So Sánh Công Nghệ Trích Béo Soxhlet và Randall

Thiết bị trích béo là một trong những thiết được dùng để phân tích chất béo có trong thực phẩm bằng cách thủy phân axit hoặc chiết xuất bằng dung môi. Trích béo thường được ứng dụng trong các lĩnh vực: Môi trường, thực phẩm, nông nghiệp, phân bón, thức ăn chăn nuôi, công nghiệp nặng… Hiện nay trên thị trường có hai phương pháp trích béo phổ biến nhất là: Công nghệ trích béo Soxhlet và Công nghệ trích béo Randall.

Công nghệ trích béo Soxhlet là gì?

Phương pháp chiết Soxhlet là một kỹ thuật trích béo truyền thống dùng để chiết chất béo trong thực phẩm được Franz von Soxhlet phát minh vào năm 1879. Đây được xem là tiêu chuẩn vàng (gold standard) trong kỹ thuật chiết lỏng – rắn, phương pháp này vẫn được ưa chuộng sử dụng vì phương pháp đơn giản, chi phí đầu tư thấp, hiệu quả cao và dễ sử dụng.

Quy trình trích béo Soxhlet

Quá trình trích béo Soxhlet được diễn ra bên trong một bộ chiết (bộ chiết Soxhlet), thiết bị gồm 3 bộ phận chính: bình chứa dung môi (solvent flask), ống chiết (extraction chamber) và ống sinh hàn (condenser). Trước tiên là giai đoạn tiền xử lý, mẫu sẽ được đặt vào trong một đầu lọc (thimble), đầu lọc này sẽ được đặt vào trong ống chiết. Sau đó bình chứa sẽ được đun nóng, dung môi sẽ bay hơi lên trên về phía ống sinh hàn, tại đây dung môi sẽ chuyển sang trạng thái lỏng chuyển xuống đầu lọc. Ống chiết chứa mẫu sẽ được làm đầy bằng dung môi còn ấm, đến lúc đầy thì toàn bộ dung môi chứa chất béo sẽ được chuyển về lại bình chứa thông qua ống siphon.

Các chất béo nằm ở bình chứa sẽ ở đó và không tham gia vào các chu kỳ phía sau. Chỉ còn dung môi sạch sẽ tiếp tục vào chu trình bay hơi và tham gia vào chu kỳ tiếp theo, Đây chính là lợi thế của phương pháp này.  Sau tất cả các chu trình từ (6 ~ 24 giờ), thiết bị trích béo sẽ được tháo ra và phần dung môi chứa chất chiết (chất béo) sẽ được cô cạn, giữ lại phần chất chiết để phân tích.

Một số lưu ý của dung môi chiết

• Hệ sốphân bổ: Đây là tỷ lệ (ở trạng thái cân bằng) của nồng độ chất tan trong dịch chiết và pha raffinate.
• Tính chọn lọc (Hệ số phân tách): Với trường hơp có nhiều chất tan, thì chúng ta phải chọn dung môi thích hợp do khả năng trộn lẫn.
• Tính không hòa tan của dung môi: Dung môi phải có độ hòa tan thấp trong dung dịch thức ăn chăn nuôi.
• Khả năng thu hồi: Dung môi phải ổn định nhiệt ở nhiệt độ chưng cất do tính dễ bay hơi của nó.
• Mật độ: Mật độ nên thấp hơn nước.
• Lực căng giữa các bề mặt: Sức căng bề mặt càng lớn thì sự phân tán giữa các chất lỏng sẽ càng trở nên khó khăn hơn.
• Khả năng phản ứng hóa học: Dung môi phải ổn định về mặt hóa học
• Dung môi phải có tính không độc hại

Quy trình thực hiện trích béo bằng phương pháp Soxhlet

Chuẩn bị mẫu

Công đoạn đầu tiên làm khô mẫu và loại bỏ độ ẩm để dung môi hữu cơ xâm nhập dễ dàng, Sau đó, tiến hành giảm kích thước để tăng diện tích bề mặt để có bề mặt tiếp xúc lớn hơn. Bước tiếp theo sẽ tiến hành thủy phân bằng axit giúp phá vỡ nhũ tương chất béo protein và tăng khả năng cung cấp chất béo cho dung môi.

Thiết bị và hóa chất

• Cân phân tích
• Hệ Soxhlet
• Lò sấy
• Bình hút ẩm với silica gel
• Ete dầu mỏ (Nhiệt độ sôi 60 – 80 °C)

Quy trình thực hiện

• Bước 1: Tráng tất cả các thiết bị thủy tinh sử dụng bằng ete dầu hỏa và sấy khô trong tủ sấy ở 102 ° c và sau khi lấy ra được giữ trong bình hút ẩm.
• Bước 2: Đo lường khoảng 5 gam mẫu đã nghiền và khô rồi cho vào ống chiết.
• Bước 3: Đặt ống chiết vào bộ chiết soxhlet.
• Bước 4: Đổ ete dầu hỏa vào khoảng 2/3 bình cầu hoặc hai lần dung tích ống chiết.
• Bước 5: Đặt toàn bộ cài đặt trên một lớp phủ gia nhiệt và để ete dầu mỏ sôi.
• Bước 6: Tiếp tục quá trình chiết xuất trong vài giờ, gần 6 giờ. Để tránh tổn thất dung môi, dung môi trong bình cầu không được sôi mạnh, đảm bảo khoảng 5 – 6 chu trình trong 1 giờ.

Trong quá trình chiết cần chú ý

• Kiểm tra nước làm lạnh có đang hoạt động
• Kiểm tra duy trì dung môi trách hao hụt
• Khi muốn tạm dừng máy cần giữ ống giấy ngập trong dung môi.
• Tháo bộ ngưng tụ ra khỏi bộ chiết và để mẫu nguội bớt. Cuối cùng, nó loại bỏ tất cả các lipid.
• Thu gần hết dung môi sau khi chưng cất.
• Đặt mẫu vào tủ sấy ở nhiệt độ 100-105 °C trong 1 giờ, lấy ra để nguội ở bình hút ẩm và cân. sấy tiếp trong 30 phút, sấy đến trọng lượng sai lệch nhau không quá 0,002 gam là được.

Công nghệ trích béo Randall là gì?

Là một công nghệ trích béo ra đời sau phương pháp soxhlet gần 100 vào năm 1974 do Edward Randall phát triển giúp rút ngắn thời gian chiết chỉ còn 30 phút.  Có 3 bước chính trong phương pháp Randall: “Đun sôi (Boiling)”, “Rửa (Rinsing)” và “Thu hồi (Recovery)”.

Quy trình thực hiện trích béo Randall

• Bước 1: Đun sôi đầu lọc (chứa mẫu đã tiền xử lý) được cho vào hoàn toàn trong dung dịch đang sôi. Đây cũng là điểm khác biệt giúp cho phương pháp Randall nhanh hơn phương pháp chiết Soxhlet truyền thống. bởi vì các chất cần phân tích sẽ tan trong dung môi nóng tốt hơn là trong dung môi lạnh hay ấm.
• Bước 2: Sau đó tiến hành rửa đầu lọc sau đun sôi và tiếp tục chu kỳ chiết Soxhlet thông thường.
• Bước 3: Thu hồi chất bằng cách đóng van quay trở lại của dung môi, đồng thời sẽ được chuyển hướng đi ra ngoài và được thu hồi để tái sử dụng hoặc bỏ đi.

Quy trình của thiết bị trích béo bằng phương pháp Randall

Quy trình tiền xử lý mẫu

• Sấy khô: là một trong những công đoạn vô cùng quan trọng giúp tối ưu việc chiết béo. Nếu không sấy khô nước có thể làm giảm hiệu quả tách chiết của dung môi, dẫn đến tình trạng thu hồi được ít chất béo. Hoặc với các mẫu rất ẩm, có thể trộn mẫu với cát để tránh tình trạng bị vón cục trong quá trình sấy khô và cải thiện dòng dung môi để tối ưu việc tách chiết.
• Thủy phân: Mẫu đã qua chế biến, nấu chín, hoặc ép thường có chất béo bị gắn kết với protein, carbohydrate, và/hoặc khoáng chất, khiến chúng mất khả năng hòa tan. Thủy phân bằng acid, trong đó mẫu được đun sôi với HCl, sẽ phá hủy những gắn kết này, giúp chất béo có thể chiết được bằng dung môi.
• Rửa bằng nước: Mẫu có chứa nhiều thành phần tan trong nước có thể sẽ có hiệu quả chiết bằng dung môi kém. Việc rửa bằng nước trước khi chiết, tiếp theo sau đó là một bước sấy khô kỹ có thể giúp cải thiện hiệu quả thu hồi do nước đã loại bỏ những thành phần tan trong nước của mẫu.

Những lưu ý về tối ưu quá trình tách chiết

• Chọn dung môi phù hợp: Hai mẫu dung môi thường được dùng là diethyl ether và ether dầu mỏ. Nhưng đặc tính tạo peroxide của diethyl ether thì không được ưu tiên tại các phòng thí nghiệm. Ether dầu mỏ hay còn được gọi là ligroin lại không phải là ether nguyên chất mà là hỗn hợp chứa hydrocarbon béo, với đa dạng công thức và điểm sôi khác nhau. Với đặc tính bay hỏi ether dầu mỏ có thể sẽ bị mất đi trong quá trình tách chiết, khiến các dung môi không được tái chếdụng. Dựa trên so sánh hiệu quả của 3 loại dung môi: ether dầu mỏ, hexanes, và pentane, với diethyl ether. Kết quả đạt được thu hồi hexanes tương đương diethyl ether với giá trị R² = 0.9925.
• Thời gian tách chiết: Hai yếu tố có thể nói là quan trọng nhất gồm thời gian bước đun sôi và bước rửa.
• Nhiệt độ tách chiết: Nên cài đặt nhiệt độ của hệ thống tách chiết theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Để đảm bảo tốc độ ngưng tụ và hồi lưu.
• Nhiệt độ ống sinh hàn: Đóng vai trò vô cùng cần thiết để thiết lập tốc độ ngưng tụ và hồi lưu của dung môi. Khi nước quá ấm, tốc độ hồi lưu sẽ chậm lại dẫn đến việc ít chất béo được thu hồi. Dẫn đến ống sinh hàn bị ấm có thể dẫn đến thất thoát dung môi trong giai đoạn đun sôi và rửa.

Thiết bị trích béo tự động SOXROC EXTRACTION tại Beta Technology

• Công nghệ phân tich hiện đại: Trích béo theo phương pháp Soxhlet kết hợp kỹ thuật Randall và Twisselmann trích ly bằng dung môi nóng
• Ứng dụng: Các lĩnh vực phân tích Môi trường, Thực phẩm, nông nghiệp, phân bón, thức ăn chăn nuôi, công nghiệp nặng…
• Nhà cung cấp: OPSIS LiquidLINE

Xem chi tiết thiết bị: Tại đây

Hy vọng với những thông tin và kiến thức trên sẽ giúp bạn đọc có được những thông tin vô cùng hữu ích về phương pháp trích béo cũng như các công nghệ trích béo hiện đại hiện nay.

Hãy liên hệ chúng tôi để được tư vấn cụ thể.   

CÔNG TY TNHH BETA TECHNOLOGY Số nhà 17, Đường số 12, Khu dân cư Cityland Park Hills, Phường 10, Quận Gò Vấp, TP Hồ Chí Minh 0286 2727 095 – 0286 2761 581 0903 042 747 – Mr. Trung sales@betatechco.com https://betatechco.com/ – https://thinghiemxangdau.vn/ – https://thietbihoanghiem.com/ Theo dõi các tin tức mới cập nhật thường xuyên của BETA tại các kênh sau: