nghiên cứu chế tạo hệ xúc tác zn,p al2o3 để etyl este hóa một số mỡ động vật và đánh giá thành phần axits béo không thay thế bằng gc-ms

Luận văn thạc sỹ Bùi Thị Thanh Hà Khoa Hóa học ĐHKHTN - ĐHQGHN 1 I HC QUC GIA H NI TRNG I HC KHOA HC T NHIấN - - - - - - - - Bựi Th Thanh H NGHIấN CU CH TO H XC TC Zn,P/Al 2 O 3 ETYL ESTE HểA MT S M NG VT V NH GI THNH PHN AXIT BẫO KHễNG THAY TH BNG GC-MS LUN VN THC S KHOA HC H Ni - 2011 Luận văn thạc sỹ Bùi Thị Thanh Hà Khoa Hóa học ĐHKHTN - ĐHQGHN 2 I HC QUC GIA H NI TRNG I HC KHOA HC T NHIấN - - - - - - - - - - Bựi Th Thanh H NGHIấN CU CH TO H XC TC Zn,P/Al 2 O 3 ETYL ESTE HểA MT S M NG VT V NH GI THNH PHN AXIT BẫO KHễNG THAY TH BNG GC-MS Chuyờn ngnh: Húa hu c Mó s : 60 44 27 LUN VN THC S KHOA HC NGI HNG DN KHOA HC: PGS.TS Trn Th Nh Mai H Ni - 2011 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Hàm lượng omega-3 có trong mỗi 85g một số loại cá thông thường Bảng 2: Các axit béo omega - 3 Bảng 3: Các axit béo omega - 6 Bảng 4: Các axit béo omega - 9 Bảng 5: Các axit không no nhiều liên kết đôi Bảng 6: Tóm tắt ưu, nhược điểm của các hệ xúc tác cho phản ứng este chéo hóa Bảng 7: Một số thông số vật lý của α, θ và γ-nhôm oxit Bảng 8: Kí hiệu các mẫu mỡ thực hiện phản ứng este chéo hóa Bảng 9: Hiện tượng hình thành gel trong các mẫu tỷ lệ Al 3+ /ure khác nhau Bảng 10: So sánh các thông số từ kết quả phương pháp hấp phụ-giải hấp phụ nitơ của hai mẫu MA-1 và MA-3 Bảng 11: Định lượng thành phần Zn, P trong xúc tác MA-3 Bảng 12: Các thông số TPD-NH 3 của hai mẫu γ-Al 2 O 3 (A-10) và MA-3 Bảng 13: So sánh hiện tượng tạo nhũ ở các mẫu với tỉ lệ etanol:dầu khác nhau Bảng 14: Thành phần % sản phẩm trong phản ứng este chéo hóa hai mẫu CN1 và CN2 Bảng 15: Ảnh hưởng của thời gian phản ứng tới phản ứng este hóa Bảng 16: Thành phần % sản phẩm trong phản ứng este chéo hóa hai mẫu CQ1 và CQ2 Bảng 17: Thành phần % sản phẩm trong phản ứng este chéo hóa mẫu GN Bảng 18: Thành phần % sản phẩm trong phản ứng este chéo hóa mẫu CT KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT w Omega CN1 Mẫu mỡ gà công nghiệp (80 0 C) CN2 Mẫu mỡ gà công nghiệp (50 0 C) GN Mẫu mỡ gà ri CT Mẫu mỡ cá trắm CQ1 Mẫu mỡ cá quả (10 giờ) CQ2 Mẫu mỡ cá quả (12 giờ) A-10 Mẫu γ-nhôm oxit (1:10) A-12 Mẫu γ-nhôm oxit (1:12) MA-1 Mẫu Zn,P/Al 2 O 3 (1% PEG) MA-3 Mẫu Zn,P/Al 2 O 3 (3% PEG) Luận văn thạc sỹ Bùi Thị Thanh Hà Khoa Hóa học ĐHKHTN - ĐHQGHN 1 M U T u th k 20 th gii ó bit n cỏc hot cht cn thit cho s phỏt trin v sc khe ca con ngi t m sinh vt bin v du thc vt, c bit l cỏc axit bộo khụng thay th omega-3,6, nhng n nhng nm 90 ca th k ny thỡ nhng li ớch i vi sc khe ca chỳng mi c nghiờn cu rng rói v t c nhiu thnh tu. Li ớch v sc khe c bit n nhiu nht l ca cỏc axit bộo chui di omega-3 l DHA v EPA. Lng axit bộo omega-3 cao lm gim lng triglycerit, nhp tim, huyt ỏp v bnh x va ng mch. Nhng axit bộo ny c gi l khụng thay th vỡ c th con ngi khụng th tng hp c chỳng. Chớnh vỡ th m loi axit bộo ny cn phi c cung cp qua ngun thc phm cho c ngi ln ln tr em. Cựng vi thi gian thỡ thúi quen n ung ca con ngi ó cú nhng thay i ỏng k. T nhng nm 1900, lng cht bộo tiờu th ca con ngi ó tht s tng lờn. Nh vo nhng chin dch thụng tin m mc tiờu th loi cht bộo khụng bóo hũa, ch yu l omega 6, ó tng lờn cựng vi quan im cho rng chỳng cú th phũng nga c cn bnh tim mch. T cỏc loi axit bộo thit yu ú, c th cú th sn xut ra mt lot cỏc cht dn xut omega 3 (DHA), v omega 6 (axit arachidonique), m mt trong s ú rt cn thit cho s phỏt trin ca tr nh, cng nh ym tr c lc cho h thn kinh. Ngoi ra ngi ta cũn tỡm thy s cú mt ca chỳng vi mt s lng ln trong nóo v vừng mc. Cỏc dng mi do etyl este húa cỏc axit bộo omega-3, chng hn nh E-EPA v cỏc hn hp gia E-EPA v E-DHA, thu hỳt s chỳ ý ca cỏc nh nghiờn cu do cú kh nng tinh ch cao v cú hiu qu hn nhng axit bộo omega-3 thụng thng. M v cỏc nc thuc liờn minh Chõu u, nhng dng mi ny thng c bỏn di dng cỏc dc phm trong n thuc, chng hn nh Lovaza. ng thi chỳng cng cú mt di dng cỏc thc phm chc nng b sung. Cỏc loi axit bộo omega 3 cú th c tỡm thy trong du thc vt nh cõy ci du, qu h o, hay pha trn t cỏc loi du khỏc nhau. Thnh phn DHA, EPA, l cỏc dn xut omega 3, cú th c tỡm thy trong cỏc loi cỏ giu cht bộo Luận văn thạc sỹ Bùi Thị Thanh Hà Khoa Hóa học ĐHKHTN - ĐHQGHN 2 v du cỏ. Cỏc loi tin axit bộo ca omega 6 nm ch yu trong du thc vt nh hoa hng dng hoc ngụ. Axit arachidonic, cht dn xut omega 6, thỡ cú trong lũng trng v tht. Vỡ vy, trong phm vi lun vn ny, chỳng tụi tin hnh nghiờn cu tng hp Zn,P/Al 2 O 3 lm xỳc tỏc cho phn ng ethyl este húa mt s m ng vt nh m g ri, m g cụng nghip, m cỏ, ỏnh giỏ thnh phn etyl este cỏc omega 3,6 v cỏc thnh phn khỏc. Luận văn thạc sỹ Bùi Thị Thanh Hà Khoa Hóa học ĐHKHTN - ĐHQGHN 3 PHN 1: TNG QUAN 1.1. Gii thiu v axit bộo khụng thay th 1.1.1. nh ngha, ngun gc nh ngha: Axit bộo khụng thay th l loi axit ngi v ng vt cú vỳ khụng t tng hp c (=Vitamin F), cn thit cho s chng lóo húa t bo v sinh tng hp cỏc hoocmon sinh sn. Ngun gc: - Omega-3 cú nhiu trong cỏ, c bit l m cỏ, tụm, cua, to sinh vt phự du. Sau õy l hm lng w-3 ca mt s cỏ thụng thng: Bng 1: Hm lng omega-3 cú trong mi 85g mt s loi cỏ thụng thng Tờn thụng thng Lng w- 3 (g) Tờn thụng thng Lng w- 3 (g) Tờn thụng thng Lng w- 3 (g) Cỏ mũi 1.32 Cỏ heo thng 0.13 Cỏ Pụlc 0.45 Cỏ thu Tõy Ban Nha 1.11.7 Cỏ pecca vng 0.028 Cỏ tuyt 0.150.24 Cỏ hi 1.11.9 Cỏ hanh 0.29 Cỏ da trn 0.220.3 Cỏ bn 0.601.12 Cỏ mp 0.83 Cỏ bn 0.48 Cỏ ng 0.211.1 Cỏ thu hong hu 0.36 Cỏ mỳ 0.23 Cỏ kim 0.97 Cỏ meluc xanh 0.41 Cỏ ng úng hp 0.23 Trai New Zealand 0.95 Cỏ chim en 0.4 Cỏ ch vng 0.22 [...]... nhit thng Khoa Hóa học ĐHKHTN - ĐHQGHN 13 Luận văn thạc sỹ Bùi Thị Thanh Hà - t núng chy: -49.5C Chc nng: - Cn thit cho tng trng v phỏt trin, gim cholesterol trong mỏu ng thi cng tham gia xõy dng mng t bo Cỏc chuyờn gia dinh dng khuyn cỏo nờn cung cp 3-4% -6 trong lipit cu trỳc ỏp ng axit bộo ca lipit cu trỳc (triacylglicerol c thay i bi s hỡnh thnh ca cỏc axit bộo mi, c tỏi t chc thay i v trớ,... Phng phỏp ny cha tỏch c cỏc axit bộo khụng thay th mt cỏch trit vỡ cỏc axit bộo ny thng cú nhit sụi rt gn nhau Mt phng phỏp ti u khỏc ỏnh giỏ thnh phn axit bộo khụng thay th l phng phỏp giỏn tip thụng qua quỏ trỡnh ester chộo húa sau ú s dng sc ký khớ khi ph phõn tớch Phng phỏp ny tit kim hn phng phỏp sc ký lng v vic tỏch chit cỏc cht cng tt hn Quỏ trỡnh este húa ny din ra vi thi gian lõu v hiu sut... Vt liu xỳc tỏc cho quỏ trỡnh este húa 1.2.1 So sỏnh u, nhc im cỏc h xỳc tỏc cho phn ng este chộo húa Hiu sut v sn phm ca phn ng este chộo húa cỏc m ng, thc vt ph thuc nhiu vo h xỳc tỏc Tựy vo bn cht cỏc m v sn phm cn thu c thỡ chỳng ta s la chn h xỳc tỏc phự hp u nhc im ca cỏc loi h xỳc tỏc c lit kờ trong bng 6 sau õy Bng 6 Túm tt u, nhc im ca cỏc h xỳc tỏc cho phn ng este chộo húa u im Xỳc tỏc Nhc... [29] Hinh 4 Hai loi tõm axit trờn b mt -nhụm oxit Bin tớnh -Al2O3 Phng phỏp bin i cu trỳc v hot tớnh ca nhụm oxit bng cỏc kim loi nh Fe, Mn, Zn ó v ang c nghiờn cu nhiu, c bit l trong lnh vc xỳc tỏc Quỏ trỡnh bin tớnh bng kim loi lm thay i kt cu mng tinh th ca nhụm oxit: xy ra s thay th ng hỡnh nguyờn t nhụm bi cỏc kim loi khỏc hoc cú s Khoa Hóa học ĐHKHTN - ĐHQGHN 22 Luận văn thạc sỹ Bùi Thị Thanh Hà... [17,20], rừ rng l do s thay i tớnh axit trờn b mt xỳc tỏc Mt s nghiờn cu [8, 9, 10] chng minh tớnh axit tng nh khi thờm photpho Tớnh axit yu hn c bỏo cỏo bi cỏc tỏc gi khỏc [28] da vo tớnh axit ca cỏc xỳc tỏc trong cỏc phn ng th nghim xỳc tỏc tng hp c Vỡ vy vi nhng u im ca h xỳc tỏc axit d th, trong lun vn ny chỳng tụi nghiờn cu ch to h xỳc tỏc Zn,P/ Al2O3 ỏnh giỏ thnh phn axit bộo khụng thay th cú trong... lờn ti khong 4500C (tc gia nhit 50C/ phỳt) v gi trong 3 gi, thu c -nhụm oxit bt xp 2.2 Tng hp vt liu Zn,P/ -Al2O3 Km nitrat Zn(NO3)2.4H2O) Axit photphoric (H3PO4) Nc ct Khuy mnh Hn hp ng th -Nhụm oxit Amoniac c n pH ~ 9,0 Hn hp phn ng Lc, tỏch kt ta Nung 4500C trong 3 gi Sn phm Hinh 6: S tng hp Zn,P/ Al2O3 Hũa tan hon ton km nitrat tetrahydrate v axit photphoric vo nc ct, khuy u nhit phũng Khi lng... soỏt quỏ trỡnh to thnh cỏc eicosanoit t omega-6 Cỏch n gin nht l iu chnh nhiu w-3 v ớt w-6 hn Khi di dng etyl este, EPA hỡnh thnh nờn cỏc phõn t chng viờm hiu qu, c gi l cỏc resolving v omega-3-oxylipin iu ny cú th mt phn gii thớch cỏc hiu ng dng tớnh ca m cỏ 1.1.4 Gii thiu mt s axit bộo khụng thay th thng gp i, Omega-3: (l loi axit bộo cú ni ụi cui cựng v trớ C s 3 tớnh t cui mch, gm cú: axit -linolenic,... bin tớnh bi axit propylsulfonic thỡ phn ng este chộo húa m bũ t hiu sut khong 95 % (nhit phn ng 1200C, thi gian phn ng 30 phỳt, t l metanol/m 20:1) Khoa Hóa học ĐHKHTN - ĐHQGHN 20 Luận văn thạc sỹ Bùi Thị Thanh Hà Hinh 2 Mt s vt liu nn silica bin tớnh bi axit sulfonic Ngoi vt liu nn silica, vt liu nn carbon cng c nghiờn cu bin tớnh lm xỳc tỏc cho phn ng este chộo húa Trc tiờn, carbon húa khụng hon... axit rt mnh, ch s Ho khong -8 n -11, v ó c nghiờn cu ng dng cho phn ng este chộo húa du thi, hiu sut phn ng t khong 92 % (nhit phn ng 800C, thi gian phn ng 8 gi, t l metanol/du 30:1) Hinh 3 Vt liu nn carbon bin tớnh bng axit sulfuric Khoa Hóa học ĐHKHTN - ĐHQGHN 21 Luận văn thạc sỹ Bùi Thị Thanh Hà 1.2.3 Xỳc tỏc a oxit kim loi Zn, P/ -Al2O3 Nhụm oxit: trong thiờn nhiờn cú nhiu dng thự hỡnh (a hỡnh) nhng... 0.1 G tõy 0.03 Ng cc, go, mỡ, 0 Du thc vt 0 Hoa qu 0 Rau 0 - Omega-6 cú trong tht ng vt, nht l ng vt nuụi, hu ht cỏc loi du thc vt 1.1.2 Phõn loi Da vo v trớ ca Cacbon ca ni ụi cui cựng tớnh t cui mch cú th phõn loi cỏc axit bộo khụng thay th thnh 2 loi l w - 3, w - 6 Khi Cacbon ca ni ụi cui cựng tớnh t cui mch nm v trớ s 9 thỡ chỳng ta cú w-9 õy khụng phi l mt axit bộo khụng thay th nhng vn l thnh phn . của các hệ xúc tác cho phản ứng este chéo hóa Bảng 7: Một số thông số vật lý của α, θ và γ-nhôm oxit Bảng 8: Kí hiệu các mẫu mỡ thực hiện phản ứng este chéo hóa Bảng 9: Hiện tượng hình thành. phản ứng este hóa Bảng 16: Thành phần % sản phẩm trong phản ứng este chéo hóa hai mẫu CQ1 và CQ2 Bảng 17: Thành phần % sản phẩm trong phản ứng este chéo hóa mẫu GN Bảng 18: Thành phần % sản. γ-Al 2 O 3 (A-10) và MA-3 Bảng 13: So sánh hiện tượng tạo nhũ ở các mẫu với tỉ lệ etanol:dầu khác nhau Bảng 14: Thành phần % sản phẩm trong phản ứng este chéo hóa hai mẫu CN1 và CN2 Bảng 15: