Nghiên cứu chiết tách anthocyanin từ củ khoai lang tím và ứng dụng của nó

KHOA HÓAPHAN THỊ DIỆU HIỀN NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH ANTHOCYANIN TỪ CỦ KHOAI LANG TÍM VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Đà Nẵng - 2018... ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC

KHOA HÓA

PHAN THỊ DIỆU HIỀN

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH ANTHOCYANIN TỪ CỦ KHOAI LANG TÍM VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỬ NHÂN KHOA HỌC

Đà Nẵng - 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Phan Thị Diệu Hiền

1.Tên đề tài: Nghiên cứu chiết tách Anthocyanin từ củ khoai lang tím và ứng dụng

của nó.

2 Nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ và hóa chất

2.1 Nguyên liệu: Khoai lang tím ở chợ Đống Đa, Đà Nẵng.

2.2 Thiết bị: Máy đo quang UV-VIS của hãng Thermo (Đức), tủ sấy, lò nung, bếp

cách thủy, máy đó pH, cân phân tích

2.3 Dụng cụ: cốc thủy tinh, bình định mức, bát sứ, chén sứ, cối sứ, chày sứ, bóp

cao su, pipet các loại, đũa thủy tinh, phễu lọc, giấy lọc

2.4 Hóa chất: Rượu etylic, dung dịch HCl đậm đặc, Dung dịch amoniac, nước cất

2 lần và các hóa chất thông dụng trong PTN

3 Nội dung nghiên cứu

• Nghiên cứu và lựa chọn các điều kiện tối ưu trong quá trình xử lý mẫu để

chiết tách anthocyanin từ khoai lang tím

• Ứng dụng làm giấy chỉ thị an toàn trong phân tích hóa học

4 Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Lê Tự Hải

5 Thời gian nhận đề tài: 9/2017

6 Thời gian hoàn thành đề tài: 3/2018

Chủ nhiệm khoa

(Ký và ghi rõ họ tên)

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày……tháng……năm 2018.

Kết quả điểm đánh giá

Ngày tháng… năm 2018

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC BẢNG

LỜI MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1.Khoai lang

1.1.1 Định nghĩa

1.1.2 Nguồn gốc

1.1.3 Đôi nét về khoai lang tím

1.2.Anthocyanin

1.2.1 Giới thiệu

1.2.2 Cấu trúc

1.2.3 Tính chất vật lý

1.2.4 Tính chất hóa học

1.2.5 Tác dụng sinh học của Anthocyanin

1.3.Tổng quan chất chỉ thị

1.4.Kỹ thuật chiết tách các hợp chất hữu cơ

1.4.1 Phương pháp chiết

1.4.2 Phương pháp kết tinh

1.4.3 Phương pháp chưng cất

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1.Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ

2.1.1 Nguyên liệu

2.1.2 Hóa chất

2.1.3 Dụng cụ

2.2 Sơ đồ nghiên cứu

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp xác định một số chỉ tiêu hóa lí của khoai lang tím

2.3.2 Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết Anthocyanin

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1 Chỉ tiêu hóa lý của khoai lang tím

3.1.1 Độ ẩm của khoai lang tím

3.1.2 Xác định hàm lượng hữu cơ bằng phương pháp tro hóa mẫu

3.2 Nghiên cứu chiết tách Anthocyanin

3.2.1 Quy trình

3.2.2 Xác định bước sóng hấp thụ cực đại

3.2.3 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách Anthocyanin

3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến màu của anthocyanin

3.4 Ứng dụng của anthocyanin làm giấy chỉ thị để phát hiện nhanh pH của môi trường

3.4.1 Xác định thời gian tẩm dịch màu lên giấy

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến giảng viên hướngdẫn thầy Lê Tự Hải đã cho phép, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thờigian thực hiện và hoàn thành khóa luận này

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong khoa Hóa, trường Đạihọc sư phạm Đà Nẵng đã dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức hữu ích cho tôi trongsuốt thời gian học tập tại trường và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi nghiên cứu,thực hiện khóa luận này

Chân thành cảm ơn các bạn trong tập thể lớp 14CHP đã nhiệt tình giúp đỡ tôihọc tập, nghiên cứu, tìm kiếm tài liệu và động viên tôi trong suốt thời gian nghiêncứu và thực hiện khóa luận

Mặc dù bản thân đã cố gắng nỗ lực song vẫn không thể tránh có sai sót Rấtmong quý thầy cô thông cảm và đóng góp thêm ý kiến để tôi hoàn thiện bài báo cáonày

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngàytháng

Sinh viên thực hiện

Phan Thị Diệu Hiền

LỜI MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Hiện nay, chất màu tự nhiên đang ngày càng được quan tâm, bởi nó là chấttạo màu không độc hại, thân thiện với môi trường và được ứng dụng rộng rãi chonhiều ngành công nghiệp Anthocyanin là họ màu rất phổ biến, tồn tại trong hầu hếtcác thực vật bậc cao và được tìm thấy trong một số loại rau, hoa, quả, hạt có màu từ

đỏ đến tím như: quả nho, quả dâu, bắp cải tím, cà tím, khoai lang tím, gạo nếp than,

… Trong đó, khoai lang tím là nguyên liệu có hàm lượng Anthocyanin khá cao

Nhiều nghiên cứu cho thấy Anthocyanin trong khoai lang tím không nhữngtạo màu tốt mà còn có tác dụng tốt đối với sức khỏe con người và động vật Vì thế,

nó được sử dụng rộng rãi để làm thuốc, màu thực phẩm, các thực phẩm sử dụngtrong gia đình

Ngoài ra, đặc tính đặc biệt của chất màu Anthocyanin là thay đổi màu theo

pH môi trường Do đó, Anthocyanin hoàn toàn có thể dùng làm chất chỉ thị để xácđịnh nhanh môi trường pH Vai trò làm giấy chỉ thị chính là sự tiện dụng của nó Chỉcần một mẩu giấy nhỏ hay lượng nhỏ, ta có thể biết dung dịch đang sử dụng có tínhacid hay base và độ mạnh yếu của tính acid/base dựa vào sự thay đổi của màu sắc.Hiện nay, những chất chỉ thị tổng hợp như metyl da cam, phenolphtalein,…có thểkhông tinh khiết, có thể ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu và thí nghiệm Do vậy,nghiên cứu sử dụng Anthocyanin làm chất chỉ thị là việc làm cần thiết nhằm pháttriển hơn nữa các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc thiên nhiên Tuy nhiên, ứng dụngAnthocyanin làm chất chỉ thị an toàn trong hóa học phân tích và phân tích thựcphẩm cho đến nay vẫn chưa được đề cập một cách đầy đủ và hệ thống Và đó là lí

do em lựa chọn đề tài:

“Nghiên cứu chiết tách Anthocyanin từ khoai lang tím và ứng dụng của nó”

2 Mục đích nghiên cứu

- Khảo sát được điều kiện chiết tách tối ưu Anthocyanin từ khoai lang tím

- Nghiên cứu được ứng dụng của Anthocyanin làm giấy chỉ thị an toàn trong

- Tìm hiểu và đọc tài liệu từ các nghiên cứu trước đó

- Hỏi ý kiến thầy cô, bạn bè

- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài

- Thu tập, tổng hợp các tài liệu, tư liệu, sách báo trong và ngoài nước về đặcđiểm hình thái thực vật, thành phần hóa học và ứng dụng của củ khoai langtím

- Phương pháp lấy mẫu: Củ khoai lang tím được thu mua tại chợ Đống Đa, Đà

Nẵng, rửa sạch, để ráo rồi xay nhỏ

- Phương pháp trọng lượng để xác định độ ẩm và hàm lượng hữu cơ trong củkhoai lang tím

- Dùng phương pháp UV – VIS để khảo sát điều kiện tối ưu chiết tách

anthocyanin từ củ khoai lang tím

- Ứng dụng làm giấy chỉ thị an toàn trong phân tích

5 Bố cục đề tài

Nội dung đề tài chia làm 3 chương:

- Chương 1: Tổng quan

- Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

- Chương 3: Kết quả và bàn luận

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1.1 Định nghĩa

Khoai lang (danh pháp hai phần: Ipomoea batatas) là loài cây thân thảo dạng

dây leo sống lâu năm, có các lá mọc so le hình tim hay xẻ thùy chân vịt, các hoa cótràng hợp và kích thước trung bình Rễ củ ăn được có hình dáng thuôn dài và thon,lớp vỏ nhẵn nhụi có màu từ đỏ, tím, nâu hay trắng Lớp cùi thịt có màu từ trắng,

vàng, cam hay tím Có chứa nhiều tinh bột, có vị ngọt, được gọi là củ khoai lang và

nó là một nguồn cung cấp rau ăn củ quan trọng, được sử dụng trong vai trò của cảrau lẫn lương thực Các lá non và thân non cũng được sử dụng như một loại rau

Khoai lang có quan hệ họ hàng xa với khoai tây (Solanum tuberosum) có nguồn gốc

là các loài có nguồn gốc từ châu Phi và châu Á

Chi Ipomoea có khoai lang, rau muống (Ipomoea aquatica) và một số loài

hoa dại được gọi bằng một số tên như bìm bìm (chung với các chi khác), mặc dù từnày không được dùng để chỉ khoai lang, rau muống Một vài giống cây trồng của

Ipomoea batatas cũng được trồng như là cây trồng trong nhà

1.1.2 Nguồn gốc

Khoai lang có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới châu Mỹ, nó được con ngườitrồng cách đây trên 5.000 năm Nó được phổ biến rất sớm trong khu vực này, bao

gồm cả khu vực Caribe Nó cũng đã được biết tới trước khi có sự thám hiểm của

người phương tây tới Polynesia Nó được đưa tới đây như thế nào là chủ đề của các

cuộc tranh luận dữ dội, có sự tham gia của các chứng cứ từ khảo cổ học, ngôn ngữ

học và di truyền học.

1.1.3 Đôi nét về khoai lang tím

1.1.3.1 Tên gọi

Khoai lang tím còn có tên gọi khác là khoai lang Pêru vì nó có nguồn gốc từNam Mỹ, tên khoa học là Solanum andigenum

Khoai lang tím thuộc loài thân thảo dạng dây leo sống lâu năm, có lá mọc so

le hình trái tim hay xẻ thùy chân vịt Củ hình thuôn dài, lớp vỏ nhẵn nhụi có màutím (cũng có màu khác là đen, nâu, trắng hay vàng) và có tới hàng trăm loài khácnhau Tùy theo giống khoai mà củ của nó có kích thước, độ ngọt và mùi thơm khácnhau Khoai lang tím giống Nhật Bản được trồng nhiều ở các huyện Tam Bình, BìnhTân tỉnh Vĩnh Long Gần đây, khoai lang tím trở thành món ăn được nhiều người

và 3,5% huyết áp tâm thu (tối đa).

Tác dụng giảm cân: Khoai lang nói chung và khoai lang tím riêng là nhómthực phẩm giàu dưỡng chất như vitamin A, B, C, E, protein, tinh bột, axitamin và rất nhiều các loại nguyên tố vi lượng như canxi, sắt, manhê, kẽm nên được xem là thực phẩm số 1 cho những người muốn giảm cân và chứa ítnăng lượng, chóng no lại ngon miệng Nếu so với cơm gạo, các loại củ khácthì khoai lang tím chỉ có mức năng lượng bằng 1/3 nhóm thực phẩm nói trên.Chưa hết, nó có chất béo, đường mỡ thấp nên rất có lợi cho nhóm người mắcbệnh tiểu đường

1.2.1 Giới thiệu [14]

Các Anthocyanin thuộc một trong những nhóm chất màu tự nhiên flavonoidtan trong nước lớn nhất trong thế giới thực vật Thuật ngữ Anthocyanin bắt nguồn từtiếng Hy Lạp, trong đó Anthocyanin là sự kết hợp giữa Anthos – nghĩa là hoa vàKyanos – nghĩa là xanh Tuy nhiên, Anthocyanin còn mang đến các màu sắc khácnhư hồng, đỏ, cam,…và các màu trung gian khác

1.2.2 Cấu trúc [3], [13]

Anthocyanin là hợp chất gồm có gốc aglycon có màu (được gọi làanthocyanidin hay anthocyanidol) kết hợp với các glucoside có gốc đường glucose,galactose… Anthocyanin hòa tan trong nước Anthocyanin tham gia vào việc tạonên đa sắc màu cho hoa quả Đồng thời cùng với chất tạo màu khác như clorophin,carotenoid để tạo cho hoa quả có cường độ màu khác nhau tùy thuộc vào hàm lượng

và số đồng phân của chúng

Hình 1.1 Các ion flavinium, cấu trúc cơ bản của aglycon của Anthocyanins

Các gốc đường có thể gắn vào vị trí 3,5,7; thường được gắn vào vị trí 3 và 5.Phân tử Anthocyanin gắn đường vào vị trí 3 gọi là monoglycosid, ở vị trí 3 và 5 gọi

là diglycosid Sự khác biệt giữa chúng là số lượng các nhóm hydroxy hóa, bản chất

và số lượng các gốc đường liên kết với cấu trúc của chúng Các aglycon củaAnthocyanin khác nhau chính là do các nhóm gắn vào vị trí R3’ và R5’, thường là –

H, -OH hoặc –OCH3

1.2.3 Tính chất vật lý [3], [13]

Anthocyanin tinh khiết ở dạng tinh thể hoặc vô định hình Nó là hợp chất kháphân cực nên tan tốt trong dung môi phân cực và dịch bão hòa, đặc biệt là nước ấm.Khi kết hợp với đường làm cho phân tử Anthocyanin càng dễ hòa tan hơn Tuynhiên, ở 70oC chúng bắt đầu phân hủy

Bước sóng của Anthocyanin hấp thụ cực đại trong miền nhìn thấy khoảng513- 615nm ứng với mỗi pH Độ hấp thụ là yếu tố liên quan mật thiết đến màu sắccủa Anthocyanin, chúng phụ thuộc vào pH của dung dịch Nồng độ Anthocyanincàng lớn độ hấp thụ càng mạnh

Mức độ methyl hóa các nhóm –OH trong vòng benzen càng cao thì màu càng

đỏ Nếu nhóm –OH ở vị trí thứ 3 kết hợp với các gốc đường thì màu sắc cũng thayđổi theo số lượng các gốc đường được đính vào nhiều hay ít

Màu sắc của Anthocyanin luôn thay đổi phụ thuộc vào pH, vào các chất màu

có mặt và nhiều yếu tố khác Tuy nhiên, màu sắc của Anthocyanin thay đổi mạnhnhất phụ thuộc vào pH môi trường Khi pH < 7 các Anthocyanin có màu đỏ, khi pH

> 7 thì có màu xanh Ở pH = 1 các Anthocyanin thường ở dạng muối oxonium màucam đến đỏ, pH = 4-5 chúng chuyển thành dạng cacbinol hay bazo chalcon khôngmàu, ở pH = 7-8 lại về dạng bazo quinoidal anhydro màu xanh

1.2.5 Tác dụng sinh học của Anthocyanin [15], [16]

1.2.5.1 Tác dụng chống viêm

Trong quá trình bị viêm, các enzym làm mô bị tổn thương liên kết trong cácmao mạch, dẫn đến xuất huyết máu và các mô xung quanh Quá trình oxi hóa đượctao ra trong máu và làm hư hại các mô

Anthocyanin ngăn cản quá trình này theo nhiều giai đoạn Trước tiên, chúngtrung hòa các emzym phá hủy mô liên kết Sau đó, khả năng chống oxi hóa củachúng ngăn ngừa quá trình oxi hóa từ mô liên kết bị tổn thương Cuối cùng, chúng

hỗ trợ cải thiện các protein trong máu về trạng thái đầu Và theo nghiên cứu thựcnghiệm, bổ sung Anthocyanin trên động vật có hiệu quả ngăn ngừa viêm và phụchồi mạch máu bị hư hại

1.2.5.2 Chất chống oxi hóa

Anthocyanin được xem là chất chống oxi hóa mạnh đối với các gốc tự do

Cơ chế chống oxi hóa của Anthocyanin như sau: Các hợp chất flavanoid nóichung trong đó có Anthocyanin chống oxy hóa bằng cách quét các gốc O2 tự do, hayphản ứng với các gốc peroxy tham gia vào phản ứng oxy hóa dây chuyển, nhờ vàokhả năng cho các gốc tự do H+, các hợp chất này có thể ức chế được phản ứngperoxy hóa lipid

Hoạt tính chống oxy hóa của Anthocyanin là do Aglycon quyết định, sốlượng các gốc đường ở vị trí C3 cũng có vai trò rất quan trọng đến khả năng chốngoxy hóa, số lượng các phân tử đường càng ít khả năng chống oxy càng cao hơn

Cho đến nay, phần lớn các nghiên cứu về Anthocyanin vẫn chưa thể giảithích rõ ràng về cơ chế hoạt động sinh học, sự hấp thụ, sự phân bố trong cơ thể, các

mô của Anthocyanin Các vấn đề phức tạp nhất là: Chất Anthocyanin không hoạtđộng riêng lẻ mà kết hợp với các flavonoid khác, vì thế không thể so sánh hoạt tínhcủa Anthocyanin riêng rẽ với các dịch trích từ thực vật, vốn rất nhiều hợp chất phốihợp với nhau

1.2.5.3 Một số tác dụng khác

1.2.5.3.1 Trong thực vật

Anthocyanin có tính kháng khuẩn, kháng nấm, có vai trò tạo điều kiện cho

sự thụ phấn, phát tán nhờ màu sắc sặc sỡ trên cành hoa và quả Mặt khác,Anthocyanin là chất có khả năng hấp thụ tia UV nhằm bảo vệ bộ gen của thực vậttrước các tia tử ngoại

1.2.5.3.2 Đối với sức khỏe con người

Anthocyanin có tác dụng tốt trong chống lão hóa, ngăn ngừa sự phát triểncủa các khối u, bướu, hạn chế nguy cơ bị đột quỵ, giảm nguy cơ mắc ung thư…Anthocyanin còn giúp bảo vệ dạ dày chống lại những thương tổn do sự oxy hóa, vì

1.2.5.3.3 Trong y học

Anthocyanin cũng có thể cải thiện thị lực theo nhiều cơ chế khác nhau Trongmôt nghiên cứu ở Pháp tiến hành vào năm 1964, các nhà nghiên cứu thị lực đã tiếnhành thử nghiệm trên 36 người về sự thích ứng với ánh sáng và bóng tối cả trước vàsau khi uống Anthocyanins cây nham lê Vài giờ sau khi bổ sung, thị lực của họđược cải thiện đáng kể Một nghiên cứu gần đây ở Nhật Bản thấy rằng người dùng50mg Anthocyanin black currant thích nghi tốt hơn với bóng tối và đỡ mệt mỏi mắthơn những người trong nhóm dùng dược phẩm khác

Một số nghiên cứu cho thấy Anthocyanin có thể bảo vệ cơ thể chống lại một

số virut: herpes (HSV -1) Anthocyanin có khả năng giúp chữa bệnh suy tĩnh mạch

ở người - là một tình trạng mà trong đó các tĩnh mạch và bắp thịt, chủ yếu là ở chân,máu khó lưu thông đến tim, gây đau đớn và khó khăn khi đi bộ

Anthocyanin làm co giãn mạch máu tác dụng làm bền thành mạch, ngăn ngừa xơvữa động mạch

Anthocyanin cũng bảo vệ cơ thể chống lại các chất độc: Acetaminophen, cácthành phần hoạt chất trong Tylenol là một chất độc gan mạnh, hàng năm gây ra

75000 trường hợp ngộ độc như vậy

1.2.5.3.4 Trong lĩnh vực thực phẩm

Anthocyanin được sử dụng như chất màu tự nhiên tạo ra nhiều màu sắc hấpdẫn cho thực phẩm và an toàn có thể thay thế cho chất màu tổng hợp Ngoài ra, vớikhả năng chống oxy hóa cao, Anthocyanin được sử dụng để bảo quản thực phẩm,kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa cho thực phẩm

Trong phân tích hóa học, ngoài việc sử dụng các chỉ thị vạn năng tại cáctrường trung học cơ sở, trung học phổ thông cho các thí nghiệm, giáo viên thường

tự làm các thí nghiệm “vui” thực tế để tạo hứng thú cho học sinh bằng cách sử dụngcác dịch chiết của các loại rau củ như bắp cải tím để quan sát sự đổi màu của dịchchiết trong các môi trường pH khác nhau Vì vậy, việc tự tạo chỉ thị màu là giải

pháp hay giúp giáo viên thực hiện tốt kế hoạch dạy học, giúp học sinh nhận thấyhóa học gần gũi với đời sống và tạo tâm lý vui thích khi học bài.

1.3 Tổng quan chất chỉ thị [2], [5]

Chất chỉ thị màu (CTM) là những chất có màu sắc thay đổi theo sự biến đổi

pH của dung dịch Chúng thường là những chất hữu cơ có tính acid base, trong đódạng acid và dạng base liên hợp có màu khác nhau phụ thuộc vào cấu trúc phân tửcủa chúng Khi pH của dung dịch biến đổi, cấu trúc phân tử của chúng bị biến đổitheo, dẫn đến màu thay đổi

Nếu kí hiệu dạng acid của chất chỉ thị là HInd, dạng base liên hợp của nó làInd-, trong dung dịch có cân bằng sau:

Khi cho chỉ thị màu vào nước thì cân bằng được thiết lập:

HInd + H2O ↔ H3O+ + IndNếu cân bằng (CB) chuyển dịch về phía phải (

-) dung dịch có màu của dạngbase (Ind-)

Nếu cân bằng (CB) chuyển dịch về phía trái (

) dung dịch có màu của dạngacid (HInd)

Nếu trong một hệ có hai chất có màu khác nhau thì việc quan sát bằng mắtchỉ cho phép ta nhận được màu của một chất khi nồng độ của nó ít nhất gấp 10 lầnnồng độ chất kia Như vậy:

[ ]

Khi [Ind−] ≥ 10 màu của chất chỉ thị là màu của Hind.

Bảng 1.1 Một số chất chỉ thị thường dùng trong chuẩn độ acid-base

Cơ chế ứng dụng Anthocyanin làm giấy chỉ thị:

Trong môi trường nước, pH có ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc củaAnthocyanin Màu sắc của Anthocyanin thay đổi theo sự thay đổi của pH Sự thayđổi cấu trúc của Anthocyanin khi pH thay đổi đã được đề cập trong phần tính chấthóa học

Anthocyanin giống như một chất chỉ thị tự nhiên, có màu hồng hay màu đỏ ở

pH thấp, màu tím ở pH trung gian và màu xanh ở pH cao

1.4 Kỹ thuật chiết tách các hợp chất hữu cơ

1.4.1 Phương pháp chiết

Phươn g pháp chiết là phương pháp lấy chất từ hỗn hợp bằng dung môi thíchhợp để tách biệt, cô và tinh chế các cấu tử có trong hỗn hợp thành những cấu tửriêng Có thể tách từ hỗn hợp dung dịch hay từ chất rắn

1.4.1.1 Chiết đơn giản, một lần

Đun nóng hợp chất với dung môi trong bình cầu có sinh hàn hồi lưu, lọcnóng hoặc để lắng cho trong nồi chắt Khi thao tác với những lượng chất nhỏ, tadùng ống nghiệm có lắp ống sinh hàn không khí

1.4.1.2 Chiết đơn giản, nhiều lần

Muốn làm cho quá trình chiết được lặp đi lặp lại nhiều lần thao tác đã được

mô tả ở trên, ta nên dùng những bộ dụng cụ tự động Những bộ dụng cụ như vậybao gồm một bình cầu, một thiết bị chiết và một ống sinh hàn hồi lưu Dung môi ởtrong bình cầu được làm bốc hơi từng phần, dung môi được ngưng tụ nhỏ vào chấtđược chiết đựng trong một cái túi bằng giấy lọc và sau đó lại chảy vào bình Trongquá trình đó cấu tử cần được tách, được làm thêm trong dung môi

Hình 1.2 Dụng cụ chiết soxhlet

1.4.2 Phương pháp kết tinh [10]

Kết tinh là quá trình tách chất rắn hòa tan trong dung dịch dưới dạng tinh thể.Tinh thể là những vật rắn đồng nhất có hình dạng khác nhau Phương pháp quantrọng nhất để tinh chế chất rắn là kết tinh lại Quá trình kết tinh gồm các giai đoạnsau:

Giai đoạn kết tinh bằng cách hạ nhiệt độ hay làm bay hơi một phần dung môi

Rửa và sấy khô.

Yêu cầu dung môi hữu cơ sử dụng:

Phải có tính hòa tan chọn lọc, tức là hòa tan tốt các chất cần tách màkhông được hòa tan hay hòa tan rất ít các chất khác Đây là tính chất cơbản không thể thiếu

Không có tác dụng hóa học với các cấu tử của dung dịch

Không phá hủy thiết bị, bị biến đổi thành phần khi bảo quản

Không độc khi thao tác, không tạo hỗn hợp nổ với không khí và khó cháy

Rẻ tiền, dễ kiếm

Dung môi phải được tách ra sau quá trình bằng phương pháp đun nóng,chưng cất hoặc sấy Sau khi tách không để lại mùi vị lạ và làm bẩn sản phẩm

1.4.3 Phương pháp chưng cất [11]

Chưng cất là quá trình dùng nhiệt để tách một hỗn hợp lỏng ra thành các cấu

tử trong hỗn hợp ở cùng một nhiệt độ, vì thế ta sẽ thu được hóa chất tinh khiết hơn

Phương pháp chưng cất dùng để tách các hỗn hợp chất lỏng cũng như cáchỗn hợp khí, lỏng thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của cáccấu tử trong hỗn hợp

Những phương pháp chưng cất hay gặp:

Chưng cất đơn: dùng để tách các hỗn hợp gồm các cấu tử có độ bay hơikhác nhau, phương pháp này thường dùng để tách sơ bộ và làm sạch cấu

tử khỏi hợp chất

Chưng cất bằng hơi nước trực tiếp: dùng tách các hỗn hợp gồm các chấtkhó bay hơi và tạp chất không bay hơi, thường áp dụng với những chấtkhông tan vào trong nước

Chưng cất chân không: dùng trong trường hợp cần hạ thấp nhiệt độ sôicủa cấu tử Ví dụ trường hợp các cấu tử trong hỗn hợp dễ bị phân hủy ởnhiệt đô cao hay trường hợp các cấu tử có nhiệt độ sôi quá cao.

Hình 1.3 Dụng cụ chưng cất dung môi Hình1.4 Dụng cụ cất quay chân không

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1.1 Nguyên liệu

Trong đề tài này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu phương pháp chiết táchAnthocyanin từ khoai lang tím, ứng dụng làm giấy chỉ thị an toàn trong phân tíchhóa học

Đối tượng mẫu phân tích là Anthocyanin và đối tượng nghiên cứu là khoailang tím được mua tại chợ Đống Đa, Đà Nẵng