Nghiên cứu phương pháp chiết tách phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm bằng dung môi hữu cơ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA - - Tên đề tài: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH PHẨM MÀU ANNATTO TỪ HẠT ĐIỀU NHUỘM BẰNG DUNG MÔI HỮU CƠ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Sinh viên: Lê Thị Ánh Giáo viên hướng dẫn: GS TS Đào Hùng Cường Đà Nẵng, 05/2012 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐHSP KHOA HÓA CỢNG HÒA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Đợc lập – Tự – Hạnh Phúc - - NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Lê Thị Ánh Lớp : 08SHH Tên đề tài: Nghiên cứu phương pháp chiết tách phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm bằng dung môi hữu Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị - Nguyên liệu: hạt điều nhuộm già - Dụng cụ- thiết bị: Bộ dụng cụ chiết soxhlet, tủ sấy, lị nung, cốc thuỷ tinh, bình tam giác có nút, giá sắt, bếp cách thuỷ, cốc sứ, các loại pipet, bình định mức, bình hút ẩm, giấy lọc, đũa thủy tinh… Máy đo quang UV-Vis (phịng thí nghiệm khoa Hoá, trường ĐHSP – Đại học Đà Nẵng), máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS100 Perkin Elmer (Trung tâm kỹ thuật đo lường chất lượng II, số 2, Ngô Quyền, Đà Nẵng) Nội dung nghiên cứu - Xác định độ ẩm toàn phần, hàm lượng tro mẫu điều nhuộm - Xác định hàm lượng một số kim loại mẫu hạt điều nhuộm - Chiết tách phẩm màu annatto bằng dung môi (etanol, etyl axetat) và khảo sát bước sóng, mật độ quang hấp thụ cực đại để nghiên cứu khảo sát các điều kiện chiết tối ưu - Kiểm tra định tính, định lượng và đánh giá chất lượng phẩm màu annatto Giáo viên hướng dẫn: GS TS Đào Hùng Cường Ngày giao đề tài: 07/2011 Ngày hoàn thành: 25/05/2012 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày 25/05/2012 Kết quả điểm đánh giá: Ngày tháng năm 2012 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến GS.TS Đào Hùng Cường đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em thời gian nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo giảng dạy các bộ môn, các thầy cô cơng tác tại phịng thí nghiệm khoa Hóa, Trường Đại học Sư Phạm, Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng đã tạo điều kiện về mọi mặt cho em thời gian nghiên cứu đề tài Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ công tác tại phịng thí nghiệm phân tích số 02, Ngơ Quyền đã tạo điều kiện cho em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đúng thời hạn Em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã đợng viên, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt cho em quá trình học tập và nghiên cứu Bước đầu làm quen với nghiên cứu khoa học, luận văn này không tránh khỏi những thiếu sót, em mong nhận những góp ý, bổ sung thầy cô và các bạn để luận văn này hoàn thiện Cuối cùng, em xin kính chúc q thầy và các bạn sức khỏe, hạnh phúc và thành công cuộc sống Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2012 Lê Thị Ánh DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT AAS : Quang phổ hấp thụ phân tử CTPT : Công thức phân tử CODEX : Ủy ban Tiêu chuẩn Thực phẩm Quốc tế D : Mật độ quang M : Mẫu R/L : Tỉ lệ nguyên liệu rắn/ dung môi lỏng UV-Vis : Phổ tử ngoại khả kiến JECFA : Ủy ban chuyên gia Quốc tế về phụ gia thực phẩm Tổ chức Nông lương Liên hiệp quốc Tổ chức Y tế thế giới phối hợp điều hành QCVN : Quy chuẩn Việt Nam BYT : Bộ Y Tế TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Sớ hiệu Tên bảng/hình vẽ bảng/hình vẽ Trang Hình 1.1 Cây điều nḥm Hình 1.2 Hoa và quả điều nḥm Hình 1.3 Hạt điều nḥm Hình 1.4 Công thức cấu tạo Clorophyl A B Hình 1.5 Cơng thức cấu tạo mợt số carotenoit 11 Hình 1.6 Cơng thức cấu tạo Flavonoit 13 Hình 1.7 Phẩm màu annatto 15 Hình 1.8 Cơng thức cấu tạo Bixin và Norbixin 16 Hình 1.9 Ứng dụng annatto thực phẩm 18 Hình 1.10 Annatto nḥm các loại vải 19 Hình 1.11 Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 27 Bảng 1.1 Sự hấp thụ màu các dung dịch màu 30 Hình 1.12 Sự phụ tḥc D vào nồng đợ chất phân tích 32 Hình 1.13 Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis 33 Hình 2.1 Hạt điều nḥm khơ 37 Hình 2.2 Bợ dụng cụ soxhlet 41 Hình 2.3 Dịch chiết etyl axetat (1), dịch chiết cồn (2) 42 Bảng 3.1 Kết quả khảo sát độ ẩm 45 Bảng 3.2 Kết quả khảo sát hàm lượng tro 45 Bảng 3.3 Hàm lượng một số kim loại hạt điều nḥm 46 Hình 3.1 Phổ UV – Vis dịch chiết với độ cồn khác 47 Bảng 3.4 Sự phụ thuộc D vào độ cồn 47 Bảng 3.5 Ảnh hưởng độ cồn đến hàm lượng phẩm màu 48 Hình 3.2 Phổ UV - Vis dịch chiết cồn với thời gian chiết khác 49 Bảng 3.6 Sự phụ thuộc D vào thời gian chiết 49 Bảng 3.7 Ảnh hưởng thời gian chiết đến hàm lượng phẩm màu 50 Hình 3.3 Phổ UV - Vis dịch chiết cồn với các tỷ lệ R/L 51 khác Bảng 3.8 Sự phụ thuộc D vào tỷ lệ R/L 51 Bảng 3.9 Ảnh hưởng tỷ lệ R/L đến hàm lượng phẩm màu 52 Hình 3.4 Phổ UV-Vis dịch chiết etyl axetat với thời gian chiết khác 53 Bảng 3.10 Sự phụ thuộc D vào thời gian chiết 53 Bảng 3.11 Ảnh hưởng thời gian đến hàm lượng phẩm màu 54 Hình 3.5 Phổ UV - Vis dịch chiết etyl axetat với các tỷ lệ R/L khác 55 Bảng 3.12 Sự phụ thuộc D vào tỷ lệ R/L 55 Bảng 3.13 Ảnh hưởng tỷ lệ R/L đến hàm lượng phẩm màu 56 Hình 3.6 Kiểm tra đợ tan cao annatto dung dịch kiềm 57 Hình 3.7 Kiểm tra đợ tan cao annatto etanol 57 Hình 3.8 Phổ hấp thụ UV –Vis cao màu annatto KOH 58 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Bảng 3.14 Phổ hấp thụ UV –Vis mẫu cao màu annatto chiết cồn Phổ hấp thụ UV –Vis mẫu cao màu annatto chiết etyl axetat Cao màu chiết dung dịch cồn và dung môi etyl axetat Hàm lượng một số kim loại nặng cao annatto 59 60 60 61 LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Xã hội ngày càng phát triển, đời sống người ngày càng nâng cao Khi đời sống nâng cao, người không quan tâm đến những vấn đề ăn, mặc, mà quan tâm đến tính thẫm mỹ Đặc biệt, bữa ăn hằng ngày, cách bày trí với màu sắc đẹp cũng góp phần kích thích vị giác Chính thế, ngày càng có nhiều phẩm màu sử dụng chế biến thực phẩm Phẩm màu là chất phụ gia thực phẩm thêm vào thực phẩm để thay thế các màu sắc bị quá trình sản xuất hay làm cho thực phẩm trông hấp dẫn hơn[33] Phẩm màu sử dụng phổ biến nhuộm màu thực phẩm là phẩm màu tổng hợp đặc tính rẻ, màu sắc đẹp và phong phú, độ bền màu cao… Tuy nhiên, người tiêu dùng bị ám ảnh về tính đợc hại những phẩm màu tổng hợp nhiều loại thực phẩm hiện Theo nghiên cứu, các chất màu tổng hợp có thể gây ung thư và có tác dụng không tốt cho thể người; cịn chất màu tự nhiên thường khơng gây đợc hại chiết xuất từ các thành phần thiên nhiên[30] Do đó, việc tìm mợt loại phẩm màu tự nhiên vừa đẹp, vừa có lợi cho sức khỏe, lại có độ bền màu cao đáp ứng những yêu cầu người sử dụng là xu hướng các nhà hóa học thực phẩm quan tâm Ở Việt Nam, dạng phẩm màu này vẫn chưa khai thác hiệu quả Ngày nay, với sự phát triển khoa học, người đã biết cách chiết xuất nhiều phẩm màu có nguồn gốc từ thiên nhiên có lợi cho sức khỏe người và ứng dụng chúng vào đời sống thông qua nhiều ngành công nghiệp công nghiệp thực phẩm, dệt may…Trong đó, việc ứng dụng các thành tựu khoa học vào ngành công nghiệp thực phẩm đóng vai trị quan trọng nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người Trên thế giới, phẩm màu thiên nhiên ứng dụng rộng rãi Một những loại phẩm màu sử dụng phổ biến là chất màu annatto lấy từ hạt điều nhuộm Phẩm màu annatto chiết từ hạt điều nhuộm là loại phẩm màu tự nhiên CODEX đưa vào danh mục sử dụng an toàn thực phẩm, dược phẩm, đem lại tính hấp dẫn và nâng cao giá trị cho sản phẩm[32] Hằng năm, thế giới sản xuất 10.000 phẩm màu annatto, đặc biệt là Ấn Đợ Loại phẩm màu này có hoạt tính sinh học cao, đó giá trị sử dụng nó ngày càng nâng cao Ở Việt Nam, điều nhuộm trồng khá phổ biến, tập trung chủ yếu Nam Bộ và Tây Nguyên để làm cảnh, lấy lá tươi làm thuốc, lấy hạt để tạo màu cho thực phẩm và xuất khẩu[10] Tuy nhiên, việc sản xuất loại phẩm màu từ hạt điều nhuộm nước ta hiện chưa thực hiện Vì vậy, việc nghiên cứu các phương pháp chiết tách chất màu annatto từ hạt điều nhuộm có ý nghĩa lớn nhằm đưa chất màu tự nhiên annatto vào ứng dụng rợng rãi, góp phần tích cực vào cơng c̣c phát triển cơng nghiệp nước ta Vì những lí trên, chọn đề tài “Nghiên cứu phương pháp chiết tách phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm bằng dung môi hữu cơ” Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến qui trình chiết tách phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm - Kiểm tra, đánh giá chất lượng phẩm màu Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: hạt điều nḥm - Phạm vi nghiên cứu: Quá trình thực nghiệm tiến hành phịng thí nghiệm Hóa học, trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp chiết soxhlet - Phương pháp phân tích trọng lượng - Phương pháp đo quang UV–Vis, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS Nội dung nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu lý thuyết - Cây điều nhuộm: Mô tả, đặc điểm sinh thái - Phẩm màu, phẩm màu annatto: Nguồn gốc, thành phần hóa học, ứng dụng - Các phương pháp chiết tách: Chưng cất, chiết soxhlet, kết tinh - Phương pháp phân tích trọng lượng - Phương pháp đo quang UV – Vis, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 5.2 Nghiên cứu thực nghiệm - Thu gom và xử lý mẫu hạt điều nhuộm khô - Xác định độ ẩm toàn phần, hàm lượng tro mẫu điều nhuộm - Xác định hàm lượng một số kim loại hạt điều nhuộm - Chiết tách phẩm màu annatto bằng dung môi (etanol, etyl axetat) và khảo sát bước sóng, mật độ quang hấp thụ cực đại để khảo sát các điều kiện chiết tối ưu - Kiểm tra định tính, định lượng và đánh giá chất lượng phẩm màu annatto Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Cung cấp thông tin khoa học về các quy trình tách chiết phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm - Ứng dụng kết quả nghiên cứu để mở rợng quy trình chiết tách annatto pilot nhằm hoàn thiện quy trình cơng nghệ, từ đó ứng dụng sản xuất phẩm màu annatto công nghiệp Bố cục luận văn Luận văn gồm 65 trang đó có 15 bảng và 27 hình Phần mở đầu trang, kết luận và kiến nghị trang, tài liệu tham khảo trang Nội dung luận văn chia làm chương: Chương 1- Tổng quan (32 trang ) Chương 2- Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu (7 trang) Chương 3- Kết quả và bàn luận (17 trang) Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu điều nhuộm 1.1.1 Thực vật học về điều nhuộm [2], [8], [9], [13], [14], [31] Cây điều nḥm cịn gọi là điều màu, sâm phụng, chầm phù, môi son, cà ri Tên khoa học: Bixa orellana L Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Malvales Họ: Bixaceae Chi: Bixa Các tên khoa học cũ đã từng gọi: Bixa acuminata, B Americana, B odorata, B platycarpa, B purpurea, B tinctoria, B upatensis, B urucurana, Orellena americana, O orellana Tên Anh: Annatto, anatto, lip stick tree, annatto tree Tên khác: Achiote, Annotta, Aploppas, Arnotta, Arnotto, Orellana, Orlean, Orleana Họ Điều nhuộm (danh pháp khoa học: Bixaceae), là một họ thực vật hai lá mầm Mặc dù là một họ nhỏ, họ này lại có sự đa dạng về kích thước các loài cây, bao gồm cả các thân gỗ, thân thảo và bụi Về mặt sinh sản, các loài này là lưỡng tính, và tất cả đều có cánh hoa Tất cả các loài họ Bixaceae đều sinh nhựa mủ màu đỏ, da cam hay vàng Miêu tả Cây gỗ nhỏ, thường cao khoảng - 6m, mọc dạng bụi Vỏ màu xám tro Cành non có lơng tơ màu xám sẫm, sau nhẵn bóng, có những lỗ bì thưa, không rõ Lá đơn mọc cách, phiến lá dài 15 - 24cm, rợng 10 - 17cm, hình tim hoặc tim trứng, đầu nhọn dần gốc hình tim, mép nguyên, mặt màu lục, nhẵn, mặt có những tuyến nhỏ màu đỏ Gân chân vịt có gân gốc Cuống lá mảnh, trịn dài 5-9cm đầu dần Vì thế, nếu càng tăng thời gian chiết lên khả hấp thụ các hợp chất màu càng giảm Vậy thời gian chiết thích hợp là giờ (M3)  Theo phương pháp trọng lượng Tiến hành cô cạn các dịch chiết thu bằng bếp đun cách thủy 60 0C, sau đó nâng dần lên đến 80 C, cân khối lượng phẩm màu và tính phần trăm khối lượng phẩm màu quá trình chiết tách Kết quả phần trăm khối lượng phẩm màu annatto thể hiện bảng 3.11 Bảng 3.11 Ảnh hưởng thời gian đến hàm lượng phẩm màu STT Thời gian (giờ) m1 (gam) m0 (gam) m2 (gam) m (gam) %Chất màu 10,012 50,365 50,711 0,346 3,46 10,015 54,626 55,087 0,461 4,46 10.009 53,189 53,862 0,673 6,72 10 10,016 56,540 57,066 0,526 5,25 12 10,013 33,558 34,033 0,475 4,75 Từ bảng kết quả thực nghiệm ta thấy, với thời gian chiết 8h cho phần trăm khối lượng phẩm màu cao đạt 6,72% về khối lượng  Từ phương pháp trên, chọn thời gian chiết tối ưu là 8h 3.3.2 Khảo sát tỷ lệ rắn – lỏng chiết tối ưu  Theo mật độ quang Ở chọn cách giữ nguyên khối lượng hạt điều và thay đổi thể tích dung môi chiết để khảo sát tỷ lệ rắn – lỏng tối ưu Cách tiến hành: - Chuẩn bị các bình cầu 250 ml sạch và đánh số thứ tự - Chuẩn bị các mẫu với tỷ lệ khối lượng hạt điều nḥm/ thể tích dung mơi etyl axetat sau: M1: 10,009g/100ml; M2: 10,015g/150ml; M3: 10,018g/180ml; M4: 10,016g/200ml; M5: 10,023g/250ml - Tiến hành chiết các mẫu điều nhuộm bếp cách thủy nhiệt độ khoảng 86 0C bằng dung môi etyl axetat 8h - Pha loãng dịch chiết 25 lần, đem đo quang phổ hấp thụ phân tử Kết quả đo UV - Vis thể hiện phổ hấp thụ hình 3.5 và bảng 3.12 Hình 3.5 Phở UV - Vis dịch chiết etyl axetat với tỷ lệ R/L khác Bảng 3.12 Sự phụ thuộc D vào tỷ lệ R/L  (nm) Mẫu 482 Mật độ quang (D) M1 M2 M3 M4 M5 2,778 2,821 2,863 2,834 2,829 Từ phổ UV- Vis ta thấy, mẫu M3: 10,019g/180ml (tỷ lệ R/L là 1/18) có giá trị mật độ quang D cao  Theo phương pháp trọng lượng Tiến hành cô cạn các dịch chiết thu bằng bếp đun cách thủy 60 0C, sau đó nâng dần lên đến 80 C, cân khối lượng phẩm màu và tính phần trăm khối lượng phẩm màu quá trình chiết tách Kết quả phần trăm khối lượng phẩm màu annatto thể hiện bảng 3.13 Bảng 3.13 Ảnh hưởng tỷ lệ R/L đến hàm lượng phẩm màu %Chất STT V (ml) m1 (gam) m0 (gam) m2 (gam) m (gam) 100 10,009 52,476 53,017 0541 5,41 150 10,015 50,867 51,47 0,603 6,02 180 10,018 56,431 57,287 0,856 8,54 200 10,016 58,215 58,989 0,774 7,73 250 10,023 51,953 52,57 0,617 6,16 màu Vậy với thời gian chiết 8h tỷ lệ khối lượng hạt điều/ thể tích dung mơi etyl axetat chiết là 1/18 quá trình chiết đạt phần trăm khối lượng phẩm màu cao 8,54% về khối lượng  Từ phương pháp trên, chúng chọn tỷ lệ R/L tối ưu 1/18 Kết luận: Quá trình khảo sát các điều kiện chiết tách phẩm màu annatto bằng dung mơi etyl axetat đã tìm các điều chiết tối ưu: với thời gian chiết giờ, tỷ lệ rắn/lỏng 1/18, nhiệt độ khoảng 86 0C chiết 8,54% phẩm màu về khối lượng 3.7 Kết quả kiểm tra, đánh giá chất lượng phẩm màu annatto Kiểm tra định tính và đánh cao màu annatto thu theo thông tư Bộ Y Tế ban hành “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm - Phẩm màu” Kiểm tra định lượng tổng phẩm màu thực hiện theo quy trình chuyên luận định lượng tổng chất màu bằng phương pháp quang phổ JECFA monograph 1-Vol - quy trình 3.7.1 Kiểm tra định tính - Độ tan: Tan dung dịch kiềm, tan ethanol + Cao màu annatto tan tốt dung dịch kiềm (xem hình 3.6) Hình 3.6 Kiểm tra độ tan cao annatto dung dịch kiềm + Cao màu annatto tan etanol Hòa tan cao màu annatto chiết vào 100ml dung môi cồn tuyệt đối, ta thấy cao màu không tan (Xem hình 3.7) Hình 3.7 Kiểm tra độ tan cao annatto etanol - Hấp thụ UV-Vis: Dung dịch mẫu thử 0,5% dung dịch kali hydroxyt, có cực đại hấp thụ tại hai bước sóng 453 482 nm Hòa 0,56 g cao màu annatto vào 100ml dung dịch KOH 1M, chạy phổ UV – Vis để kiểm tra cực đại hấp thụ dung dịch mẫu Hình 3.8 Phở hấp thụ UV –Vis cao màu annatto KOH Từ phổ hấp thụ ta thấy cao màu thu thỏa mãn yêu cầu về khoảng bước sóng đạt hấp thụ cực đại 3.7.2 Kết quả định lượng tổng phẩm màu Tiến hành theo quy trình chuyên luận định lượng tổng chất màu bằng phương pháp quang phổ JECFA monograph 1-Vol - quy trình 2, với các điều kiện sau: Sử dụng 10ml tetrahydro furan để hịa tan mẫu Dung mơi: dung dịch axeton Đo độ hấp thụ quang tại λmax Độ hấp thụ riêng A1%1cm = 3090  Định lượng tổng phẩm màu dung dịch cồn Sau thực hiện quy trình 2, đã xác định giá trị mật đợ quang tại bước sóng λmax = 457nm A = 0,157 (của bixin) Phổ hấp thụ cao màu annatto chiết cồn trình bày hình 3.9 Hình 3.9 Phở hấp thụ UV –Vis mẫu cao màu annatto chiết cồn Áp dụng cơng thức tính tổng phẩm màu ta có: % tổng phẩm màu = 0,157 100 100 100 = 25,4%   0,08  3090 Vậy cao màu annatto thu theo quy trình chiết tách bằng dung dịch cồn đã lựa chọn thỏa mãn điều kiện hàm lượng tổng các chất màu khơng thấp 10% (tính theo bixin)  Định lượng tổng phẩm màu dung môi etyl axetat Sau thực hiện quy trình 2, đã xác định giá trị mật độ quang tại bước sóng λmax = 457nm A = 0,214 (của bixin) Phổ hấp thụ cao màu annatto chiết dung môi etyl axetat trình bày hình 3.10 Hình 3.10 Phở hấp thụ UV –Vis mẫu cao màu annatto chiết etyl axetat Áp dụng cơng thức tính tổng phẩm màu ta có: % tổng phẩm màu = 0,214100100100 = 34,63%   0,08 3090 Vậy cao màu annatto thu theo quy trình chiết tách bằng dung môi etyl axetat đã lựa chọn thỏa mãn điều kiện hàm lượng tổng các chất màu không thấp 10% (tính theo bixin) 3.7.3 Đánh giá chất lượng phẩm màu annatto - Cảm quan: cao màu thu chiết bằng hai dung mơi đều có màu đỏ tươi đẹp (xem hình 3.11) Vậy màu sắc phù hợp với u cầu cảm quan Bợ Y Tế Hình 3.11 Cao màu chiết dung dịch cồn dung môi etyl axetat - Hàm lượng kim loại nặng (độ tinh khiết): để xác định độ tinh khiết ta gửi mẫu cao annatto đo AAS tại Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng II, số – Ngơ Qùn- TP Đà Nẵng Kết quả phân tích trình bày bảng 3.14 Bảng 3.14 Hàm lượng số kim loại nặng cao annatto Kim loại Hàm lượng (mg/kg hạt điều nhuộm) TCVN (mg/kg) As Hg Pb 0,182 0,074 0,162 3,000 1,000 2,000 Hàm lượng kim loại nặng phẩm màu thu là vùng an toàn, phù hợp với quy định Bộ Y Tế, phép sử dụng các sản phẩm thực phẩm mà không gây hại tới sức khỏe người KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Qua quá trình nghiên cứu thực nghiệm, tơi rút mợt số kết luận sau: Hạt điều nhuộm khô có: đợ ẩm trung bình là 10,097%; hàm lượng tro là 5,045% Hàm lượng kim loại (Zn2+: 11,82mg/kg; Cu2+: 12,74mg/kg; Pb2+: 0,2mg/kg) phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam cho an toàn vệ sinh thực phẩm Đã khảo sát và xác định điều kiện thích hợp để chiết phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm dung môi cồn và etyl axetat:  Với dung môi cồn: Độ cồn: 80 0; tỉ lệ R/L:1/20; thời gian chiết: giờ Phần trăm khối lượng phẩm màu các điều kiện tối ưu đạt 7,92%  Với dung môi etyl axetat: tỉ lệ R/L:1/18; thời gian chiết: giờ Phần trăm khối lượng phẩm màu các điều kiện tối ưu đạt 8,54% Đã kiểm tra, đánh giá chất lượng phẩm màu annatto chiết tách: Cảm quan màu đỏ tươi, tan etanol, tan tốt kiềm, có cực đại hấp thụ UV - Vis tại khoảng 453 và 482 nm Định lượng tổng phẩm màu cao annatto chiết từ các điều kiện chiết tối ưu bằng dung dịch etanol là 25,4% và bằng dung môi etyl axetat 34,63%, đạt yêu cầu khơng thấp 10% ( tính theo bixin) theo thơng tư Bộ Y Tế ban hành “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm - Phẩm màu” II Kiến nghị Annatto là phẩm màu tự nhiên có ý nghĩa lớn nhuộm màu thực phẩm, vậy cần tiếp tục có nhiều nghiên cứu rợng và sâu nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc ứng dụng phẩm màu tự nhiên an toàn thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Bộ Y tế (2010), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia phụ gia thực phẩm - phẩm màu, Hà Nội, tr 65-66 [2] Lê Văn Nhân, Phan Bảo An (1995), “Cây điều nhuộm”, Khoa học phổ thông, (199), tr 10-13 [3] Hoàng Minh Châu, Từ Văn Mạc, Từ Vọng Nghi (2002), Cơ sở hóa học phân tích, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ tḥt, Hà Nợi [4] Trịnh Đình Chính, Nguyễn Thị Bích Tút (2003), Giáo trình hợp chất tự nhiên, Huế [5] Đào Hùng Cường (1996), Hóa học hợp chất màu hữu cơ, Đà Nẵng [6] Đào Hùng Cường, Phan Thảo Thơ (2008), “Nghiên cứu chiết tách phẩm màu hạt điều nhuộm bằng dung dịch kiềm”, Tạp chí Hóa học ứng dụng [7] Đào Hùng Cường, Phan Thảo Thơ (2007), “Nghiên cứu chiết tách bixin từ hạt điều nhuộm dung mơi hữu cơ”, Tạp chí Hóa học Ứng dụng, (12) [8] Lưu Đàm Cư và đồng sự (2005), Nghiên cứu chiết tách số chất màu thực phẩm từ kinh nghiệm sử dụng thực vật đồng bào dân tộc thiểu số, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội [9] Nguyễn Văn Đàn, Ngô Ngọc Khuyến (1999), Hợp chất thiên nhiên dùng làm thuốc, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội [10] Lê Thị Anh Đào, Đinh Ngọc Thức, Phan Thị Sửu, Tách chiết chất màu đỏ thực phẩm từ hạt điều nhuộm (Bixa orellana L) Việt Nam, Tuyển tập các cơng trình Hội nghị Khoa học và Công nghệ Hóa Hữu toàn quốc lần thứ 2, Hà Nội, tr 264-268 [11] Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà (1999), Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, Nhà xuất bản giáo dục [12] Trần Tứ Hiếu (2002), Hóa học phân tích, Nhà xuất bản Đại học quốc gia, Hà Nợi [13] Bình Minh (2002), “Chất nhuộm màu thực phẩm tự nhiên cho công nghiệp chế biến sữa thịt”, Tạp chí Cơng nghiệp hố chất, (6) [14] Nguyễn Thị Thu Phương (2007), Nghiên cứu chiết tách chất màu từ hạt điều nhuộm Tam Kỳ - Quảng Nam dung môi hữu cơ, Luận văn tốt nghiệp đại học, Đại học sư phạm Đà Nẵng [15] Hồ Viết Q (2000), Phân tích hóa lý, Nhà xuất bản giáo dục [16] Hồ Viết Quý (1999), Các phương pháp phân tích quang học hóa học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [17] PGS.TS Nguyễn Duy Thành (2008), Các chất màu thực phẩm, Viện công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm, Hà Nội [18] Ngô Thị Thuận (2001), Thực tập hóa học hữu cơ, Nhà xuất bản Đại học quốc gia, Hà Nội [19] Nguyễn Văn Tịng, Thực hành hóa học hữu cơ, Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội [20] TS Bùi Xuân Vững (2009), Các phương pháp phân tích cơng cụ, Trường Đại học Sư phạm Đà nẵng, Đà Nẵng Tiếng Anh [21] Alves de Lima, RO, Azevedo, L., Ribeiro, LR & Salvadori, DMF (2003), Study on the mutagenicity and antimutagenicity of a natural food colour (annatto) in mouse bone marrow cells, Food Chem, Toxicol., 41, 189–192 [22] Alan Mortensen (2006), Carotenoids and other pigments as natural colorants, Pure Appl Chem, Vol.78, No.8, pp 1477-1491 [23] Francisco Delgado Vargas, Octavio Paredes- López (2003), Natural colorants for food and nutraceutical uses, CRC Press [24] Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (2006), Combined compendium of food additive specifications, Food and agriculture organization of the united nations, Rome, Vol.4 [25] R Kroes, P., Hypersensitivity reactions to food colours with special reference to the natural colour of annatto extract (butter colour), Arch Toxicol., 1, 141–143 [26] Preston, H.D and Rickard, M.D.(1980), Extraction and Chemistry of annatto, Food Chemistry, 40, pp 56-59 [27] Reith, J.F and Gielen, J.W (1971), Properties of Bixin and Norbixin and the composition of annatto extracts, J Food Sci, 36, pp 861-864 Web [28] http://cyberchemvn.com/chemvn/archive/index.php?t-16197.html [29] http://baigiang.violet.vn/present/showprint/entry_id/230988 [30] http://d.violet.vn/uploads/previews/49/588487/preview.swf [31] http://www.docstoc.com/docs/3050028/cay-dieu-nhuom [32] http://en.wikipedia.org/wiki/Annatto MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined Lý chọn đề tài - Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu .- Nội dung nghiên cứu - 5.1 Nghiên cứu lý thuyết - 5.2 Nghiên cứu thực nghiệm - Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài - Bố cục luận văn - Chương TỔNG QUAN - 10 1.1 Giới thiệu về điều nhuộm - 10 1.1.1 Thực vật học về điều nhuộm - 10 1.1.2 Thành phần hóa học hạt điều nhuộm - 12 1.1.3 Hoạt tính sinh học - 12 1.2 Sơ lược về phẩm màu - 13 1.2.1 Khái niệm về phẩm màu - 13 1.2.2 Phân loại - 13 1.3 Giới thiệu về phẩm màu annatto - 21 1.3.1 Phẩm màu annatto - 21 1.3.2 Tính chất hóa học phẩm màu annatto - 22 1.3.3 Ứng dụng phẩm màu annatto - 23 1.3.4 Tình hình nghiên cứu - 25 1.4 Phương pháp chiết tách phẩm màu - 27 1.4.1 Phương pháp chiết - 27 1.4.2 Chưng cất để loại dung môi - 29 1.4.3 Phương pháp kết tinh - 31 1.4 Phương pháp đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS - 33 1.4.1 Giới thiệu phương pháp - 33 1.4.2 Nguyên tắc phép đo - 33 - 1.4.3 Quy trình phép đo AAS - 34 1.5 Phương pháp đo quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis - 35 1.5.1 Giới thiệu phương pháp - 35 1.5.2 Cơ sơ lý thuyết phương pháp - 35 1.5.3 Các điều kiện tối ưu cho một phép đo quang - 37 1.5.4 Máy đo quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis - 39 1.6 Phương pháp phân tích trọng lượng - 41 1.6.1 Bản chất phương pháp phân tích trọng lượng - 41 1.6.2 Các phương pháp phân tích trọng lượng - 41 1.6.3 Ưu và nhược điểm phương pháp phân tích trọng lượng - 42 Chương NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - 43 2.1 Nguyên liệu, dụng cụ, hoá chất - 43 2.1.1 Thu gom nguyên liệu - 43 2.1.2 Xử lí nguyên liệu - 43 2.1.3 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất - 43 2.2 Sơ đồ nghiên cứu - 43 2.3 Các phương pháp kiểm tra các tiêu kỹ thuật 45 2.3.1 Xác định độ ẩm 45 2.3.2 Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp tro hóa mẫu 45 2.3.3 Xác định hàm lượng một số kim loại hạt điều nhuộm, cao annatto bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử 46 2.4 Phương pháp chiết soxhlet và khảo sát các điều kiện chiết annatto từ hạt điều nhuộm 47 2.4.1 Phương pháp chiết soxhlet 47 2.4.2 Khảo sát các điều kiện chiết 48 2.5 Kiểm tra, đánh giá chất lượng phẩm màu annatto 49 2.5.1 Kiểm tra định tính 49 2.5.2 Kiểm tra định lượng 49 2.5.3 Đánh giá chất lượng phẩm màu annatto 49 2.6 Phương pháp định lượng tổng phẩm màu 49 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 51 3.1 Kết quả xác định một số thông số kỹ thuật hạt điều nhuộm 51 3.1.1 Độ ẩm 51 3.1.2 Hàm lượng tro 51 3.1.3 Hàm lượng một số kim loại 52 3.2 Khảo sát các điều kiện chiết tách phẩm màu annatto bằng dung môi etanol 52 3.2.1 Khảo sát độ cồn chiết tối ưu 52 3.2.2 Khảo sát thời gian chiết tối ưu 54 3.2.3 Khảo sát tỷ lệ rắn – lỏng chiết tối ưu 56 3.3 Khảo sát các điều kiện chiết tách phẩm màu annatto bằng dung môi etyl axetat 58 3.3.1 Khảo sát thời gian chiết tối ưu 58 3.3.2 Khảo sát tỷ lệ rắn – lỏng chiết tối ưu 60 3.7 Kết quả kiểm tra, đánh giá chất lượng phẩm màu annatto 62 3.7.1 Kiểm tra định tính 62 3.7.2 Kết quả định lượng tổng phẩm màu 64 3.7.3 Đánh giá chất lượng phẩm màu annatto 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 I Kết luận 68 II Kiến nghị 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 ... chiết tách bixin từ hạt điều nhuộm dung môi hữu cơ, Trường Đại học sư phạm Đà Nẵng, năm 2007 - Đào Hùng Cường, Phan Thảo Thơ, Nghiên cứu chiết tách phẩm màu hạt điều nhuộm dung dịch kiềm,... vào cơng c̣c phát triển cơng nghiệp nước ta Vì những lí trên, tơi chọn đề tài ? ?Nghiên cứu phương pháp chiết tách phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm bằng dung môi hữu cơ? ?? Mục tiêu nghiên. .. Hùng Cường, Nghiên cứu chiết tách phẩm màu điều nhuộm dầu meizan, Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 4(27), năm 2008 - Đào Hùng Cường, Nghiên cứu chiết tách nobixin