Nghiên cứu chiết tách Polyphenol từ cây điều để làm chất kháng Oxi hóa

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN THỊ SƯƠNG MAI NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH POLYPHENOL TỪ CÂY ĐIỀU ĐỂ LÀM CHẤT KHÁNG OXI HOÁ Chuyên ngành : Hóa hữu Mã số : 60 44 27 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐÀ NẴNG - 2011 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ THỊ LIÊN THANH Phản biện 1: …………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………… Luận văn ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khoa học họp Đại học Đà Nẵng vào ngày…….tháng…… năm 2011 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Cây ñiều hay gọi ñào lộn hột có tên tiếng Anh Cashew, tên khoa học Anacardium occidentale L, thân gỗ thuộc nhóm công nghiệp lâu năm, có vòng ñời từ 30 – 40 năm Cây ñiều có nguồn gốc từ Châu Mĩ La Tinh, thích hợp với vùng nhiệt ñới ñặc biệt vùng nhiệt ñới ven biển Cây ñiều ñược biết ñến trở thành có giá trị kinh tế cao nhiều nước Ấn Độ, Brazil, Việt Nam, với sản phẩm nhân ñiều, dầu vỏ hạt ñiều nước giải khát từ trái ñiều.[40] Cây ñiều có nhiều ứng dụng ñời sống công nghiệp Nhân hạt ñiều có giá trị dinh dưỡng cao, ñược dùng ñể chế biến thực phẩm Nhựa cây, dầu vỏ hạt ñược sử dụng nhiều ngành chế biến công nghiệp cao cấp như: sơn chịu nhiệt, vecni, chất cách ñiện, làm hương liệu, mỹ phẩm Rễ dùng làm dược liệu thuốc chống nôn Lá chứa nhiều tanin chiết xuất làm chất thuộc da, chất nhuộm, làm mực, dùng làm thuốc an thần gây ngủ Nhựa tiết từ dùng ñể trị cùi, trị da bị chai, trị nốt ruồi, vết loét ghẻ Quả giả chứa nhiều vitamin, khoáng chất có vị ngọt, chát, dùng ăn mát, chế biến rượu, nước giải khát có tác dụng lợi tiểu, làm săn da, cầm ỉa chảy, dùng ñể ñiểu trị lão hoá sớm da [38] Ở Việt Nam, ñiều phân bố chủ yếu Tây Nguyên, duyên Hải miền Trung Đông Nam Bộ Cây ñiều không kén ñất, kinh phí trồng ñiều thấp không cần chăm bón nhiều Vì vậy, ñiều ñược xem xóa ñói giảm nghèo cho người dân vùng ñất khô hạn, màu mỡ Trên thực tế, nước ta ñã có số nơi giàu lên nhờ ñiều, tỉnh Bình Phước có diện tích trồng ñiều 200.000 với sản lưởng /ha Từ năm 2006 ñến nay, kim ngạch xuất sản phẩm từ ñiều Việt Nam không ngừng tăng Footer Page of 126 Header Page of 126 vị trí số giới: Năm 2006 ñạt 504 triệu USD, năm 2007 ñạt 651 triệu USD, năm 2008 ñạt 920 triệu USD, năm 2009 ñạt 850 triệu USD với sản lượng xuất 177.000 nhân ñiều dự ñoán năm 2010 xuất ñiều ñạt mức tỉ USD [43] Tuy nhiên, giá trị kinh tế ñiều tập trung vào khai thác nhân ñiều chế biến công nghiệp thực phẩm, phận khác không ñược sử dụng, ñặc biệt lượng lớn ñiều giả bị bỏ ñi, gây ô nhiễm môi trường Ở số nơi ñã tận dụng làm nước giải khát, thức ăn cho gia súc, nước mắm chay không ñạt ñược hiệu mong muốn thành phần polyphenol có Thêm vào ñó, chi phí cho việc khử vị ñắng chát ñiều làm tăng giá thành sản phẩm chế biến, làm giảm khả cạnh tranh so với loại khác Vì cho ñến ñiều chưa ñược khai thác ñúng mức so với tiềm lớn Ở Ấn Độ, sản xuất sản phẩm từ ñiều mức ñộ gia ñình, sản phẩm ñược tiêu thụ ñịa phương Ở Brazil, sản lượng ñiều năm khoảng triệu có nhà máy chế biến nước ép Ở Việt Nam, hàng triệu ñiều thu hoạch năm không ñược sử dụng Trung bình hạt ñiều thô ñược thu hoạch có ñến 10 thịt ñiều bị bỏ ñi, gây ô nhiễm lớn cho môi trường Mặt khác, ñó ñiều chứa nhiều chất dinh dưỡng vitamin B1, B2, vitamin C, muối khoáng hàm lượng polyphenol lớn (266/100ml) lại chưa có nghiên cứu ñề xuất hướng khai thác sử dụng hợp chất Trong năm gần ñây, nhiều công trình nghiên cứu ñã cho thấy ích lợi to lớn polyphenol Polyphenol có nhiều ứng dụng y học, dược phẩm, mỹ phẩm ñặc biệt công nghiệp thực phẩm Polyphenol có tác dụng khử gốc tự do, có chế tác dụng giống tác dụng chất kháng oxi hóa tự nhiên thường Footer Page of 126 Header Page of 126 dùng bảo quản thực phẩm an toàn, không gây tác dụng phụ có hại chất kháng oxi hóa tổng hợp BHA, BHT Tuy nhiên, công trình nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc chiết xuất ứng dụng hợp chất polyphenol chè Trong thực tế, nhiều nguồn nguyên liệu thực vật chứa hàm lượng polyphenol cao ñiều giả chưa ñược khai thác sử dụng Vì vậy, ñể tận dụng nguồn polyphenol từ ñiều nhằm nâng cao hiệu kinh tế hiệu sử dụng chúng Chúng tội chọn ñề tài : “Nghiên cứu chiết tách polyphenol từ ñiều ñể làm chất kháng oxi hóa” ñể khẳng ñịnh giá trị sử dụng nguồn lượng chất polyphenol tự nhiên có ñiều MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Đề xuất qui trình chiết tách nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng ñến trình chiết tách polyphenol ñiều giả Từ ñó sử dụng nguồn polyphenol chiết ñược làm chất kháng oxi hóa bảo quản dầu ăn ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng nghiên cứu Lá ñiều ñiều giả từ xã ven nội thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu nguồn nguyên liệu ñiều giả trồng tỉnh Quảng Nam - Nghiên cứu chiết polyphenol từ ñiều giả - Nghiên cứu ứng dụng polyphenol chiết ñược làm chất kháng oxi hóa PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1 Phương pháp vật lý - Xác ñịnh ñộ ẩm, nhiệt ñộ Footer Page of 126 Header Page of 126 - Xác ñịnh thời gian cảm ứng (IP) oxi hóa phương pháp cân trọng lượng - Phổ IR xác ñịnh số nhóm chức ñặc trưng polyphenol 4.2 Phương pháp hóa học - Dùng phương pháp chuẩn ñộ KMnO4 ñể xác ñịnh hàm lương polyphenol dịch chiết ñiều giả - Sử dụng phương pháp Ferry cyanure ñể xác ñịnh hàm lượng ñường tổng dịch chiết ñiều giả - Xác ñịnh hàm lượng protein phương pháp Kjendahl - Xác ñịnh thay ñổi số peroxyt dầu phụng thô dầu phụng có bổ sung polyphenol ñược chiết từ ñiều giả Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5.1 Ý nghĩa khoa học 5.2 Ý nghĩa thực tiễn CẤU TRÚC LUẬN VĂN Mở ñầu Chương : Tổng quan tài liệu, gồm 15 trang Chương 2: Đối tượng phương pháp nghiên cứu, gồm trang Chương 3: Kết thảo luận, gồm 32 trang Kết luận kiến nghị Footer Page of 126 Header Page of 126 Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY ĐIỀU 1.1.1 Đặc ñiểm sinh thái ñiều 1.1.2 Thành phần hóa học 1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ POLYPHENOL 1.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TANIN 1.3.1 Khái niệm 1.3.2 Phân loại 1.3.2.1 Tanin thuỷ phân (tanin pyrogallic) 1.3.2.2 Tanin ngưng tụ ( tanin pyrocatechic) 1.3.3 Tính chất 1.3.4 Ứng dụng 1.4 HOẠT TÍNH KHÁNG OXI HOÁ CỦA HỢP CHẤT POLYPHENOL 1.4.1 Quá trình oxi hóa chất béo 1.4.2 Cơ chế trình oxi hóa 1.4.3 Sự kháng oxi hoá 1.5 PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH POLYPHENOL 1.5.1 Khái niệm 1.5.2 Dung môi 1.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng ñến trình chiết tách 1.6 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HOÁ CỦA HỢP CHẤT POLYPHENOL 1.7 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU QUẢ ĐIỀU GIẢ TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC Footer Page of 126 Header Page of 126 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2.1.1 Nguyên liệu 2.1.2 Hoá chất thí nghiệm 2.1.3 Phương tiện thí nghiệm 2.1.3 Phương tiện thí nghiệm 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Phương pháp vật lí 2.2.2 Phương pháp hoá học 2.2.2.1 Phương pháp xác ñịnh hàm lượng polyphenol 2.2.2.2 Phương pháp xác ñịnh số acid (AV) 2.2.2.3 Phương pháp xác ñịnh số peroxyt (PV) 2.2.2.4 Phương pháp xác ñịnh hàm lượng ñường tổng 2.2.2.5 Xác ñịnh hàm lượng ñạm tổng 2.2.2.6 Xác ñịnh hàm lượng cellulose 2.3 Sơ ñồ tiến hành thực nghiệm Footer Page of 126 Header Page of 126 Nguyên liệu Lá giả ñiều Xác ñịnh ñộ ẩm Xác ñịnh số thành phần hóa học Xử lí nguyên liệu Nhiệt ñộ Bột Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu suất chiết tách polyphenol Thời gian Tỉ lệ rắn : lỏng Loại dung môi Nồng ñộ dung môi Đề xuất qui trình chiết tách Dịch chiết Môi trường (pH) Định tính ñịnh lượng polyphenol Tinh chế Polyphenol rắn Định danh polyphenol phổ IR Nghiên cứu ứng dụng làm chất kháng oxi hóa bảo quản dầu phụng thô Hình 2.1 Sơ ñồ tiến hành thực nghiệm Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 10 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA DỊCH CHIẾT LÁ VÀ QUẢ ĐIỀU GIẢ Bảng 3.1 Một số thành phần hóa học ñiều giả STT Thành phần Quả ñiều giả Lá ñiều (%) (%) Độ ẩm 88,5 74,2 Đường 8,67 3,57 Protein 0,94 2,39 Cellulose 2,53 5,3 Polyphenol 11,7 17,7 Từ kết cho thấy: - Nguyên liệu có ñộ ẩm cao ñộ ẩm giả lớn so với ñộ ẩm ( giả 88,5% 74,2%) Điều gây ảnh hưởng không tốt ñến trình chiết tách polyphenol + Hàm lượng ẩm lớn làm chênh lệch nồng ñộ hai pha giảm, ngăn cản dịch chuyển dung môi thấm sâu vào nguyên liệu, làm chậm trình khuếch tán phân tử chất tan vào dung môi kết làm giảm tốc ñộ trình chiết tách + Nguyên liệu tươi có hàm lượng ẩm cao làm giảm nồng ñộ dung môi chiết tách ñã chọn, ảnh hưởng ñến hiệu suất chiết tách Vì vậy, ñể làm giảm ảnh hưởng nước ñến hiệu suất chiết tách, tiến hành sấy khô nguyên liệu 600C thời gian Footer Page 10 of 126 Header Page 12 of 126 12 3.2 ĐỊNH TÍNH POLYPHENOL NHÓM TANIN 3.2.1 Định tính chung 3.2.2 Định tính phân biệt hai loại tanin Trong ñiều có chứa hai loại tanin pyrocatechic tanin pyrogalic, ñiều giả chứa tanin pyrocatechic Điều chứng minh tanin polyphenol có ñiều giả 3.3 NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU SUẤT CHIẾT TÁCH POLYPHENOL TỪ LÁ VÀ QUẢ ĐIỀU GIẢ 3.3.1 Ảnh hưởng nhiệt ñộ Kết thu ñược phần phụ lục mục 2, phần 2.6 ñồ thị 3.1 H àmlượngpolyphenol, % 12 11 10 ñiều ñiều giả 50 60 70 80 90 Nhiệt ñộ Đồ thị 3.1 Ảnh hưởng nhiệt ñộ ñến hiệu suất chiết polyphenol Dựa vào ñồ thị thấy hàm lượng polyphenol thu ñược nhiệt ñộ khác khác Khi tăng nhiệt ñộ hàm lượng polyphenol tăng, ñạt cực ñại 700C (lá 10,97% 7,2%) Nếu tiếp tục tăng nhiệt ñộ hàm lượng lại giảm nhẹ, 900C hàm lượng polyphenol 10,72% 6,98% Điều giải thích sau : Khi tăng nhiệt ñộ tốc ñộ chuyển ñộng phân tử dung môi tăng, làm tăng hiệu thẩm thấu dung môi vào tế bào nguyên liệu, kết phân tử hòa tan bị rút môt cách triệt ñể hơn, làm tăng hiệu suất chiết tách Nhưng nhiệt ñộ cao kéo theo nhiều tạp chất không mong muốn ñồng Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 13 thời gây biến ñổi số polyphenol làm hiệu suất chiết tách giảm Nhìn chung hàm lượng polyphenol thu ñược tương ñối cao 700C – 800C, ñiều hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu ñã ñược công bố nước Vì nghiên cứu chọn nhiệt ñộ 700C, ñảm bảo hiệu suất chiết polyphenol thu ñược cao 3.3.2 Ảnh hưởng thời gian Kết thu ñược phần phụ lục mục 2, phần 2.7 ñồ thị 3.2 sau: H àmlượngpolyphenol, % 12 11 10 ñiều ñiều 40 50 60 70 80 Thời gian, phút Đồ thị 3.2 Ảnh hưởng thời gian ñến hiệu suất chiết polyphenol Đồ thị 3.2 cho thấy phụ thuộc hàm lượng polyphenol dịch chiết vào thời gian Từ 40 phút ñến 60 phút thời gian hàm lượng polyphenol tăng tuyến tính ñạt cực ñại 60 phút (lá 10,97% 7,2%) Nhưng từ 60 ñến 80 phút hàm lượng gần không ñổi với Qua ñây thấy thời gian có ảnh hưởng trực tiếp ñến hiệu chiết tách polyphenol Khi hiệu suất ñã ñạt cực ñại 60 phút việc kéo dài thời gian chiết không cần thiết Về mặt lý thuyết thời gian chiết lâu chiết triệt ñể , cấu tử hoà tan khuếch tán vào dung môi tốt, hàm lượng thu ñược cao Tuy nhiên, mối liên hệ tăng tuyến giới hạn thời gian ñịnh Bởi vì, kéo dài thời gian chiết lâu làm Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 14 thay ñổi số cấu tử cần chiết, xảy phản ứng biến ñổi không mong muốn làm thất thoát hàm lượng chất, vừa tạo ñiều kiện cho tạp chất bị hòa tan, gây bất lợi cho công ñoạn tinh chế ñặc biệt không mang lại hiệu kinh tế cao Vì vậy, chon thời gian chiết tối ưu 60 phút cho thí nghiệm 3.3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ dung môi : nguyên liệu khô, ml/g Kết thu ñược phần phụ lục mục 3.3 ñồ thị 3.3 H àmlượngpolyphenol, % 12 11 10 ñào ñào giả 30 40 50 60 70 Tỉ lệ dung môi : chất khô, ml:g Đồ thị 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ dung môi: nguyên liệu khô ñến hiệu suất chiết polyphenol Qua ñồ thị 3.3 cho thấy, tỉ lệ dung môi : chất khô tăng lên hiệu suất chiết polyphenol tăng theo ñạt cực ñại lỉ lệ 60 : 1, ml:g (lá : 10,97% 7,2%) Sau ñó, tỉ lệ tăng lên 70 :1, ml:g hiệu suất không ñổi Điều giải thích sau : Lượng dung môi sử dụng phải ñủ ñể thiết lập cân nồng ñộ chất polyphenol tế bào Nếu lượng dung môi sử dụng chệnh lệch nồng ñộ thấp làm hiệu chiết Nếu lượng dung môi sử dụng lớn giúp hoà tan triệt ñể lượng polyphenol nguyên liệu làm hiệu suất chiết tăng Tuy nhiên, việc tăng tỉ lệ dung môi ñã ñạt mức ñộ chiết cao kéo theo nhiều bất cập tiêu hao lượng, kéo dài thời Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 15 gian, gây khó khăn cho trình tinh chế sản phẩm, ảnh hưởng ñến hiệu kinh tế Để ñảm bảo hiệu suất chiết polyphenol ñiều giả cao nhất, nghiên cứu này, chọn tỉ lệ dung môi : chất khô 60 : 1, ml:g 3.3.4 Ảnh hưởng loại dung môi Kết thu ñược phần phụ lục 3.4 ñồ thị 3.4 Hàmlượngpolyphenol, % 16 14 12 10 ñiều ñiều giả nước cất ethanol methanol aceton Các loại dung môi Đồ thị 3.4 Ảnh hưởng loại dung môi ñến hiệu suất chiết polyphenol Theo ñồ thị cho thấy, hiệu suất chiết tách polyphenol từ hai loại nguyên liệu ñiều ñiều giả ñược xếp theo trình tự tăng dần sau: Nước cất < ethanol < methanol < aceton Dung môi nước cất cho hiệu suất chiết tách polyphenol bé ( 10,97% , 7,2%) dung môi aceton cho hiệu suất cao (lá 14,72% 10,23%) Điều hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu ñã ñược công bố nhiều tác giả Theo nghiên cứu Ann E Hagerman (1987) ñã tiến hành chiết polyphenol từ loại với hai loại dung môi methanol aceton Kết khẳng ñịnh sử dụng dung môi aceton cho Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 16 hiệu suất chiết polyphenol cao hẳn so với dung môi methanol Hay theo nghiên cứu M.O Downey cộng (2010) so sánh hiệu chiết tanin nho hai loại dung môi ethanol aceton, ñã kết luận aceton cho hiệu suất chiết tanin cao ethanol Như vậy, việc sử dụng dung môi thích hợp mang tính ñịnh ñến hiệu suất chiết tách polyphenol Để lựa chọn dung môi phải ñảm bảo yếu tố: chất có cấu tạo tương tự tan tốt khả khuếch tán dung môi vào sâu bên lớp nguyên liệu Nói ñến cấu tạo tương tự việc sử dụng dung môi hoàn toàn phù hợp polyphenol hợp chất phân cực, dung môi khảo sát phân cực Còn khả khuếch tán dung môi phụ thuộc vào chất dung môi ñộ nhớt, sức căng bề mặt khả liên kết liên phân tử dung môi Khi ñộ nhớt dung môi lớn lực nội ma sát lớn làm giảm khả khuếch tán dung môi Nghĩa dung môi có ñộ nhớt bé khả khuếch tán cao, hiệu suất chiết lớn Cụ thể, bốn loại dung môi khảo sát, aceton dung môi có ñộ nhớt bé (0,393 cP), methanol (0,6 cP), nước (1 cP), ethanol (1,2 cP) Như vậy, aceton methanol cho hiệu suất chiết tách polyphenol cao so với nước ethanol hoàn toàn phù hợp Còn ñối với nước ethanol ñộ nhớt chưa phải yếu tố ñịnh, khả khuếch tán phụ thuộc vào sức căng bề mặt liên kết liên phân tử dung môi Nếu dung môi có sức cằng bề mặt lực liên kết phân tử lớn cản trở dung môi thẩm thấu vào bên nguyên liệu ñó làm chậm trình lôi kéo cấu tử Sức căng bề mặt nước (72,8 dyn/cm) lớn hớn Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 17 ethanol (22,3 dyn/cm) lực liên kết liên phân của nước (2,6) lớn ethanol (1,5) Như vậy, dựa vào hai yếu tố giải thích ethanol có hiệu suất chiết polyphenol lớn nước Từ kết cho thấy, bốn loại dung môi ñều có khả chiết tách polyphenol với ưu nhược ñiểm riêng Nước cho hiệu suất chiết thấp dung môi rẻ tiền, dễ kiếm, công ñoạn tinh chế ñơn giản Sử dụng dung môi nước lựa chọn mang giải pháp kinh tế Còn ethanol, methanol, aceton cho hiệu suất cao hơn, nhiệt ñộ bay lại thấp nước tiết kiệm ñược lượng trình chiết kéo theo tạp chất không mong muốn, gây khó khăn cho công ñoạn tinh chế sản phẩm Vì loại dung môi ñều có ưu nhược ñiểm riêng, nên việc sử dụng dung môi tuỳ thuộc vào mục ñích chiết tách polyphenol Trong nghiên cứu này, sử dụng chế phẩm ñể làm chất kháng oxi hoá bảo quản thực phẩm nên ñộ tinh an toàn chế phẩm phải ñược ñảm bảo Vì vậy, lựa chọn dung môi ethanol làm dung môi cho nghiên cứu Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 18 3.3.5 Ảnh hưởng nồng ñộ dung môi Kết thu ñược phần phụ lục 3.5 ñồ thị 3.5 Hàmlượng polyphenol,% 18 17 16 15 14 ñiều 13 ñiều giả 12 11 10 40% 50% 60% 70% 80% Nồng ñộ dung môi Đồ thị 3.5 Ảnh hưởng nồng ñộ dung môi ñến hiệu suất chiết tách polyphenol Qua ñồ thị 3.5 cho thấy nồng ñộ dung môi ethanol khác hiệu suất chiết polyphenol khác rõ rệt Khi nồng ñộ ethanol 50% hàm lượng polyphenol thu ñược cực ñại (lá :17,46% 11,47%) Nếu tiếp tục tăng nồng ñồ hiệu suất chiết lại giảm dần Điều giải thích sau: Nồng ñộ dung môi cao, tính phân cực lớn nên hợp chất polyphenol tạp chất bị kéo theo nhiều nên hàm lượng chất cần chiết bị giảm sút Dựa vào kết khảo sát, chọn nồng ñộ ethanol 50% ñể ñảm bảo hiệu suất chiết polyphenol lớn Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 19 3.3.6 Ảnh hưởng môi trường (pH) Kết thu ñược phần phụ lục 3.6 ñồ thị 3.6 Hàmlượngpolyphenol, % 19 17 15 ñiều 13 ñiều 11 7 pH Đồ thị 3.6 Ảnh hưởng pH ñến hiệu suất chiết tách polyphenol Vậy ñể ñảm bảo hiệu suất chiết cao ñồng thời làm giảm trình oxy hoá polyphenol, chọn giá trị pH tối ưu Qua nghiên cứu trên, ñã xác ñịnh ñược ñiều kiện chiết tách polyphenol ñiều giả với hiệu suất cao theo qui trình ñề xuất hình Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 20 3.4 Đề xuất qui trình chiết tinh chế polyphenol từ ñiều giả Lá ñiều ñiều giả sấy xay sấy bột nguyên liệu Ethanol 50%, 700C, 60 phút, tỉ lệ dung môi : chất khô 60:1, ml:g, Chuẩn ñộ với KMnO4 0,1N Chiết HCl Lọc bã Dịch chiết polyphenol Chiết với chloroform, tỉ lệ 1:1 Pha chloroform Chiết với ethyl acetat, tỉ lệ 1:1 Pha ethanol/nước Đun cách thuỷ Ethyl cetat Bột polyphenol Hình 3.7 Sơ ñồ qui trình chiết tinh chế polyphenol từ ñiều giả Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 21 Thuyết minh quy trình Trong ñiều giả có mặt enzym polyphenoloxydase, không vô hoạt chúng ảnh hưởng ñến chất lượng polyphenol thu ñược Vì vậy, trước chiết, phải thực công ñoạn diệt men ñể làm hoạt tính enzym polyphenoloxydase Có hai phương pháp ñể vô hoạt enzym hấp nước sấy Trong nghiên cứu chọn phương pháp sấy nhiệt ñộ 600C 20h ñộ ẩm nguyên liệu lớn, dùng phương pháp hấp làm tăng ñộ ẩm ảnh hưởng ñến hiệu suất chiết tách Sau thực công ñoạn diệt men ñể ức chế enzym polyphenoloxydase, nguyên liệu ñược xay nhỏ thành dạng bột nhằm tăng diện tích tiếp xúc với dung môi trình chiết tách ñồng thời thuận lợi cho công tác bảo quản Cân xác gam bột nguyên liệu cho vào bình chiết Tiếp tục cho vào 60 ml dung môi ethanol 50%, thêm HCl ñể tạo môi trường axit (pH=3,7) Sau ñó, lắp ñặt thiết bị 700C chiết 60 phút Dịch chiết thu ñược mang ñi lọc Dịch lọc thu ñược sử dụng ñể chuẩn ñộ với KMnO4 0,1N có chất thị indigocarmin ñể xác ñịnh hàm lượng polyphenol có dịch Dịch chiết thu ñược với dung môi ethanol có nồng ñộ polyphenol thấp nên không thuận lợi cho trình bảo quản sử dụng Vì ñể ñưa vào ứng dụng thực tế, tiến hành tinh chế dịch chiết thô ñể ñưa chế phẩm dạng bột Tinh chế dịch chiết chloroform ethyl acetat theo công ñoạn sau Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 22 Chloroform không hoà tan hợp chất polyphenol hoà tan tốt hợp chất màu thành phần ưa béo Vì vây, công ñoạn chọn dung môi chloroform ñể tinh chế Lấy dịch chiết cho vào phễu chiết , sau ñó thêm choloroform theo tỉ lệ 1:1 (v/v), ñậy nắp, lắc mạnh vài lần Chloroform trộn lẫn với dịch chiết thực tách loại tạp chất Sau ñể yên bình thời gian ñịnh chloroform tách pha phân thành hai lớp rõ rệt Do pha ethanolnước nhẹ nên lên trên, pha Chloroform tạp chất nằm phái Gạn chiết bỏ lớp chloroform có màu xanh nhạt phía dưới, thu ñược pha ethanol – nước có màu vàng nhạt Có thể tiến hành thêm lần ñể việc tách loại tạp chất triệt ñể Ethyl acetat hoà tan tốt hợp chất polyphenol, nhờ ñó loại bỏ số tạp chất có ñộ phân cực lớn ñường, protein Quy trình chiết tách hai pha lỏng – lỏng trên, lượng dung môi ethyl acetat sử dụng theo tỉ lệ :1 (v/v) Nhưng lớp dung môi ethyl acetat màu vàng có hoà tan polyphenol nằm phía lớp dung môi ethanol có màu vàng ñậm nằm phía Sau thu ñược dịch chiết ethyl acetat tiến hành chiết tách chuyển pha thêm hai lần ñể tách triệt ñể tạp chất Cho dịch ethyl acetat có chứa polyphenol vào bình cầu, ñun cách thuỷ ñuổi hết dung môi , thu ñược polyphenol dạng bột màu vàng nâu Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 23 3.5 ĐỊNH DANH POLYPHENOL BẰNG PHỔ HỒNG NGOẠI IR Hình 3.8 Phổ hồng ngoại polyphenol chiết ñiều Hình 3.9 Phổ hồng ngoại polyphenol chiết ñiều giả Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 24 3.6 KHẢO SÁT DẦU PHỤNG THÔ BAN ĐẦU Bảng 3.6 Chỉ số acid số peroxyt dầu phụng thô ban ñầu Chỉ số Chỉ số axit (mgKOH/g) Chỉ số peroxyt (meq/kg) Giá trị ño Dầu phụng thô 1,12 8,03 3.7 THĂM DÒ ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG KHÁNG OXI HOÁ CỦA HỢP CHẤT POLYPHENOL CHIẾT TÁCH TỪ LÁ VÀ QUẢ ĐIỀU GIẢ TRONG BẢO QUẢN DẦU PHỤNG THÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ PEROXYT Kết thu ñược phần phụ luc ñồ thị 3.7 140 Chỉ sốperoxt (meq/kg) 120 100 80 ñiều giả 60 ñối chứng 40 20 10 13 16 19 Thời gian, ngày Đồ thị 3.7 : Sự thay ñổi số peroxyt mẫu dầu phụng thô có bổ sung chất kháng oxy hoá theo thời gian Mẫu có polyphenol > Mẫu có polyphenol > Mẫu ñối chứng Tóm lại, hàm lượng polyphenol ñiều lớn ñiều giả khả kháng oxi hoá polyphenol giả tốt Bên cạnh ñó, ñiều giả sản phẩm bỏ ñi, nên việc khai thác ứng dụng polyphenol giả mang lại lợi ích kinh tế lớn Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 25 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu ñiều kiện chiết tách polyphenol từ ñiều giả, ứng dụng hợp chất polyphenol thu ñược làm chất kháng oxy hoá bảo quản dầu phụng thô, ñã thu ñược số kết sau: - Xác ñịnh thành phần hóa học ñiều giả thu gom xã ven nội thành Hội An, tỉnh Quảng Nam + Lá ñiều : Nước (74,2%); protein (3,9%); ñường (3,57%); cellulose (5,3%), polyphenol ( 17,7%) + Quả ñiều giả : Nước (88,5%); protein (0,94%); ñường (8,67%); cellulose (2,48%), polyphenol (11,7%) - Định tính polyphenol có ñiều giả thuộc nhóm tanin + Lá ñiều: có hai loại tanin tanin ngưng tụ tanin thủy phân + Quả ñiều giả : có tanin ngưng tụ - Đề xuất qui trình chiết tách polyphenol từ ñiều giả dung môi ethanol/ nước với thông số sau: + Nồng ñộ ethanol : 50% + Thời gian chiết : 60 phút + Nhiệt ñộ : 700C + Tỉ lệ dung môi : chất khô : 60 : 1, ml/g + pH : Với ñiều kiện chiết ñã chọn hiệu suất chiết polyphenol ñạt + Lá ñiều : 17, 7% + Quả ñiều giả : 11,7% Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 26 - Định danh ñược số nhóm chức ñặc trưng polyphenol chiết từ ñiều giả phổ hồng ngoại IR + Lá ñiều : nhóm –OH (3295,8 ; 3215,8) ; nhóm C=O (1603,4 ; 1500,4) ; nhóm =C-O-C (1085; 1015,8) ; nhóm C-H biến dạng (874,9) + Quả ñiều giả : nhóm –OH (3373,4) ; nhóm C=O (1664,6) ; nhóm C=C thơm (1522,9 ; 1401,4) ; nhóm =C-O-C (1196) ; nhóm –CO-C (1027,5) ; nhóm C-H biến dạng (777,5) - Ứng dụng hợp chất polyphenol chiết ñược từ ñiều giả bảo quản dầu phụng thô cho kết sau: + Polyphenol ñiều giả ñều có khả kháng oxi hóa bảo quản dầu phụng thô + Khả kháng oxi hóa bảo quản dầu phụng thô ñiều giả tốt so với ñiều KIẾN NGHỊ Vì ñiều kiện nghiên cứu nhiều hạn chế nên số hướng nghiên cứu mở rộng ñề tài chưa ñược thực Do ñó, xin ñề xuất hướng phát triển mở rộng ñề tài sau: - Nghiên cứu sử dụng lượng ñường nước thải ñiều giả ñể nuôi sinh khối vi sinh vật dùng làm thức ăn cho gia súc - Phân lập cấu tử có polyphenol ñiều giả - Kiểm tra dư lượng chất sử dụng tinh chế dịch chiết polyphenol ñể ñảm bảo an toàn cho người sử dụng Footer Page 26 of 126 ... Nghiên cứu nguồn nguyên liệu ñiều giả trồng tỉnh Quảng Nam - Nghiên cứu chiết polyphenol từ ñiều giả - Nghiên cứu ứng dụng polyphenol chiết ñược làm chất kháng oxi hóa PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1... Tính chất 1.3.4 Ứng dụng 1.4 HOẠT TÍNH KHÁNG OXI HOÁ CỦA HỢP CHẤT POLYPHENOL 1.4.1 Quá trình oxi hóa chất béo 1.4.2 Cơ chế trình oxi hóa 1.4.3 Sự kháng oxi hoá 1.5 PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH POLYPHENOL. .. lượng chất polyphenol tự nhiên có ñiều MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Đề xuất qui trình chiết tách nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng ñến trình chiết tách polyphenol ñiều giả Từ ñó sử dụng nguồn polyphenol chiết