Tóm tắt Luận văn Nghiên cứu chiết tách, phân lập phẩm màu Annatto từ hạt điều nhuộm bằng phương pháp KOH
1
Bꢀ GIÁO DꢁC VÀ ĐÀO TꢂO
ĐꢂI HꢃC ĐÀ NꢄNG
LÊ THꢅ HOA
NGHIÊN CꢆU CHIꢇT TÁCH, PHÂN LꢈP
PHꢉM MÀU ANNATTO Tꢊ HꢂT ĐIꢋU
NHUꢀM BꢌNG PHƯƠNG PHÁP KOH
Chuyên ngành: Hóa hꢍu cơ
Mã sꢎ: 60 44 27
TÓM TꢏT LUꢈN VĂN THꢂC SĨ KHOA HꢃC
Đà Nꢐng - 2012
2
Công trình ñưꢀc hoàn thành tꢁi
ĐꢂI HꢃC ĐÀ NꢄNG
Ngưꢑi hưꢒng dꢓn khoa hꢔc: GS.TS. ĐÀO HÙNG CƯꢕNG
Phꢂn biꢃn 1: PGS.TS. Lê Thꢄ Liên Thanh
Phꢂn biꢃn 2: PGS.TS. Lê Tꢅ Hꢂi
Luꢆn văn sꢇ ñưꢀc bꢂo vꢃ trưꢈc Hꢉi ñꢊng chꢋm Luꢆn văn tꢌt
nghiꢃp thꢁc sĩ khoa hꢍc hꢍp tꢁi Đꢁi hꢍc Đà Nꢎng vào ngày 30
tháng 06 năm 2012
* Có thꢀ tìm hiꢀu luꢁn văn tꢂi:
- Trung tâm Thông tin - Hꢍc liꢃu, Đꢁi hꢍc Đà Nꢎng
- Thư viꢃn trưꢏng Đꢁi hꢍc Sư phꢁm, Đꢁi hꢍc Đà Nꢎng
3
Mꢖ ĐꢗU
1. Lí do chꢔn ñꢘ tài
Viꢃc sꢐ dꢑng phꢑ gia thꢅc phꢒm trong chꢓ biꢓn và bꢂo quꢂn thꢅc
phꢒm có liên quan trꢅc tiꢓp ñꢓn vꢃ sinh an toàn thꢅc phꢒm. ꢔ nưꢈc
ta viꢃc dùng phꢑ gia thꢅc phꢒm còn tùy tiꢃn, chưa quꢂn lí chꢕt chꢇ,
nghiêm ngꢕt, không ñꢂm bꢂo vꢋn ñꢖ vꢃ sinh an toàn thꢅc phꢒm, ꢂnh
hưꢗng tꢈi sꢘc khꢙe cꢉng ñꢊng như hàn the, focmalin, các phꢒm màu
công nghiꢃp tꢚng hꢀp. Thꢋy rõ tác hꢁi cꢛa chúng, Bꢉ Y Tꢓ Viꢃt Nam
ñã chính thꢘc cꢋm dùng các phꢒm màu công nghiꢃp nguy hiꢜm.
Viꢃc thay thꢓ các phꢒm màu công nghiꢃp tꢚng hꢀp bꢝng
nhꢞng phꢒm màu có sꢎn tꢟ thꢅc phꢒm tꢅ nhiên không nhꢞng giúp
chúng ta có màu sꢠc hꢋp dꢡn cho thꢅc phꢒm mà còn làm tăng giá
trꢄ dinh dưꢢng cꢛa thꢅc phꢒm. Trong các phꢒm màu thꢅc phꢒm tꢅ
nhiên, ngoài các thành phꢣn màu riêng biꢃt còn chꢘa các thành
phꢣn có hoꢁt tính sinh hꢍc khác nhau như vitamin, axit hꢞu cơ,
glycozit, protein… Các phꢒm màu tꢅ nhiên thưꢏng gꢕp như màu
vàng cꢛa nghꢃ, màu xanh cꢛa lá dꢘa, màu tím cꢛa lá cꢒm… Và
ñꢕc biꢃt là màu ñꢙ vàng cꢛa ñiꢖu nhuꢉm. Màu ñꢙ vàng này là
phꢒm màu annatto. Màu ñꢙ cꢛa bixin và màu vàng cꢛa norbixin,
là hai thành phꢣn chính cꢛa phꢒm màu.
Cây ñiꢖu nhuꢉm (Bixa Orellana L) thuꢉc hꢍ Điꢖu nhuꢉm
Bixaccac, có nhiꢖu ꢗ các nưꢈc ꢤn Đꢉ, Brazin, Peru, Jamaica,
Mehico và Châu Âu. Ngưꢏi ta ñã tách tꢟ hꢁt ñiꢖu nhuꢉm chꢋt màu
vàng cam dùng cho thꢅc phꢒm. Đꢓn nay ñã có rꢋt nhiꢖu các công
trình nghiên cꢘu vꢖ thành phꢣn hóa hꢍc, cꢋu trúc và các phương pháp
chiꢓt tách chꢋt màu tꢟ hꢁt ñiꢖu nhuꢉm.
ꢔ Viꢃt Nam, cây ñiꢖu nhuꢉm ñưꢀc trꢊng chꢛ yꢓu ꢗ Nam bꢉ và
Tây Nguyên. Viꢃn Hóa hꢍc ñã và ñang xây dꢅng mô hình cꢉng ñꢊng
4
nhꢝm góp phꢣn bꢂo tꢊn và phát triꢜn nguꢊn gene cây nhuꢉm màu
thꢅc phꢒm trong ñó có cây ñiꢖu nhuꢉm. Viꢃc nghiên cꢘu các quy
trình tách chiꢓt chꢋt màu annatto và lꢅa chꢍn ñưꢀc quy trình ꢚn ñꢄnh,
ñơn giꢂn, có hiꢃu suꢋt cao sꢇ có ý nghĩa lꢈn nhꢝm ñưa chꢋt màu tꢅ
nhiên annatto vào ꢘng dꢑng rꢉng rãi ꢗ quy mô công nghiꢃp, góp
phꢣn tích cꢅc vào công cuꢉc phát triꢜn cây công nghiꢃp nưꢈc ta.
Chính vì vꢆy, viꢃc nghiên cꢘu các quy trình tách chiꢓt phꢒm màu
annatto và lꢅa chꢍn ñưꢀc quy trình ꢚn ñꢄnh, ñơn giꢂn, có hiꢃu suꢋt
cao sꢇ có ý nghĩa lꢈn nhꢝm ñưa phꢒm màu tꢅ nhiên annatto vào ꢘng
dꢑng rꢉng rãi ꢗ quy mô công nghiꢃp. Do ñó chúng tôi tiꢓn hành thꢅc
hiꢃn ñꢖ tài “Nghiên cꢀu chiꢁt tách, phân lꢂp phꢃm màu annatto tꢄ
hꢅt ñiꢆu nhuꢇm bꢈng phương pháp KOH”.
2. Mꢙc ñích nghiên cꢚu
- Nghiên cꢘu khꢂo sát ñiꢖu kiꢃn chiꢓt tách, phân lꢆp phꢒm màu tꢅ
nhiên annatto tꢟ hꢁt ñiꢖu nhuꢉm bꢝng phương pháp KOH.
- Xây dꢅng quy trình chiꢓt tách phꢒm màu annatto tꢟ hꢁt ñiꢖu
nhuꢉm bꢝng dung môi KOH.
- Phân lꢆp, xác ñꢄnh cꢋu trúc chꢋt màu tách ra tꢟ phꢒm màu
annatto.
3. Đꢎi tưꢛng và phꢜm vi nghiên cꢚu
- Đꢌi tưꢀng: Hꢁt ñiꢖu nhuꢉm
- Phꢁm vi nghiên cꢘu: Quá trình chiꢓt tách, các yꢓu tꢌ ꢂnh hưꢗng,
xác ñꢄnh thành phꢣn, hàm lưꢀng chꢋt tꢁo màu trong chꢋt màu annatto
cꢛa hꢁt ñiꢖu nhuꢉm, phân lꢆp và xác ñꢄnh cꢋu trúc chꢋt màu phân lꢆp
ñưꢀc. Quá trình thꢅc nghiꢃm ñưꢀc tiꢓn hành ꢗ phòng thí nghiꢃm hóa
hꢍc, trưꢏng Đꢁi hꢍc Sư Phꢁm Đà Nꢎng.
4. Phương pháp nghiên cꢚu
4.1. Nghiên cꢀu lý thuyꢁt
5
Tꢚng quan tài liꢃu, tìm hiꢜu thꢅc tꢓ vꢖ cây ñiꢖu nhuꢉm.
4.2. Nghiên cꢀu thꢉc nghiꢊm
a. Phương pháp vꢁt lý
- Thu gom, phân loꢁi và xꢐ lý mꢡu quꢂ ñiꢖu nhuꢉm khô.
- Xác ñꢄnh ñꢉ ꢒm toàn phꢣn
- Xác ñꢄnh hàm lưꢀng tro và hàm lưꢀng kim loꢁi.
- Các phương pháp phꢚ xác ñꢄnh cꢋu trúc: phꢚ cꢉng hưꢗng tꢟ 1H-
NMR, 13C-NMR, DEPT, COSY, HMBC, HSQC, phꢚ hꢊng ngoꢁi
(IR).
- Dùng phương pháp quang phꢚ hꢋp thꢑ phân tꢐ UV-Vis ñꢜ khꢂo
sát bưꢈc sóng hꢋp thꢑ, dꢅa vào ñꢉ hꢋp thꢑ ñꢜ nghiên cꢘu khꢂo sát
các ñiꢖu kiꢃn chiꢓt.
b. Phương pháp hóa hꢃc
- Phương pháp chưng ninh chiꢓt tách phꢒm màu annatto bꢝng
dung dꢄch kiꢖm KOH.
- Xác ñꢄnh các yꢓu tꢌ ꢂnh hưꢗng ñꢓn quá trình chiꢓt tách annatto:
nꢊng ñꢉ dung môi, thꢏi gian chiꢓt, tꢥ lꢃ rꢠn/lꢙng (tꢦ lꢃ R/L), nhiꢃt ñꢉ
chưng ninh.
- Xác ñꢄnh các chꢦ sꢌ hóa lí: ñꢉ ꢒm, hàm lưꢀng tro, hàm lưꢀng
kim loꢁi.
- Phương pháp tách và xác ñꢄnh cꢋu trúc chꢋt màu: sꢠc ký cꢉt
(SKC), sꢠc ký bꢂn mꢙng (SKBM).
5. Ý nghĩa khoa hꢔc và thꢝc tiꢞn cꢟa ñꢘ tài.
- Cung cꢋp thông tin khoa hꢍc vꢖ quy trình tách chiꢓt, phân lꢆp,
xác ñꢄnh cꢋu trúc chꢋt màu tách tꢟ phꢒm màu annatto trong hꢁt ñiꢖu
nhuꢉm.
- ꢧng dꢑng kꢓt quꢂ nghiên cꢘu vào thꢅc tꢓ sꢂn xuꢋt phꢒm màu
annatto tꢟ hꢁt ñiꢖu nhuꢉm.
6
6. Bꢎ cꢙc cꢟa luꢠn văn.
Luꢆn văn gꢊm 81 trang trong có 21 bꢂng và 40 hình. Phꢣn mꢗ
ñꢣu (3 trang), nꢉi dung (72 trang), kꢓt luꢆn và kiꢓn nghꢄ (2 trang), tài
liꢃu tham khꢂo (4 trang) và phꢣn phꢑ lꢑc.
Nꢉi dung cꢛa luꢆn văn gꢊm 3 chương:
Chương 1 - Tꢚng quan (26 trang).
Chương 2 - Nguyên liꢃu và phương pháp nghiên cꢘu (15 trang).
Chương 3 - Kꢓt quꢂ và kiꢓn nghꢄ (31 trang).
Chương 1 - TꢡNG QUAN
1.1. Tꢢng quan vꢘ cây ñiꢘu nhuꢣm
1.1.1. Tên gꢋi
Cây ñiꢖu nhꢉm còn ñưꢀc gꢍi là ñiꢖu màu, sâm phꢑng, chꢣm phù,
cây cà ri.
Tên Khoa hꢍc: Bixa orellana L.
1.1.2. Đꢌc ñiꢍm thꢉc vꢂt hꢋc
1.1.3. Đꢌc ñiꢍm sinh thái
1.1.4. Thành phꢎn hóa hꢋc trong hꢅt ñiꢆu
1.1.5. Tính chꢏt hóa hꢋc cꢐa phꢃm màu annatto
1.1.5.1. Phꢄm màu annatto
1.1.5.2. Tính chꢅt cꢆa chꢅt mang màu
a. Bixin:
Bixin có CTPT: C25H30O4, M= 394,25 ñvC, ñiꢜm nóng chꢂy:
1980C, ñiꢜm phân huꢥ: 2170C,
λ max= 430,470 nm.
Bixin có màu ñꢙ, có mùi hꢁnh nhân, không vꢄ, không tan trong
nưꢈc, tan trong dung môi hꢞu cơ như etyl axetat, acid axetic,
axeton,… và trong dꢣu, mꢢ nóng.
b. Chꢋt màu norbixin:
7
Norbixin có CTPT: C24H28O4, M= 380,46 ñvC,
λ max= 453,48 nm
và
λ
= 482 nm.
Norbixin có màu vàng, tan nhiꢖu trong nưꢈc, có khꢂ năng kꢓt tꢛa
trong dung dꢄch có hàm lưꢀng Ca2+ cao, norbixin phꢂn ꢘng vꢈi
protein chuyꢜn thành màu ñꢙ hꢊng ñào.
1.1.6. Liꢆu lưꢑng sꢒ dꢓng
1.1.7. Tiêu chuꢃn tinh khiꢁt (do FAO/WHO quy ñꢔnh)
1.1.8. ꢕng dꢓng cꢐa phꢃm màu hꢅt ñiꢆu trong thꢉc tꢁ
a. Trong thꢅc phꢒm
b. Trong công nghiꢃp
c. Trong dưꢀc hꢍc
1.1.9. Tình hình nghiên cꢀu
1.2. Chꢤt màu tꢝ nhiên
1.2.1. Khái niꢊm
1.2.2. Phân loꢅi
1.2.2.1. Clorophyl
1.2.2.2. Carotenoid
1.2.2.3. Flavonoit
1.2.3. ꢕng dꢓng cꢐa chꢏt màu tꢉ nhiên
1.3. Phương pháp chiꢥt tách phꢦm màu
1.3.1. Nguyên tꢖc
1.3.2. Phương pháp chiꢁt
1.3.3. Phương pháp kꢁt tinh
1.3.4. Phương pháp hoà tan trong dung môi hꢗu cơ
1.3.5. Phương pháp chưng cꢏt ñꢍ loꢅi dung môi
1.4. Sơ lưꢛc vꢘ sꢧc ký
1.4.1. Sơ lưꢑc vꢆ lꢔch sꢒ phát triꢍn sꢖc ký
1.4.2. Sꢖc kí cꢇt
1.4.3. Sꢖc kí bꢘn mꢙng (Thin Layer Chromatography – TLC)
8
Chương 2 - NGUYÊN LIꢨU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CꢆU
2.1. Nguyên liꢩu, dꢙng cꢙ, hoá chꢤt
2.1.1. Thu gom nguyên liꢊu
Điꢖu khô ñưꢀc mua ꢗ chꢀ Cꢊn – Hꢂi Châu – Đà Nꢎng. Hꢁt ñiꢖu
nhuꢉm thu mua thưꢏng là loꢁi hꢁt già, khô, có màu ñꢙ sꢡm.
2.1.2. Xꢒ lí nguyên liꢊu
Đꢜ quá trình chiꢓt tách ñưꢀc thuꢆn lꢀi và ñꢁt hiꢃu quꢂ tꢌi ưu thì
công ñoꢁn xꢐ lý nguyên liꢃu phꢂi rꢋt cꢒn thꢆn. Tiꢓn hành xꢐ lý
nguyên liꢃu theo phương pháp thꢛ công sau: loꢁi bꢙ lá khô, cꢍng cꢛa
hꢁt, các hꢁt lép, sau ñó bꢂo quꢂn trong thùng giꢋy hoꢕc bao nilông
không ꢒm ưꢈt ñꢜ tránh hꢁt ñiꢖu mꢌc.
2.1.3. Thiꢁt bꢔ, dꢓng cꢓ và hóa chꢏt
2.1.3.1.Thi
ꢇt bꢈ - dꢉng cꢉ
2.1.3.2. Hóa ch
ꢅt
2.2. Phương pháp nghiên cꢚu
2.2.1. Phương pháp trꢋng lưꢑng
2.2.1.1. Xác ñꢈnh ñꢊ ꢄ
m
2.2.1.2. Xác ñꢈnh hàm lưꢋng tro
2.2.2. Phương pháp vꢂt lý
2.2.2.1. Phương pháp xác ñꢈnh cꢅu trúc hoá hꢃc bꢌng phꢍ hꢎng
ngo
2.2.2.2. Phương pháp quang ph
2.2.2.3. Phương pháp o quang ph
ꢂi (IR)
ꢍ
h
ꢅ
p th
ꢉ
nguyên t (AAS)
ꢏ
ñ
ꢍ
hꢅp th
ꢉ
phân tꢏ UV-Vis
2.2.3. Phương pháp chiꢁt và khꢘo sát các ñiꢆu kiꢊn chiꢁt annatto tꢄ
hꢅt ñiꢆu nhuꢇm
2.2.3.1. Phương pháp chi
ꢇt
2.2.3.2. Kh o sát u ki n chiꢇt
ꢐ
ñiꢑ
ꢒ
9
a. Khꢂo sát theo giá trꢄ mꢆt ñꢉ quang A
b. Khꢂo sát theo phương pháp trꢍng lưꢀng
2.3. Kiꢪm tra, ñánh giá chꢤt lưꢛng phꢦm màu annatto
2.3.1. Kiꢍm tra ñꢔnh tính
2.3.2. Kiꢍm tra ñꢔnh lưꢑng
2.4. Phương pháp ñꢫnh lưꢛng tꢢng phꢦm màu
Đꢄnh lưꢀng tꢚng chꢋt màu bꢝng phương pháp quang phꢚ trong
JECFA monograph 1-Vol. 4 - quy trình 1:
% chꢋt màu = 100 x (A/A1%1cm) x (F/W)
Trong ñó: A là mꢆt ñꢉ quang cꢛa dung dꢄch mꢡu phân tích,
A1%1cm là mꢆt ñꢉ quang cꢛa dung dꢄch chuꢒn
a là hꢃ sꢌ hꢋp thꢑ ánh sáng cꢛa dung dꢄch chuꢒn (g-cm)
F là hꢃ sꢌ pha loãng (F = Vdd pha loãng/Vdd ñã pha chuꢒn
2.5. Phân lꢠp và tinh chꢥ các chꢤt tꢬ chꢤt màu annatto
2.5.1. Chuꢃn bꢔ chꢏt màu annatto
)
2.5.2. Tiꢁn hành chꢅy sꢖc kí bꢘn mꢙng (SKBM)
2.5.3. Tiꢁn hành sꢖc kí cꢇt phân tách chꢏt màu
2.5.4. Kiꢍm tra các phân ñoꢅn tách ra tꢄ SKC bꢈng SKBM
2.6. Sơ ñꢭ quy trình chiꢥt tách phꢦm màu annatto trong dung
dꢫch KOH
10
Hꢁt ñiꢖu nhuꢉm
* Làm sꢁch
* Sꢋy khô
Xác ñꢄnh ñꢉ ꢒm, hàm lưꢀng
tro, hàm lưꢀng kim loꢁi
Điꢖu nhuꢉm
ñã xꢐ lý
Dꢁng bꢉt
Dꢁng hꢁt
Chưng ninh
bꢝng KOH
Chưng ninh
bꢝng KOH
Xác ñꢄnh nꢊng ñꢉ
KOH chiꢓt
Chꢍn dꢁng nguyên liꢃu
Xác ñꢄnh thꢏi
gian chiꢓt
Khꢂo sát các yꢓu tꢌ ꢂnh hưꢗng
Xác ñꢄnh tꢦ lꢃ
R/L
Dꢄch chiꢓt bꢝng dung môi KOH
Xác ñꢄnh nhiꢃt ñꢉ
chiꢓt
- Chiꢓt vꢈi n-hexan
- Axit hóa
Phꢒm màu không tan
trong nưꢈc kꢓt tꢛa
- Lꢍc, rꢐa
- Sꢋy khô ꢗ 400C
Phꢒm màu thô
Kiꢜm tra, ñánh giá chꢋt
lưꢀng, ñꢄnh lưꢀng phꢒm màu
Phân lꢆp cꢋu tꢐ
(SKBM, SKC)
Xác ñꢄnh cꢋu trúc (IR, 1H-NMR; 13C-
NMR, DEPT, COSY, HSQC, HMBC)
Đꢄnh lưꢀng tꢚng
chꢋt màu: UV-Vis
Hàm lưꢀng kim
loꢁi: Cu, Pb, Hg
Hình 2.3. Sơ ñꢎ nghiên cꢓu
11
Chương 3 - KꢇT QUꢮ VÀ BÀN LUꢈN
3.1. Kꢥt quꢯ xác ñꢫnh mꢣt sꢎ chꢰ tiêu hóa lí cꢟa hꢜt ñiꢘu nhuꢣm
3.1.1. Đꢇ ꢃm
Đꢉ ꢒm trung bình cꢛa hꢁt ñiꢖu là 7,185%. Hꢁt ñiꢖu nhuꢉm mua
trên thꢄ trưꢏng Đà Nꢎng có ñꢉ ꢒm tương ñꢌi thꢋp. Vꢈi ñꢉ ꢒm này hꢁt
ñiꢖu nhuꢉm sꢇ bꢂo quꢂn ñưꢀc trong thꢏi gian dài và nguyên liꢃu
ñưꢀc sꢐ dꢑng trong quá trình chiꢓt tách có tính ꢚn ñꢄnh cao.
3.1.2. Hàm lưꢑng tro
Hàm lưꢀng tro trung bình là 11,543%. Tꢟ bꢂng 3.2 cho thꢋy trong
hꢁt ñiꢖu nhuꢉm già chꢘa mꢉt lưꢀng các chꢋt vô cơ, trong ñó có thꢜ
có mꢕt muꢌi cꢛa mꢉt sꢌ kim loꢁi nhưng hàm lưꢀng các kim loꢁi chꢘa
trong hꢁt ñiꢖu nhuꢉm không lꢈn.
3.1.3. Hàm lưꢑng mꢇt sꢚ kim loꢅi
Bꢯng 3.3. Hàm lưꢋng m
ꢊt sꢔ
kim lo
ꢂ
i trong h
ꢂt
ñiꢑ
u nhuꢊm
Kim loꢜi
Pb2+
0,367
2,000
Hg2+
0,052
1,000
Cu2+
Hàm lưꢀng
(mg/kg hꢁt ñiꢖu
nhuꢉm)
10,74
TCVN (mg/kg)
30,000
Căn cꢘ vào tiêu chuꢒn Viꢃt Nam (TCVN) cho vꢃ sinh thꢅc phꢒm
(theo quyꢓt ñꢄnh cꢛa bꢉ y tꢓ sꢌ 505/BYT-QĐ ngày 13 tháng 4 năm
1992) vꢖ hàm lưꢀng kim loꢁi nꢕng tꢌi ña cho phép trong rau quꢂ sꢋy
khô thì hàm lưꢀng kim loꢁi nꢕng có trong hꢁt ñiꢖu nhuꢉm thꢋp hơn
nhiꢖu so vꢈi hàm lưꢀng tꢌi ña cho phép. Do vꢆy có thꢜ sꢐ dꢑng an
toàn hꢁt ñiꢖu nhuꢉm trong thꢅc phꢒm.
3.2. Kꢥt quꢯ khꢯo sát ñiꢘu kiꢩn chiꢥt phꢦm màu annatto trong
dung môi KOH
3.2.1. Lꢉa chꢋn dung môi chiꢁt và dꢅng nguyên liꢊu chiꢁt
12
3.2.1.1. Ch
Dung môi ñưꢀc chꢍn là dung dꢄch KOH.
3.2.1.2. Ch n d ng nguyên li u chi
+ Bꢝng nhꢆn ñꢄnh cꢂm quan
Bꢯng 3.4. ng ch n d ng nguyên liꢒu chiꢇt bꢌng cꢐm quan
ꢃn dung môi chiꢇt
ꢃ
ꢂ
ꢒ
ꢇt
Bꢐ
ꢃ
ꢂ
Nguyên liꢃu
Màu sꢠc
Hꢁt ñiꢖu nhuꢉm
Đꢙ sꢡm
Bꢉt ñiꢖu nhuꢉm
Đꢙ
+ Bꢝng phương pháp ño quang
Bꢯng 3.5. ng m ñꢊ quang c
Mꢠt ñꢣ quang A
Bꢐ
ꢁt
ꢆa 2 mꢕu trong dung môi KOH
λ
(nm)
Mꢓu 1 (hꢜt ñiꢘu
nhuꢣm)
Mꢡu 2 (bꢉt ñiꢖu
nhuꢉm)
453
480
1,200
1,159
0,453
0,440
Dꢅa vào phꢚ UV-Vis, ta nhꢆn thꢋy chiꢓt bꢝng hꢁt ñiꢖu nhuꢉm sꢇ
thu ñưꢀc hàm lưꢀng chꢋt màu cao hơn bꢉt ñiꢖu vì khi tăng diꢃn tích
bꢖ mꢕt tiꢓp xúc ñꢊng thꢏi cũng tăng khꢂ năng kꢓt dính làm cho sꢅ
thꢒm thꢋu cꢛa dung môi vào bꢉt ñiꢖu sꢇ khó khăn hơn ꢗ dꢁng hꢁt
trong quá trình chiꢓt tách. Ngoài ra ñiꢖu nhuꢉm ꢗ dꢁng bꢉt thì khꢂ
năng tiꢓp cꢆn vꢈi nhiꢃt ñꢉ và ánh sáng tăng làm chꢋt màu bꢄ biꢓn ñꢚi
cꢋu trúc dꢡn ñꢓn mꢋt màu và mꢆt ñꢉ quang giꢂm. Vì vꢆy, ñiꢖu
nhuꢉm ꢗ dꢁng hꢁt ñưꢀc lꢅa chꢍn làm nguyên liꢃu chiꢓt trong KOH.
3.2.2. Khꢘo sát nꢛng ñꢇ dung dꢔch KOH
3.2.2.1. Kꢇt quꢐ khꢐo sát theo mꢁt ñꢊ quang
Tꢟ phꢚ hꢋp thꢑ UV – Vis ta thꢋy xuꢋt hiꢃn các ñꢦnh hꢋp thꢑ ñꢕc
trưng cꢛa bixin và norbixin ꢗ bưꢈc sóng λ = 430nm, λ = 453nm và λ
= 482nm
13
Bꢯng 3.6.
M
ꢁ
t
ñꢊ quang c
KOH khác nhau
Mꢆt ñꢉ quang A
Mꢡu 3
ꢆa dꢈch chiꢇt ꢖ các nꢎng ñꢊ dung dꢈch
CKOH
Mꢡu 1
(0,2M)
1,137
Mꢓu 2
(0,4M)
1,437
Mꢡu 4
(0,8M)
1,304
Mꢡu 5
(1M)
λ nm
453
(0,6M)
1,407
1,119
1,216
0,972
480
0,865
1,121
1,069
Khi nꢊng ñꢉ dung môi chiꢓt KOH tăng thì mꢆt ñꢉ quang tăng ꢗ
các mꢡu 1, mꢡu 2, ꢗ mꢡu 3, 4, 5 giá trꢄ mꢆt ñꢉ quang giꢂm dꢣn. Khi
tăng nꢊng ñꢉ dung dꢄch KOH thì lưꢀng chꢋt màu chiꢓt ra sꢇ càng
lꢈn. Tuy nhiên do quá trình chưng ninh ꢗ nhiꢃt ñꢉ cao (800C) và
trong thꢏi gian dài (6h) nên cꢋu trúc cꢛa các hꢀp chꢋt mang màu bꢄ
phá huꢥ dꢡn ñꢓn giá trꢄ mꢆt ñꢉ quang giꢂm. Do vꢆy chúng tôi chꢍn
nꢊng ñꢉ KOH 0,4M ñꢜ khꢂo sát các ñiꢖu kiꢃn tiꢓp theo.
3.2.2.2. K
ꢇ
t qu
ꢐ
kh
ꢐ
o sát theo phương pháp tr
ng ñꢊ dung d
t t a có màu
ꢃ
ng lưꢋng.
Bꢯng 3.7. ꢗnh hưꢖng n
ꢎ
ꢈ
ch KOH
ñꢇn % chꢅt kꢇ ꢆ
Nꢭng
ñꢣ
% chꢤt
kꢥt tꢟa
có màu
17,739
22,550
21,127
21,539
22,815
STT
m0 (g)
m1 (g) m2 (g) m (g)
KOH
1
2
3
4
5
0,2M
0,4M
0,6M
0,8M
1M
10,012
10,009
10,006
10,014
10,011
1,517
1,596
1,597
1,565
1,551
3,293
3,853
3,711
3,722
3,835
1,776
2,257
2,114
2,157
2,284
Trong ñó: m0 : khꢌi lưꢀng hꢁt ñiꢖu nhuꢉm
m1 : khꢌi lưꢀng giꢋy lꢍc
14
m2 : khꢌi lưꢀng giꢋy lꢍc + chꢋt màu sau khi lꢍc
m : khꢌi lưꢀng chꢋt màu chiꢓt ñưꢀc
Tꢟ kꢓt quꢂ thꢅc nghiꢃm trên bꢂng 3.7 ta thꢋy ꢗ nꢊng ñꢉ dung môi
KOH 0,4M % chꢋt màu cao hơn so vꢈi các nꢊng ñꢉ KOH khác. Vꢈi
dung môi KOH 0,6M và 0,8M; % chꢋt màu gꢣn bꢝng dung môi KOH
0,4M nhưng rꢋt ít. Điꢖu này cho thꢋy ꢗ nꢊng ñꢉ KOH 0,4M phꢂn
ꢘng chuyꢜn hóa chꢋt màu ñã xꢂy ra hoàn toàn, ꢗ nꢊng ñꢉ KOH 1M,
% chꢋt kꢓt tꢛa có màu cao hơn có thꢜ do KOH còn dư tꢁo muꢌi trong
chꢋt màu chiꢓt ñưꢀc.
Vꢆy cꢂ hai phương pháp mꢆt ñꢉ quang và phương pháp trꢍng
lưꢀng ñꢖu cho thꢋy nꢊng ñꢉ KOH thích hꢀp là 0,4M.
3.2.3. Khꢘo sát thꢜi gian chiꢁt
3.2.3.1. K
ꢇ
t qu
ꢐ
kh
ñꢊ quang c
th i gian chi
Mꢆt ñꢉ quang A
ꢐ
o sát theo m
a d ch chi
t khác nhau
ꢁ
t
ñꢊ quang
Bꢯng 3.8.
Mꢁ
t
ꢆ
ꢈ
ꢇ
t trong dung dꢈch KOH ꢖ các
ꢘ
ꢇ
Mꢡu
Mꢡu 1
Mꢓu 2
Mꢡu 3
(6h)
Mꢡu 4
Mꢡu 5
(10h)
1,085
0,761
λnm
453
480
(2h)
(4h)
1,512
1,301
(8h)
1,122
0,886
1,227
0,979
1,387
1,017
- Tꢟ phꢚ hꢋp thꢑ phân tꢐ cꢛa các mꢡu dꢄch chiꢓt trong các thꢏi
gian chiꢓt tăng dꢣn ta thꢋy ñꢉ hꢋp thꢑ quang tăng dꢣn ꢗ mꢡu 1, mꢡu
2, mꢡu 3, 4, 5 giꢂm xuꢌng. Mꢡu 2 ñꢁt giá trꢄ cꢅc ñꢁi hꢋp thꢑ.
- Tăng thꢏi gian chiꢓt ta thꢋy mꢆt ñꢉ quang giꢂm tꢟ mꢡu 3 là do
thꢏi gian gia nhiꢃt quá lâu các hꢀp chꢋt màu có thꢜ bꢄ biꢓn ñꢚi cꢋu
trúc. Các hꢀp chꢋt mang màu trong hꢁt ñiꢖu nhuꢉm có hꢃ thꢌng nꢌi
ñôi liên hꢀp nên khi gia nhiꢃt thꢏi gian dài có thꢜ dꢡn ñꢓn phá hꢛy hꢃ
thꢌng nꢌi ñôi này, làm phá vꢢ cꢋu trúc các hꢀp chꢋt có màu. Vꢆy
15
thꢏi gian chiꢓt thích hꢀp nhꢋt là 4h.
Vì pH cꢛa môi trưꢏng có ꢂnh hưꢗng ñꢓn quá trình chiꢓt tách
phꢒm màu nên ñꢜ kiꢜm tra lꢁi thì chúng tôi tiꢓn hành khꢂo sát thꢏi
gian chiꢓt theo phương pháp trꢍng lưꢀng.
3.2.3.2.Kꢇt quꢐ khꢐo sát theo phương pháp trꢃng lưꢋng.
Tꢟ bꢂng 3.9 cho thꢋy sꢅ kéo dài thꢏi gian không làm tăng thêm
hiꢃu quꢂ chiꢓt. Phꢣn trăm chꢋt màu cao nhꢋt thu ñưꢀc khi chưng ninh
10g hꢁt ñiꢖu trong 150ml dung dꢄch KOH 0,4M vꢈi thꢏi gian 4h ñꢁt
26,371%.
Vꢆy cꢂ hai phương pháp ñꢖu cho thꢋy thꢏi gian chiꢓt thích hꢀp là
4h.
3.2.4. Khꢘo sát tꢝ lꢊ rꢖn – lꢙng
3.2.4.1. K
ꢇ
t qu
ꢐ
kh
ꢐ
o sát theo m
ñꢊ quang c a d
nhau c a dung d
Mꢆt ñꢉ quang A
ꢁ
t
ñꢊ quang
ch chi t trong các th
ch KOH
Bꢯng 3.10.
M
ꢁt
ꢆ
ꢈ
ꢇ
ꢀ tích khác
ꢆ
ꢈ
λ
(nm)
Mꢡu 1 Mꢡu 2 Mꢡu 3 Mꢓu 4 Mꢡu 5
Mꢡu 6
Mꢡu 7
Mꢡu
(80ml) (100ml) (120ml) (140ml) (160ml) (180ml) (200ml)
1,186 1,308 1,503 1,663 1,363 1,288 1,199
453
480
0,936 1,054 1,240 1,335 1,095 0,954 0,859
Tꢟ phꢚ hꢋp thꢑ UV – Vis cho thꢋy mꢡu 4 ñꢁt giá trꢄ hꢋp thꢑ
quang A cao nhꢋt. Điꢖu này cho thꢋy ꢗ tꢥ lꢃ R/L là 1/14 thì phꢂn
ꢘng chuyꢜn hóa cꢂ hai hꢀp chꢋt norbixin và bixin cꢛa hꢁt ñiꢖu
nhuꢉm thành muꢌi kiꢖm tan trong nưꢈc là tꢌt nhꢋt, nên hàm
lưꢀng chꢋt màu trong mꢡu 4 là cao nhꢋt.
3.2.4.2. Kꢇt quꢐ khꢐo sát theo phương pháp trꢃng lưꢋng
Tương tꢅ như khꢂo sát thꢏi gian.
16
Vꢆy cꢂ hai phương pháp ñꢖu cho thꢋy thꢜ tích KOH chiꢓt tꢌi ưu là
140 ml.
3.2.5. Khꢘo sát nhiꢊt ñꢇ chiꢁt
3.2.5.1. K
ꢇ
t qu
ꢐ
kh
ꢐ
o sát theo m
ꢁ
t
ñꢊ quang
ñꢊ quang c a d ch chi
ch KOH nhi ñꢊ khác nhau
Mꢆt ñꢉ quang A
Bꢯng 3.12.
M
ꢁt
ꢆ
ꢈ
ꢇt trong
dung d
ꢈ
ꢖ
ꢒt
λ nm
Mꢡu 1
(500C) (600C)
Mꢡu 2
Mꢓu 3
(700C)
1,724
1,409
Mꢡu 4
Mꢡu 5
(900C)
1,443
1,217
(800C)
1,524
1,295
Mꢡu
453
1,340
1,195
1,453
1,276
480
Tꢟ phꢚ hꢋp thꢑ UV – Vis cho thꢋy mꢆt ñꢉ quang D tăng dꢣn tꢟ
500C ñꢓn 700C. Tꢁi 700C ñꢁt giá trꢄ hꢋp thꢑ quang D cao nhꢋt là
1,724. Mꢆt ñꢉ quang tꢁi 800C và 900C giꢂm nhiꢖu do ꢗ nhiꢃt ñꢉ cao
(trên 700C) sꢇ có mꢉt sꢌ hꢀp chꢋt màu bꢄ biꢓn ñꢚi cꢋu trúc [27], [28],
[30] nên nhiꢃt ñꢉ chiꢓt tꢌi ưu chꢋt màu là 700C.
Vì pH cꢛa môi trưꢏng có ꢂnh hưꢗng ñꢓn quá trình chiꢓt tách
phꢒm màu nên ñꢜ kiꢜm tra lꢁi thì chúng tôi tiꢓn hành khꢂo sát thꢏi
gian chiꢓt theo phương pháp trꢍng lưꢀng.
3.2.5.2. Kꢇt quꢐ khꢐo sát theo phương pháp trꢃng lưꢋng.
Cꢂ hai phương pháp ñꢖu cho thꢋy nhiꢃt ñꢉ chiꢓt thích hꢀp nhꢋt
là 700C ñꢁt 34,447% chꢋt kꢓt tꢛa có màu.
Vꢆy qua quá trình khꢂo sát các ñiꢖu kiꢃn chiꢓt tách phꢒm màu
annatto bꢝng dung môi KOH ñã xây dꢅng ñưꢀc các ñiꢖu kiꢃn chiꢓt
thích hꢀp như sau: chiꢓt phꢒm màu cꢛa hꢁt ñiꢖu nhuꢉm bꢝng dung
dꢄch KOH vꢈi nꢊng ñꢉ dung dꢄch 0,4M; tꢥ lꢃ rꢠn/lꢙng là
10(g)/140(ml) trong thꢏi gian 4h ꢗ nhiꢃt ñꢉ chiꢓt là 70oC sꢇ thu ñưꢀc
34,447% chꢋt kꢓt tꢛa có màu.
17
3.3. Quy trình chiꢥt tách chꢤt màu annatto trong dung môi KOH
Sau khi khꢂo sát các ñiꢖu kiꢃn chiꢓt tách phꢒm màu annatto
chúng tôi ñꢖ nghꢄ quy trình chiꢓt tách phꢒm màu bꢝng phương pháp
KOH như sau:
Hꢁt ñiꢖu nhuꢉm sau khi mua vꢖ ñưꢀc xꢐ lý cꢒn thꢆn, bꢂo quꢂn
trong bao nilông không ꢒm ưꢈt. Cân 10g hꢁt ñiꢖu nhuꢉm cho vào
bình cꢣu, thêm 140 ml dung dꢄch KOH 0,4M rꢊi chưng ninh trên bꢓp
cách thꢛy trong 4h, ꢗ nhiꢃt ñꢉ 700C.
Sau khi chưng ninh trong dung dꢄch kiꢖm, tiꢓn hành lꢍc nóng
dung dꢄch ñꢜ loꢁi bꢙ vꢙ hꢁt, chꢋt phꢑ không tan trong dung dꢄch. Sau
ñó chiꢓt vꢈi dung môi n-hexan trong phꢨu chiꢓt ñꢜ loꢁi bꢙ các tꢁp
chꢋt không tan trong nưꢈc lꢡn trong dꢄch chiꢓt (chꢛ yꢓu là chꢋt ít
phân cꢅc như sáp, protein).
Dꢄch chiꢓt sau khi loꢁi tꢁp chꢋt ñem axit hoá thu ñưꢀc kꢓt tꢛa
(hình 3.7). Lꢍc lꢋy kꢓt tꢛa, ñem sꢋy ꢗ nhiꢃt ñꢉ thꢋp 400C cho ñꢓn
khô ñưꢀc chꢋt màu annatto thô. Trong quá trình sꢋy khô, không ñưꢀc
sꢋy ꢗ nhiꢃt ñꢉ cao (trên 500) chꢋt màu có thꢜ bꢄ biꢓn ñꢚi do chꢋt màu
ñưꢀc chiꢓt ngoài các chꢋt màu chꢛ yꢓu thuꢉc nhóm carotenoid còn
có mꢉt sꢌ chꢋt hꢞu cơ khác (gluxit, protêin...). Quá trình sꢋy khô
thưꢏng kéo dài, ꢗ nhiꢃt ñꢉ cao các chꢋt thuꢉc nhóm gluxit dꢨ chuyꢜn
thành caramen làm cho màu cꢛa phꢒm màu bꢄ tꢌi.
Hình 3.7. Kꢇt tꢆa khi chưa lꢃc và khi ñã lꢃc
18
3.4. Kꢥt quꢯ kiꢪm tra, ñánh giá chꢤt lưꢛng phꢦm màu annatto
trong dung dꢫch KOH
3.4.1. Đꢇ tan cꢐa phꢃm màu
Kiꢜm tra cao màu annatto thu ñưꢀc trong quy trình chiꢓt tách vꢈi
dung môi kiꢖm KOH theo thông tư cꢛa Bꢉ Y Tꢓ ban hành “Quy
chuꢒn kꢩ thuꢆt quꢌc gia vꢖ phꢑ gia thꢅc phꢒm - Phꢒm màu”.
Kꢓt quꢂ kiꢜm tra ñꢉ tan: Tan tꢌt trong dung dꢄch kiꢖm, ít tan trong
ethanol.
3.4.2. Hꢏp thꢓ UV-Vis
Hòa 0,56 g cao màu annatto vào 100ml dung dꢄch KOH 5%, chꢁy
phꢚ UV – Vis ñꢜ kiꢜm tra cꢅc ñꢁi hꢋp thꢑ cꢛa dung dꢄch mꢡu. Chuꢒn
bꢄ mꢡu trꢌng là dung dꢄch KOH 5%.
Hình 3.9. Ph
ꢍ
UV-Vis cꢆa chꢅt màu annatto
chi t trong dung d
ꢇ
ꢈ
ch KOH
Đo phꢚ UV – Vis cho thꢋy chꢋt màu annatto có các cꢅc ñꢁi hꢋp
phꢑ ꢗ các bưꢈc sóng 430nm, 453 nm và 482 nm.
3.4.3. Kꢁt quꢘ ñánh giá cꢘm quan và ñꢇc tính cꢐa phꢃm màu
3.4.3.1. Cꢐm quan
Cꢐm quan: Bꢉt màu ñꢙ nâu sꢡm ñꢓn ñꢙ tím.
Ta thꢋy bꢉt màu annatto có màu ñꢙ sꢡm, chiꢓu sáng thì ánh tím.
Vꢆy màu sꢠc phù hꢀp vꢈi yêu cꢣu cꢂm quan.
19
Hình 3.10.
3.4.3.2. Hàm lưꢋng kim lo
Bꢊt màu annatto
ꢂi
Lꢋy mꢡu chꢋt màu annatto hoà tan trong dung dꢄch KOH thu ñưꢀc
dꢄch màu, sau ñó xác ñꢄnh hàm lưꢀng các kim loꢁi bꢝng máy quang
phꢚ hꢋp thꢑ nguyên tꢐ AAS, tꢁi trung tâm khí tưꢀng thuꢥ văn, sꢌ 660
Trưng Nꢞ Vương – Đà Nꢎng. Kꢓt quꢂ ño ñưꢀc ꢗ bꢂng 3.14.
Bꢯng 3.14. Hàm lưꢋng kim loꢂi trong phꢄm màu annatto
Kim loꢜi
Cu2+
Pb2+
Hg2+
Hàm lưꢀng (mg/kg phꢒm
màu ñiꢖu nhuꢉm)
0,873
0,387
0,053
TCVN (mg/kg)
<30,000 < 2,000 <1,000
3.4.4. Đꢔnh lưꢑng tꢞng phꢃm màu
Tiꢓn hành theo quy trình trong chuyên luꢆn ñꢄnh lưꢀng tꢚng chꢋt
màu bꢝng phương pháp quang phꢚ trong JECFA monograph 1-Vol. 4
- quy trình 1, vꢈi các ñiꢖu kiꢃn như sau:
Dung môi: dung dꢄch KOH 0,5%
Đo ñꢉ hꢋp thꢑ quang tꢁi λmax ~ 482 nm.
Đꢉ hꢋp thꢑ riêng A1%1cm = 2.870
Kꢓt quꢂ ño UV – Vis tꢁi λmax cꢛa mꢡu cao annatto là: 0,4625
20
Áp dꢑng công thꢘc tính tꢚng phꢒm màu:
% chꢋt màu = 100.(A/A1%1cm). (F/W)
Mꢡu cao annatto tiꢓn hành ño có hꢃ sꢌ pha loãng là F = 1
Vꢆy chꢋt màu annatto ñiꢖu chꢓ ñưꢀc theo quy trình chiꢓt tách
trong môi trưꢏng kiꢖm ñã lꢅa chꢍn thꢙa mãn ñiꢖu kiꢃn hàm lưꢀng
tꢚng các chꢋt màu không thꢋp hơn 35% (tính theo norbixin).
3.5. Kꢥt quꢯ kiꢪm tra sꢧc ký bꢯn mꢱng chꢔn hꢩ dung môi.
Kꢓt quꢂ kiꢜm tra SKBM cꢛa dꢄch màu chúng tôi thꢋy rꢝng màu
sꢠc vꢃt thu ñưꢀc chꢛ yꢓu là màu da cam. Đꢌi vꢈi hꢃ dung môi
toluen:axeton (5:0,5) chúng tôi thꢋy hình dꢁng vꢃt ñuôi dài lan rꢉng
không rõ ràng, giá trꢄ Rf = 0,25. Đꢌi vꢈi hꢃ dung môi toluen:axeton
(5:1) chúng tôi thꢋy vꢃt tách rõ ràng hình bꢣu dꢑc, giá trꢄ Rf = 0,48.
Đꢌi vꢈi hꢃ dung môi toluen:axeton (5:2) thì có 3 vꢃt tách ra, vꢃt có
giá trꢄ Rf cao nhꢋt là 5,6 nhưng các chꢋt khác khác cũng bꢠt ñꢣu tách
ra, khi dùng ñꢜ chꢁy cꢉt thì khó tách ñưꢀc các chꢋt ra khꢙi nhau. Hꢃ
dung môi toluen:axeton (5:3) có Rf = 0,71 quá cao nên khi chꢁy bꢝng
cꢉt sꢠc ký khó thu ñưꢀc dꢄch tinh khiꢓt. Vì vꢆy chúng tôi lꢅa chꢍn hꢃ
dung môi toluen:axeton (5:1) ñꢜ tiꢓn hành tách bꢝng sꢠc kí cꢉt.
3.6. Kꢥt quꢯ tách bꢲng sꢧc ký cꢣt.
Bꢯng 3.16. Màu sꢙc các phân ñoꢂn tách
bꢌ
ng sꢙc ký cꢊt
Các phân ñoꢜn cꢟa mꢓu dưꢒi
cꢣt lên trên ñꢳu cꢣt
Màusꢧc
Phân ñoꢁn 1 - Phân ñoꢁn 9
Vàngda cam
Phân ñoꢁn 10 - Phân ñoꢁn 20
Đꢙ da cam
Tải về để xem bản đầy đủ
26 trang
13880
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tóm tắt Luận văn Nghiên cứu chiết tách, phân lập phẩm màu Annatto từ hạt điều nhuộm bằng phương pháp KOH", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- tom_tat_luan_van_nghien_cuu_chiet_tach_phan_lap_pham_mau_ann.pdf
