I. Giới thiệu về trích ly CO2 siêu tới hạn và ứng dụng trong bảo quản hạt bắp
Luận văn tập trung vào việc trích ly CO2 siêu tới hạn dầu từ hạt Neem để ứng dụng trong bảo quản hạt bắp. Phương pháp này được đánh giá cao nhờ tính thân thiện với môi trường, không độc hại và khả năng thu hồi dung môi sau quá trình trích ly. Dầu hạt Neem chứa các hợp chất sinh học như azadirachtin, salanin và nimbin, có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm hiệu quả. Nghiên cứu này nhằm tối ưu hóa quy trình trích ly và đánh giá hiệu quả của dầu Neem trong việc ức chế nấm mốc Aspergillus flavus trên hạt bắp.
1.1. Công nghệ siêu tới hạn và ưu điểm
Công nghệ siêu tới hạn sử dụng CO2 ở trạng thái siêu tới hạn, kết hợp nhiệt độ và áp suất cao, giúp trích ly các hợp chất từ nguyên liệu một cách hiệu quả. Ưu điểm của phương pháp này bao gồm: không sử dụng dung môi độc hại, sản phẩm có độ tinh khiết cao và quy trình thân thiện với môi trường. So với các phương pháp truyền thống như Soxhlet, trích ly CO2 siêu tới hạn cho chất lượng dầu tốt hơn dù tỷ lệ thu hồi thấp hơn.
1.2. Ứng dụng CO2 trong trích ly dầu Neem
Ứng dụng CO2 trong trích ly dầu Neem đã được nghiên cứu rộng rãi nhờ khả năng bảo toàn các hợp chất sinh học có giá trị. Dầu Neem trích ly bằng CO2 siêu tới hạn có hàm lượng azadirachtin cao, đóng vai trò quan trọng trong việc kháng khuẩn và kháng nấm. Nghiên cứu này cũng so sánh hiệu quả của phương pháp này với các phương pháp khác như Soxhlet sử dụng etanol và hexan.
II. Phương pháp nghiên cứu và kết quả
Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Hóa học và Dầu khí, Đại học Bách Khoa TP. HCM. Các phương pháp trích ly bao gồm Soxhlet sử dụng etanol, hỗn hợp hexan-etanol và trích ly CO2 siêu tới hạn có và không sử dụng đồng dung môi etanol. Kết quả cho thấy, tỷ lệ thu hồi dầu từ phương pháp Soxhlet cao nhất (48,06%), trong khi trích ly CO2 siêu tới hạn có tỷ lệ thấp hơn (43,38%) nhưng chất lượng dầu tốt hơn.
2.1. Chiết xuất dầu hạt Neem và phân tích chỉ số hóa lý
Chiết xuất dầu hạt Neem được phân tích các chỉ số hóa lý như chỉ số axit, peroxit, iot và xà phòng. Kết quả cho thấy dầu trích ly bằng CO2 siêu tới hạn có chỉ số axit thấp hơn, chứng tỏ chất lượng dầu tốt hơn. Phân tích thành phần axit béo cũng cho thấy sự khác biệt giữa các phương pháp trích ly, với dầu CO2 siêu tới hạn chứa nhiều axit béo không bão hòa hơn.
2.2. Khả năng kháng vi sinh vật của dầu Neem
Khả năng kháng vi sinh vật của dầu Neem được đánh giá thông qua phương pháp khuếch tán trên đĩa giấy và xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC). Kết quả cho thấy dầu Neem có khả năng ức chế vi khuẩn Gram (+), nấm men và nấm mốc với MIC từ 200 đến 1600 ppm. Đặc biệt, ở nồng độ 600 ppm, dầu Neem ức chế hiệu quả sự phát triển của Aspergillus flavus trên hạt bắp trong 10 tuần.
III. Kết luận và ứng dụng thực tiễn
Nghiên cứu khẳng định hiệu quả của trích ly CO2 siêu tới hạn trong việc thu hồi dầu Neem chất lượng cao. Dầu Neem có tiềm năng lớn trong bảo quản thực phẩm, đặc biệt là hạt bắp, nhờ khả năng kháng khuẩn và kháng nấm mạnh. Phương pháp này cũng góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường so với các phương pháp truyền thống.
3.1. Tối ưu hóa chiết xuất và hướng phát triển
Tối ưu hóa chiết xuất dầu Neem bằng CO2 siêu tới hạn cần được nghiên cứu sâu hơn để cải thiện tỷ lệ thu hồi. Ngoài ra, việc ứng dụng dầu Neem trong các lĩnh vực khác như mỹ phẩm, dược phẩm cũng là hướng phát triển tiềm năng.
3.2. Giá trị thực tiễn của nghiên cứu
Giá trị thực tiễn của nghiên cứu nằm ở việc cung cấp một giải pháp bảo quản nông sản an toàn và hiệu quả, thay thế các hóa chất độc hại. Dầu Neem không chỉ bảo vệ hạt bắp khỏi nấm mốc mà còn đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng và môi trường.
