Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Một số dẫn liệu về dầu nhân hạt cây Cọc rào (Jatropha curcas L.) ở vùng núi tỉnh Nghệ An" ppt

T. N. Hùng, L. Q. Vợng, P. X. Thiệu Một số dẫn liệu về dầu nhân , Tr. 42-46 42 Một số dẫn liệu về dầu của nhân hạt cây cọc rào (Jatropha curas L.) ở vùng núi tỉnh Nghệ An Trần Ngọc Hùng (a) , Lê Quang Vợng (b) , Phan Xuân Thiệu (b) Tóm tắt. Nghiên cứu này nhằm mục đích giới thiệu một số dẫn liệu về dầu của nhân hạt cây Cọc rào (Jatropha curcas L.) ở vùng núi tỉnh Nghệ An. Nghiên cứu cho thấy: i) Hàm lợng dầu của nhân hạt cây Cọc rào ở vùng núi Nghệ An chiếm 51,99 55,26%; hàm lợng dầu thay đổi theo các tiểu vùng sinh thái với sự khác biệt là P<0,05. ii) Chất lợng dầu của nhân hạt cây Cọc rào ở vùng núi tỉnh Nghệ An xét theo các chỉ số hoá học và nhận thấy đợc (axit, chất tẩy, este, ) có liên quan đến quá trình sản xuất dầu diesel sinh học. 1. Vật liệu và phơng pháp nghiên cứu Quả cây Jatropha curcas L. đợc thu 01 lần tại các huyện miền núi của tỉnh Nghệ An vào các ngày 19 và 20 tháng 12 năm 2007. Các mẫu đợc thu thập, bảo quản, xử lý và phân tích theo các vùng sinh thái dới đây: Vùng núi thấp ty nam Nghệ An đặc trng bởi đất Ferrarit gồm các huyện Thanh Chơng, Anh Sơn (ký hiệu là V1); Vùng núi thấp đông bắc Nghệ An đặc trng bởi đất đỏ Bazan gồm các huyện Tân Kỳ, Nghĩa Đàn, Quỳ Hợp (ký hiệu là V2); Vùng núi cao Nghệ An đặc trng bởi đất kết núi cao và đất Ferrarit gồm các huyện Quế Phong, Quỳ Châu, Con Cuông, Tơng Dơng, Kỳ Sơn (ký hiệu là V3). Tiêu bản thực vật của mẫu đợc định loại và lu giữ tại Phòng mẫu thực vật - Khoa Sinh học, trờng Đại học Vinh. Hàm lợng dầu đợc xác định bằng phơng pháp Soxhlet [1]. Đánh giá cảm quan dựa theo tài liệu ô Kiểm nghiệm lơng thực thực phẩm[2]. Xác định các chỉ số axit, xà phòng, este và iốt của dầu theo phơng pháp của Dợc điển Việt Nam III [1]. Phân tích thành phần axit béo theo tiêu chuẩn ISO/FDIS 5590 :1998, LB Đức. Mẫu sau khi este hóa đợc phân tích bằng sắc ký khí : HP 6890, ghép nối với Mass Selective Detector Agilent 5973; Cột HP 5MS; Khí mang He; Th viện phổ WILEY275.L và NIST 98.L Số liệu đợc xử lý theo phơng pháp thống kê trên phần mềm Excel 2003. 2. Kết quả nghiên cứu 2.1. Hàm lợng dầu trong nhân hạt Jatropha curcas L. theo khu vực nghiên cứu Kết quả phân tích hàm lợng dầu trong hạt cây Cọc rào mọc ở các vùng núi khác nhau của tỉnh Nghệ An đợc thể hiện qua bảng 1. Nhận bài ngày 09/5/2008. Sửa chữa xong 12/6/2008. trờng Đại học Vinh Tạp chí khoa học, tập XXXVII, số 3A-2008 43 Bảng 1. Hàm lợng dầu trong nhân hạt Jatrpha curcas L. theo khu vực nghiên cứu (Số lần lặp lại : 3) Vùng Hàm lợng dầu so với nhân hạt (%) V1 51,99 0,32 a V2 55,26 0,37 b V3 53,80 0,26 c Ghi chú: Các mũ chữ cái trong cùng cột khác nhau thể hiện sự sai khác có ý nghĩa thống kê với P<0,05. Dẫn liệu bảng 1 cho thấy hàm lợng dầu trong nhân hạt cây Cọc rào ở khu vực nghiên cứu đạt từ 51,99 55,26%, sai khác về hàm lợng dầu giữa các vùng nghiên cứu có ý nghĩa thống kê với P<0,05. 2.2. Chất lợng của dầu nhân hạt Jatropha curcas L. theo khu vực nghiên cứu Kết quả đánh giá cảm quan một số tính chất vật lý của dầu nhân hạt cây Cọc rào khu vực nghiên cứu đợc thể hiện qua bảng 2. Bảng 2. Một số tính chất vật lý của dầu nhân hạt Jatrpha curcas L. theo khu vực nghiên cứu Vùng Màu sắc Mùi vị Trạng thái ở t 0 thờng V1 Vàng sáng Thơm dễ chịu Lỏng sánh V2 Vàng sáng Thơm dễ chịu Lỏng sánh V3 Vàng sáng Thơm dễ chịu Lỏng sánh Kết quả phân tích một số chỉ số chất lợng của dầu nhân hạt Jatropha curcas L. với các chỉ số : chỉ số axit, chỉ số xà phòng, chỉ số este, chỉ số iốt và chỉ số peroxit thể hiện qua bảng 3. Bảng 3. Một số chỉ số của dầu nhân hạt Jatropha curcas L. theo khu vực nghiên cứu (Số lần lặp lại : 3) Vùng Axit (mgKOH/g) Axit béo tự do (%) Xà phòng Este Iôt V1 1,85 0,166 0,93 0,083 207,4 15,17 205,50 5,01 102,60 4,04 V2 2,01 0,182 1,01 0,091 218,3 13,09 216,40 13,27 104,00 0,68 V3 2,00 0,147 1,01 0,074 210,4 19,28 208,4 19,42 107,00 2,87 Qua dẫn liệu bảng 3 cho thấy, các chỉ số của dầu nhân hạt Jatropha curcas L. ở miền núi Nghệ An biến động nh sau : chỉ số axit 1,85 0,166 đến 2,01 0,182, chỉ số axit béo tự do 0,93 0,083 đến 1,01 0,091%, chỉ số xà phòng 207,4 15,17 đến 218,3 13,09, chỉ số este 205,5 15,01 đến 216,4 13,27, chỉ số iốt 102,6 4,04 đến 107,0 2,87. Sai khác giữa các vùng không có ý nghĩa thống kê với P<0,05. T. N. Hùng, L. Q. Vợng, P. X. Thiệu Một số dẫn liệu về dầu nhân , Tr. 42-46 44 Kết quả phân tích thành phần axit béo các mẫu dầu hạt cây Cọc rào đợc phản ánh qua bảng 4. Bảng 4. Thành phần axit béo của dầu nhân hạt Jatrpha curcas L. theo khu vực nghiên cứu (Số lần lặp lại : 1) Hàm lợng so với tổng axit béo (%) TT Axit béo Danh pháp quốc tế Tên thờng gọi V1 V2 V3 1 C10:0 Axit decanoic Capric 0,02 - 0,01 2 C12:0 Axit dodecanoic Lauric - - 0,01 3 C14:0 Axit tetradecanoic Myristic 0,08 0,09 0,08 4 C15:1(n-5) Axit 10 pentadecenoic - - 0,02 0,02 5 C16:0 Axit hexadecanoic Palmitic 15,42 16,55 15,99 6 C16:1(n-7) Axit 9 hexadecenoic Palmitoleic 1,03 1,16 1,17 7 C17:0 Axit heptadecanoic Margaric 0,07 0,06 0,06 8 C17:1(n-7) Axit 10 heptadecenoic - 0,06 0,06 0,07 9 C18:0 Axit octadecanoic Stearic 5,71 - - 10 C18:1(n-7) Axit 11 octadecenoic Oleic 38,25 33,14 37,61 11 C18:2(n-6) Axit 9,12 octadecenoic Linoleic 38,86 48,33 44,50 12 C18:3(n-6) Axit 6,9,12 octadecatrienioic Linolenic 0,02 0,02 0,02 13 C18:4(n-3) Axit octatetraenioic - 0,22 0,20 0,21 14 C20:0 Axit eicosanoic Arachidic 0,18 0,17 0,17 15 C20:1(n-9) Axit eicosenoic - 0,06 0,07 0,01 16 C22:0 Axit docosanoic Behenic - 0,02 - 17 C22:5(n-6) Axit docosapentaenoic - - - 0,01 18 C24:0 Axit tetracosanoic Lignoceric 0,02 0,02 0,02 Tổng các axit béo no 21,50 17,00 16,30 Tổng các axit béo không no 78,50 83,00 83,70 Thành phần của dầu nhân hạt Jatropha curcas L. ở miền núi Nghệ An Có 14 - 16 axit béo, các axit béo có số lợng cacbon từ C10 đến C24. Thành phần các axit béo chính gồm : axit linoleic C18:2 (38,86 - 44,50%) ; axit oleic C18:1 (33,14 - 38,25%) ; là axit palmitic C16:0 (15,42 - 16,55%), axit stearic C18:0 (5,71%). Tổng hàm lợng axit béo no chiếm 16,30 - 21,50%, hàm lợng axit béo không no 78,50 - 83,70%. 3. Thảo luận 3.1. Hàm lợng dầu của nhân hạt Jatropha curcas L. của khu vực nghiên cứu So sánh hàm lợng dầu nhân hạt Jatropha curcas L. ở miền núi Nghệ An tơng đơng với hàm lợng dầu nhân hạt Jatropha curcas L. ở vùng Cape Verde 53,11% (46,72 - 59,78%) và cao hơn nhiều so với hàm lợng dầu nhân hạt Jatropha curcas L. ở ấ n Độ 38,66% (30,66 - 43,19%) [4, 8]. trờng Đại học Vinh Tạp chí khoa học, tập XXXVII, số 3A-2008 45 Sự khác biệt về hàm lợng dầu nhân hạt Jatropha curcas L. giữa các vùng nghiên cứu có thể liên quan đến nhiều nhân tố phức tạp, bao gồm điều kiện khí hậu, thổ nhỡng, chăm sóc và các điều kiện khác. Tuy nhiên, kết quả về hàm lợng dầu nhân hạt Jatropha curcas L. ở miền núi Nghệ An đều ở mức cao gợi lên rằng đây có thể là một vùng đất thích hợp cho việc trồng loại cây này theo hớng cho dầu. 3.2. Chất lợng dầu của nhân hạt Jatropha curcas L. của khu vực nghiên cứu Các chỉ số chất lợng dầu nhân hạt Jatropha curcas L. ở miền núi Nghệ An về một số chỉ tiêu với các chỉ số là tơng tự các kết quả nghiên cứu đã đợc công bố bởi một số tác giả khác nhau trên thế giới [3, 6, 9]. Các chỉ số đều đạt chất lợng để sử dụng cho việc sử dụng làm nhiên liệu chạy động cơ diezel. Thành phần của dầu nhân hạt Jatropha curcas L. khu vực nghiên cứu tơng tự các kết quả nghiên cứu của Rehm, Nasir [7, 9]. Đặc biệt, trong các thành phần của dầu nhân hạt chủ yếu là các axit béo không no (78,50 - 83,70%) và tập trung vào một số axit béo C16 - C18 thuận lợi cho việc chế biến ở quy mô công nghiệp nhiên liệu sinh học do có chiều dài mạch cacbon trung bình dễ este hóa khi sản xuất dầu. 4. Kết luận và kiến nghị Kết luận Hàm lợng dầu nhân hạt Jatropha curcas L. ở khu vực miền núi Nghệ An từ 51,99 - 55,26%. Hàm lợng dầu phụ thuộc vào các tiểu vùng sinh thái với mức sai khác giữa các vùng có ý nghĩa thống kê với P<0,05. Chất lợng dầu nhân hạt cây Cọc rào (Jatropha curcas L.) ở khu vực miền núi Nghệ An về các chỉ số cảm quan và các chỉ số hoá học (chỉ số axit, chỉ số xà phòng, chỉ số este, chỉ số iốt và chỉ số peroxit) phù hợp cho việc sử dụng chế biến nhiên liệu sinh học. Kiến nghị 1. Khu vực miền núi Nghệ An có khả năng phát triển trồng cây Jatropha curcas L. nhằm thu dầu nhân hạt tạo nguyên liệu chế biến nhiên liệu sinh học, trong đó thích hợp nhất là khu vực vùng núi thấp Đông Bắc Nghệ An. 2. Cần tiếp tục nghiên cứu khảo nghiệm đầy đủ hơn về các chỉ số năng suất hạt của cây Jatropha curcas L. ở những khu vực sinh thái khác nhau để làm cứ liệu cho công tác quy hoạch phát triển loại cây này phục vụ cho chiến lợc an ninh năng lợng trong tơng lai. Tài liệu tham khảo [1] Bộ Y tế, Dc in Vit Nam III, NXB Y hc, Hà Ni, 2002. [2] Phạm Văn Sổ, Bùi Thị Nh Thuận, Kiểm nghiệm lơng thực thực phẩm, NXB KHKT, Hà Nội, 1975. [3] Adebowale K. O and Adedire C. O, Chemical composition and insecticidal properties of the underutilized Jatropha curcas seed oil, African Journal of Biotechnology Vol.5(10), pp. 901 - 906, 16 May 2006. T. N. Hïng, L. Q. V−îng, P. X. ThiÖu Mét sè dÉn liÖu vÒ dÇu nh©n , Tr. 42-46 46 [4] Ferrao, J. E. M., A. M. B. C. Ferrao and M. T. S. Patricio, Purgueira da Ilha do Fogo conposicao de sementa, algumas caracteristicas da gordura. Universidade Tecnica de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia, Seccao de Agronomia Tropical. Estudos No.14, 1982. [5] Heller, J., Physic nut. Jatropha curcas L. Promoting the conversation and use of underutilized and neglected crops. 1. Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research, Rome, 1996. [6] Henning, R, Use of Jatropha curcas oil as raw material and fuel: an integrated approach to create income and supply energy for rural development, Experiments of the Jatropha Project in Mali, West Africa. Presentation at the International Meeting "Renewable Energy - A Vehicle for Local Development - II". Folkecenter for Renewable Energy, Denmark, August 2000. [7] Nasir, M. K. A., Memon, G. M., Studies on fixed oil of Jatropha curcas seeds. Pak. J. Sci. Ind. Res. 31 (8), 1998, 566 - 568. [8] Plant, K. S., Vijay Khosia, Dinesh, Kumar and Sumeet Gairola, Seed oil content variation in Jatropha curcas Linn in different altitudinal ranges and site conditions in H. P. Indian. Lyonia, Volume 11(2), De 2006, page 31 -34. [9] Rehm. S., G. Espig, The cultivated plants of the Tropics and Subtropis, Verlag osef Margraf. Weikersheim, 1991. SUMMARY SOME DATA OF SEED OIL OF JATROPHA CURCAS L. IN NGHE AN MOUNTAINOUS AREAS The study aims to introduce some data of seed oil of Jatropha curcas L. in Nghe An mountainous areas. It could be concluded that: i) content of Jatropha curcas L. in Nghe An mountainous areas contains 51,99 - 55,26%; the contents of Jatropha curcas L. is varied among ecological sub-areas with the statistical difference of P<0,05; ii) The quality of Jatropha curcas L. in Nghe An mountainous areas in term perceptible and chemical indicators (acid, detergent, este, iodine and perosit indicators) is relavant to be used for bio fuel processing. (a) Khoa N«ng L©m Ng−, Tr−êng §¹i häc Vinh (b) Khoa Sinh häc, Tr−êng §¹i häc Vinh. . L. Q. Vợng, P. X. Thiệu Một số dẫn liệu về dầu nhân , Tr. 42-46 42 Một số dẫn liệu về dầu của nhân hạt cây cọc rào (Jatropha curas L. ) ở vùng núi tỉnh Nghệ An Trần Ngọc Hùng (a) ,. L Quang Vợng (b) , Phan Xuân Thiệu (b) Tóm tắt. Nghiên cứu này nhằm mục đích giới thiệu một số dẫn liệu về dầu của nhân hạt cây Cọc rào (Jatropha curcas L. ) ở vùng núi tỉnh Nghệ An. Nghiên. Thảo luận 3.1. Hàm l ng dầu của nhân hạt Jatropha curcas L. của khu vực nghiên cứu So sánh hàm l ng dầu nhân hạt Jatropha curcas L. ở miền núi Nghệ An tơng đơng với hàm l ng dầu nhân hạt Jatropha