Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình tinh chế axit ferulic (FA) thu được từ phản ứng thủy phân dầu kiềm thải của nhà máy trích ly cám gạo

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM VÕ THỊ NGA HUYỀN NGHIÊN CỨU CÁC ĐIỀU KIỆN ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TINH CHẾ AXIT FERULIC (FA) THU ĐƯỢC TỪ PHẢN ỨNG THỦY PHÂN DẦU KIỀM THẢI CỦA NHÀ MÁY TRÍCH LY CÁM GẠO Chun ngành: Hóa Hữu Cơ Mã số: 60 44 01 14 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC Đà Nẵng – Năm 2017 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Sư phạm- Đại học Đà Nẵng Người hướng dẫn khoa học: TS GIANG THỊ KIM LIÊN TS ĐỖ VĂN MẠNH Phản biện 1: GS.TS ĐÀO HÙNG CƯỜNG Phản biện 2: TS PHẠM VĂN VƯỢNG Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Khoa học họp Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng vào ngày 22 tháng năm 2017 * 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 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Tại Việt Nam, sản lượng gạo trung bình năm ước tính 30 triệu tấn/năm, gấp lần so với Nhật Bản, tương đương với triệu cám gạo thải năm (khối lượng cám gạo chiếm khoảng 10% khối lượng của hạt gạo) Ở nước ta, nhà máy trích ly dầu cám Cần Thơ nhà máy đầu tiên xây dựng diện tích ha, với tổng vốn đầu tư triệu USD có cơng suất trích ly 100,000 cám gạo/năm 15,000 dầu cám gạo chất lượng cao Việc xây dựng nhà máy trích ly dầu cám có ý nghĩa lớn khu vực đồng sơng Cửu Long tận dụng nguồn nguyên liệu dồi (800,000 cám gạo/năm từ 16 triệu lúa/năm) để sản xuất những loại dầu ăn tốt cho sức khỏe theo đánh giá của WHO Trong quy trình sản xuất dầu cám gạo, dầu kiềm thải soapstock sản phẩm phụ của trình trung hòa dầu cám gạo, hỗn hợp dạng nhũ tương chứa hợp chất lipit, axit béo tự do, triglicerit, chất màu, γ-oryzanol, nước số hợp chất không phân cực khác Thông thường, lượng dầu kiềm thải soapstock tạo quy trình tinh chế dầu ăn chiếm khoảng 6% so với thể tích của dầu tinh chế Khoảng 93 – 94.6% hàm lượng γ-oryzanol từ dầu thô bị chuyển vào dầu kiềm thải soapstock [18] Quá trình tách γoryzanol từ dầu kiềm thải soapstock điều khó khăn tạp chất q nhiều, đòi hỏi chi phí cao, thay vào nhà khoa học thế giới tiến hành nghiên cứu điều chế axit ferulic từ soapstock trình thủy phân môi trường kiềm [4], nhiên nghiên cứu còn hạn chế số lượng chưa sâu vào chất của trình, điển hình thủy phân của γ-oryzanol- hỗn hợp este của axit ferulic Tại Việt Nam, có thế nói hướng nghiên cứu điều chế axit ferulic từ dầu kiềm thải soapstock của nhà máy trích ly cám gạo hướng nghiên cứu hồn tồn mới, chưa có nhà khoa học nước đề cập đến, cũng chưa cơng bố Việt Nam Vì vậy, tập trung nghiên cứu soapstock của dầu cám gạo với hàm lượng không nhỏ γ-oryzanol hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng Qua q trình nghiên cứu sơ ban đầu, quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu điều kiện ảnh hưởng đến trình tinh chế axit ferulic (FA) thu từ phản ứng thủy phân dầu kiềm thải nhà máy trích ly cám gạo”, làm đề tài luận văn tốt nghiệp thạc sĩ của mình, làm sở khoa học cho việc đưa quy trình tinh chế vào ứng dụng thực tế tương lai mục tiêu nghiên cứu – Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chiết γoryzanol từ soapstock (loại dung môi, nhiệt độ, thời gian) – Nghiên cứu điều kiện ảnh hưởng đến trình tinh chế axit ferulic với hiệu suất cao Đối tượng phạm vi nghiên cứu – Điều tra sơ bộ, thu mẫu dầu thải soapstock nhà máy sản xuất cám gạo (một nhiều nhà máy) – Chiết mẫu dầu thải soapstock dung mơi có độ phân cực khác – Đánh giá hàm lượng γ-oryzanol axit ferulic có mẫu soapstock – Thủy phân dịch chiết γ-oryzanol môi trường kiềm với điều kiện chọn – Tinh chế axit ferulic với hiệu suất cao Phương pháp nghiên cứu 4.1 Các phương pháp nghiên cứu lý thuyết – Phương pháp nghiên cứu hợp chất thiên nhiên – Nghiên cứu mạng internet, tham khảo cơng trình nghiên cứu thế giới tinh chế axit ferulic từ nguyên liệu khác – Tổng quan tài liệu axit ferulic, soapstock ứng dụng của axit ferulic lĩnh vực hóa mỹ phẩm, y dược 4.2 Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm – Xử lý mẫu: mẫu soapstock đem cân sấy khô xác định hàm lượng rắn – khô – Nguyên liệu xử lý chiết với dung mơi thích hợp sử dụng kỹ thuật sóng siêu âm, đồng thời khảo sát điều kiện nhiệt độ, thời gian siêu âm ảnh hưởng đến trình chiết mẫu – Xác định hàm lượng %wt của γ-oryzanol axit ferulic có dịch chiết phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) – Thực phản ứng thủy phân dịch chiết γ-oryzanol môi trường kiềm (kế thừa điều kiện phản ứng có sẵn) để thu axit ferulic – Chọn hệ dung môi phù hợp để tinh chế lại axit ferulic, thăm dò độ của axit ferulic sắc ký mỏng – Phân tích HPLC để xác định hàm lượng, độ tinh khiết của FA thu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài – Tận dụng sản phẩm phụ cách hợp lý, tạo hiệu kinh tế cao – Tạo sở cho việc ứng dụng điều chế axit ferulic từ nguồn nguyên liệu dồi dào, rẻ tiền vơ sẵn có của Việt Nam Bố cục luận văn Luận văn bao gồm 57 trang, 11 bảng, 26 hình, ảnh, 22 tài liệu tham khảo phụ lục Với: Phần mở đầu (4 trang) Chương – TỔNG QUAN (14 trang) Chương – CÁC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM (15 trang) Chương – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN (20 trang) Kết luận (1 trang) Tài liệu tham khảo (3 trang) Phụ lục (1 trang) CHƯƠNG – TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ AXIT FERULIC 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI VỀ FA 1.3 CÁC TÁC DỤNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA AXIT FERULIC 1.3.1 Tác dụng axit ferulic 1.3.2 Ứng dụng axit ferulic 1.4 DẦU KIỀM THẢI SOAPSTOCK – NGUYÊN LIỆU ĐIỀU CHẾ AXIT FERULIC 1.5 NGUỒN NGUYÊN LIỆU SOAPSTOCK TẠI VIỆT NAM CHƯƠNG – CÁC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 2.1.1 Nguyên liệu Nguyên liệu nghiên cứu mẫu soapstock thải từ giai đoạn trung hòa của trình sản xuất dầu cám gạo Công ty TNHH Wilmar Agro Việt Nam – khu Công nghiệp Hưng Phú I, phường Tân Phú, quận Cái Răng, TP Cần Thơ, Việt Nam Mẫu sử dụng nghiên cứu nhà máy cung cấp tháng/lần từ tháng 3/2016 đến tháng 5/2016, bảo quản nhiệt độ 4ºC tủ lạnh trước tiến hành bước nghiên cứu tiếp theo Hình 2.1 Mẫu soapstock của trình sản xuất dầu cám gạo Công ty TNHH Wilmar Agro Việt Nam 2.1.2 Hóa chất, thiết bị nghiên cứu 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 2.2.1 Sơ đồ thực nghiệm (hình 2.2) 2.2.2 Xác định hàm lượng rắn – khơ mẫu soapstock 2.2.3 Chiết γ-oryzanol từ soapstock a Lựa chọn dung môi chiết γ-oryzanol từ soapstock b Chiết γ-oryzanol từ soapstock c Nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ dung mơi/soapstock (V/m) đến hiệu suất q trình chiết γ-oryzanol d Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian siêu âm đến hiệu suất trình chiết γ-oryzanol Xác định hàm lượng rắn-khô Soapstock 105 oC, 2) siêu âm 20 phút 1) EtOAc Hỗn hợp đồng 1) 100 μl hh + 900 μl C2H5OH 2) Lọc HPLC Chế độ gradient (MeOH/ACN=1:1) dd H3PO4 loãng Xác định hàm lượng γ-oryzanol FA Phổ hấp phụ λ=320-325 nm KOH/γ-oryzanol (wt/wt) =20:1 Tính toán lượng ST/EtOAc 75oC; 100 μl CH3COOH đđ; 300 μl C2H5OH Hhpứ 100 μl dd pứ HPLC Xác định hiệu suất phản ứng thủy phân Loại tạp → FA thô Tinh chế FA Kiểm tra độ của FA SKBM Xđ hàm lượng độ tinh khiết FA HPLC Hình 2.2 Sơ đồ thực nghiệm 2.2.4 Xác định hàm lượng γ-oryzanol FA có mẫu ST m(%)  C (mg/L) * V (mL) * F 1000 * mST (mg) Trong đó, C: nồng độ FA γ-oryzanol tính theo ppm (mg/L) V: thể tích dịch chiết (80 ml) F: độ pha loãng (F = 10) mST: khối lượng ST ban đầu dùng để chiết (10,000 mg) 2.2.5 Phản ứng thủy phân dịch chiết γ-oryzanol thu nhận axit ferulic a Phản ứng thủy phân dịch chiết γ-oryzanol  Tính hiệu suất tạo thành FA phản ứng thủy phân: Về mặt lý thuyết, phản ứng thủy phân este đơn chức γoryzanol tương đương với: 602.9 gam γ-oryzanol nếu thủy phân hoàn toàn sinh 194.18 gam FA Tỉ lệ khối lượng mol phân tử là: 3.1 Do vậy, nếu bỏ qua hình thành của ethyl ferulate hiệu suất thủy phân tạo FA từ γ-oryzanol tính tốn sau: H% = Nồng độ FA (ppm) ∗ 3.1 ∗ 100% Nồng độ FA (ppm) ∗ 3.1 + nồng độ γ − oryzanol (ppm) b Phản ứng thu nhận axit ferulic 2.2.6 Tách tinh chế FA từ hỗn hợp phản ứng Quy trình tách tinh chế FA mơ tả theo hình 2.4 2.2.7 Thăm dò độ FA dịch chiết SKBM 2.2.8 Xác định hàm lượng độ tinh khiết FA thu từ dịch chiết HPLC pha đảo – Khối lượng FA tính toán sau: 𝐶 𝑚𝐹𝐴 = 𝑉𝐹𝐴 (2.1) – Khối lượng của cao chiết dịch chiết tổng tính sau: – Độ tinh khiết FA: ms = m1 - mo 𝑚 T = 𝑚𝐹𝐴 *100% 𝑠 (2.2) (2.3) 160 ml dd B Siêu âm 10 phút 1) 160 ml n-hexan 2) 800 ml H2O Dung dịch phân lớp Lớp Lớp dưới~ 900 ml ml dd H2SO4 đđ Dung dịch + tủa trắng 100 mL EtOAc 1) siêu âm 10 phút 2) chiết (Lớp trên) Dịch chiết EtOAc (S1) Lớp 1) siêu âm 10 phút 2) chiết (Lớp trên) Dịch chiết EtOAc (S2) (Lớp trên) Dịch chiết EtOAc (S3) Dịch chiết EtOAc tổng (S) 100 ml EtOAc Lớp 100 ml EtOAc 1) siêu âm 10 phút 2) chiết Lớp 100 ml EtOAc 1) siêu âm 10 phút 2) chiết (Lớp trên) Dịch chiết EtOAc (S4) Hình 2.4 Quy trình loại tạp để thu dịch chiết EtOAc tổng 10 3.5 3.25 % oryzanol 2.75 2.5 10 Hình 3.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/soapstock (V/m) đến hiệu suất chiết γ-oryzanol Nhằm mục đích so sánh, tiến hành thí nghiệm tương tự với mẫu soapstock sấy khô, áp dụng với tỉ lệ EtOAc/ST 10 (tỉ lệ áp dụng với mẫu soapstock ướt, trình bày mục 2.2.3) Kết thu với hàm lượng γ-oryzanol chiết tính theo khối lượng mẫu khô 1.9% Giá trị thu giá trị trung bình của 02 thí nghiệm lặp lại của 02 mẫu ST03 sấy trình bày bảng 3.1 Như vậy, nếu sấy khô mẫu soapstock, hàm lượng γoryzanol chiết điều kiện tương tự (về tỉ lệ dung môi, thời gian siêu âm) còn 66% so với quy trình sử dụng mẫu soapstock ướt Mặc dù, trình sấy soapstock trước chiết giúp làm giảm tạp chất mẫu, khiến cho trình tinh chế dễ dàng hơn, nhiên nghiên cứu này, tập trung nghiên cứu mẫu soapstock ướt, có hiệu suất chiết γ-oryzanol cao hơn, thực tế nếu áp dụng quy mô lớn, trình sấy soapstock nhiều lượng, dẫn đến làm tăng chi phí của trình sản xuất 11 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian siêu âm đến trình chiết γ-oryzanol 3.5 2.5 % oryzanol 1.5 0.5 10 15 20 30 Hình 3.2 Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến trình chiết γoryzanol Nhận xét: Từ đồ thị hình 3.2 ta thấy, thời gian siêu âm tối ưu để chiết γoryzanol từ mẫu soapstock 20 phút Khi tăng thời gian này, hàm lượng γ-oryzanol dịch chiết hầu không thay đổi, trì hàm lượng 3.1% (wt/wt) 3.3 HÀM LƯỢNG Γ-ORYZANOL VÀ AXIT FERULIC CÓ TRONG MẪU SOAPSTOCK  Phương trình đường chuẩn a Đường chuẩn γ-oryzanol 12 Chartoryzanol Title duong chuan 50000000 y = 44831x - 423045 R2 = 0.9993 40000000 30000000 20000000 10000000 0 200 400 600 800 1000 Hình 3.3 Phương trình đường chuẩn γ-oryzanol b Đường chuẩn trans-ferulic axit 80000000 y = 270797x - 456977 R² = 0.9992 60000000 40000000 20000000 Trans-ferulic acid 0 50 100 150 200 250 300 -20000000 Hình 3.4 Phương trình đường chuẩn axit trans – ferulic c Đường chuẩn ethyl ferulate C(ppm) 13 14000000 12000000 10000000 8000000 6000000 4000000 2000000 -2000000 y = 233814x - 45388 R² = 0.9999 Ethyl Ferulate C (ppm) 10 20 30 40 50 60 Hình 3.5 Phương trình đường chuẩn ethyl ferulate Theo kết khảo sát thu mục 3.2, ứng với điều kiện chiết chọn: – Tỉ lệ EtOAc/soapstock: 5:1 – Thời gian siêu âm: 20 phút Chúng thu sắc ký đồ HPLC bước sóng 325 nm của mẫu soapstock ST03 (đường màu xanh), ST04 (đường màu đen) tương đương với mẫu thu từ tháng 3; /2016 (hình 3.6) Từ hình 3.6, ta có diện tích pic của axit ferulic γ-oryzanol, đồng thời dựa vào phương trình đường chuẩn ta tính nồng độ tương ứng của FA γ-oryaznol (bảng 3.3) 14 500 44.360 37.973 2571320 300 2394034 100 44.367 31.967 27017 100 7043683 36.053 3621197 37.980 3396981 200 -100 mAU 7422751 3870203 25317 400 200 9.227 mAU 300 3582481 9.233 31.953 400 36.040 500 0 10 15 20 25 30 35 40 -100 50 45 Hình 3.6 Sắc ký đồ HPLC của dịch chiết soapstock với tỉ lệ EtOAc/soaptock (5), 325 nm (ST03 ST04) Bảng 3.3 Diện tích pic nông độ tương ứng của trans-ferulic axit γ-oryzanol Tên Spic FA ∑S pic γ-oryzanol Nồng độ Nồng độ γ- mẫu (TR: 9,2 (TR: 32; 36; 38; FA (ppm) ory (ppm) phút) 44 phút) ST03 25317 17446755 1.78 398.6 ST04 27017 16455895 1.79 376.5 1.785 387.5 TB m(oryzanol)(%)  m( FA)(%)  387.5 (mg/L) * 80 (mL) *10  3.1% 1000 *10,000 (mg) 1.785 (mg/L) * 80 (mL) *10  0.014% 1000 *10,000 (mg) 15 3.4 PHẢN ỨNG THỦY PHÂN DỊCH CHIẾT Γ-ORYZANOL VÀ QUÁ TRÌNH TẠO THÀNH FA 3.4.1 Phản ứng thủy phân dịch chiết γ-oryzanol trình tạo thành axit ferulic  Hiệu suất tạo thành FA từ phản ứng thủy phân γ-oryzanol – Dựa theo phương trình đường chuẩn FA; diện tích pic: 20980018 → Suy ra: nồng độ FA là: 1583.25 ppm – Dựa theo phương trình đường chuẩn γ-oryzanol; ∑S pic còn lại: 3301245 → Suy ra: nồng độ γ-oryzanol là: 1661.48 ppm → H(%) = 1583.25*3.1/(1583.25*3.1 + 1661.48) = 74.7% 1000 1000 900 800 800 700 700 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 Or1 Or2 Or3 Or4 mAU mAU 900 100 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Hình 3.8 Sắc ký đồ HPLC (325 nm) của phản ứng thủy phân 75ºC a) Trước phản ứng b) Sau phản ứng 60 phút c) Sau phản ứng 120 phút d) Sau phản ứng 180 phút 16 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 2177613 600 mAU 20980018 700 1123632 mAU 700 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Hình 3.9 Sắc ký đồ HPLC (325 nm) dung dịch sau phản ứng 3.4.2 Sự chuyển hóa đồng phân FA sau phản ứng Bảng 3.4 Sự chuyển hóa đồng phân của axit ferulic TransHệ số Cis-ferulic Tỉ lệ ferulic STT Phản ứng pha (diện tích trans/c (diện tích loãng pic) is pic) Ngừng gia nhiệt sau 30 11042016 280200 39.4 P1 P1-đo sau tuần 30 13502414 360226 37.5 P1- đo sau tháng 20 12542730 3135427 4.0 FA gồm có hai đồng phân trans cis, hai đồng phân có khả chuyển hóa qua lại Dựa vào hình 3.9 bảng 3.4 ta thấy, phần nhỏ trans-ferulic bị chuyển hóa cis-ferulic axit sau tuần với tỉ lệ trans/cis tính theo Sarea giảm từ 39.4 37.5 Tỉ lệ giảm mạnh sau tháng, lượng cis-ferulic axit tăng lên đáng kể, còn ¼ diện tích pic của trans-ferulic (xem thêm hình 3.10) 400 400 300 300 200 200 14.480 29276 9.767 100 9.300 100 mAU 500 280200 500 11042016 mAU 17 10 11 12 13 14 15 Phản ứng ngừng gia nhiệt sau -P1 450 400 400 350 350 300 300 250 250 200 200 150 150 360226 mAU 500 450 mAU 500 50 50 9.300 100 9.767 13502414 100 -50 10 11 12 13 14 -50 15 400 400 300 300 200 12542730 9.727 200 100 100 10 11 P1- đo sau tháng 12 13 14 15 mAU 500 3135427 500 9.273 mAU P1-đo sau tuần 18 Hình 3.10 Hình ảnh đồng phân trans cis sắc ký đồ HPLC (325 nm) của mẫu sau phản ứng thời điểm khác 3.5 TÁCH VÀ TINH CHẾ AXIT FERULIC TỪ HỖN HỢP SAU PHẢN ỨNG THỦY PHÂN Hình 3.11 Sự tách pha sau thêm n-hex/H2O  Thêm n-Hex/H2O (tỉ lệ 1:5) vào hỗn hợp sau phản ứng để trình phân lớp xảy ra, có sử dụng bể siêu âm Elma 38 kHz để trình phân lớp tốt Quan sát thấy phân lớp pha rõ rệt (hình 3.11) Sau tách lớp n-hex phễu chiết, bắt đầu tiến hành kết tủa FA cách thêm dung dịch H2SO4 mô tả mục 2.2.5 Axit ferulic, muối K2SO4 tạp chất kết tủa trắng mơ tả hình 3.12 19 Hình 3.12 Axit ferulic kết tủa trắng tạp chất khác sau thêm H2SO4 Do lượng muối vơ (KOH sử dụng dư phản ứng xảy khó khăn, dịch chuyển cân phía bên phải) tạp chất lớn so với lượng FA, nên việc tinh chế FA cách loại rửa kết tủa không khả thi Do vậy, chúng tơi tiến hành chiết FA EtOAc theo quy trình 2.4 tiếp tục nghiên cứu, kiểm tra hàm lượng FA cũng độ tinh khiết của dịch chiết bước tiếp theo 3.6 KẾT QUẢ THĂM DÒ ĐỘ SẠCH CỦA DỊCH CHIẾT CHỨA FA BẰNG SKBM Chúng tiến hành chấm mỏng mẫu S1, S2, S3, S4 trên, với hệ dung môi n-hex/EtOAc có tỉ lệ khác nhau, thu kết hình 3.13 20 n-hex/EtOAC 5:5 n-hex /EtOAC 3:7 n-hex/EtOAC 1:9 Hình 3.13 Sắc ký mỏng của dịch chiết EtOAc chạy với hệ dung môi khác Trong đó: O: chất chuẩn γ-oryzanol F: chất chuẩn axit ferulic Quan sát mỏng nhận thấy, dịch chiết S1 (với thể tích 25 ml), có độ tạp lớn nhất, dịch chiết S2, S3, S4 (với thể tích 100 ml) có độ cao Với tỉ lệ n-hex/EtOAc = 5:5, chất chưa hoàn toàn tách khỏi nhau, chấm của axit ferulic tạo thành vệt dài nằm ½ đoạn đầu của mỏng, nhiên tỉ lệ này, số tạp chất nằm dịch chiết S1 tách tương đối rõ ràng Khi tăng dần độ phân cực của dung môi n-hex/EtOAc từ tỉ lệ 5:5, đến tỉ lệ 3:7, 1:9, ta nhận thấy, chấm của axit ferulic chuẩn tạo thành vệt tròn tỉ lệ 1:9 Kết gợi ý cho hệ dung môi sử dụng để chạy sắc ký cột công đoạn tiếp theo nên bắt đầu từ hệ n-hex/EtOAc = 5:5, sau tăng dần độ phân cực đến tỉ lệ n-hex/EtOAc = 1:9, để thu FA tinh khiết Tuy nhiên, luận văn này, dừng lại với mức độ thu dịch chiết chứa FA xác định độ tinh khiết của dịch chiết 21 3.7 HÀM LƯỢNG VÀ ĐỘ TINH KHIẾT CỦA FA CÓ TRONG CÁC DỊCH CHIẾT ETOAC 3.7.1 Hàm lượng axit ferulic có dịch chiết EtOAc Bảng 3.5 Khối lượng axit ferulic dịch chiết EtOAc Dịch chiết Vc Nồng độ Khối lượng Hiệu suất chiết (ml) FA FA dịch (%) (ppm) chiết (mg) (Si/D)(i = 1-4) S1 25 1844.6 46.1 19.9 S2 100 963.4 96.3 41.7 S3 100 438.0 43.8 19.0 S4 100 224.0 22.4 9.7 Tổng S2+S3+S4 162.5 70.4 Tổng 208.7 90.3 S1+S2+S3+S4 Lớp B 900 256.8 231.1 Từ số liệu bảng 3.5 ta nhận thấy, dịch chiết S1, thể tích thu tương đối nhỏ so với dịch chiết S2, S3, S4 Điều giải thích do, dung dịch chứa kết tủa FA, còn lượng EtOH đáng kể Sự tồn của đồng dung môi EtOH, làm EtOAc thêm vào để chiết lần đầu tiên bị phân bố phần lớn lớp chứa EtOH H2O, thể tích thu của lớp chiết thực tế còn 25 ml Các dịch chiết lần 2, 3, tích gần 100 ml Trước phân tích, thể tích định mức 100 ml để đảm bảo trình tính tốn khối lượng axit FA dịch chiết chuẩn xác 22 Sau 04 lần chiết, tổng hiệu suất thu hồi FA thô 90.3 %, riêng 03 lần chiết sau (S2, S3, S4) tổng hiệu suất chiết 70.4 % Sở dĩ gộp 03 lần chiết cuối lại với nhau, xét mặt cảm quan ban đầu, 03 dịch chiết có màu vàng nhạt, dịch chiết S1 có màu vàng nâu, vậy, chúng tơi dự đốn gộp 03 dịch chiết cuối thu mẫu có hàm lượng tạp chất ít (Ta gọi dịch gộp 03 lần chiết cuối St) 3.7.2 Độ tinh khiết axit ferulic dịch chiết EtOAc Dựa vào hình 3.15 ta nhận thấy, dịch chiết St tương đối dịch chiết S1 độ tinh khiết của FA dịch chiết tương đối cao, điều cũng phù hợp với kết sắc ký mỏng khảo sát mục 3.6 10 10 a 6 4 2 0 -2 10 11 12 13 14 15 -2 mAU mAU 23 10 10 b 6 4 2 0 -2 10 11 12 13 14 15 -2 Hình 3.15 a) Sắc ký đồ HPLC pha thuận dich chiết S1 (325 nm) b) Sắc ký đồ HPLC pha thuận dich chiết St (325 nm) Trong đó: đường màu tím: axit ferulic chuẩn đường màu đen: (a): axit ferulic dịch chiết S1 (b): axit ferulic dịch chiết St 3.7.3 Tính độ tinh khiết axit ferulic Bảng 3.6 Khối lượng cao chiết thu từ dịch chiết St S Dịch Khối lượng bình Khối lượng bình Khối lượng cao chiết cân trước cô quay cân sau cô quay chiết (mS) (mo) (m1) 111 2812 g 111.4895 g St 0.2083 g (208.3 mg) S 111 2812 g 111 6323 g 0.3511 g (351.1 mg) T(S) = 𝑚𝐹𝐴 𝑚𝑠 T(St) = * 100% = 𝑚𝐹𝐴 𝑚𝑠 208.7 351.1 *100%= 59.4% 162.5 * 100% = 208.3 *100%= 78% mAU mAU 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua trình tiến hành thực nghiệm, với mục tiêu nghiên cứu ban đầu, thu kết sau: – Các yếu tố ảnh hưởng đến trình chiết γ-oryzanol từ soapstock: + Chọn EtOAc dung môi chiết γ-oryzanol + Tỉ lệ EtOAc/soapstock (V/m): 5/1 + Thời gian siêu âm: 20 phút + Hàm lượng γ-oryzanol dịch chiết: 3.1% – Thủy phân dịch chiết chứa γ-oryzanol thu axit ferulic thô với hiệu suất phản ứng thủy phân đạt 74.7% – Nghiên cứu chuyển hóa qua lại giữa đồng phân trans cis của feulic axit, nhận thấy chuyển hóa xảy nhanh (thể sắc ký đồ HPLC thời điểm đo khác nhau), đó, để tinh chế cũng kết tinh trans-ferulic cần phải thực sớm sau phản ứng thủy phân kết thúc – Xây dựng quy trình tinh chế trans-axit ferulic, dịch chiết chứa axit ferulic thăm dò độ sắc ký mỏng, đồng thời định tính cũng định lượng phương pháp HPLC, kết thu dịch chiết chứa axit ferulic có độ tương đối cao, độ tinh khiết: 78% Từ dịch chiết cô đặc phần trans-axit ferulic kết tinh (còn lẫn tạp chất màu nâu) Kiến nghị Do thời gian thực luận văn hạn chế, phần tinh chế axit ferulic còn chứa tạp chất chưa thực Đề nghị tiếp tục nghiên cứu xây dựng quy trình tách chiết, phân lập để thu trans-ferulic tinh khiết phương pháp sắc ký cột ... quyết định chọn đề tài Nghiên cứu điều kiện ảnh hưởng đến trình tinh chế axit ferulic (FA) thu từ phản ứng thủy phân dầu kiềm thải nhà máy trích ly cám gạo , làm đề tài luận văn tốt nghiệp thạc... cứu điều kiện ảnh hưởng đến trình tinh chế axit ferulic với hiệu suất cao Đối tượng phạm vi nghiên cứu – Điều tra sơ bộ, thu mẫu dầu thải soapstock nhà máy sản xuất cám gạo (một nhiều nhà máy) ... 2.2.5 Phản ứng thủy phân dịch chiết γ-oryzanol thu nhận axit ferulic a Phản ứng thủy phân dịch chiết γ-oryzanol  Tính hiệu suất tạo thành FA phản ứng thủy phân: Về mặt lý thuyết, phản ứng thu y