Tìm hiểu về các phương pháp tách chiết carotenoid

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tiểu luận Môn: Phân tích hóa lí thực phẩm Đề tài: Tìm hiểu phương pháp tách chiết carotenoid Nội dung Tổng quan Carotenoid Các phương pháp tách triết carotenoid Ứng dụng của Carotenoid Phần 1: Carotenoid 1, Khái niệm Carotenoid dạng sắc tố hữu có tự nhiên thực vật loài sinh vật quang hợp khác tảo, vài loài nấm vài loài vi khuẩn -Có 600 loại carotenoid, xếp theo hai nhóm xanthophylls carotene -Carotenoid quen thuộc với bêta-caroten (vitamin A) Các carotenoid khác lycopen, lutein zeaxanthin 2,Cấu tạo - Là polyene hydrocacbon chứa 40 nguyên tử Cacbon - Hầu hết Carotenoid thiên nhiên tetraterpenoid bao gồm đơn vị isopren -Chúng tạo màu vàng, màu cam màu đỏ với cường độ màu mạnh nhiều loại thực phẩm có nguồn gốc thực vật 3, Phân loại Carotenoid -Một số dạng carotenoid 4, Carotenoid số thực phẩm Thực phẩm Nồng độ( ppm) Thực phẩm Nồng độ(ppm) Cà rốt 54 Đào 27 Rau Spinach 26-76 Táo 0,9-5,4 Cà chua 51 Lê 3-7 Mơ 35 Chanh 2-3   5, Tính chất -Tính chất vật lí: + Nhiệt độ nóng chảy 130-2200 + Kết tinh dạng tinh thể hình kim, hình khối, lăng trụ đa diện + Dung môi hòa tan khác nên khả hấp thụ ánh sang khác -Tính chất hóa học + Nhạy cảm với oxi ánh sáng + Có nhiều nối đôi luân hợp tạo nên nhóm màu mang chúng + Rất nhạy với acid chất oxy hóa, bền vững với kiềm Phần 2: Phương pháp tách chiết Carotenoid -Các hợp chất tự nhiên tách thường dạng không tinh khiết Vì muốn nghiên cứu phân tích phải tách chúng thành chât riêng biệt dạng tinh khiết - Sự phân bố carotenoit động vật thực vật không theo quy luật tự nhiên Tùy theo đối tượng cụ thể mà dùng dung môi chiết suất thích hợp Sơ đồ tách chiết Carotenoit   Những chú ý tách triết carotenoid: - Tránh ánh sáng , oxi, nhiệt độ cao Thực hiện anhs sáng mờ mờ, bảo quản sản phẩm trung gian bóng tối,nên làm lạnh mẫu thực hiện bị gián đoạn - Mẫu phair khử nước trước tiến hành trích xuất dư nước hạn chế trình trích ly Sử dụng hexane/ acetone làm chất lỏng trích xuất thuận tiện nos sử dụng trình kết tinh Thêm số chất chống oxi hóa để tăng tính bền của carotenoid Sự có mặt của kim loại chất diệp lục ảnh hưởng tới tính ổn định của sắc tố giải nhờ dung dịch tách muối Khuử muối tạo kết tủa, loại bỏ bằng phương pháp lọc rửa lại cặn lọc bằng chất dùng trích ly để thu hồi triệt để sắc tố Phân tích carotenoid -Là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện để phân tích định tính hợp chất Carotenoit dựa vào R f sắc ký đồ bằng cách so sánh với sắc ký chuẩn -Dung môi: axetonotrin metanol, hexan,nước, THF… - Sắc ký lỏng cao áp HPLC phương pháp cho độ xác cao 2.1 Phương pháp hòa tan dung môi hữu -Nguyên tắc: Các chất rắn khác có độ hòa tan khác dung môi hữu -Dung môi thích hợp: Có độ hòa tan của chất rắn thay đổi theo nhiệt độ Dung môi thường nước, ancol etylic, axeton, benzen…hoặc hỗn hợp chúng - Kỹ thuật: Tạo dung dịch bão hòa nhiệt độ cao( nhiệt độ sôi của dung môi), tạp chất lại dung dịch Bằng cách kết tinh lại dung môi hoặc dung môi khác để thu tinh thể chất tinh chế dạng tinh khiết Trích ly bằng dung môi -Model A: dung môi nhẹ nước - Model B: dung môi nặng nước Simultaneous distillation –sovent extraction ( SDE) -Ưu điểm: + Độ thu hồi tốt với cấu tử có độ bay trung bình cao + Thể tích dung môi yêu cầu thấp + Điều kiện làm việc áp suất chân không nên giảm phân hủy của cấu tử + Thu cấu tử hương đa dạng +Có thể phân tích GC mà không cần làm mẫu - Nhược điểm + Lượng mẫu lớn + Thời gian tách chiết lâu 1-3h + Nhiệt độ cao 100- 105 độ 2.2 Các phương pháp chưng cất 2.2.1 Chưng cất đơn giản -Nguyên tắc: Tinh chất chất lỏng, tách khỏi tạp chất rắn không bay -Kỹ thuật: chưng cất đơn giản, chuyển chúng sang pha bình có nhánh ngưng tụ của bằng ống sinh hàn vào bình hứng khác 2.2.2 Chưng cất phân đoạn -Nguyên tắc: phân bố khác thành phần cấu tử pha lỏng trạng thái cân bằng -Kỹ thuật: lắp bình chưng cất cột cao có nhiều đĩa giúp tái tạo trình bay ngưng tụ Chất lỏng A dễ bay dần thoát lên trạng thái tinh khiết, chất lỏng B nhiệt độ sôi cao ngưng tụ lại bình chưng 2.2.3 Chưng cất áp suất thấp Chưng cất chất lỏng dễ phân hủy nhiệt cao, dùng phương pháp chưng cất áp suất thấp tức dùng bơm hút để giảm áp suất bề mặt chất lỏng 2.2.3 Chưng cất lôi nước Khi hai hay nhiều hỗn hợp trộn lẫn nằm hỗn hợp, áp suất chung lớn áp suất riêng phần của cấu tử Nhiệt độ sôi của hỗn hợp thấp nhiệt độ sôi của cấu tử, tỷ lệ cất sang bình ngang bằng tỷ lệ áp suất riêng phần Sau tách chiết chất tinh chế khỏi nước bằng dung môi thích hợp lại chưng cất phân đoạn để tách dung môi 2.3 Phương pháp chiết - Chiết dung môi thích hợp có khả hòa tan hoàn toàn chất cần tách tinh chế để tách chất khỏi môi trường rắn hoặc lỏng khác - Dung môi sôi thấp tan nước, chất chuyển phần lớn lên dung môi ta dùng phễu để tách riêng dung dịch khỏi nước - Kĩ thuật: Bằng cách lặp lại việc chiết, ta tách hoàn toàn chất cần tinh chế, sau cất lấy chất tinh chế nhiệt độ thích hợp Chiết chất từ hỗn hợp rắn bằng hoặc nhiều dung môi với dụng cụ bình chiết Soxhlet Dung môi đun nóng, cho bay liên tục chảy vào bình chưa hỗn hợp cần tách chiết, hòa tan chất rắn tinh chế nhờ ống xiphong dung dịch chảy xuống bình cầu bên dưới, dung môi nguyên chất lại cất lên Phương pháp tiết kiệm dung môi Phần 3: Ứng dụng Carotenoit Carotenoit hợp chất có nhiều vai trò phát triển của người - Làm chất màu kem, phomai, nước giải khát -Tăng sức đề kháng, cải thiện trí nhớ, tác động tốt đến não - Chống oxy hóa, chống bệnh tim mạch - Giải độc, bảo vệ gan, chống ung thư - Lycopen có vai trò quan trọng chăm sóc sắc đẹp: da, tóc  ...Nội dung Tổng quan Carotenoid Các phương pháp tách triết carotenoid Ứng dụng của Carotenoid Phần 1: Carotenoid 1, Khái niệm Carotenoid dạng sắc tố hữu có tự nhiên thực... oxy hóa, bền vững với kiềm Phần 2: Phương pháp tách chiết Carotenoid -Các hợp chất tự nhiên tách thường dạng không tinh khiết Vì muốn nghiên cứu phân tích phải tách chúng thành chât riêng biệt... Sau tách chiết chất tinh chế khỏi nước bằng dung môi thích hợp lại chưng cất phân đoạn để tách dung môi 2.3 Phương pháp chiết - Chiết dung môi thích hợp có khả hòa tan hoàn toàn chất cần tách