Tổng hợp và xác định đặc trưng của phức hợp giữa tinh dầu sả chanh và γcyclodextrin, ứng dụng bảo quản xoài

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC  MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU TỔNG HỢP VÀ XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG CỦA PHỨC HỢP GIỮA TINH DẦU SẢ CHANH VÀ γ- CYCLODEXTRIN, ỨNG DỤNG BẢO QUẢN XOÀI Người hướng dẫn : TS Phan Chi Uyên Sinh viên thực hiện : Lê Khánh Mã sinh viên : 1911507110105 Lớp : 19VL1 Đà Nẵng, tháng 1 năm 2024 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CN HÓA HỌC – MÔI TRƯỜNG Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS Phan Chi Uyên Sinh viên thực hiện: Lê Khánh Mã SV: 1911507110105 1 Tên đề tài: Tổng hợp và xác định đặc trưng của phức hợp giữa tinh dầu sả chanh và γ- cyclodextrin, ứng dụng bảo quản xoài 2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:  Giáo trình hóa sinh  Bình, H Q., Quang, T., & Ngân, T N T (2022) Ứng dụng công nghệ bao màng trong bảo quản trái cây nhiệt đới Tạp chí Khoa học Đại học cần Thơ, 58(3), 132- 148  Mai, T N P., Ây, N V., & Mười, N V (2021) Ứng dụng công nghệ tiên tiến để kéo dài thời gian bảo quản trái cây Tạp chí Khoa học Đại học cần Thơ, 57(CĐ Công nghệ thực phẩm), 32-47  dos Passos Braga, S., Magnani, M., Madruga, M S., de Souza Galvão, M., de Medeiros, L L., Batista, A U D., & de Souza, E L (2020) Characterization of edible coatings formulated with chitosan and Mentha essential oils and their use to preserve papaya (Carica papaya L.) Innovative Food Science & Emerging Technologies, 65, 102472 3 Nội dung chính của đồ án: - Tổng hợp phức hợp giữa γ-cyclodextrin với tinh dầu sả chanh - Xác định đặc trưng của phức γ-cyclodextrin với tinh dầu sả chanh - Thử nghiệm khả năng bảo quản trái cây gồm quả xoài bằng phức hợp trên 4 Các sản phẩm dự kiến: - Phức hợp theo phương pháp đồng kết tủa giữa tinh dầu sả chanh với γ- cyclodextrin - Đặc trưng tính chất của các phức hợp bằng các phương pháp phân tích - Khả năng bảo quản trái cây gồm quả xoài bằng phức - Báo cáo tốt nghiệp 5 Ngày giao đồ án: 25/8/2023 6 Ngày nộp đồ án: 1/2024 Trưởng Bộ môn Đà Nẵng, ngày 18 tháng 9 năm 2023 Người hướng dẫn TS Phan Chi Uyên TS Phan Chi Uyên LỜI NÓI ĐẦU Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các Cán bộ Giảng viên Khoa Công nghệ Hóa học – Môi trường, các cán bộ giảng viên trong Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho em Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn đặc biệt về sự chỉ dạy, hướng dẫn tận tình của TS Phan Chi Uyên đã luôn tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới Khoa Công nghệ Hóa học – Môi trường đã luôn quan tâm và tạo điều kiện giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Ngoài ra, em xin cảm ơn những người bạn đã giúp đỡ và trao đổi thêm nhiều thông tin về đề tài trong quá trình thực hiện đề tài: “Tổng hợp và xác định đặc trưng của phức hợp giữa tinh dầu sả chanh và γ-cyclodextrin, ứng dụng bảo quản xoài” Do kiến thức còn hạn chế, báo cáo của em không tránh khỏi những sai sót Rất mong nhận được những lời góp ý từ quý thầy cô để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện và giúp em có thêm những kinh nghiệm quý báu Cuối cùng, em xin kính chúc các thầy cô giảng viên trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật nói chung, các thầy cô khoa công nghệ Hóa học – Môi trường nói riêng dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý i LỜI CẢM ƠN Trong khoảng thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và sự dẫn dắt chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giáo viên hướng dẫn – TS Phan Chi Uyên giảng viên Bộ môn Công nghệ vật liệu - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Đà Nẵng người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án Em cũng xin gửi cảm ơn chân thành nhất tới các thầy cô giáo trong trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Đà Nẵng nói chung, các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ vật liệu nói riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình em tham gia học tập Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, những người luôn ở bên cạnh đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đề án tốt nghiệp Với điều kiện về thời gian cũng như lượng kiến thức về đề tài rất rộng mà kinh nghiệm còn hạn chế của một học viên, đồ án này không thể tránh được những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô để em có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức của mình, phục vụ tốt hơn công tác thực tế sau này Em xin trân thành cảm ơn! Chữ ký Lê Khánh ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án trên là công trình nghiên cứu của riêng bản thân mình dưới sự hướng dẫn của TS Phan Chi Uyên Những nhận định được nêu ra trong đồ án cũng là kết quả từ sự nghiên cứu trực tiếp, nghiêm túc, độc lập của bản thân tác giả dựa và các cơ sở tìm kiếm, hiểu biết và nghiên cứu tài liệu khoa học hay bản dịch khác đã được công bố Đồ án vẫn sẽ giúp đảm bảo được tính khách quan, trung thực và khoa học Chữ ký Lê Khánh iii TÓM TẮT Tên đề tài: NGHIÊN CỨU TẠO PHỨC HỢP GIỮA TINH DẦU SẢ CHANH VỚI γ-CYCLODECYCLODEXTRIN VÀ ỨNG DỤNG BẢO QUẢN XOÀI Học viên thực hiện: LÊ KHÁNH Chuyên ngành: Công nghệ vật liệu MSV: 1911507110105 Lớp: 19VL1 Tinh dầu sả chanh (Cymbopogon citratus), được chiết xuất từ cây sả chanh có nhiều công dụng trong đời sống, dễ bay hơi và thay đổi chất lượng dưới ảnh hưởng của môi trường làm giảm hiệu quả ứng dụng Trong nghiên cứu này, tôi đã tổng hơp tinh dầu sả chanh/γ-γ- cyclodextrin (LEO/γ-γ-CD) nhằm hạn chế bay hơi và đồng thời ứng dụng bảo quản xoài Các tính chất đặc trưng của phức hợp đã được xác định dựa trên các phương pháp phân tích hiện đại như: giản đồ nhiễu xạ tia X dạng bột (PXRD), phổ hồng ngoại (FTIR) và kính hiển vi điện tử quét (SEM), phân tích nhiệt trọng (TGA) và nhiệt quét vi sai (DSC) Các kết quả phân tích cho thấy phản ứng giữa hợp tinh dầu sả chanh/γ-γ-cyclodextrin (LEO/γ-γ-CD) đã xảy ra thành công với các đặc trưng tính chất hoàn toàn khác với các chất tham gia ban dầu LEO/γ-γ-CD được tổng hợp thành công được ứng dụng bảo quản xoài Số liệu cho thấy khả năng bảo quản của phức hợp với xoài giúp kéo dài thời gian bảo quản và ngăn ngừa được vi khuẩn, từ đó cho thấy triển vọng của phức hợp trong việc ứng dụng bảo quản xoài iv MỤC LỤ LỜI NÓI ĐẦU i LỜI CẢM ƠN .ii LỜI CAM ĐOAN .iii TÓM TẮT iv MỤC LỤC v DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU .xi MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1 Tình hình nghiên cứu 3 1.2 Giới thiệu về nguyên liệu sả chanh 4 1.2.1 Cây sả chanh 4 1.2.2 Mô tả về cây sả .5 1.2.3 Thành phần hóa học .5 1.2.4 Tình hình sản xuất 6 1.3 Tổng quan về tinh dầu sả chanh .6 1.3.1 Thành phần hóa học .7 1.3.2 Ứng dụng 7 1.3.3 Quy trình chiết tách tinh dầu sả chanh 8 1.4 Tổng quan về γ-cylodextrin 9 1.4.1 Cấu trúc của γ -Cylodextrin 11 1.4.2 Tính chất vật lý của γ-Cyclodextrin 11 1.4.3 Độ an toàn của γ-cyclodextrin 12 1.4.4 Ứng dụng 13 1.5 Tổng quan về quả xoài 13 v 1.5.1 Nguồn gốc 13 1.5.2 Phân loại .14 1.5.3 Giá trị sử dụng của quả xoài .15 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Nguyên liệu 18 2.1.1 Nguyên liệu 18 2.1.2 Hóa chất .19 2.1.3 Dụng cụ 19 2.2 Phương pháp nghiên cứu 22 2.2.1 Tổng hợp phức hợp tinh dầu chanh sả/γ- cyclodextrin .22 2.2.2 Đặc trưng tính chất của phức hợp .23 2.2.3 Thí nghiệm khả năng kiểm soát quả xoài 28 2.3 Khảo sát ảnh hưởng của phức hợp tinh dầu sả chanh/ γ-cyclodextrin đến thời gian bảo quản xoài 29 2.3.1 Chuẩn bị trái cây 29 2.3.2 Quy trình bảo quản trái cây bằng phức hợp tinh dầu sả chanh /γ- cyclodextrin 29 2.4 Phương pháp đánh giá khả năng bảo quản quả xoài .29 2.4.1 Đánh giá các chỉ tiêu vật lý của trái cây .29 2.4.2 Đánh giá các chỉ tiêu hóa học của trái cây 32 2.5 Phương pháp xử lí số liệu .33 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 34 3.1 Tổng hợp phức hợp tinh dầu sả chanh/ γ-cyclodextrin 34 3.2 Tính chất đặc trưng của các phức hợp 34 3.2.1 Quang phổ hồng ngoại (IR) 34 3.2.2 Phân tích giản đồ nhiễu xạ tia X dạng bột (PXRD) 36 3.2.3 Kính hiển vi điện tử quét (SEM) 37 3.2.4 Phân tích nhiệt trọng (TGA) và nhiệt quét vi sai (DSC) .38 3.3 Ảnh hưởng của phức đến thời gian bảo quản xoài 39 3.3.1 Sự hao hụt khối lượng quả xoài 39 vi 3.3.2 Độ cứng của quả xoài 41 3.3.3 Độ màu của quả xoài 42 3.3.4 Kết quả đo chất rắn hòa tan 45 3.3.5 Kết quả đo vitamin C 46 3.3.6 Kết quả đo tổng axit 47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 TÀI LIỆU KHAM KHẢO 50 vii