầu acid folic – một loại vitamin bổ dưỡng cho trẻ em và phụ
nữ mang thai (Hồ Tuấn Linh, 2015).
Hiện nay quả bơ quả bơ đang được sử dụng rộng rãi ở khắp nơi trên Việt Nam và
cũng được nhiều nước ưa chuộng như: Hà Lan, Mỹ, Nhật Bản, Pháp…Chính vì vậy mà
các sản phẩm phụ của bơ cũng càng nhiều. Cụ thể là hạt và vỏ quả quả bơ, trong đó thịt
quả chiếm 70 – 80% cịn vỏ hag hạt chiếm 20 – 30%. Theo nghiên cứu khoa học thì
trong vỏ và hạt quả bơ chứa nhiều chất xơ, carbohydrate, Lutein, Zeaxanthin, các acid
béo và một lượng nhỏ protein. Hạt bơ được coi là một nguồn dưỡng chất thực vật có khả
năng chống oxy hóa mạnh. Carbohydrate trong hạt bơ chủ yếu là tinh bột, với trọng
lượng khô là gần 75% (trương Thị Mỹ Duyên, 2017).
Ở Việt Nam cây bơ được trồng chủ yếu ở Tây Nguyên. Theo đánh giá của Viện Khoa
học Kỹ thuật Nông Lâm Nghiệp Tây Nguyên, năm 2018 Tây Nguyên với diện tích gần
8000 ha trồng bơ, với năng xuất bình quân 10 – 15 tấn/ha, đạt năng xuất và sản lượng
khá cao. Và có rất nhiều các cơ sở chế biến các sản phẩm của quả bơ như bột bơ dinh
dưỡng, bột bơ làm đẹp… Một trong những số đó như Cơng Ty TNHH Sản Xuất Nông
Sản sau mỗi tháng lượng nguyên liệu bơ cần dùng từ 8 -10 tấn. suy ra lượng phế phụ
phẩm thải ra ngồi mơi trường 2 – 3 tấn một con số rất lớn, gây ô nhiễm mơi trường và

lãng phí một lượng lớn nguồn chất có hoạt tính sinh học tốt như chống oxy hóa, kháng
ung thư, kháng khuẩn, bảo vệ gan, làm đẹp… (Qing-Yi và cs., 2005).
Sử dụng những phương pháp truyền thống để trích ly cao chiết thực vật thường
tốn nhiều thời gian nhưng hiệu suất thu hồi lại không cao. Nghiên cứu của Aijun cùng
với cộng sự cho thấy, cao chiết từ vỏ và hạt quả được tách chiết bằng phương pháp trích
ly dung môi kết hợp kỹ thuật siêu âm, hiệu suất cao chiết thu được là 45,23%, trong khi

1


phương pháp chiết truyền thống hàm lượng cao chiết chỉ đạt 38,15% (Aijun và cộng sự,
2009). Do đó, sử dụng sóng siêu âm trong trích ly là một kỹ thuật hiện đại, có ưu điểm
vượt trội như thời gian trích ly ngắn, có thể áp dụng hầu hết các loại dung môi với độ
phân cực khác nhau, lượng dung môi sử dụng ít, dễ thực hiện, chi phí thấp và giảm ô
nhiễm môi trường (Yuting Tian và cộng sự, 2013). Hiện nay, trên thế giới đã có một số
nghiên cứu về tách chiết cao chiết từ vỏ và hạt quả bơ bằng phương pháp trích ly có hỗ
trợ siêu âm, tuy nhiên tại Việt Nam hiện tại chưa có nghiên cứu nào liên quan đến lĩnh
vực này. Kết quả nghiên cứu đóng góp một phần vào lĩnh vực cơng nghệ chế biến cao
chiết thực vật, tận dụng nguồn phụ phẩm là hạt và vỏ quả bơ, nâng cao giá trị của quả
bơ ở thị trường trong nước cũng như xuất khẩu. Đồng thời, góp phần cung cấp cơ sở dữ
liệu để ứng dụng cao chiết từ vỏ và hạt quả bơ trong công nghệ thực phẩm.
Từ những cơ sở khoa học trên, với mục đích tận dụng nguồn nguyên liệu là vỏ
và hạt quả bơ để thu nhậncao chiết, đề tài “Nghiên cứu hợp chất kháng oxy hóa từ vỏ
và hạt quả bơ (Persea americana) bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ của siêu âm”
được quan tâm thực hiện.
1.2. Mục đích và yêu cầu
1.2.1. Mục đích
- Đánh giá ảnh hưởng một số thông số công nghệ đến hàm lượng và chất lượng chất
chống oxy hóa từ vỏ và hạt quả bơ tách chiết bằng phương pháp trích ly có hỗ siêu âm.
- Xác định chỉ tiêu cảm quan, chỉ tiêu chống oxy hóa vỏ hạt quả bơ sau khi tách

chiết bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm.
1.2.2. Yêu cầu
- Đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố cơng nghệ của q trình tách chiết vỏ hạt
quả bơ bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm đến hiệu quả tách chiết cao, thông
qua hàm lượng cao chiết và khả năng chống oxy hoá của cao chiết, cụ thể:
+ Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng cao chiết
+ Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến chất lượng cao chiết
+ Ảnh hưởng của các loại dung môi đến chất lượng cao chiết
+ Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến chất lượng cao chiết

2


PHẦN II. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Tổng quan về cây bơ
- Đặc điểm thực vật
Bơ (Persea americana) là một cây hai lá mầm, họ Lauraceae.
Chủng loại hiện nay có rất nhiều chủng bơ quan trọng được lai tạo từ những giống bơ
cổ, mỗi họ đều có những đặc tính riêng, tuy nhiên các giống bơ được sử dụng nhiều và đem
lại hiệu quả kinh tế cao đa phần là những giống bơ thuộc họ Lauracea.
Mỗi chủng loại bơ thường có những đặc tính khác nhau, từ đó thích hợp với những
vùng sinh thái khác nhau (Nguyễn Văn Võ, 2013).
2.2. Cây bơ
Bơ là loại quả yêu cầu cao về thổ nhưỡng cũng như khí hậu để thích hợp để phát
triển, hiện nay quả bơ thường được trồng nhiều ở khu vực tây nguyên và đạt hiệu quả
kinh tế cao, những khu vực trồng bơ tiêu biểu gồm:
-Vùng Đà Lạt: các loại giống thuộc chủng Mexico thường phân bố rộng tại đây nhờ
khả năng chịu lạnh tốt.
-Vùng Đức Trọng, Đơn Dương, Bảo Lộc: Đây là những vùng có tỉ lệ chủng Antilles
cao nhất.

-Vùng Di Linh: thích hợp với chủng Guatemala.
-Vùng Đắk Lắk được xem là vùng chuyên canh bơ của Tây Nguyên với diện tích
trồng bơ đạt 2.700 ha với 80.000 hộ dân, sản lượng hàng năm đạt 40.000 tấn.
Ngồi ra thì ở các tỉnh thành khu vực miền Bắc cũng có một số tỉnh người dân
cũng bắt đầu tìm kiếm những giống bơ phù hợp với thổ nhưỡng và thời tiết ngồi đó,
nhưng kết quả ban đầu cho thấy cây bơ trồng ở miền bắc cho sản lượng và chất lượng
hiện vẫn không thể sánh bằng những loại bơ được trồng ở khu vực Tây Nguyên và Miền
Đông Nam Bộ (Nguyễn Văn Võ, 2013).

3


Hình 2.1. Cây bơ
Quả bơ có trọng lượng và hình dáng khác nhau tùy giống: tròn, trứng, quả lê,
thuỗn…Trọng lượng quả bơ thay đổi từ 100-500g, có giống quả rất to nặng đến 1,5 kg.
Trên thương trường những giống quá bé hoặc quá lớn đều ít được ưa chuộng. Quả có ba
phần rõ rệt: vỏ, thịt và hạt.
Bề dày và cấu tạo của vỏ thay đổi tùy giống. Quả của những giống bơ thuộc
chủng Mexico thường có vỏ mỏng và láng, chủng Guatemala và Antilles thường có vỏ
dày hơn (Nguyễn Văn Võ, 2013).
2.2.1. Hạt và vỏ bơ
- Hạt bơ là một thành phần cấu tạo nhỏ chỉ chiếm 13-18% kích thước của trái bơ
nhưng hạt bơ là một trong những thành phần rất quan trọng của quả bơ với những chức
năng từ những ngày đầu thụ phấn, đơm trái. Tùy vào từng giống bơ thì sẽ cho ra hình
dạng hạt quả bơ khác nhau, có thể là hình trịn, elip hoặc hình thoi dài. Tuy rằng, hiện
nay có rất ít nghiên cứu về hạt bơ những trên thế giới hiện nay hạt của trái bơ (tên gọi
tiếng anh là Avocado seeds) được sử dụng rất nhiều trong lĩnh vực y dược để chế tạo
làm thuốc cho một số loại bệnh liên quan đến cholesterol, bệnh tiểu đường, huyết áp,
chống nấm, kháng khuẩn…
- Vỏ bơ có bề dày và cấu tạo của vỏ thay đổi tùy giống. Quả của những giống bơ

thuộc chủng Mexico thường có vỏ mỏng và láng, chủng Guatemala và Antilles thường

4


có vỏ dày hơn có giống bơ vỏ quả sần sùi, có giống vỏ láng và đơi khi có sớ gỗ. Màu
sắc của vỏ quả biến động từ màu xanh sáng, màu xanh nhạt, xanh vàng, hoặc tím đến
tím sẫm khi quả chín thịt quả thường có màu vàng kem, vàng bơ, hoặc màu vàng sáng,
có giống cho thịt quả có màu vàng xanh ở sát phần vỏ quả. Thịt quả có hàm lượng dầu
béo rất cao so với các loại quả khác (Nguyễn Văn Võ, 2013).

Hình 2.2. Quả bơ
2.2. Tổng quan về cao chiết thực vật
2.2.1. Cao chiết
- Là dạng bào chế được điều chế bằng cách cô hoặc sấy dịch chiết từ thực vật với
dung mơi thích hợp đến thể chất nhất định.
- Có 3 loại cao: Cao lỏng, cao đặc, cao khơ.
- Các phương pháp chiết thích hợp: Ngâm lạnh, hầm, hãm, sắc, chiết ngược dòng…
2.2.2. Cao chiết vỏ hạt bơ
Có tác dụng chữa bệnh của vỏ và hạt trái bơ: kháng oxy hóa, kháng ung thư,
kháng khuẩn, tác dụng bảo vệ gan… Qua phương pháp ngâm nguyên liệu ở nhiệt độ
phòng với ethanol (70% và 96%) theo phương pháp ngâm lạnh trong 24 giờ (Qing-Yi
và cs., 2005). Cao chiết từ hạt có tác dụng ni dưỡng, bảo vệ da; vỏ quả có tác dụng
chống giun sán...
2.2.3 Một số phương pháp tách chiết cao chiết từ vỏ hạt bơ
hiện nay q trình trích ly này được cải thiện bằng cách áp dụng các phương pháp
vật lý để hỗ trợ như: q trình trích ly bằng dịng lưu chất CO2, trích ly bằng dịng lưu

5



chất ở điểm tới hạn, q trình trích ly với sự hỗ trợ của siêu âm, q trình trích ly với sự
trợ giúp của vi sóng...
- Năm 2007, Phương pháp trích ly bằng dung mơi đã được nghiên cứu và ứng
dụng từ lâu, Yang-Lin và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu trích ly cao chiết từ hạt quả
bơ với thời gian là 16 phút, nhiệt độ trích ly 400C, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/8
mg/ml; tỷ lệ etyl acetate/nước v/v 7/3 (Yang Lin và cộng sự, 2007).
- Zarringhalami và cộng sự vào năm 2010 đã nghiên cứu chiết tách cao chiết từ
hạt bơ bằng phương pháp khuấy từ có dung mơi acetone. Hạt bơ sấy 70oC, kích thước
nghiền 40 mesh, thời gian khuấy từ 4 giờ (Zarringhalami và cộng sự, 2010).
- Năm 2010, Trần Đình Phả và cộng sự đã chiết chất béo trong hạt bơ bằng dung
môi hữu cơ, kết quả thu được hàm lượng cao chiết là 29,12% (Trần Đình Phả và cộng
sự, 2010).
2.3. Tổng quan về phương pháp tách chiết hợp chất sinh học từ thực vật bằng
phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm
2.3.1 Giới thiệu chung về công nghệ siêu âm trong cơng nghệ thực phẩm
Ngày nay, có rất nhiều cơng nghệ nhiệt và phi nhiệt hiện đại khác nhau như xung
điện, áp suất thủy tinh cao, đóng băng, vi sóng... đã được sử dụng để cải thiện các đặc
tính hóa sinh, kéo dài thời gian sử dụng, nâng cao hiệu suất thu hồi các hợp chất có hoạt
tính sinh học tốt từ các sản phẩm thực phẩm. Một trong những công nghệ đang được
nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi đó là cơng nghệ sử dụng sóng siêu âm trong chế biến
thực phẩm.
Siêu âm là sóng cơ học hình thành do sự lan truyền dao động của các phân tử
trong không gian, bắt đầu tại 16 kHz, âm thanh vượt ra ngưỡng thính giác của người với
tần số khoảng 20000 kHz (Elmehdi và cs., 2003). Ngồi ra, sóng siêu âm có bản chất
sóng dọc hay sóng nén, nghĩa là trong trường siêu âm các phân tử dao động theo phương
cùng với phương truyền sóng. Theo các dải sóng âm được sử dụng, siêu âm có thể được
chia thành siêu âm tần số cao, công suất thấp và siêu âm tần số thấp công suất cao:
+ Siêu âm công suất thấp với tần số cao (hay còn gọi là siêu âm “ không phá
hủy”) với những cường độ năng lượng dưới 1W/cm 2 và tần số cao từ 1-10MHz, không

làm phá hủy các đặc tính hóa lý của trái cây, rau quả và các sản phẩm thực phẩm trong

6


q trình chế biến và bảo quản. Có thể dùng để xác định vị trí lỗi và các vật thể lạ trong
quá trình kiểm tra chất lượng thực phẩm.
+ Siêu âm cơng suất cao với tần số thấp (hay cịn gọi là siêu âm “năng lượng”)
với những cường độ năng lượng trên 10W/cm 2 và tần số thấp từ 16-100kHz có thể cải
thiện tính chất hóa lý của các sản phẩm thực phẩm và trong chế biến thực phẩm thực
phẩm…( IFOOD Việt Nam, 2016)
Các ứng dụng phổ biến nhất của sóng siêu âm trong cơng nghệ thực phẩm bao
gồm phá hủy tế bào và chiết xuất vật liệu nội bào.
2.3.2 Phương pháp tách chiết hợp chất sinh học từ thực vật bằng phương pháp
trích ly có hỗ trợ siêu âm
Phương pháp chiết xuất với sự hỗ trợ siêu âm (Ultrasound assisted extraction)
hiện nay được ứng dụng rất phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm. Sử dụng trong
tách chiết: thảo dược, dầu, protein, và các hoạt chất sinh học có nguồn gốc từ động vật
và thực vật (polyphenol, anthcyanins, hợp chất thơm, polysaccharid...) nhằm tăng hiệu
suất trích ly, rút ngắn thời gian chiết xuất và giảm tác động xấu đến hợp chất cần trích
ly cho sản phẩm có chất lượng tốt hơn so với phương pháp truyền thống.
Nguyên lý hoạt động: Sóng siêu âm thường được dùng trong chiết xuất có tần số
từ 20 KHz đến 100 MHz. Sóng siêu âm tạo ra nhiều dòng chất lỏng nhỏ, chứa các bọt
khí siêu nhỏ, có áp suất lớn, tác động trực tiếp lên bề mặt vật liệu chiết. Khi các bọt khí
này nổ sẽ tạo áp lực lớn, tác động vào các vị trí gần kề, làm vỡ các tế bào thực vật, tạo
động lực cho các hợp chất tự nhiên dễ dàng khuếch tán ra môi trường. (Nguyễn Thị Ly
và cs., 2016). Để tối ưu hóa quy trình cần phải xem xét ảnh hưởng của một số yếu tố
đến quá trình như: Cơng suất siêu âm, tần số siêu âm, nhiệt độ chiết, thời gian chiết,
dung môi sử dụng, tỷ lệ dung môi/nguyên liệụ…
2.3.3 Các nghiên cứu về tách chiết có hỗ trợ sóng siêu âm

Bảng 2.1 Một số nghiên cứu chiết xuất các chất có hoạt tính sinh học hỗ trợ bằng
phương pháp siêu âm
Sản phẩm

Nguyên liệu

Dung môi

Điều kiện thực
hiện

Hiệu suất thu
hồi (%)

Beta-carotene

Cà rốt

Nước
Ethyl-acetate

24 kHz
20-75 W.s/ml

Tăng 15-25 %

7


Điều kiện xung

quanh
24 kHz
Polyphenols

Polyphenols

Bã nho đen

20-75 W.s/ml
Điều kiện xung
quanh

Nước

Trà đen

24 kHz
20-75 W.s/ml
90oC

Nước

Tăng 11-35 %

Tăng 6-18 %

40kHz
Polyphenols

Nước


Táo

20-75 W.s/ml

Tăng 6 %

80oC
Gingerols

Gừng

20 kHz
160 bar

CO2 siêu tới hạn

Tăng 30 %

(Kamaljit Vilkhu và cs., 2008)
PHẦN III. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Vật liệu và hóa chất
3.1.1. Vật liệu nghiên cứu
Quả bơ (booth) đạt độ chín thương mại được mua tại chợ An Lạc (Trâu Quỳ, Gia
Lâm, Hà Nội) vào tháng 6-8 năm 2021. Quả bơ được xử lý sơ bộ rửa sạch và tách lấy
hạt, lấy vỏ đem đi thái mỏng có độ dày 1-2mm. Sau khi đã thái mỏng, nguyên liệu được
đem sấy ở nhiệt độ khác nhau 40℃, 50℃, 60℃, 70℃ đến khi đạt độ ẩm là 8 – 10%.
Kết thúc quá trình sấy, cho vỏ và hạt bơ vào bình hút ẩm, để nguội khoảng 30 phút sau
đó đem nghiền thành bột. Bột vỏ và hạt sau khi nghiền được đóng gói trong túi zip và
bảo quản ở nhiệt độ thường, tránh ánh sáng.

3.1.2. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất
Bảng 3.1. Các hóa chất sử dụng
STT

Tên hóa chất

1

Etanol

2

Etyl acetate

3

DPPH

4

Acetone

8


Bảng 3.2 Các thiết bị sử dụng
STT

Tên thiết bị


Xuất xứ

1

Tủ sấy UNE500

Đức

2

Cân phân tích Adventurer

Mỹ

3

Cân kỹ thuật SP602

Trung Quốc

4

Máy nghiền ZM200

Anh

5

Bình hút ẩm


Việt Nam

6

Bể siêu âm

Việt Nam

7

Thiết bị cơ quay chân không Buchi

Thụy Sỹ

8

Máy li tâm lạnh 24 chỗ Mikro 220R

Đức

9

Tủ lạnh -200C Sanaky

Nhật Bản

10

Máy so màu UV-VIS 1800


Nhật Bản

3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
❖ Địa điểm thực hiện đề tài:
- Phịng thí nghiệm bộ mơn Quản lý chất lượng và An tồn Thực phẩm, khoa Cơng
nghệ thực phẩm, Học viện Nơng nghiệp Việt Nam.
- Phịng thí nghiệm trung tâm Khoa học và Công nghệ Thực phẩm, Khoa Công nghệ
thực phẩm.
❖ Thời gian nghiên cứu: Tháng 3/2021 – Tháng 9/2021
3.3. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Xác định ảnh hưởng nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng cao chiết bằng
phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm.
Nội dung 2: Xác định ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến chất lượng cao chiết
bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm.
Nội dung 3: Xác định ảnh hưởng dung môi khác nhau đến chất lượng cao chiết bằng
phương pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm.
Nội dung 4: Xác định ảnh hưởng của thời gian đến chất lượng cao chiết bằng phương
pháp trích ly có hỗ trợ sóng siêu âm.

9


3.4 Phương pháp nghiên cứu
3.4.1 Phương pháp công nghệ
*Sơ đồ quy trình:

Quả bơ

Gọt lấy vỏ, tách lấy
hạt


Thịt
quả

Sấy khơ đến độ ẩm
8-10%

Nghiền kích thước
1-1,5 (mm)

Dung mơi

Trích ly trong bể siêu
âm

Lọc

Dung
mơi

bã

Cơ đuổi dung mơi

Cao chiết
Hình 3.1. Sơ đồ chung quy trình trích ly cao chiết từ vỏ và hạt quả bơ

10



Thuyết minh quy trình:
-

Quả bơ được thu hái vào tháng 6-8 khi đạt độ chín thương mại được mua tại chợ An
Lạc (Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội) . Quả được gọt lấy vỏ và tách lấy hạt, đem đi sấy
khô đến khi đạt độ ẩm 8-10%.

-

Để chuẩn bị cho quá trình chiết cao, vỏ và hạt bơ được nghiền sơ bộ và đem đi nghiền
bằng thiết bị nghiền với kích thước 1-1,5 (mm), đóng gói bột hạt và vỏ bơ vào túi
zip, bảo quản ở điều kiện khô ráo.

-

Tiến hành trích ly cao vỏ hạt bơ bằng cách ngâm trong dung môi theo tỉ lệ khảo sát

-

Hỗn hợp sau khi phối trộn được đặt trong bể siêu âmvới các mức độ khảo sát khác
nhau để thu được dịch chiết thơ.

-

Dịch sau khi trích ly được để lắng ở nhiệt độ phòng và lọc bằng giấy lọc để loại bã,
sau đó đi cơ đuổi dung mơi ở 600C.

-

Cao vỏ hạt bơ thu được sẽ được tách sáp bằng cách trữ dịch chiết ở điều kiện lạnh 480C, sau đó đưa về nhiệt độ phòng rồi tiến hành ly tâm lạnh thu được cao chiết


-

Cao chiết được bảo quản ở nhiệt độ -200C đến khi sử dụng cho các thí nghiệm nghiên
cứu.

3.4.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm
Cách tiến hành chung: Cân 20g mẫu bột vỏ hoặc hạt bơ, tiến hành đem đi trích ly
theo quy trình được trình bày ở phần 3.4.1 với mỗi thí nghiệm gồm yếu tố thí nghiệm
cần khảo sát và yếu tố phi thí nghiệm. Xác định hàm lượng cao chiết thu được và đánh
giá chất lượng cao chiết qua các chỉ tiêu.
Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy của nguyên liệu đến cao chiết từ vỏ
và hạt quả bơ bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm
- Yếu tố thí nghiệm:
+ Nhiệt độ sấy hạt: 40℃, 50℃, 60℃, 70℃
+ Nhiệt độ sấy vỏ: 40℃, 50℃, 60℃, 70℃
- Yếu tố phi thí nghiệm: Tỷ lệ dung mơi/ngun liệu là 8/1 ml/g, dung mơi etyl
acetate, thời gian 30 phút, bước sóng 37 kHz
- Chỉ tiêu đánh giá: hàm lượng và khả năng chống oxy hoá của cao chiết

11


Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi đến cao chiết từ vỏ
và hạt quả bơ bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm
- Yếu tố thí nghiệm: Tỉ lệ dung mơi/ngun liệu lần lượt 4/1 ml/g, 6/1 ml/g, 8/1
ml/g, 10/1 ml/g.
- Yếu tố phi thí nghiệm: nhiệt độ sấy nguyên liệu (xác định ở thí nghiệm 1), dung
mơi etyl acetate, thời gian 30 phút, bước sóng 37 kHz.
- Chỉ tiêu đánh giá: hàm lượng và khả năng chống oxy hoá của cao chiết

Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của các loại dung môi khác nhau đến cao chiết từ
vỏ và hạt quả bơ bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm
- Yếu tố thí nghiệm là các loại dung môi, hệ dung môi: acetone, etyl acetate,
acetone/nước v/v 7/3, etyl acetate/nước v/v 7/3
- Yếu tố phi thí nghiệm: nhiệt độ sấy nguyên liệu (xác định ở thí nghiệm 1), tỉ lệ
dung mơi/ngun liệu (xác định ở thí nghiệm 2), thời gian 30 phút, bước sóng 37 kHz.
- Chỉ tiêu đánh giá: hàm lượng và khả năng chống oxy hoá của cao chiết
Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến cao chiết từ vỏ và hạt
quả bơ bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm.
- Yếu tố thí nghiệm: Thời gian siêu âm lần lượt là: 20 phút, 30 phút, 40 phút, 50 phút.
- Yếu tố phi thí nghiệm: nhiệt độ sấy nguyên liệu (xác định ở thí nghiệm 1), tỉ lệ
dung mơi/ngun liệu (xác định ở thí nghiệm 2), dung mơi (xác định ở thí nghiệm 3),
bước sóng 37 kHz.
- Chỉ tiêu đánh giá: hàm lượng và khả năng chống oxy hoá của cao chiết
3.4.2.1. Xác định hàm lượng dịch chiết thô thu được
- Xác định độ ẩm nguyên liệu:
Tiến hành: Sấy đĩa petri khơ ở 105oC, để nguội đĩa petri trong bình hút ẩm rồi
cân khối lượng bằng cân phân tích. Cân chính xác 3 – 5g mẫu cần xác định độ ẩm vào
đĩa petri. Cân khối lượng cả đĩa và mẫu sau đó đem sấy ở nhiệt độ 105oC. Sau 1h lấy
mẫu ra để nguội trong bình hút ẩm rồi cân. Tiếp tục cho vao sấy, sau 30 phút lặp lại thí
nghiệm như trên. Tiến hành lặp lại nhiều lần đến khi sự chênh lệch khối lượng giữa hai
lần cân không quá 0.0005 thì dừng lại.
Kết quả:

12


• Độ ẩm ngun liệu (x%) được tính bởi cơng thức:
𝒙% =


𝒎𝟐 − 𝒎𝟑
𝒎 𝟐 − 𝒎𝟏

× 𝟏𝟎𝟎

Trong đó:
m1: Khối lượng cốc sấy(g)
m2: Khối lượng cốc sấy và mẫu tươi(g)
m3: Khối lượng cốc sấy và mẫu sau sấy(g)
• Hàm lượng dịch chiết thơ thu được từ q trình trích ly tính theo cơng thức:
𝑚1
𝑋=
∗ 100
𝑚2 − 𝑎
Trong đó:
X: Hàm lượng dịch chiết thơ thu được từ quy trình trích ly(%)
m1: Khối lượng dịch chiết thơ thu được từ quy trình trích ly(g)
m2: Khối lượng nguyên liệu trích ly(g)
a: Độ ẩm nguyên liệu(%)
3.4.2.2. Đánh giá chất lượng cảm quan cao chiết bơ
Đánh giá chất lượng cảm quan cao chiết thực vật dựa theo tiêu chuẩn TCVN 2627:1993
TCVN, dựa vào các yếu tố màu sắc, mùi. Cao chiết hạt cho màu cam sẫm và hạt cho màu
nâu rêu, mùi thơm nhẹ hơi đắng đặng trưng cho kết quả cảm quan là tốt nhất.
- Màu sắc:
+ Rót cao chiết vào cốc thủy tinh, quan sát trên nền trắng.
+ Dùng các từ thích hợp để diễn tả như: cam nhạt, cam xanh, cam sẫm, nâu rêu nhạt,
nâu rêu đậm
- Mùi:
+ Phết 1 lớp cao chiết mỏng lên mặt kính hoặc xoa vào lịng bàn tay rồi tiến hành ngửi
để đánh giá.

3.4.2.3. Xác định khả năng chống oxy hóa của cao chiết
Nguyên tắc: Bằng cách xác định giá trị IC50 (mg/ml), (nồng độ mà tại đó ức chế
được 50% gốc tự do DPPH)
Cách tiến hành:
❖ Chuẩn bị dung dịch chuẩn DPPH:

13


- Dung dịch DPPH gốc: Cân 24mg hòa tan trong 100ml methanol, đựng trong lọ tối màu
bảo quản trong tủ mát
- Dung dịch DPPH phân tích: Hút 10ml DPPH gốc thêm 90ml etyl acetat lắc đều, đem
đi phân tích
❖ Pha loãng mẫu thành các nồng độ: 200; 100; 50; 25; 12,5 mg/ml
- Dung dịch 1: Cân 200mg dầu + 800µ𝑙 etyl acetat (100mg/ml)
- Dung dịch 2: Hút 500 µl dung dịch 1 + 500 µl etyl acetat (100mg/ml)
- Dung dịch 3: Hút 500 µl dung dịch 2 + 500 µl etyl acetat (50mg/ml)
- Dung dịch 4: Hút 500 µl dung dịch 3 + 500 µl etyl acetat (25mg/ml)
- Dung dịch 5: Hút 500 µl dung dịch 4 + 500 µl etyl acetat (12,5mg/ml)
❖ Tiến hành phân tích:
- Hút 150 ml dung dịch mẫu vào ống fancol 15ml, thêm 2850µl dung dịch DPPH, để
trong bóng tối 30 phút, tiến hành đo độ hấp phụ quang OD ở bước sóng 520 nm bằng
máy quang phổ UV-Vis
- Tiến hành đồng thời với mẫu đối chứng, thay dầu bằng etyl acetate
Tính tốn kết quả: Kết quả thể hiện theo phần trăm ức chế gốc tự do I (%):
I% =

𝐴𝐵 − 𝐴𝐴
× 100
𝐴𝐵


Trong đó:
AB: độ hấp phụ mẫu đối chứng
AA: độ hấp phụ mẫu phân tích
Khi có phần trăm ức chế gốc tự do xây dựng phương trình của mẫu (mối tương
quan giữa I% và nồng độ mẫu) có dạng y = ax + b. Từ đó thay I% bằng 50% ta thu được
nồng độ mẫu tại đó ức chế được 50% gốc tự do (giá trị IC50 (mg/ml)).

3.4.3. Phương pháp xử lý số liệu
Tất cả các thí nghiệm được bố trí lặp lại 3 lần, số liệu được xử lý bằng phần mềm
Exel 2013. Mức độ khác biệt giữa các giá trị trung bình với mức ý nghĩa p < 0,05 được
phân tích Anova bằng kiểm định Student’s thông qua phần mềm xử lý số liệu thống kê
chuyên dụng Minitab 16.

14


PHẦN IV. KẾT QUẢ THẢO LUẬN
Chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của bốn yếu tố độc lập: nhiệt độ sấy
nguyên liệu, tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu, dung môi và thời gian siêu âm đến hàm lượng
và chất lượng cao chiết từ hạt và vỏ quả bơ. Thí nghiệm được bố trí như đã trình bày
trong phần 3.4.2. và thu được các kết quả như sau
4.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy nguyên liệu đến hàm lượng và
chất lượng cao chiết từ vỏ và hạt quả bơ
4.1.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng cảm
quan của cao chiết từ vỏ và hạt quả bơ.
Trong sản xuất cũng như trong nghiên cứu để đánh giá sơ bộ chất lượng của cao
chiết thực vật trước tiên đánh giá các chỉ tiêu chất lượng cảm quan. Vì vậy, chúng tơi đã
đánh giá hai chỉ tiêu mùi và màu sắc của cao chiết hạt, vỏ bơ.
a/ Hạt bơ

Bảng 4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng cảm quan của cao chiết từ
hạt quả bơ
Nhiệt độ (℃)
Chỉ tiêu
Màu
sắc
Mùi

40

50

60

70

cam sẫm nhẹ

Cam sẫm

Cam nâu sẫm

Cam nâu sẫm

Thơm dễ chịu,

Thơm dễ chịu,

Thơm dễ chịu,


Thơm dễ chịu,

khơng có mùi lạ

khơng có mùi lạ

khơng có mùi lạ

khơng có mùi lạ

Qua đánh giá chất lượng cảm quan cao chiết từ hạt quả bơ ở trên, chúng tôi thấy rằng
cao chiết từ hạt quả bơ ở các mẫu có màu sắc đặc trưng của cao chiết, khơng có mùi lạ, mùi
thơm nhẹ hơi đắng đặc trưng, dễ chịu.

15


40℃

50℃

70℃

60℃

Hình 4.1. Hình ảnh cao chiết từ hạt quả bơ các nhiệt độ sấy nguyên liệu khác
nhau

b/ Vỏ bơ
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy nguyên liệu đến chất lượng cảm quan của

cao chiết từ vỏ quả bơ
Nhiệt độ (℃)
Chỉ tiêu
Màu
sắc
Mùi

40

50

60

70

Nâu rêu nhạt

Nâu rêu

Nâu rêu

Nâu rêu

Thơm dễ chịu,

Thơm dễ chịu,

Thơm dễ chịu,

Thơm dễ chịu,


khơng có mùi lạ

khơng có mùi lạ

khơng có mùi lạ

khơng có mùi lạ

Qua đánh giá chất lượng cảm quan cao chiết từ vỏ quả bơ ở trên, chúng tôi thấy rằng
cao chiết từ vỏ quả bơ ở các mẫu có màu sắc đặc trưng của cao chiết, khơng có mùi lạ, mùi
thơm và ngọt nhẹ đặc trưng, dễ chịu.

40℃

60℃

50℃

16

70℃