Nghiên cứu một số phương pháp tách chiết, tinh sạch rutin từ hoa hòe (sophora japonica l)

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC   KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH RUTIN TỪ HOA HÒE (Sophora japonica L.) Sinh viên thực : LÊ VĂN SƠN MSV : 620625 Lớp : K62CNSHC Khoa : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : Ths Phí Thị Cẩm Miện HÀ NỘI, 2021 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan kết quả, hình ảnh, số liệu nghiên cứu sử dụng luận văn trung thực, chưa sử dụng báo cáo Tất thông tin khóa luận trích dẫn Tơi xin chịu trách nhiệm lời cam đoan trước Học viện Hội đồng Hà Nội, ngày 10 tháng 09 năm 2021 Sinh viên Lê Văn Sơn   i LỜI CẢM ƠN Trước hết xin gửi lời cảm ơn đến tồn thầy cơng tác Học viện Nông nghiệp Việt Nam, đặc biệt thầy cô khoa Cơng nghệ sinh học ln tận tình bảo truyền đạt kiến thức quý giá cho năm học tập rèn luyện trường Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Ths Phí Thị Cẩm Miện tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, quan tâm tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực khóa luận tốt nghiệp Tơi xin trân trọng cảm ơn tất anh, chị, bạn bè làm việc mơn sinh học tận tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến bổ ích tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Mặc dù cố gắng hoàn thiện luận văn nhiệt tình, lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp q thầy bạn để tơi hồn thành khóa luận tốt Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 09 năm 2021 Sinh viên Lê Văn Sơn   ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BIỂU ĐỒ vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii TÓM TẲT x PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Yêu cầu PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cây hoa hòe 2.1.1 Đặc điểm 2.1.2 Phân bố thu hái 2.1.3 Thành phần hóa học 2.1.4 Ứng dụng 2.2 Giới thiệu Flavonoid 2.2.1 Khái niệm 2.2.2 Cấu trúc hóa học 2.2.3 Tính chất flavonoid 2.2.4 Ứng dụng flavonoid 2.2.5 Một số phương pháp chiết thu flavonoid thực vật 2.3 Tổng quan Rutin 10 2.3.1 Giới thiệu Rutin 10 2.3.2 Cơng thức hóa học 11 2.3.3 Tính chất 12 2.3.3.1 Tính chất vật lý 12   iii 2.3.4 Ứng dụng 14 2.3.4 Các nguồn nguyên liệu có chứa rutin 16 2.4 Một số phương pháp chiết xuất rutin 17 2.4.1 Các hương pháp chiết xuất rutin truyền thống 17 2.4.2 Các phương pháp chiết xuất rutin đại 18 2.5 Một số nghiên cứu tách chiết Rutin Việt Nam giới 19 2.5.1 Một số nghiên cứu tách chiết Rutin giới 19 2.5.2 Một số nghiên cứu tách chiết rutin Việt Nam 20 2.6 Một số nghiên cứu tinh rutin từ rutin thô 21 2.6.1 Tinh chế rutin sắc kí cột 21 2.6.2 Tinh chế rutin phương pháp kết tinh 22 2.6.3 Tinh chế rutin sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) 23 PHẦN III ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 3.1 Đối tượng, vật liệu, địa điểm thời gian nghiên cứu 24 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 24 3.1.2 Vật liệu, hóa chất 24 3.1.3 Thiết bị 24 3.1.4 Địa điểm thời gian nghiên cứu 24 3.2 Nội dung nghiên cứu 25 3.3 Phương pháp nghiên cứu 25 3.3.1 Nghiên cứu tách chiết rutin từ hoa hòe 25 3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố vật lý, hóa học đến hiệu suất tách chiết rutin từ hoa hòe 28 3.3.3 Nghiên cứu định tính rutin định lượng rutin 29 3.3.4 Nghiên cứu tinh rutin 30 PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 4.1 Nghiên cứu tách chiết rutin 31 4.2 Kết định tính rutin 32 4.3 Kết định lượng rutin 33   iv 4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố hóa học tới hiệu suất thu rutin thơ từ hoa hòe 33 4.4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng dung môi 33 4.4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ ethanol 34 4.4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ 35 4.5 Nghiên cứu tinh rutin từ rutin thô 36 PHẦN V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39   v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Một số loài thực vật sử dụng chiết xuất rutin 17 Bảng Thể tích pha lỗng ethanol 28 Bảng Kết tách chiết rutin phương pháp 31 Bảng Bảng kết khảo sát ảnh hưởng loại dung môi sử dụng đến hiệu suất chiết rutin 33 Bảng 4.3 Kết khảo sát ảnh hưởng yếu tố nồng độ tới hiệu suất tách chiết 34 Bảng 4.4 Kết khảo sát ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ tới hiệu suất tách chiết 35    vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cấu tạo flavonoid Hình 2.2 Cấu tạo phân tử rutin 11 Hình Cấu tạo sắc kí cột 22 Hình 2.4 Sơ đồ tinh chế rutin thơ phương pháp kết tinh 23 Hình 3.1 Nụ hoa hịe khơ (A) bột nụ hoa hòe (B) 24 Hình 3.2 Cấu tạo chiết Soxhlet 26 Hình 3.3 Sơ đồ phương pháp ngấm kiệt 27 Hình 4.1 Rutin sau tách chiết 32 Hình 4.2 Phản ứng màu rutin với FeCl3 (A), NaOH (B), H2SO4 (C) 32 Hình 4.3 Rutin sau tinh chế phương pháp kết tinh 37    vii DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ Biểu đồ so sánh hiệu suất phương pháp tách chiết rutin 31 Biểu đồ 4.2 Khảo sát ảnh hưởng yếu tố nồng độ dung môi sử dụng đến hiệu suất tách chiết rutin 35 Biểu đồ 4.3 Khảo sát ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ đến hiệu suất tách chiết rutin 36   viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT OD (Optical Density): Phương pháp đo quang HPLC (High Performance Liquid Chromatography): Sắc ký lỏng hiệu cao MAE (Microwave Assisted Extraction): Kỹ thuật chiết vi sóng SFE (Supercritical fluid extraction): Kỹ thuật chiết siêu tới hạn UAE (Ultrasonic Assisted Extraction): Kỹ thuật chiết siêu âm   ix 3.2 Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu số phương pháp tách chiết rutin từ hoa hòe Việt Nam: Phương pháp chiết Soxhlet, phương pháp chiết ngấm kiệt, phương pháp chiết vi sóng phương pháp chiết chưng ninh Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố vật lý hóa học tới hiệu suất chiết xuất rutin từ hoa hòe, yếu tố bao gồm: Yếu tố loại dung môi, yếu tố nồng độ dung môi yếu tố nhiệt độ Nghiên cứu tinh rutin từ rutin thô  3.3 Phương pháp nghiên cứu 3.3.1 Nghiên cứu tách chiết rutin từ hoa hòe 3.3.1.1.Tách chiết rutin phương pháp Soxhlet Cách tiến hành: Chuẩn bị 10g bột hoa hòe, 300ml dung dịch ethanol 90o, 300ml nước, chiết Soxhlet, bếp điện, máy bơm Lấy 10g bột hoa hòe chuẩn bị đem bọc giấy lọc đặt vào ống chiết, đổ 300ml ethanol 96o vào vào bình cầu cách tháo hệ thống nút mài số Cắm máy bơm trước, sau tiến hành bật bếp tới nhiệt độ vừa đủ cho dung môi sôi nhẹ Lúc dung môi sau sôi bay theo đường chưng cất (5) bay lên phận ngưng tụ (1) bị làm lạnh ống sinh hàn, ngưng tụ thành giọt dung dịch rồi chảy xuống ống chiết (3), thấm ướt giấy lọc chứa mẫu tích tụ lại Dung mơi ngấm vào bột dược liệu chiết chất hữu hịa tan vào dung mơi Theo q trình đun nóng, lượng dung môi rơi vào ống chiết (3) đồng thời dâng lên ống xi-phông (4) Đến mức cao ống xi-phông, dung môi bị hút vào bình, lực hút rút hết lượng dịch chiết ống chiết (3) Bếp tiếp tục đun quy trình bắt đầu, lặp lặp lại mô tả ban đầu Các hợp chất rút xuống bình cầu nằm lại đó, có dung môi tinh khiết bốc bay lên để tiếp tục trình chiết, trình lặp lại liên tục vòng 8-9 tiếng, tới dung dịch ống chiết (3) có màu gần suốt, chiết kiệt mẫu Thí nghiệm lặp lại lần (Tài liệu chiết xuất dược liệu, Trần Thị Oanh, 2015)   25 Hình 3.2 Cấu tạo chiết Soxhlet 3.3.1.2 Tách chiết rutin phương pháp ngấm kiệt Cách tiến hành: Chuẩn bị 10g bột hoa hịe, lít ethanol 90o, lít nước, bình ngấm kiệt, bếp đun Đầu tiên bọc giấy lọc vào đầu bên bình ngấm kiệt, tiếp đổ bột dược liệu vào bình Sau đó, bịt đầu cịn lại bình ngấm kiệt giấy lọc, đặt cố định bình ngấm kiệt Bên chuẩn bị bình đựng dung mơi, cho dung mơi từ chảy từ từ xuống bình ngấm kiệt (để tăng hiệu suất dùng bếp đun để hâm nóng dung mơi), dung mơi qua lớp giấy lọc phí ngấm xuống bột dược liệu, bột dược liệu tiếp xúc với dung môi mới, tạo chênh lệch nồng độ hoạt chất cao nên dược liệu chiết kiệt Thí nghiệm lặp lại lần (Tài liệu chiết xuất dược liệu, Trần Thị Oanh, 2015)   26 Hình 3.3 Sơ đồ phương pháp ngấm kiệt 3.3.1.3 Tách chiết rutin phương pháp vi sóng (MAE) Cách tiến hành: Chuẩn bị 10g bột hoa hòe nghiền mịn, 300ml ethanol 96o, 300ml nước cất, lị vi sóng, dụng cụ khuấy trộn, giấy lọc, bình lít Đầu tiên cho 100ml ethanol vào bình lít, sau cho bột hoa hịe vào, thực khuấy Tiếp theo cho hỗn hợp dung mơi bột hoa hịe vào lị vi sóng, lưu ý phải mở nắp phía để cồn bay hơi, khơng mở nắp gây cháy, nổ (vì cồn chất dễ cháy), chỉnh lị vi sóng mức High, đun sơi hỗn hợp khoảng phút Sau đó, đem lọc nóng giấy lọc, gạn bã thu dịch chiế; phần bã lấy lại lại tiếp thêm 100ml ethanol vào đun tiếp, lại lọc nóng, lấy phần bã đun tiếp lần Gộp dịch chiết lại đun sôi lọc lại Thí nghiệm lặp lại lần (Tài liệu chiết xuất dược liệu, Trần Thị Oanh, 2015) 3.3.1.4 Tách chiết rutin phương pháp chưng ninh ( đun cách thủy ) Cách tiến hành: Chuẩn bị 10g bột hoa hòe nghiền mịn, 500ml ethanol 90o, 500ml nước cất, giấy lọc, bình chứa lít, dụng cụ khuấy trộn, bếp gas bếp điện Đầu tiên cho hỗn hợp bột hoa hịe ethanol vào bình chứa, khuấy Bật bếp, thực đun cách thủy hỗn hợp, đun sơi hỗn hợp khoảng 2h, lọc nóng, gạn   27 bã thu dịch chiết, chia nhỏ dung mơi làm nhiều lần đun sau gộp dịch chiết lại đun nóng lọc lại Thí nghiệm lặp lại lần (Theo Nguyễn Xuân Sinh – Đại học Cần Thơ) 3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố vật lý, hóa học đến hiệu suất tách chiết rutin từ hoa hòe 3.3.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố dung môi Khảo sát ảnh hưởng yếu tố dung môi tới hiệu suất tách chiết rutin với hai loại dung môi ethanol nước Thực thí nghiệm 1: chiết xuất rutin phương pháp soxhlet với dung mơi cồn, thí nghiệm thay đổi dung môi nước cất Chuẩn bị 10g bột nụ hoa hòe, 300ml ethanol 90o, 300ml nước cất, chiết soxhlet, bếp đun, phễu thủy tinh, giấy lọc, vải lọc, lọ thủy tinh, tủ sấy Thực chiết soxhlet với dung môi cồn nước, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu 30:1, thời gian tiếng, nhiệt độ tách chiết 100oC Dịch chiết thu sau đem làm lạnh để rutin tủa, sau đuổi bớt dung môi đem sấy 90oC, tiến hành cân khối lượng rutin, tính tốn hiệu suất so sánh kết tách chiết dùng hai loại dung môi khác 3.3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố nồng độ dung môi Khảo sát ảnh hưởng yếu tố nồng độ dung môi tới hiệu suất tách chiết rutiin từ hoa hòe phương pháp soxhlet với dung môi sử dụng ethanol nồng độ 25%, 50%, 75%, 96% Cách tiến hành Pha ethanol 96o nồng độ 25%, 50%, 75% Cách pha nồng độ ethanol: dùng cồn 96o làm dung dịch gốc, sau pha với nước cất theo tỷ lệ để dung dịch theo nồng độ cần pha Pha theo công thức: V sau / V trước = C trước / C sau Bảng Thể tích pha lỗng ethanol Nồng độ Thể tích cần pha Thể tích ethanol 96o sử Thể tích nước cất sử (%) (ml) dụng (ml) dụng (ml) 25 300 78.125 221.875 50 300 156.25 143.75 75 300 234.375 65.625 96 300 300   28 Chuẩn bị 10g bột hoa hòe cho thí nghiệm, 300ml dung dịch ethanol 25%;50%;75%;96%, chiết soxhlet, bếp đun, giấy lọc, phễu thủy tinh, bình thủy tinh, tủ sấy Thực tách chiết rutin bột hoa hịe với dung mơi ethanol 25%, 50%, 75%, 96%; tỷ lệ dung mơi/bột hoa hịe 30:1, chiết 100oC tiếng Dịch chiết sau thu từ thí nghiệm làm lạnh để rutin tủa, sau đuổi bớt dung mơi sấy 90oC, cân khối lượng thu được, tính hiệu suất, kết luận đánh giá 3.3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ Khảo sát ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ tới hiệu suất tách chiết rutin từ hoa hòe mức nhiệt độ 70oC, 80oC, 90oC 100oC, 120oC Chuẩn bị 10g bột hoa hòe, 300ml ethanol 75%, chiết soxhlet, bếp đun, phễu thủy tinh, giấy lọc, bình thủy tinh, tủ sấy Thực tách chiết rutin ethanol 75% với tỉ lệ dung mơi/bột hoa hịe 30:1, thời gian tiếng, nhiệt độ mức 70 oC,80 o C,90 oC,100 oC,120 oC Dịch chiết sau thu từ thí nghiệm làm lạnh để rutin tủa, sau đuổi bớt dung môi sấy 90oC, cân khối lượng thu được, tính hiệu suất, kết luận đánh giá 3.3.3 Nghiên cứu định tính rutin định lượng rutin Định tính rutin Định lượng rutin phản ứng với NaOH: rutin phản ứng với NaOH cho màu từ vàng nhạt đến đậm tùy thuộc vào độ kiềm thời gian, đặc biệt phản ứng với dung dịch natri hydroxyd 1% cho màu vàng chanh Để lâu khơng khí dần chuyển thành màu cam sang màu nâu Định lượng rutin phản ứng với dung dịch sắt (III) clorid: rutin phản ứng với FeCl3 cho màu xanh lục Định lượng rutin phản ứng với H2SO4: dịch chiết rutin cho thêm H2SO4 đặc cho màu vàng Định lượng rutin Định lượng rutin phương pháp cân: Nguyên tắc chiết xuất rutin cồn sau thủy phân rutin dung dịch acid loãng quercetin, lọc lấy tủa, sấy cân tính hàm lượng rutin Lấy dịch chiết 300ml rutin thu sau chiết cồn, cô quay cho cồn bay đến gần khơ, thêm vào bình 100ml dung dịch   29 H2SO4 2% đun sôi giờ, thu toàn kết tủa quercetin vào phễu thủy tinh, rửa kết tủa nước lạnh khoảng 3-4 lần, sấy khô kết tủa thu khối lượng đem cân Cơng thức tính hàm lượng rutin: R = p ì 2,019 ì 100 ữ m (%) Trong ú: R hàm lượng rutin; p khối lượng quercetin, m khối lượng ban đầu hoa hòe 3.3.4 Nghiên cứu tinh rutin Có thể tinh rutin nhiều phương pháp như: bổ sung chất hấp phụ, kết tinh dung mơi thích hợp, sử dụng sắc kí cột, kết tinh nhiều lần dung mơi khác Trong phương pháp phương pháp kết tinh rutin thô nhiều lần dung mơi khác tối ưu dễ thực hiện, thực khơng quy mơ phịng thí nghiệm mà cịn quy mơ cơng nghiệp, rutin tinh khiết đáp ứng yêu cầu sử dụng thực phẩm (>95%) Nghiên tinh rutin phương pháp kết tinh rutin cồn 90o Bố trí thí nghiệm Dịch chiết thu từ tách chiết, đuổi bớt dung mơi cịn khoảng 2/3, đem đun sơi với 50ml cồn 90o, lọc nóng thu dịch lọc, hạ nhiệt để rutin kết tủa, chưng cất dung mơi, sau tiếp tục thêm 40ml cồn thực đun tiếp, lọc nóng, thu dịch lọc, chưng cân phân đoạn dung môi, rửa kết tủa Làm lại vài lần, thu dịch chiết chứa rutin tinh khiết Cô quay cho bay bớt dung môi, đem kết tủa sấy 90oC   30 PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Nghiên cứu tách chiết rutin Khảo sát phương pháp tách chiết rutin tiến hành phương pháp gồm: chiết soxhlet, chiết ngấm kiệt, chiết vi sóng chiết chưng ninh; dung mơi sử dụng bốn phương pháp ethanol 90o, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1:30, nhiệt độ 100oC Bảng Kết tách chiết rutin phương pháp Tên phương pháp Khối lượng kết tủa (g) Hiệu suất (%) Soxhlet 1.604 ± 0.05 16.04 Ngấm kiệt 0.057 ± 0.05 5.7 Vi sóng 1.494 ± 0.05 14.94 Chưng ninh 1.347 ± 0.05 13.47 Dựa vào bảng 4.1 cho thấy tách chiết rutin phương pháp soxhlet cho hiệu suất cao với giá trị tương ứng 16,04% thấp phương pháp ngấm kiệt với giá trị 5,7% Hai phương pháp chiết xuất vi sóng chiết phương pháp chưng ninh cho hiệu suất cao với giá trị tương ứng 13,47% 14,94% 30 Hiệu suất (%) 25 20 16.04 14.94 15 13.47 10 5.7 Soxhlet Ngấm kiệt Vi sóng Tên phương pháp Chưng ninh Biểu đồ Biểu đồ so sánh hiệu suất phương pháp tách chiết rutin   31 4.2 Kết định tính rutin Sau tách chiết rutin từ hoa hịe định tính phản ứng màu với FeCl3, NaOH, H2SO4 Hình 4.1 Rutin sau tách chiết Phản ứng màu rutin Lấy 0,5ml dịch chiết, pha loãng EtOH thêm giọt FeCl3 1% xuất màu xanh lục Lấy ml dịch chiết thêm ml NaOH 2% xuất màu vàng sau chuyển dần thành màu cam Lấy ml dịch chiết, thêm từ từ 3ml H2SO4 thấy xuất hiệt màu vàng B A C Hình 4.2 Phản ứng màu rutin với FeCl3 (A), NaOH (B), H2SO4 (C)   32 Kết hình 4.2 cho thấy rutin tách chiết có phản ứng với dung dịch FeCl3 tạo màu xanh lục; rutin phản ứng với dung dịch NaOH từ màu vàng chuyển thành cam, để lâu khơng khí chuyển sang màu nâu; rutin phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc cho màu vàng 4.3 Kết định lượng rutin Dịch chiết rutin sau tách chiết để lạnh để rutin kết tủa, lấy 300 ml dịch chiết cô quay cho cồn bay đến gần khơ, thêm vào bình 100ml dung dịch H2SO4 2% đun sơi giờ, thu tồn kết tủa quercetin vào phễu thủy tinh, rửa kết tủa nước lạnh khoảng 3-4 lần, sấy khô kết tủa thu khối lượng đem cân Kết thu 3,52g quercetin từ dịch chiết phương pháp soxhlet với dung môi cồn 90o, từ kết quả, tính tốn xác định hàm lượng rutin thu 71,07% 4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố hóa học tới hiệu suất thu rutin thơ từ hoa hịe 4.4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng dung mơi Ảnh hưởng dung mơi đến q trình chiết xuất rutin từ hoa hòe tiến hành phương pháp soxhlet với hai loại dung môi cồn nước thời gian tiếng nhiệt độ 100oC với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1:30 Bảng Bảng kết khảo sát ảnh hưởng loại dung môi sử dụng đến hiệu suất chiết rutin Dung môi Khối lượng rutin thô (g) Hiệu suất (%) Cồn 1,623 ± 0,05 16,23 Nước 1,146 ± 0,05 11,46 Từ kết bảng 4.2 cho thấy chiết điều kiện giống sử dụng dung mơi khác cho khối lượng rutin khác hiệu suất hồn tồn khác Với dung mơi cồn lượng rutin thu 1,623g khi sử dụng nước để chiết cho kết thấp hơn, lượng rutin thu sau tách chiết 1,146g; hiệu suất tách chiết rutin cồn cao nước 4,77% Lý giải cho kết rutin tan nhiều cồn so với nước, rutin tan cồn nóng   33 với tỷ lệ 1/60 cịn tan nước nóng với tỷ lệ 1/200 Do đó, chiết xuất rutin từ hoa hịe cồn thích hợp 4.4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ ethanol Ảnh hưởng nồng độ ethanol tới hiệu suất trích ly rutin từ hoa hịe tiến hành thời gian tiếng 100oC với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1:30 Từ kết bảng 4.3 cho thấy điều kiện chiết nồng độ khác cho hiệu suất trích ly khác Có thể thấy hiệu suất ly trích rutin bắt đầu tăng dần chiết nồng độ 25% đến 50%, chiết nồng độ 75% hiệu suất ly trích đạt cực đại với giá trị tương ứng 16,84%, tiếp tục tăng nồng độ ethanol lên 96% khơng khơng tăng thêm mà cịn xuất xu hướng giảm, hiệu suất đạt 15,73% Giải thích cho vấn đề mức độ phân cực dung môi phụ thuộc vào số điện môi giá trị liên kết hydro, phân tử nước có độ phân cực, số điện mơi liên kết hydro cao so với ethanol Do đó, pha ethanol xuống 75% ethanol nước cho hỗn hợp ethanol nước có mức độ phân cực khác nhau, nồng độ dung mơi có độ phân cực tương đương với rutin rutin tan vào dung mơi tốt Vì vậy, chiết rutin ethanol 75% thích hợp Bảng 4.3 Kết khảo sát ảnh hưởng yếu tố nồng độ tới hiệu suất tách chiết   Nồng độ (%) Khối lượng rutin thô (g) Hiệu suất (%) 25 0,1197 ± 0,05 11,97 50 0,1356 ± 0,05 13,56 75 0,1684 ± 0,05 16,84 96 0,1573 ± 0,05 15,73 34 16.84 17 15.73 16 Hiệu suất (%) 15 13.56 14 13 11.97 12 11 10 10 20 30 40 50 60 Nồng độ (%) 70 80 90 100 Biểu đồ 4.2 Khảo sát ảnh hưởng yếu tố nồng độ dung môi sử dụng đến hiệu suất tách chiết rutin 4.4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ Khảo sát ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ chiết tới hiệu suất ly trích rutin từ hoa hịe tiến hành giờ, với nồng độ dung môi ethanol 75%, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi 1:30 Kết khảo sát trình bày bảng 4.4 Bảng 4.4 Kết khảo sát ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ tới hiệu suất tách chiết Nhiệt độ (oC) Khối lượng rutin thô (g) Hiệu suất (%) 70 1,487 ± 0,05 14,87 80 1,541 ± 0,05 15,41 90 1,697 ± 0,05 16,97 100 1,674 ± 0,05 16,74 120 1,493 ± 0,05 14,93 Dựa vào kết bảng 4.4 cho thấy , chiết nhiệt độ từ 70oC hiệu suất ly trích rutin đạt 14,87%, nâng dần nhiệt độ lên 80oC hiệu suất có xu hướng tăng theo, hiệu suất đạt cực đại nhiệt độ 90 với giá trị tương ứng 16,97%; nâng nhiệt độ lên 100oC hiệu suất ly trích lại có xu hướng giảm dần, đến 120oC giảm xuống hẳn với giá trị 14,93% Giải thích tượng tăng nhiệt độ rutin tan vào dung môi dễ dàng hơn, nhiên tăng nhiệt độ   35 lên cao khơng độ tan rutin tăng mà độ tan chất khác tăng theo, dịch chiết lẫn nhiều tạp chất, điều khiến lượng rutin chiết bị lẫn tạp làm cho hàm lượng rutin ly trích thấp dẫn đến hiệu suất giảm 17.5 16.97 17 16.74 Hiệu suất (%) 16.5 16 15.41 15.5 14.93 14.87 15 14.5 14 50 60 70 80 90 Nhiệt độ (oC) 100 110 120 130 Biểu đồ 4.3 Khảo sát ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ đến hiệu suất tách chiết rutin 4.5 Nghiên cứu tinh rutin từ rutin thô Dịch chiết rutin sau chiết xuất phương pháp soxhlet với dung môi ethanol 75% đem cô đuổi bớt dung môi sấy kết tủa đến gần khô, cho thêm 50ml ethanol 90o đun sơi sau lọc nóng, dịch lọc tiếp tục pha với 40ml ethanol 90o sau đun sơi lọc nóng thực kết tinh cồn khoảng 3-4 lần, thu dịch chiết để tủ lạnh cho rutin kết tủa, sau đuổi bớt dung mơi Rửa kết tủa nước cất lần sau đem sấy khơ 90oC   36   Hình 4.3 Rutin sau tinh chế phương pháp kết tinh Dựa vào hình 4.3 thể thấy rõ màu sắc rutin vàng óng rõ ràng, khơng bị lẫn màu chất khác rutin thô Kết phương pháp kết tinh rutin cồn 90o tăng hàm lượng rutin từ 71,07% lên 95,14% (tăng 24,07%) Có thể thấy phương pháp kết tinh rutin nhiều lần cồn cho hiệu suất tinh tốt, rutin tinh có hàm lượng rutin > 95% đáp ứng yêu cầu sử dụng thực phẩm                         37 PHẦN V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ   Đã thực nghiên cứu chiết xuất rutin từ hoa hịe phương pháp: soxhlet, ngấm kiệt, vi sóng, chưng ninh Trong đó, phương pháp chiết soxhlet cho hiệu suất cao nhất, phương pháp chiết ngấm kiệt cho hiệu suất thấp chưng ninh cho hiệu suất trung bình Tuy nhiên, phương pháp ngấm kiệt lại phù hợp với việc sản xuất quy mơ lớn, thực quy mơ cơng nghiệp cịn chiết vi sóng chiết soxhlet thực quy mơ phịng thí nghiệm, phục vụ nghiên cứu chi phí lắp đặt đắt Trong bốn phương pháp thấy phương pháp chưng ninh tối ưu sản xuất lớn, dễ thực cho hiệu suất chiết xuất tốt Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tách chiết rutin từ hoa hòe Kết cho thấy sử dụng cồn thích hợp rutin tan tốt cồn hiệu suất cao hẳn nước Khảo sát yếu tố nồng độ cho thấy, nồng độ cồn 75% cho hiệu suất tách chiết rutin cao Khảo sát yếu tố nhiệt độ cho thấy rutin tan tốt nhiệt độ cao nhiệt độ thích hợp để chiết rutin 90oC Khảo sát hàm lượng rutin: rutin sau tách chiết xong thường lẫn nhiều chất khác hàm lượng thấp Trong nghiên cứu thực tinh chế rutin phương pháp kết tinh nhiều lần dung môi ethanol 90o, kết nghiên cứu cho thấy hàm lượng rutin tăng lên đáng kể, hiệu phương pháp cao, chi phí rẻ dễ dàng thực hiện, rutin sau tinh đáp ứng yêu cầu sử dụng thực phẩm Kiến nghị: Do thời gian nghiên cứu có hạn nên số phương pháp tinh rutin khác chưa thể thực Bên cạnh đó, nghiên cứu dừng mức quy mơ phịng thí nghiệm đề xuất thêm nghiên cứu cải thiện hiệu suất tách chiết, tinh sạch; sản xuất sinh khối rutin quy mô lớn, phục vụ cho ngành sản xuất dược liệu, sản xuất dược phẩm, thực phẩm   38 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nghiên cứu cải thiện hiệu suất chiết xuất rutin phương pháp biến đổi hóa học, Nguyễn Thị Dung, 2019 Chuyên đề rutin từ hoa hòe Meteor Nguyen, Đại học Hòa Bình, 2017 Tài liệu chiết xuất dược liệu Trần Thị Oanh, 2015 Khảo sát hàm lượng rutin hoa hòe (sophora japonica L.) Nguyễn Xuân Sinh, 2012 Khảo sát nguồn nguyên liệu, nghiên cứu nâng cao hiệu suất tách chiết chất lượng rutin từ nụ hoa hoè Việt Nam Nguyễn Thị Thu Huyền, 2010 Tổng quan ly trích rutin từ hoa hòe điều chế quercetin dẫn xuất Đồ án nghiên cứu phương pháp phân tích đánh giá rutin nụ hoa hịe Tài liệu cơng nghệ tinh chế rutin   39