Báo Cáo Khóa Luận Tốt Nghiệp: Chiết Xuất Đường Steviol Glycoside Từ Cây Cỏ Ngọt

• Tác giả: Cao Thị Hiệp
• Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Minh Hoàng
• Trường học: Trường Đại Học Mở Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học
• Đề tài: Chiết Xuất Đường Steviol Glycoside Từ Cây Cỏ Ngọt
• Loại tài liệu: Khóa Luận Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Chất ngọt thay thế đường – Lịch sử nghiên cứu và phát triển
• 1.2. Chất ngọt nhân tạo
• 1.3. Chất ngọt tự nhiên
• 1.4. Giới thiệu về cỏ ngọt
• 1.5. Đặc điểm thực vật học
• 1.6. Các steviol glycoside trong cỏ ngọt
• 1.7. Ứng dụng cây cỏ ngọt
• 1.8. Những nghiên cứu trước đây
• 2. PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.3. Đối tượng nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
• 2.6. Nội dung khảo sát
• 2.7. Kiểm tra độ tinh khiết bằng sắc ký bản mỏng
• 2.8. Phân tích định lượng mẫu thu được bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
• 3. PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả bước trích ly
• 3.2. Kết quả khảo sát khối lượng steviol glycoside thô theo loại dung môi
• 3.3. Kết quả khảo sát khối lượng steviol glycoside thô theo thời gian chiết
• 3.4. Kết quả bước thu hồi dung môi và loại tạp chất
• 3.5. Kết quả khảo sát tác dụng của Ca(OH)2 đến quá trình lọc
• 3.6. Kết quả cô lập stevioside thô
• 3.7. Kết quả chiết lỏng - lỏng dịch A với petroleum ether (1:1) hai lần
• 3.8. Kết quả chiết lỏng - lỏng dịch B với chloroform (1:1) ba lần
• 3.9. Kết quả chiết lỏng - lỏng dịch C với ethyl acetate (1:2) hai lần
• 3.10. Kết quả chiết lỏng - lỏng dịch D với n-butanol (1:1) một lần
• 3.11. Kết quả khảo sát hệ dung môi chạy sắc ký
• 3.12. Kết quả kiểm tra mẫu steviol glycoside kết tinh thu được
• 3.13. Kết quả định lượng stevioside bằng kĩ thuật HPLC
• 4. PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về chiết xuất đường Steviol Glycoside từ cây cỏ ngọt

Chiết xuất đường Steviol Glycoside từ cây cỏ ngọt (Stevia rebaudiana Bertoni) đang trở thành một xu hướng quan trọng trong ngành thực phẩm và dược phẩm. Cỏ ngọt được biết đến với khả năng tạo ra các chất ngọt tự nhiên mà không chứa calo, giúp đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng đang tìm kiếm các lựa chọn thay thế đường an toàn và hiệu quả. Nghiên cứu về chiết xuất tự nhiên này không chỉ mang lại lợi ích sức khỏe mà còn mở ra cơ hội kinh tế cho nông dân và doanh nghiệp trong lĩnh vực nông nghiệp.

1.1. Cây cỏ ngọt và đặc điểm của Steviol Glycoside

Cây cỏ ngọt, hay còn gọi là Stevia, có nguồn gốc từ Paraguay và được sử dụng từ hàng thế kỷ trước. Steviol glycoside là các hợp chất có trong lá cỏ ngọt, có độ ngọt gấp 150-300 lần so với đường mía. Các thành phần chính bao gồm stevioside và rebaudioside A, được biết đến với tác dụng làm ngọt mà không tạo ra calo.

1.2. Lịch sử nghiên cứu và phát triển Steviol Glycoside

Nghiên cứu về Steviol glycoside bắt đầu từ những năm 1930, khi các nhà khoa học phát hiện ra khả năng làm ngọt của cây cỏ ngọt. Từ đó, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tối ưu hóa quy trình chiết xuất và tinh chế các hợp chất này, nhằm phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng ngày càng tăng.

II. Vấn đề và thách thức trong chiết xuất Steviol Glycoside

Mặc dù chiết xuất tự nhiên từ cây cỏ ngọt mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong quy trình sản xuất. Các vấn đề như chi phí sản xuất cao, quy trình chiết xuất phức tạp và sự hiện diện của tạp chất trong sản phẩm cuối cùng cần được giải quyết để đảm bảo chất lượng và hiệu quả kinh tế.

2.1. Chi phí sản xuất và quy trình chiết xuất

Chi phí sản xuất Steviol glycoside hiện tại vẫn còn cao do quy trình chiết xuất phức tạp và yêu cầu công nghệ cao. Việc tìm kiếm các phương pháp chiết xuất hiệu quả hơn có thể giúp giảm chi phí và tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường.

2.2. Tạp chất và độ tinh khiết của sản phẩm

Một trong những thách thức lớn nhất trong chiết xuất Steviol glycoside là loại bỏ tạp chất. Các tạp chất này không chỉ ảnh hưởng đến độ tinh khiết của sản phẩm mà còn có thể gây ra các phản ứng không mong muốn trong thực phẩm và đồ uống.

III. Phương pháp chiết xuất Steviol Glycoside hiệu quả

Để tối ưu hóa quy trình chiết xuất Steviol glycoside, nhiều phương pháp đã được nghiên cứu và áp dụng. Các phương pháp này bao gồm chiết xuất bằng nước, methanol, và các phương pháp hiện đại như chiết xuất siêu âm và vi sóng. Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến hiệu suất và độ tinh khiết của sản phẩm.

3.1. Chiết xuất bằng nước và methanol

Chiết xuất bằng nước là phương pháp truyền thống, dễ thực hiện và an toàn. Tuy nhiên, hiệu suất chiết xuất có thể không cao bằng phương pháp sử dụng methanol, cho phép thu hồi nhiều Steviol glycoside hơn trong thời gian ngắn.

3.2. Chiết xuất siêu âm và vi sóng

Các phương pháp chiết xuất hiện đại như siêu âm và vi sóng đã cho thấy hiệu quả cao trong việc chiết xuất Steviol glycoside. Những phương pháp này giúp tăng tốc độ chiết xuất và cải thiện độ tinh khiết của sản phẩm, đồng thời giảm thiểu thời gian và năng lượng tiêu thụ.

IV. Ứng dụng thực tiễn của Steviol Glycoside trong thực phẩm

Steviol glycoside đã được ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm và đồ uống như một chất tạo ngọt tự nhiên. Sản phẩm từ cỏ ngọt không chỉ giúp giảm lượng calo trong chế độ ăn uống mà còn mang lại hương vị ngọt ngào mà không gây hại cho sức khỏe. Nhiều sản phẩm như nước giải khát, bánh kẹo và thực phẩm chức năng đã sử dụng Steviol glycoside như một thành phần chính.

4.1. Sử dụng trong nước giải khát và thực phẩm

Nhiều công ty thực phẩm đã bắt đầu sử dụng Steviol glycoside trong sản phẩm của họ để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng về các sản phẩm không chứa calo. Điều này không chỉ giúp cải thiện sức khỏe cộng đồng mà còn tạo ra cơ hội kinh doanh mới cho các nhà sản xuất.

4.2. Lợi ích sức khỏe của Steviol Glycoside

Nghiên cứu cho thấy Steviol glycoside có thể giúp kiểm soát lượng đường trong máu và hỗ trợ trong việc giảm cân. Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng cho những người mắc bệnh tiểu đường và những người muốn duy trì một chế độ ăn uống lành mạnh.

V. Kết luận và tương lai của chiết xuất Steviol Glycoside

Chiết xuất Steviol glycoside từ cây cỏ ngọt không chỉ mang lại giá trị kinh tế mà còn có tiềm năng lớn trong việc cải thiện sức khỏe cộng đồng. Với sự phát triển của công nghệ chiết xuất và nhu cầu ngày càng tăng về sản phẩm tự nhiên, tương lai của Steviol glycoside hứa hẹn sẽ rất tươi sáng. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và mở rộng ứng dụng của nó trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

5.1. Xu hướng nghiên cứu và phát triển

Nghiên cứu về Steviol glycoside sẽ tiếp tục phát triển, với mục tiêu cải thiện quy trình chiết xuất và tăng cường độ tinh khiết của sản phẩm. Các nhà khoa học đang tìm kiếm các phương pháp mới để tối ưu hóa chi phí và hiệu suất sản xuất.

5.2. Tương lai của sản phẩm từ cỏ ngọt

Với sự gia tăng nhận thức về sức khỏe và nhu cầu về sản phẩm tự nhiên, Steviol glycoside sẽ tiếp tục được ưa chuộng. Các doanh nghiệp cần nắm bắt xu hướng này để phát triển các sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu của thị trường.