Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

3

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

1

MỞ ĐẦU

1. Tính câp thiết của đề tài
Lycopen là một caroten, là một trong những chất chống oxy hóa có hoạt tính
mạnh trong tự nhiên. Lycopen có rất nhiều chức năng có lợi cho sức khỏe con người
như giảm được ung thu bàng quang, tuyến tiền liệt, tiêu hóa, giảm lượng
cholesterol, phòng tránh các bệnh về tim mạch, rối loạn lipid máu, đóng vai trò
quan trọng đối với hệ miễn dịch… Chính nhờ những công dụng có lợi của lycopen
đối với sức khỏe mà nó được quan tâm và nghiên cứu khá nhiều, được bổ sung vào
các thực phẩm chức năng để cải thiện sức khỏe con người. Ngoài ra lycopen còn
được sử dụng rộng rãi để làm màu thực phẩm.
Lycopen được tổng hợp trong tự nhiên nhờ vi sinh vật và thực vật nhưng
không có ở động vật. Cơ thể không thể tự tổng hợp được lycopen mà phải bổ sung
từ thức ăn hàng ngày. Lycopen có nhiều trong một số cây thực vật có quả màu đỏ
như cà chua, gấc, dưa hấu, bưởi đào,… nguồn cung cấp lycopen chủ yếu cho con
người cà chua và các sản phẩm từ cà chua tuy nhiên hiện nay dưa hấu được xem
như là một nguồn cung cấp tiềm năng của lycopen nhờ chứa nhiều lycopen ở dạng
đồng phân cis dễ dàng hấp thụ mà không cần qua chế biến.
Ở Việt Nam dưa hấu được trồng khá nhiều với sản lượng lớn và ngày càng
tăng, Bộ Công Thương cho biết, dưa hấu là loại nông sản ngắn ngày, dễ chuyển đổi
diện tích, nên thường được đưa vào trồng tăng vụ xen kẽ với các loại nông sản
khác, do đó không xây dựng được quy hoạch vùng trồng, sản lượng dưa hấu thường
không ổn định. Hiện nay, tiêu thụ dưa hấu tại thị trường trong nước khoảng 80%
tổng sản lượng thu hoạch của cả nước, còn lại khoảng 20% dành cho xuất khẩu. Với
lượng dưa hấu sản xuất hằng năm lớn tuy nhiên việc tiêu thụ chủ yếu là tiêu thụ như
một loại trái cây tươi vì thế không ổn định, nhiều lúc lượng dưa sản xuất nhiều
nhưng khả năng tiêu thụ thấp làm cho lượng dưa hấu sản xuất ra không tiêu thụ
được gây thiệt hại nhiều về mặt kinh tế cho người nông dân cũng như ảnh hưởng
lớn đến môi trường. Với nhu cầu sử dụng ngày càng cao lycopen cũng như là nguồn

nguyên liệu giàu lycopen dồi dào từ dưa hấu, việc sử dụng dưa hấu cho nghiên cứu
SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

4

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

lycopen là một vấn đề không những có ý nghĩa lớn trong việc tạo ra sản phẩm nâng
cao sức khỏe cộng đồng mà còn giúp nâng cao giá trị kinh tế cho dưa hấu, bảo vệ
môi trường. Chính vì vậy em tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình
chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm”.
2. Mục đích nghiên cứu đề tài
-

Xác định thành phần hóa học của dưa hấu
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết lycopen từ dưa hấu, từ đó xây

-

dựng quy trình tách chiết lycopen từ dưa hấu.
Ứng dụng sản xuất sản phẩm nectar dưa hấu bổ sung lycopen.

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm

Đồ án tốt nghiệp

5

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

2
3

Chương 1
TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về lycopen
1.1.1 Đặc diểm của lycopen
Lycopen là một sắc tố caroten là thành viên của họ carotenoid là chất màu tự
nhiên của một số loại rau quả, được tìm thấy trong nhiều loại rau quả có màu đỏ
như cà chua, dưa hấu, đu đủ, ổi đỏ, bưởi đỏ nhưng không có trong dâu tây hay anh
đào. Mặc dù lycopen về mặt hóa học là một loại caroten, nhưng nó không có hoạt
tính của vitamin A. Thực phẩm không có màu đỏ cũng có thể chứa lycopen, chẳng
hạn như các loại đỗ, đậu. Ở thực vật, tảo và các sinh vật có khả năng quang hợp
khác, lycopen là một hợp chất trung gian quan trọng trong tổng hợp sinh học nhiều
loại carotenoid, bao gồm cả beta caroten, hợp chất đóng vai trò trong quá trình tạo
ra sắc tố đỏ, vàng hay cam[25][9].
Giống như mọi carotenoid khác, lycopen là một hydrocarbon không bão hòa,
nghĩa là một alken không thay thế. Về mặt cấu trúc, lycopen là một tetraterpen và
được tổ hợp từ 8 khối isopren chỉ bao gồm cacbon và hydro. Nó không hòa tan
trong nước. Mười một liên kết đôi tiếp hợp của lycopen tạo ra màu đỏ đậm và hoạt
tính chống ôxi hóa cho nó[25].

1.1.2. Công thức hóa học, khối lượng phân tử và công thức cấu tạo
Lycopen có công thức hóa học C 40H56 và chứa nhiều liên kết đôi trong chuỗi
hydrocacbon. Do có chứa nhiều liêu kết đôi trong cấu trúc, lycopen có tới 1056
đồng phân khác nhau, nhưng chỉ một phần nhỏ được tìm thấy trong tự nhiên.
Lycopen ở dạng đồng phân all-trans là dạng đồng phân chiếm ưu thế hơn được tìm
thấy trong thực vật. Đồng phân dạng cis của lycopen được tìm thấy trong tự nhiên
bao gồm dạng đồng phân 5-cis, 9-cis, 13-cis, và 15-cis. Lycopen được tìm thấy
trong huyết thanh người là hỗn hợp của gần 50% lycopen dạng cis và 50% dạng alltans. Lycopen tồn tại trong tự nhiên đều chủ yếu ở dạng trans, nhưng qua quá trình
gia nhiệt sẽ làm cho nó chuyển thành kiểu kết cấu cis, việc sấy khô hay nghiền cà

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

6

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

chua thành bã cũng làm cho Lycopene biến đổi về kết cấu vì vậy lycopen có trong
các loại thực phẩm chế biến chủ yếu ở dạng đồng phân cis[26][9].
-

Công thức hóa học: C40H56
Khối lượng phân tử: 536,873 g/mol
Công thức cấu tạo:

Hình 1.. Cấu trúc đồng phân cis và trans của lycopen[17].

1.1.3. Tính chất đặc trưng
-

Bề ngoài: chất rắn màu đỏ đậm
Tỷ trọng: 0,889g/cm3
Điểm nóng chảy: 172-1730C
Điểm sôi: 660,90C
Tính tan:
 Không tan trong nước, CH3OH, C2H5OH
 Tan trong CS2, CHCl3, THF, ête, C6H14, dầu thực vật

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

7

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

1.1.4. Tác dụng dược lý và công dụng
1.1.4.1. Con đường hấp thụ lycopen
Lycopen có hiệu quả hấp thụ khi được bổ sung với chất béo do đặc tính ưa
mở của nó, việc hấp thụ phụ thuộc vào cơ chế trung gian chylomicron mixen, tạo
điều kiện cho sự di chuyển của nó từ đường tiêu hóa đến các mô cơ thể. Các dạng
đồng phân của lycopen cũng ảnh hưởng đến sự hấp thụ, dạng đồng phân trans ít
được hấp thụ hơn dạng cis. Sự hiện diện của chất béo cũng như các dạng đồng phân
cis tạo sự thuận lợi cho sự hấp thụ lycopen sau đó. Nó nằm trong các mô mỡ, gan,

tuyến tiền liệt và tuyến thượng thận. Sau khi ăn các thực phẩm chứa lycopen, sự phá
vở các carotenoid xảy ra trong điều kiện pH thấp của dạ dày nơi lycopen được gắn
vào protein để đi qua thành ruột. Sau đó phức protein-lycopen bị phá vở và lycopen
tham gia vào chylomicron trong máu đi tới các mô thông qua đường gan[17].
1.1.4.2. Tác dụng của lycopen đối với sức khỏe.
Lycopen có thể tránh được các bệnh mãn tính khác nhau như rối loạn lipid
máu, đái tháo đường, sự phát sinh ung thư, các bệnh thoái hóa thần kinh, loãng
xương, vv. Chức năng bảo vệ được cho là do khả năng khử oxy đơn. Nhiều hội
chứng trao đổi chất phát sinh do sự hình thành các gốc tự do cao phản ứng với các
đại phân tử do đó oxy hóa protein, lipid và DNA. Lycopene bảo vệ con người khỏi
các cuộc tấn công của các tác nhân gây bệnh. Một số tác giả đã báo cáo rằng
lycopen có tiềm năng dinh dưỡng và là chất chống oxy hóa giúp bảo vệ chống lại
các gốc tự do và tác nhân ôxy hoá. Các gốc tự do được sản xuất trong cơ thể trong
phản ứng oxy hóa khử. Tuy nhiên, sự sản xuất quá mức phá hủy cơ chế bảo vệ cơ
thể, màng tế bào và các bào quan. Các quá trình thoái hóa dẫn đến đe dọa tính
mạng. Sự hiện diện số lượng lớn các liên kết đôi có trách nhiệm loại trừ các gốc tự
do hoặc khả năng dập tắt oxy đơn nguyên tử thậm chí tốt hơn so với α- và ßcarotene, lutein và α-tocopherol. Các nghiên cứu dịch tễ học chứng minh rằng
lycopene đóng một vai trò trong việc duy trì sự biệt hóa và phân chia tế bào bình
thường. Lycopen loại trừ các gốc tự do ở cấp tế bào nhờ được đính trong màng tế

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

8

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

bào do đó có thể ngăn ngừa tăng cholesterol máu và tăng đường huyết cùng với các
rối loạn chức năng liên quan[17].
-

Tác dụng chống oxy hóa

Lycopen chứa nhiều liên kết đôi nên có khả năng chống oxy hóa mạnh cho
phép nó khử hoạt tính của các gốc tự do, ngăn chặng oxy nguyên tử trong việc phá
hủy tế bào trong cơ thể. Khả năng dập tắt oxy nguyên tử của lycopen cao gấp 2 lần
so với β-caroten, 10 lần so với α-caroten. Hệ số chống oxy hóa của một số
carotenoid được thể hiện ở bảng 1.1[9]
Bảng 1. Hệ số chống oxy hóa của một số carotenoid[9].
TT
1
2
3
4

Carotenoid
Lycopen
γ – caroten
Astaxanthin
Canthaxanthi
n

-

Hệ số chống oxy
hóa

31
25
24
21

TT

Carotenoid

5
6
7
8

α-caroten
β-caroten
Zeaxanthin
Lutein

Hệ số chống
oxy hóa
19
14
10
8

Tác dụng chống tăng sinh và tạo điều kiện cho sự biệt hóa tế bào:

Lycopen ức chế sự tăng sinh của nhiều dòng tế bào ung thư (như các ung thư
tuyến tiền liệt, vú, buồng trứng, cổ tử cung, nội mạc tử cung, thực quản dạ dày, đại

tràng…). Nhiều công trình điều tra dịch tễ học cho thấy người dân ăn đều cà chua
(nấu chín) hàng ngày sẽ có tỷ lệ thấp về ung thư nhiều loại (nhất là ở vú, bàng
quang, tuyến tiền liệt, ống tiêu hóa).
Lycopen kích thích được sự biệt hóa tế bào, giúp ngăn ngừa và sữa chữa các
tế bào bị hủy họa: lycopen ức chế sự oxy hóa AND, Là vật liệu di truyền, mà AND
nếu bị oxy hóa sẽ có thể dẫn tới một thể nhiễm sắc. Với nồng độ thấp, lycopen kết
hợp với 1,25- (OH)2- vitamin D3 có tác dụng hiệp đồng trong ức chế sự tăng sinh tế
bào, đẩy mạnh sự biệt hóa tế bào[3].
-

Lycopen chữa rối loạn lipid máu.

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

9

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

Uống lycopen 60mg/ngày trong 3 tháng liền làm giảm đáng kể nồng độ
cholestrrol toàn phần, giảm 14% LDL- cholesterol trong máu[3].
-

Lycopen và bệnh tim mạch

Tăng cholesterol máu là một tình trạng mà trong đó mức độ lipid trong huyết

thanh đặc biệt là cholesterol và LDL-cholesterol mà tiếp tục dẫn đến xơ vữa động
mạch. Thức ăn giàu lycopen phát huy tác dụng bảo vệ tim do hoạt động chống oxy
hóa cao. Nồng độ cao lycopen trong mô mỡ sẽ làm giảm nguy cơ cơn bệnh tim (như
ở mạch vành). So với người có nồng độ lycopen thấp trong máu, thì người có nồng
độ lycopen cao nhất có thể giảm 33% nguy cơ bệnh tim mạch[17][3].
-

Lycopen trong viêm và miễn dịch

Trong giai đoạn cấp của qua trình viêm, có tăng nồng độ của Reactiveprotein, giảm nồng độ các chất chống oxy hóa trong máu. Đồng thời, trong huyết
thanh còn có giảm đáng kể nồng độ albumin, tiền-albumin liên kết với thycoxin,
tăng nồng độ Cu và fibrinogen. Rất đáng chú ý là có giảm rất rõ nồng độ của
lycopen, alpha-caroten, beta-caroten và carotenoid nói chung làm ảnh hưởng đến
hoạt độ chống oxy hóa của cơ thể.
Lycopen là một cấu tử không thể thiếu trong hệ thống miễn dịch. Các tế bào
miển dich rất nhạy với gốc tự do. Khi có mặt của các gốc tự do. Các tế bào miễn
dịch sẽ tập trung lại và nhờ lycopen ngăn chặng sự hoạt động của các gốc tự do. Sự
thiếu hụt lycopen sẽ làm giảm hiệu quả của hệ thống miễn dịch và kết quả là các
bệnh nhiễm trùng sẽ phát triển
Cho người tình nguyện ăn hàng ngày 25gam cà chua (nấu chín) nghiền nát
(chứa 7 mg lycopen và 0.3mg beta-caroten) trong 14 ngày liều, thấy nồng độ
carotenoid trong huyết tương và trong tế bào lympo tăng lên rõ rệt, có sự cải thiện
khả năng đề kháng của tế bào lympo, giảm rõ sự tổn hại đến AND[3][9].
1.2. Giới thiệu về dưa hấu.
1.2.1. Giới thiệu
-

Tên khoa học: Citrullus lanatus
Tên tiếng anh: Watermelon
Thuộc họ bầu bí: Cucurbitaceae

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

10

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

Dưa hấu có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới khô và nóng của châu Phi và được
canh tác rộng rãi trong vùng Địa Trung Hải cách đây 3000 năm. Ở nước ta, dưa hấu
được biết đến từ thời vua Hùng Vương thứ 18. Cho đến nay, dưa hấu được xem như
là loại trái cây không thể thiếu vào ngày tết cổ truyền của dân tộc[1][23].
1.2.2. Đặc điểm phân bố
Ngày nay dưa hấu được trồng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới như Trung
Quốc, Ân Độ, Hoa Kỳ, Mexico, Nhật Bản, Hàn Quốc, Philippin, các nước vùng Địa
Trung Hải,…
Các tỉnh trồng dưa hấu tại Việt Nam:
+ Các tỉnh phía Bắc (vụ Xuân-Hè, tháng 2-5 và vụ Đông, tháng 9-11): tập
trung ở Hà Nội, Hải Dương, Nam Định, Thái Bình, Vĩnh Phúc, Phú Thọ...
+ Các tỉnh Nam Trung Bộ (trồng từ sau tháng 1): tập trung ở 4 tỉnh Quảng
Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên.
+ Vùng ĐBSCL: có thể trồng quanh năm, nhưng tập trung ở vụ sớm (dưa
Noel từ tháng 10 – 30.12) và vụ chính (dưa Tết từ tháng 11 dương lịch - Tết
Nguyên đán). Tập trung ở các tỉnh Long An, Đồng Tháp, Sóc Trăng, Hậu
Giang, Cần Thơ, Vĩnh Long, Trà Vinh, Tiền Giang…
Diện tích trồng dưa hấu không ổn định: xấp xỉ 20.000 ha/năm.Sản lượng dưa

dưa hấu dao động: 500-600 ngàn tấn/năm (số liệu Tổng cục Thống kê Việt
Nam, năm 2014)[24].
1.2.3. Đặc tính thực vật[2]
Thân cây dưa hấu: Dưa hấu thuộc cây hằng niên, thân thảo, mềm, có gốc
cạnh, dạng bò. dài từ 2 – 6m. Trên thân có nhiều lông tơ màu trắng. Thân có nhiều
mắc, mỗi mắc có 1 lá, 1 chồi nách và tua cuốn. Chồi nách có khả năng phát triển
thành nhánh như thân chính, chồi gần gốc phát triển mạnh hơn chồi gần ngọn.
Lá dưa hấu: Có hai dạng lá là lá mầm và lá thật. Lá mầm là lá ra đầu tiên,
tồn tại trong suốt quá trình sinh trưởng của cây, nuôi cây trong giai đoạn đầu, lá có
hình oval hay hình trứng. Lá mầm là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự sinh trưởng
của cây ở giai đoạn đầu. Lá mầm to dầy, phát triển cân đối hứa hẹn cây sinh trưởng
SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

11

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

mạnh, lá mầm nhỏ, mỏng, mọc không cân đối cây sẽ sinh trưởng yếu. Lá thật là lá
đơn, mọc sen có chia thùy nhiều hay ít, sâu hay cạn tùy theo giống, lá đầu tiên có sẻ
thùy cạn.

Hình 1. lá và đoạn thân mang hoa[2].
Hoa dưa hấu: Là hoa đơn tính cùng cây, màu vàng có 5 cánh dính, 5 lá đài,
hoa mọc đơn từ nách lá. Hoa cái có bầu noãn hạ, vòi nhụy ngắn, đầu nhụy có sẻ 3
thùy. Hoa đực có 3 – 5 tiểu nhị, chỉ nhị ngắn. Hoa dưa hấu thụ phấn nhờ côn trùng.

Trên cây dưa hấu hoa đực nhiều hơn hoa cái cứ 6 – 7 hoa đực thì có 1 hoa cái, hoa
đực thường nở trước hoa cái.

Hình 1. Hoa đực và hoa cái[2].

Trái dưa hấu: Có nhiều hình dạng từ hình cầu, hình trứng đến hình bầu dục,
lúc còn nhỏ có nhiều lông tơ sau lớn lên lông tơ mất dần đến khi trái chín không còn
lông tơ. Khi trái chín vỏ trái cứng, trên vỏ trái có đóng phấn trắng, các đường gân
trên vỏ nổi rõ, vỏ láng. Vỏ trái có nhiều màu từ xanh đậm đến đen sang xanh nhạt,
SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

12

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

vàng, có sọc hoặc có hoa vân. Ruột có nhiều màu như màu đỏ, hồng, vàng nhạt,
vàng nghệ.

Hình 1. Dưa hấu truột hồng, ruột vàng và ruột đỏ[2].

Hình 1. Dưa hấu vỏ vàng ruột đỏ[2].
Hạt dưa hấu: Có nhiều màu như màu đen, nâu, xám, đỏ nâu. Trên vỏ hạt
đôi khi có chấm đen hoặc có vân. Trong trái dưa chứa 200 – 900 hạt.
Rễ dưa hấu: Rễ dưa hấu phát triển rất mạnh, rễ chính có thể ăn sâu từ 50 –
120cm, rễ phụ ăn lan rộng trên lớp đất mặt cách gốc 60 – 80cm. Nhờ bộ rễ phát

triển mạnh nên cây dưa hấu chịu hạn tốt, rễ không có khả năng phục hồi do đó khi
chăm sóc tránh làm đứt rễ.
1.3. Giới thiệu về sản phẩm nectar quả
Nectar là một loại nước quả nghiền được sản xuất bằng cách pha chế pure
quả (dịch quả nghiền cùng với mô quả) với nước đường theo tỷ lê quy định. Để tăng
hương vị và giữ mà sắc tự nhiên cho sản phẩm có thể pha thêm axit xitric và axit
ascobic (vitamin C). Hàm lượng pure quả có trong sản phẩm giao động từ 35 đến
70%, tùy theo tính chất nguyên liệu và dạng sản phẩm. Necta thường được chế biến
từ các loại quả khó tách dịch quả bằng phương pháp ép như chuối, xoài, mơ, mận,
SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

13

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

ổi, mãng cầu, đu đủ. Cũng chế biến một số dạng necta từ rau, củ như necta cà chua,
cà rốt, dưa hấu.
Khi sản xuất necta, người ta pha chế pure quả với nước đường và axit xitric,
để san phẩm có hương vị, màu sắc và độ đặc thích hợp. Sản phẩm phải có hương
thơm đặc trưng của nguyên liệu và có vị ngọt – chua hài hòa, phù hợp với từng sản
phẩn riêng biệt. Sản phẩm thường có hàm lượng chất khô từ 15-20% và độ axit
tương đương với độ axit trong nguyên liệu (0,2-0,5%). Trong quá trình chế biến, các
hợp chất tanin trong quả có thể bị oxy hó, tạo thành chất flobafen có màu xám. Để
tránh hienj tượng này pha vào sản phẩm các chất chống oxy hóa, mà chất thông
dụng là axit ascobic (vitamin C). Axit ascobic vừa có giá trị ổn định màu sắc vừa có

tác dụng làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Các loại quả có hàm lượng
vitamn C thấp dễ bị biến màu hơn so với các loại quả có hàm lượng vitamin C cao.
Lượng vitamin C pha vào necta cần đủ hàm lượng để ức chế các phản ứng biến màu
và còn du khoảng 100mg/l sản phẩm. Lượng axit ascobic không nên dư quá nhiều
vì sản phẩm sẽ có vị chua gắt và mùi hắc. Khi phối chế necta cần tạo cho sản phẩm
có độ đặc vừa phải để sản phẩm đạt được chỉ tiêu chất lượng khác nhau như màu
sắc, hương và vị. Tùy theo dạng nguyên liệu, pha nước đường (có độ khô tương
đương với độ khô sản phẩm) vào snr phẩm với tỷ lệ pure/ nước đường là 1/0,5 đến
1/2 (theo khối lượng).
1.4. Cơ sở lý thuyết của quá trình chiết
1.4.1. Giới thiệu sơ lược về chiết
Chiết xuất là phương pháp sử dụng dung môi (đơn hoặc hỗn hợp) để tách lấy
một hoặc một nhóm chất cần nghiên cứu. Sản phẩm thu được của quá trình chiết
xuất là một dung dịch của các chất hòa tan trong dung môi. Dung dịch này được gọi
là dịch chiết. Có ba quá trình quan trọng đồng thời xảy ra trong chiết xuất là:
- Sự dịch chuyển của các phân tử chất tan qua vách tế bào thực vật.
- Sự hòa tan của chất tan vào dung môi.
- Sự khuyếch tán của chất tan trong dung môi.

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

14

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

Các yếu tố ảnh hưởng lên ba quá trình này: bản chất của chất tan, dung môi,
nhiệt độ, áp suất, cấu tạo của vách tế bào, kích thước tiểu phân bột nguyên liệu... sẽ
quyết định chất lượng và hiệu quả của quá trình chiết suất[27].
1.4.2. Phân loại phương pháp chiết
Có nhiều cách phân loại, dựa vào những yếu tố khác nhau[28].
• Dựa vào nhiệt độ, có các phương pháp chiết sau:
- Chiết ở nhiệt độ thường
- Chiết ở nhiệt độ cao
• Dựa vào chế độ làm việc có các phương pháp chiết sau:
- Gián đoạn
- Bán liên tục
- Liên tục
• Dựa vào chiều chuyển động tương hỗ giữa hai pha, có các phương pháp:
- Ngược dòng
- Xuôi dòng
- Chéo dòng
• Dựa vào áp suất làm việc, có các phương pháp chiết ở:
- Áp suất thường
- Áp suất chân không
- Áp suất cao
• Dựa vào trạng thái làm việc của hai pha, có các phương pháp chiết sau:
- Ngâm
- Ngấm kiệt
- Lắc
• Dựa vào những biện pháp kỹ thuật đặc biệt
Có thể làm rút ngắn được thời gian chiết bằng các phương pháp chiết sau:
- Chiết với sự hổ trợ của sóng siêu âm
- Chiết với sự hổ trợ của vi sóng
- Chiết bằng chất lỏng quá tới hạn
SVTH: Hồ Thị Minh Châu

Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

15

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

- Chiết bằng dòng xoáy
- Kỹ thuật chiết lỏng cao áp
1.4.3. Yêu cầu đối với dung môi[29]
Dung môi cần phải đáp ứng các yêu cầu sau đây
- Phải có tính hòa tan chọn lọc, hòa tan tốt các chất cần tách mà không được hòa
tan hoặc hòa tan ít chất không cần tách
- Không có tác dụng hóa học với các cấu tử của dung dịch
- Nếu trích ly lỏng thì khối lượng riêng của dung môi khác xa với khối lượng
riêng của dung dịch
- Không phá hủy thiết bị
- Không bị biến đổi thành phần khi bảo quản
- Không độc khi thao tác, không tạo hỗn hợp nổ với khồn khí và khó cháy
- Dung môi phải được tách ra sau quá trình trích ly bằng phương pháp đun nóng,
chưng cất và sấy, sau khi tách không để lại mùi vị lạ và gây độc cho sản phẩm
- Rẻ tiền, dễ kiếm
1.5. Giới thiệu về hệ thống sắc ký
1.5.1. Định nghĩa sắc ký
Sắc ký là một phương pháp tách trong đó các cấu tử được tách được phân bố giữa
hai pha, một trong hai pha là pha tĩnh đứng yên còn pha kia chuyển động tho một
hướng xác định[11].

1.5.2.Phân loại sắc ký
Người ta phân loại các phương pháp sắc ký dực vào cơ chế hoạt động sắc ký:
hấp thụ, phân bố, trao đổi ion… và vào tính chất của pha tĩnh cũng như phương
pháp thể hiện sắc ký.
Cơ chế sắc ký có nhiều loại nhưng để thực hiện quá trình sắc ký thì chỉ có hai
dạng: dạng cột vầ dạng bản phẳng (bản kính, polyme, kim loại, giấy). Trong sắc ký
cột, pha tĩnh được giữa trong một cột ngắn và pha động được cho chuyển động qua
cột dưới áp suất hoặc do trọng lực. Trong sắc ký bản mỏng, pha tĩnh pha tĩnh được
phủ trên một mặt phẳng thủy tinh hoặc kim loại.
SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

16

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

Để đơn giản hóa, người ta thường gọi tắt các phương pháp sắc ký: sắc ký khí,
sắc ký lỏng, sắc ký lỏng cao áp, sắc ký lớp mỏng, sắc ký gel…
Trong số các phương pháp sắc ký được biết, quan trọng nhất là sắc ký hấp
thụ, sắc ký phân bố và sắc ký trao đổi ion[11].
1.5.3. Sắc ký lỏng hiệu năng cao
Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) được phát triển trong những năm 1960 là
một nhánh rẽ của sắc ký lỏng cột. Ban đầu, HPLC được gọi là sắc ký lỏng cao áp,
phản ánh cột vận hành trong điều kiện áp suất cao. Tuy nhiên đến những năm cuối
1970, tên gọi sắc ký lỏng hiệu năng cao được chuộng hơn, nhấn mạch hiệu quả tách
đạt được. Trong thực tế vận hành ở áp suất trung bình vẫn đem lại hiệu quả phân

tích cao[7].
Sắc ký lỏng dựa trên trên hiện tượng: dưới cùng mội điều kiện, mỗi cấu tử
trong một hỗn hợp tương tác với môi trường xung quanh khác với tất cả các cấu tử
khác. Sắc ký cột mở, săc ký bảng mỏng được sử dụng trong những trường hợp tách
tương đối dơn giản, còn HPLC là kỹ thuật tách những hỗn hợp phức tạp và có khả
năng tách với độ phân giải cao để giải quyết những vấn đề nhanh hơn và tốt hơn[11]
Nguyên lý hoạt động của HPLC: hỗn hợp cần phân tích được hòa tan trong
một dung môi thích hợp, tiêm một thể tích chính xác vào bộ phận tiêm mawux và
được mang vào cột bởi một dòng chảy liên tục cùng dung môi (pha động) trong đó
mẫu được hòa tan. Sự tách diễn ra trong cột có chứa những hạt xốp có diện tích bề
mặt lớn (pha tĩnh). Các cấu tử trong mẫu liên tục tương tác với pha tĩnh. Pha động
(còn gọi là chất rữa giải) được bơm qua cột được nhồi chặt các hạt sắc ký. Với việc
chọn pha động và vật liệu nhồi cột thích hợp, các cấu tử trong mẫu sẽ di chuyển dọc
trên cột với những tốt độ khác nhau. Khi những cấu tử lần lượt thoát ra khỏi cột và
đi vào detector thích hợp, ở đây tín hiệu được ghi lại, xử lý và chuyển ra ngoài một
sác ký đồ, cho biết sự hiện diện của một cấu tử dưới dạng một peak. Khi đó lượng
cấu tử có trong mẫu được tính toán dựa vào chiều cao và diện tích của peak đó[11].
Các bộ phận cơ bản của hệ thống HPLC gồm:
-

Bơm: vận chuyển pha động đi qua cột tách với một tốc dộ xác định

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

17

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

Bộ nạp mẫu: đưa mẫu vào dòng pha động để nạp vào cột.
Cột HPLC: là công cụ để tách phân tử gồm phần cứng bên ngoài và vật liệu nhồi
-

-

cột bên trong. Phần cứng của cột thường làm bằng thép không gỉ. Vật liệu nhồi cột
thường là chất nhồi cột có nên silica (silica rỗng, có pha liên kết, vật liệu nhồi có
màng mỏng). Bên cạnh đó người ta còn dùng Al 2O3, hạt polyme, hạt chất trao đổi
-

ion.
Detector: giám sát pha động đi ra từ cột phân tích, phiên dịch nồng độ trong dung
dịch rữa giải thành tín hiệu điện. Detector dùng trong PHLC gồm phổ hấp thụ UV-

-

VIS, huỳnh quang, chỉ số khúc xạ, điện hóa và một số dạng khác.
Hệ thống ghi, xữ lý số liệu: hiển thị và định lượng các peak trong sắc ký đồ.
1.6. Tổng quan về các nghiêu cứu chiết tách lycopen trong và ngoài nước
1.6.1. Các nghiên cứu ngoài nước
Con người đã quan tâm đến lycopen từ khá sớm và được các nhà nghiên cứu
quan tâm rất nhiều.

-

Năm 1873, Hartsen lần đầu tiên chiết xuất được Lycopene từ dâu tây nhưng độ tinh

-

khiết rất thấp và có màu đỏ đậm (Hartsen; Chem. Centr.,1873; 204) [26].
Năm 1875, Millardet đã thu được Lycopene dạng thô từ chiết xuất cà chua, nhưng
không thể phân biệt rõ với carotene (Millardet; Bull. Soc. Sci. Nancy, 1875; 2: 21)

-

[26].
Tại Romania, năm 2014, Alda Liana Maria, Gogoasa I. , Alda S. , Moigradean
Diana, Bordean Despina Maria, Rada Maria , Cristea T and Gergen I đã nghiên cứu
hàm lượng của lycopen trong một số loại trái cây và rau quả (dưa hấu, ổi, cà chua,

-

đu đủ, bưởi, bắp cải đỏ, măng tây) [15]
Năm 2002 , các nhà nghiên cứu Wayne W.Fish, Penelope Perkins-Veazie, and Julie
K. Collins thuộc bộ nông nghiệp Hoa Kỳ đã tiến hành nghiên cứu phương pháp

-

khảo nghiệm nhanh lycopen trong 11 giống dưa hấu khác nhau [20].
Tại Trung Quốc, năm 2012, Xianfeng Shi, Yuan Xu, Yuhua Li, Hongxia Zeng,
Yuhong Sun đã nghiên cứu các điều kiện tối ưu để chiết tách lycopen từ dưa hấu

-

[21].
Năm 2004, tại Brazil, Itaciara L. Nunes; Adriana Z. Mercadante đã nghiên cứu sản

xuất lycopen tinh từ cà chua phế thải sử dụng dung môi etyl axetat [30].

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

18

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

Đó là những công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới về
lycopen và chiết tách lycopen từ các nguồn nguyên liệu khác nhau trong đó dưa hấu
được nghiên cứu khá chiều.
1.6.2. Các nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam các quá trình sản xuất lycopen chưa được khai thác nhiều. Đặc
biệt là với nguyên liệu từ dưa hấu để chiết lycopen thì chưa có đề tài nào. Các
nghiên cứu về carotenoid và lycopen ở Việt Nam chủ yếu trên đối tượng là cà chua
và một số cây cỏ khác.
Năm 2011, Trần Thị Huyền Nga (trường Đại học Quốc gia Hà Nội) thực
hiện đề tài “Nghiên cứu chiết xuất, tinh chế và xác định hoạt tính sinh học của một
vài carotenoid từ cây cỏ Việt Nam dùng để sản xuất thực phẩm chức năng” đã tiến
hành trên 128 mẫu thực vật nhằm tìm kiếm nguồn carotennoid (β-caroten, lycopen
và lutein). Với nguồn lycopen được chiết từ cà chua [5].
Năm 2012, Nguyễn Thị Hông Minh (Đại học Bách khoa Hà Nội) với đề tài “
nghiên cứu sản xuất sản phẩm giàu lycopen từ cà chua và đánh giá hiệu quả chống
rối loạn lipid máu của sản phẩm” đã tiến hành khảo sát hàm lượng lycopen từ các
giống cà chua khác nhau ở Việt Nam và nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất bột

cà chua giàu lycopen [31].
Kết luận: việc nghiên cứu chiết tách lycopen từ dưa hấu đã được một số nhà
nghiên cứu ơ nước ngoài tiến hành và công bố. tuy nhiên ở Việt Nam, sự quan tâm
của các nhà khoa học đối với hợp chất này chủ yếu trên nguồn nguyên liệu cà chua.
Qua đó cho thấy tiềm năng nghiên cứu chiết lycopen từ dưa hấu vẫn chưa được
nghiên cứu và khai thác. Hiện chưa có đề tài nào nghiên cứu về sử dụng dưa hấu
làm nguồn chiết tách lycopen. Từ thực tiển nghiên cứu trong và ngoài nước cũng
như nhu cầu xã hội về sử dụng lycopen hiện nay, tôi tiến hành “Nghiên cứu quy
trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm” với
nội dung như sau:
-

Khảo sát một số thành phần hóa học có trong dưa hấu.
Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết lycopen từ dưa hấu.
Đề xuất quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu ở điều kiện phòng thí nghiệm.
SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

-

19

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

Ứng dụng bổ sung vào thực phẩm

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

20

4
5

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

Chương 2.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊU CỨU

2.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu sử dụng cho nghiên cứu là giống dưa hấu Hắc Mỹ Nhân được
trồng tại Quảng Ngãi. Đặc điểm giống dưa Hắc Mỹ Nhân: Quả thuôn dài, màu xanh
sọc đậm, thịt chắc, thịt màu đỏ thẩm, ít hạt, ngọt.
Quá trình thu nhận xử lý mẫu.
Dưa hấu được cắt theo chiều dọc được thực hiện trong ánh sáng dịu ở nhiệt
độ phòng. Mô thịt quả được sử dụng, loại bỏ vỏ và hạt. Mô thịt được cắt thành từng
khối chừng 3 cm3 hoặc nhỏ hơn sau đó được xay nhuyễn bằng máy xay để được hệ
huyền phù đồng nhất. Mẫu được chia nhỏ vào các túi nhựa bảo quản ở ngăn đông tủ
lạnh ở nhiệt độ -4÷00C. Khi tiến hành nghiên cứu thì lấy mẫu và tiến hành rã đông
nhanh bằng nước.
2.2. Dụng cụ và thiết bị.

-

Tủ sấy
Máy lắc có điều chỉnh nhiệt độ, số vòng lắc
Máy lọc chân không.
Máy cô quay chân không.
Máy đo quang
Cân điện tử.
Dụng cụ dùng trong thí nghiệm.

2.3. Phương pháp nghiên cứu.
2.3.1. Phương pháp vật lý, hóa lý.
2.3.1.1. Xác định độ ẩm:
Nguyên tắc [8]:
Dùng nhiệt để làm bay hơi nước có trong mẫu. Từ chênh lệch khối lượng
mẫu trước và sau khi sấy, tính được độ ẩm của mẫu. Sấy mẫu ở 100 – 105 0C đến
khối lượng không đổi, khi đó lượng nước tự do có trong mẫu sẽ bốc hơi hết.
2.3.1.2. Xác định độ tro:
Nguyên tắc [7]:

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

21

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

Dùng sức nóng (5500C- 6000C) nung cháy hoàn toàn hữu cơ, phần vô cơ còn
lại đem đi cân và tính ra % lượng tro có trong nguyên liệu.
2.3.2. Phương pháp hóa học:
2.3.2.1. Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Micro-Kjeldahl.
Định lượng nito trong thực phẩm tham khảo theo tiêu chuẩn NMKL số 6 2003.
Nguyên tắc:
Mẫu được vô cơ hóa bằng axit sunfuric đậm đặc với xúc tác kali sunfat
(K2SO4) và đồng (II) sunfat (CuSO 4). K2SO4 làm tăng nhiệt độ sôi còn CuSO 4 là
chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng. Hỗn hợp phản ứng được kiềm hóa bởi
NaOH và lượng NH3 giải phóng ra sẽ được chưng cất và thu hồi trong dung dịch
axit boric. Hàm lượng nitơ của mẫu được xác định bằng cách chuẩn độ axit boric
với axit clohydric. Hàm lượng Protein thô được tính bằng cách nhân hàm lượng nitơ
với 6,25; đối với các sản phẩm từ sữa là 6,38
Hợp chất hữu cơ :

C,H,N → CO2 + H2O + NH4+
OH- + NH4+ → NH3 (g) + H2O
NH3 (g) + H3BO3 → NH4+ + H2BO3H+ + H2BO3- → H3BO3

2.3.2.2. Xác định hàm lượng xơ thô
Xác định hàm lượng xơ thô theo TCVN 5103-1990
Định nghĩa: Hàm lượng xơ thô về quy ước là tất cả các chất không bị hòa tan
và bị đốt cháy tính theo phần trăm khối lượng sản phẩm.
Nguyên tắc:
Sau khi nghiền và khử chất béo (nếu có chất béo), đun sôi mẫu trong dung
dịch axit sunfuric ở nồng độ chuẩn, tiến hành tách và rửa cặn không hòa tan.
Đun sôi tiếp cặn còn lại với dung dịch Natri hydroxit (hoặc Kali hydroxit) ở nồng
độ chuẩn. sau đó tiến hành tách, rửa, làm khô và cân cặn không tan còn lại, tiến
hành xác định phần hao hụt khối lượng mất khi đốt phần cặn có trong lò nung.

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

22

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

2.3.2.3. Xác định hàm lương lipid bằng phương pháp chiết bằng dung môi hữu
cơ
Định lượng chất béo tổng số trong thực phẩm tham khảo theo tiêu chuẩn
NMKL số 131 - 1989.
Nguyên tắc:
Mẫu được xử lý với axit clohydric 8M và sau đó thêm vào etanol 95%, chất
béo giải phóng được trích ly bởi hỗn hợp dietyl ete và ete dầu hỏa. Dung môi được
làm bay hơi và lượng chất béo còn lại được xác định bằng cách cân.
2.3.2.4. Xác định hàm lượng đường tổng bằng phương pháp Bertrand
Hàm lượng đường tổng được xác định theo TCVN 4594:1988
Nguyên tắc:
Chiết đường tổng số từ mẫu bằng nước nóng, dùng axit clohydric thủy phân
thành đường glucoza, lượng glucoza được xác định qua các phản ứng với dung dịch
pheling, sắt (III) sunfat và kali pemanganat.
Phương pháp này dựa trên cơ sở trong môi trường kiềm (glucose, fructose,
maltose) có thể dễ dàng khử đồng (II) oxit thành đồng (I) oxit theo phản ứng
fehling. Kết tủa đồng (I) oxit có màu đỏ gạch, có khả năng khử với muối Fe 3+ thành
muối Fe2+ trong môi trường axit:
Cu2O + Fe(SO4)3 + H2SO4 = 2CuSO4 + 2FeSO4 + H2O

Fe2+ sinh ra có tính khử lại tác dụng với KMnO4 là chất oxy hóa nên dùng để chuẩn
độ Fe2+ trong môi trường axit
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8 H2SO4 = K2SO4 +5Fe2(SO4)3 + 8H2O
Dựa vào lượng KMnO4 sử dụng ta có thể tính được lượng Cu 2O và từ đó tính được
lượng đường khử bằng cách tra bảng tỷ lệ giữa dung dịch KMnO 4 và đường khử
của Bertrand.
2.3.3. Đinh lượng lycopene trong nguyên liệu
Hàm lượng lycopene trong nguyên liệu được xác định bằng phương pháp
được báo cáo bởi Wayne W.Fish và cộng sự [20]. Mẫu được sử dụng với khối lượng
0,4 - 0,6g. cân mẫu cho vào lọ có chứa 5ml BHT 0,05% trong aceton, 5ml methanol
SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

23

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

95%, 10ml hexan. Sau đó đặt mẫu trên máy lắc với tốc độ 180 vòng/phút sau 15
phút cho vào mẫu 3ml nước cất và lắc tiếp trong 5 phút. Mẫu sau đó được để ở nhiệt
độ phòng trong 5 phút cho việc tách pha xảy ra. Độ hấp thụ của lớp hexan (lớp
trên) được đo ở 1 cm chiều dài của cuvet thạch anh tại bước sóng 503 nm với mẫu
trắng là dung môi hexan. Hàm lượng lycopen trong dưa hấu được tính dựa trên cơ
sở khối lượng mẫu bằng cách sử dụng độ hấp thụ ở bước sóng 503nm.

A503
536.9 g 1L 10 3 mg Vhexan ml

lycopen (mg / kg ) =
.
.
.
.
17.2 × 10 4 / M × cm mol 10 3 ml 1g kgmau
A × 0.0312 × Vhexan ml A503 × 3.12 × Vhexan ml
= 503
=
kgmau
gmau
Trong đó 17,2×104/M×cm là hệ số dập tắt mol phân tử của lycopene trong
hexan tại bước sóng 503nm[20][18].
2.3.4. Phương pháp chiết lycopen từ dưa hấu
2.3.4.1. Lựa chọn phương pháp chiết
Theo nghiên cứu của Xianfeng Shi và cộng sự, họ tiến hành chiết lycopen
bằng dung môi hexan, với tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu là 3/1 , sử dụng phương pháp
ngâm lắc với vận tốc 180 vòng/ phút sau đó đo độ hấp thụ quang của lớp dịch chiết
ở trên [21].
Theo nghiên cứu của Trần Thị Tuyết Nga đã tiến hành chiết carotenoid từ các
loại nguyên liệu khô bằng cách ngâm nguyên liệu khô trong dung môi hữu cơ (ete
dầu hỏa) qua đêm (24-48h). Dung dịch ngâm được lọc qua phiễu có giấy lọc để thu
dịch, đem cô bằng hệ thống cô quay chân không thu hồi dung môi để thu cao
chiết[5].
Đối với mẫu nguyên liệu dưa hấu với thành phần chủ yếu là nước. Lycopen
lại không hòa tan trong nước vì thế dung môi sử dụng phải không phân cực. Để tăng
sự tiếp xúc và khuếch tán lycopene vào nguyên liệu tôi chọn phương pháp ngâm
chiết có kết hợp lắc điều nhiệt để tăng tối đa lượng lycopene trích ly vào dung môi.
Dựa trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết cùng việc tham khảo tài liệu. Tôi dự kiến quy
trình chiết và quy trình thu nhận cao chiết như sau:

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

24

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

Khảo sát chọn dung môi
Mẫu ruột dưa hấu nhuyễn
Chiết bằng phương pháp ngâm lắc
(180 vòng/ phút)
Để lắng trong nhiệt độ phòng
Gạn phần dịch trong dung môi đo độ hấp thụ quang xác định hiệu suất chiết lycopen
Khảo sát các điều kiện
-Nhiệt độ:
-Thời gian:
-Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu:

Cô quay chân không
Sấy (600C)
Cao chiết chứa lycopene
Khảo sát chọn dung môi
Mẫu ruột dưa hấu nhuyễn
Chiết bằng phương pháp ngâm lắc
(180 vòng/ phút)
Lọc chân không

SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm


Đồ án tốt nghiệp

25

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

Chiết lấy lớp trên
Khảo sát các điều kiện
-Nhiệt độ:
-Thời gian:
-Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu:
Để lắng trong nhiệt độ phòng

Hình 2. Quy trình dự kiến chiết lycopen từ dưa hấu

Hình 2. Quy trình dự kiến thu cao chiết lycopen từ dưa hấu
-

Tiến hành:
Mẫu được cân vào bình tam giác có nút. Thêm lượng dung môi vào với tỷ lệ

thích hợp. Ta tiến hành lắc ở 180 vòng/ phút ở nhiệt độ và thời gian thích hợp. để
lắng ở nhiệt độ phòng, gạn lấy phần dịch chiết trong ở trên đo độ hấp thụ quang.
Để thu cao chiết tiến hành chiết như trên sao đó đem hỗn hợp lọc chân không

loại cặn và thu hỗn hợp dịch lỏng. Hỗn hợp này gồm hai pha phân phân cực và
SVTH: Hồ Thị Minh Châu
Đề tài: Nghiên cứu quy trình chiết tách lycopen từ dưa hấu và ứng dụng trong
công nghệ thực phẩm