Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong một số dịch chiết và ứng dụng nhuộm màu của lá trà xanh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA LÊ THỊ ÁNH HẰNG NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ DỊCH CHIẾT VÀ ỨNG DỤNG NHUỘM MÀU CỦA LÁ TRÀ XANH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Đà Nẵng, 04/2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ DỊCH CHIẾT VÀ ỨNG DỤNG NHUỘM MÀU CỦA LÁ TRÀ XANH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Sinh viên thực : Lê Thị Ánh Hằng Lớp : 13SHH Giáo viên hướng dẫn : Giang Thị Kim Liên Đà Nẵng, 04/2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Thị Ánh Hằng Lớp : 13 SHH Tên đề tài: Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ thiết bị  Nguyên liệu: Lá trà xanh lấy Liên Chiểu – Đà Nẵng tháng năm 2016  Hóa chất: etanol, n-hexan, điclo metyl, etyl axetat  Dụng cụ, thiết bị: Các dụng cụ: bếp cất thủy, bình tam giác có nút nhám, bình cầu, cốc thủy tinh, pipet, bình định mức Thiết bị: Máy đo sắt ký khí ghép khối phổ GC – MS, lò nung Laberthem L3/6C khoảng nhiệt độ nung 300 – 1100o , cân phân tích satorius CP224S,… Nội dung nghiên cứu  Xác định thơng số hóa lý: độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại có trà xanh  Xác định thành phần hóa học trà xanh từ cao Etanol qua dịch chiết: n-hexan, điclo metyl Etyl axetat  Ứng dụng trà xanh: nhuộm màu vải Giáo viên hướng dẫn: Giang Thị Kim Liên Ngày giao đề tài: 8/2016 Ngày hoàn thành đề tài: 4/2017 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Lê Tự Hải Giang Thị Kim Liên Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho khoa ngày 28 tháng năm 2017 Kết đánh giá:…………… Ngày 28 tháng năm 2017 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn Thầy khoa Hóa trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng tận tình dạy dỗ, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt thời gian em theo học trường Trong trình nghiên cứu, thực hồn thành khóa luận với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến Giang Thị Kim Liên Cơ tận tình trực tiếp truyền thụ hướng dẫn cho em kiến thức kinh nghiệm để em học tập hoàn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn cô! Em xin cảm ơn thầy cô quản lý phịng thí nghiệm tạo điều kiện cho em suốt q trình thực hành thí nghiệm Trong q trình làm khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp, bổ sung thêm thầy cô để em thu nhận thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm cho thân sau Cuối em xin kính chúc thầy sức khỏe, hạnh phúc thành công sống nghiệp giảng dạy Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 28 tháng năm 2017 Sinh viên thực Lê Thị Ánh Hằng DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GC : Gas Chromatography MS : Mass Spectrometry STT : Số thứ tự UV/VIS : Ultraviolet-Visible Spectroscopy Hệ thống APG II: Hệ thống phân loại sinh học thực vật đại DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1.1 Bảng phân loại khoa học Bảng 2.1.2 Hóa chất sử dụng 25 Bảng 3.1.1a Kết xác định độ ẩm chè 42 tươi Bảng 3.1.b Kết xác độ ẩm tương đối 42 nguyên liệu bột chè Bảng 3.1.2 Kết xác định hàm lượng tro 43 chè tươi Bảng 3.2.1 Các cấu tử xác định 44 dịch chiết n-hexan Bảng 3.2.2 Các cấu tử xác định 47 dịch chiết điclo metan Bảng 3.2.3 Các cấu tử xác định 49 dịch chiết etylaxetat Bảng 3.2.4 Các cấu tử định danh 51 dịch chiết n-hexan, điclo metan etyl axetat DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình Tên hình Trang Hình 1.1 Cây chè ( hay trà ) Hình 1.1.5.1 Thân cành chè 11 Hình 1.1.5.2 Mầm chè cắt dọc 12 Hình 1.1.5.3 Búp chè 14 Hình 1.1.5.4 Rễ chè 15 Hình 2.1.1 Lá chè xanh sau 24 thu hái Hình 2.1.2.1 Lá chè xanh phơi khơ 24 Hình 2.1.2.2 Bột chè xanh 24 Hình 3.2.1 Phổ GC – MS dịch 44 chiết n-hexan Hình 3.2.2 Phổ GC – MS dịch 47 chiết điclo metan Hình 3.2.3 Phổ GC – MS dịch 49 chiết etyl axetat Hình 3.3 Vải nhuộm Fe2(SO4)3 CuSO4 với 56 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài 2.Đối tượng mục đích nghiên cứu 2.1.Đối tượng nghiên cứu 2.2.Mục đích nghiên cứu 3.Phương pháp nghiên cứu 4.Nội dung nghiên cứu 5.Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 5.1.Ý nghĩa khoa học - Cung cấp thông tin, tư liệu làm sở cho việc nghiên cứu sau 5.2.Ý nghĩa thực tiễn 6.Bố cục nghiên cứu khoa học CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đại cương chè ( hay trà ) 1.1.1Tên gọi 1.1.2Nguồn gốc phân loại 1.1.3.Điều kiện sinh trưởng phát triển 1.1.4.Phân bố địa lý ngành chè Việt Nam 1.1.5.Đặc điểm hình thái sinh vật học chè 11 1.2.Tình hình nghiên cứu chè xanh 16 1.2.1.Caffein 16 1.2.2.Các polyphenol 16 1.3.Những tác dụng trà xanh sức khỏe người 20 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Nguyên liệu, dụng cụ hóa chất 24 2.1.1 Nguyên liêu 24 2.1.2.Thiết bị, dụng cụ, hóa chất 24 2.1.3.Sơ đồ chiết tách phương pháp 25 2.2.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.2.1.Phương pháp phân tích trọng lượng 27 2.2.2.Cơ sở lý thuyế t của phương pháp hấ p thu ̣ nguyên tử AAS 27 2.2.3.Cơ sở lý thuyế t về phương pháp chiế t 28 2.2.4.Cơ sở lý thuyế t của phương pháp GC/MS 30 2.3 XÁC ĐINH ̣ CÁC THÔNG SỐ HÓA LÝ 32 2.3.1.Xác định độ ẩm 32 2.3.2.Xác định hàm lượng tro 33 2.4.ỨNG DỤNG 34 2.4.1.Tổng quát hợp chất màu hữu 34 2.4.2.Các thuyết màu 34 2.4.3.Cơ chế liên kết phẩm màu với vật liệu 39 CHƯƠNG 42 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 Kết xác định số hóa lý 42 3.1.1 Độ ẩm 42 3.1.2 Hàm lượng tro 43 3.2 Kết định danh cấu tử dịch chiết 43 3.2.1 Dịch chiết n-hexan 43 3.2.2 Dịch chiết điclometan 46 3.2.3 Dịch chiết etylaxetat 49 45 tetramethyl-2hexadecen-1-ol, C20H40O 16,1 4.397 n-hexadecanoic acid C16H32O2 16,6 2.944 Hexadecanoic acid, ethyl ester C18H3602 18,9 14.821 Phytol 20,0 C20H400 2.193 Ethyl-9,12,15octadecatrienoate C20H3402 23,5 0.568 e-Nonyl-evateralactone C14H2602 24,8 0.701 Hexanedioc acid, mono(2ethylhexyl)ester C14H2604 10 29,3 44.301 Phthalic acid di (2-propylpentyl) ester C24H3804 11 35,2 1.976 Squalene C30H50 46 12 39,6 4.363 13 41,6 C29H5002 9.755 14 44,0 dl-à- Tocopherol Stigmasterol C29H48O 5.561 4,8,13cyclotetradecatrie ne-1,3-diol,1,5,9trimethyl-12-( 1metyl ethyl) C20H34O2 15 46,5 5.492 1heptatriacontanol C37H76O Nhận xét: Từ kết bảng 3.2.1 cho thấy phương pháp GC-MS định danh 15 cấu tử dịch chiết n-hexan từ trà xanh Các cấu tử có hàm lượng lớn bao gồm Phthalic acid di (2-propylpentyl) ester (44.301), Phytol (14.821), Stigmasterol (9.755), 4,8,13-cyclotetradecatriene-1,3-diol,1,5,9-trimethyl-12-( 1-metyl ethyl) (5.561) 3.2.2 Dịch chiết điclometan * Phổ GC – MS mơ tả hình 3.2.2 47 Hình 3.2.1 Phổ GC-MS dịch chiết điclo metan * Các cấu tử xác định bảng 3.2.2 SST RT Area Name % 13,96 12.754 Caffein C8H10N4O2 Formula 48 19,49 0.716 Linolenic acid C16H30O2 24,88 0.488 Adipic acid, bis (2ethylhexyl) ester C22H42O4 29,52 72.414 Bis(6-methylheptyl) phthalate C24H38O4 33,76 0.380 1,4benzenedicarboxylic acid, bis (2- ethylhexyl) ester C24H38O4 48,9 13.248 9,12,15octadecatrienoic acid, 2- [trimethylsily)oxy]1-[[ trimethylsily)oxy] methyl] ethyl esrter C27H52O4Si2 Bảng 3.2.2: Các cấu tử xác định dịch chiết điclo metan Nhận xét: Từ sắc ký đồ GC –MS hình 3.2.2 ta thấy phương pháp GC-MS định danh dịch chiết lỏng –lỏng dung mơi điclo metyl có cấu tử định danh có hàm lượng lớn Bis(6-methylheptyl) phthalate (72.414), caffeine (12.754) 49 3.2.3 Dịch chiết etylaxetat * Phổ GC – MS mô tả hình 3.2.3 Hình 3.2.3 Phổ GC-MS dịch chiết etyl axetat * Các cấu tử xác định bảng 3.2.3 Bảng 3.2.3 Các cấu tử xác định dịch chiết etyl axetat STT RT (phút) 3,04 Area 0.950 Name 3,4-dimethyl3-pyrrolin-2one C6H9NO 7,73 49.766 1,2,3Benzenetriol C6H6O3 8,10 0.606 1,1,3,3tetramethyl1,3- Fomular 50 dilisaphenalane 10,49 1.678 1,3benzenediol,4propyl C9H12O2 13,94 33.811 Caffein C8H10N4O2 14,25 1.902 Theobromine C7H8N4O2 16,13 5.085 nHexadecanoic acid C16H32O2 19,5 2.963 17Octadecynoic acid C18H32O2 19,99 1.553 Octadecanoic acid C18H36O2 10 24,87 1.686 Mono-2ethylhexyl adipate C14H26O4 51 Nhận xét: Từ kết bảng 3.5 cho thấy phương pháp GC-MS định danh 10 cấu tử dịch chiết etyl axetat từ trà xanh Các cấu tử có hàm lượng lớn bao gồm 1,2,3-Benzenetriol (49.766), caffeine (33.811) Bảng 3.2.4 Các cấu tử định danh dịch chiết n-hexan, điclo metan etyl axetat STT Area 0.506 Name Fomular Durene C10H14 0.346 Tricyclo[4.2.1.1(2,5) dec-3-en-9ol,axetate, stereolsomer C12H1602 2.076 3,7,11,15tetramethyl-2hexadecen-1-ol, C20H40O 4.397 n-hexadecanoic acid C16H32O2 2.944 Hexadecanoic acid, ethyl ester C18H3602 14.821 Phytol C20H400 2.193 Ethyl-9,12,15octadecatrienoate C20H3402 52 0.568 e-Nonyl-evateralactone C14H2602 0.701 Hexanedioc acid, mono(2ethylhexyl)ester C14H2604 10 44.301 Phthalic acid di (2propylpentyl) ester C24H3804 11 1.976 Squalene C30H50 12 4.363 dl-à- Tocopherol C29H5002 13 9.755 Stigmasterol C29H48O 14 5.561 4,8,13cyclotetradecatriene1,3-diol,1,5,9trimethyl-12-( metyl ethyl) 1- 53 C20H34O2 15 5.492 1-heptatriacontanol C37H76O 16 12.754 Caffein C8H10N4O2 17 0.716 Linolenic acid C16H30O2 18 0.488 Adipic acid, bis (2ethylhexyl) ester C22H42O4 19 72.414 Bis(6-methylheptyl) phthalate C24H38O4 20 0.380 1,4benzenedicarboxylic acid, bis (2- ethylhexyl) ester C24H38O4 21 13.248 9,12,15octadecatrienoic acid, 2- [trimethylsily)oxy]1-[[ trimethylsily)oxy] methyl] ethyl esrter C27H52O4Si2 54 22 0.950 3,4-dimethyl-3pyrrolin-2-one C6H9NO 23 49.766 1,2,3-Benzenetriol C6H6O3 24 0.606 1,1,3,3-tetramethyl1,3-dilisaphenalane 25 1.678 1,3-benzenediol,4propyl C9H12O2 26 33.811 Caffein C8H10N4O2 27 1.902 Theobromine C7H8N4O2 28 5.085 n-Hexadecanoic acid C16H32O2 29 2.963 17- Octadecynoic acid C18H32O2 30 1.553 Octadecanoic acid C18H36O2 55 31 1.686 Mono-2-ethylhexyl adipate C14H26O4 3.3.Kết ứng dụng nhuộm vải Đánh giá sản phẩm (thử nhuộm) - Ngâm 20g gỗ bột 150ml nước qua đêm - Đun sôi mãnh liệt thời gian tiếng, lọc nóng, bịt kín, ủ 48 tiếng - Lấy vào cốc, cốc 30ml dung dịch màu, thêm chất cắn màu Cho vào cốc mảnh vải loại cotton thấm ướt Đun sôi vòng 10 phút, sau đun nhiệt độ 85-900C 10 phút - Để nguội, vớt vải ra, phơi khơ Sau lại ngâm vào dung dịch Làm lần Quan sát màu sắc thu - Đem vải nhuộm ngâm 15 phút giặt với nước, làm lần Quan sát màu sắc, so sánh với ban đầu - Kết thu được: Bảng 3.13 Màu sắc nhuộm với chất cắn màu STT Chất cắn màu Màu thu Fe2(SO4)3 Màu nâu đen CuSO4  Màu sản phẩm thu sau nhuộm Màu xanh nhạt Màu xám rêu 56 Hình 3.3 Vải nhuộm với Fe2(SO4)3 CuSO4 Nhận xét: Dịch sau chiết có khả nhuộm màu tốt, nhiên độ bền màu thấp 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Sau thực đề tài “Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học số dịch chiết ứng dụng nhuộm màu trà xanh” đạt số kết sau: Đã xác định độ ẩm trà xanh - Độ ẩm : 45.46% - Độ ẩm tương đối : 4.63% Đã xác định hàm lượng tro: 0.908% Phương pháp GC-MS định danh 16 cấu tử dịch chiết n-hexan từ trà xanh Các cấu tử có hàm lượng lớn bao gồm Phthalic acid di (2-propylpentyl) ester (44.301), Phytol (14.821), Stigmasterol (9.755), 4,8,13-cyclotetradecatriene-1,3diol,1,5,9-trimethyl-12-( 1-metyl ethyl)(5.561) Phương pháp GC-MS định danh dịch chiết lỏng –lỏng dung môi điclo metan có cấu tử định danh có hàm lượng lớn Bis(6-methylheptyl) phthalate (72.414), caffeine (12.754) 5.Phương pháp GC-MS định danh 10 cấu tử dịch chiết etyl axetat từ trà xanh Các cấu tử có hàm lượng lớn bao gồm 1,2,3-Benzenetriol (49.766), caffeine (33.811) Kết nhuộm màu vải - Chất cắn màu CuSO4: màu xanh rêu nhạt - Chất cắn màu Fe2(SO4)3: màu nâu đen 1.2 Kiến nghị Do thời gian phạm vi đề tài nghiên cứu có hạn ,thơng qua kết để tài mong muốn đề tài phát triền rộng số vấn đề sau: Nghiên cứu chiết tách phân lập thành phần hóa học có dịch chiết trà xanh Tìm hiểu tác nhân điều kiện để nhuộm màu vải trà xanh 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo [1] Đỗ Tất Lợi (2001), Những thuốc vị thuốc Việt Nam Nhà xuất Khoa học- Hà Nội [2] Hồ Viết Q Phân tích hố lí Nhà xuất giáo dục-2000 [3] Hồ Viết Quý (1998), Các phương pháp phân tích đại ứng dụng hóa học, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội [4] PGS.TS Cao Hữu Trượng, PGS.TS Hồng Thị Lĩnh Hố học thuốc nhuộm Nhà xuất khoa học kỹ thuật Trang web [5]http://vietcotra.vn/tra-va-suc-khoe/phan-tich-thanh-phan-hoa-hoc-v%C3%A0tac-dung-tuyet-hao-cua-tra-xanh-c7a186.html [6]https://vi.scribd.com/doc/127495147/%C4%90%E1%BA%B6C%C4%90I%E1%BB%82M-SINH-V%E1%BA%ACT-H%E1%BB%8CCC%E1%BB%A6A-CAY-CHE [7] http://www.suckhoetonghop.com/tag/nhieu-cong-trinh-nghien-cuu-quy-mo-londa-chung-minh-tra-xanh-giup-cai-thien-suc-khoe-tong-the-va-ve-dep-cua-da/ [8]https://vi.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A0_(th%E1%BB%B1c_v%E1%BA%ADt [9] https://vi.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A0_xanh [10]http://tancuongtea.com.vn/bvct/che-thai-nguyen/68/2-dac-diem-sinh-thai-sinhsan-cua-cay-che-phan-bo-cua-nganh-hang-che-trong-nuoc.html Địa liên hệ Lê Thị Ánh Hằng 0164459897 lethianhhang0507@gmail.com 59 ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ DỊCH CHIẾT VÀ ỨNG DỤNG NHUỘM MÀU CỦA LÁ TRÀ XANH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP... - Xác định thơng số hóa lý trà xanh - Tìm hiểu điều kiện chiết tách thích hợp chất có trà xanh - Định danh số cấu tử số dịch chiết từ trà xanh - Ứng dụng trà xanh sống 3.Phương pháp nghiên cứu. .. hóa lý: độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại có trà xanh  Xác định thành phần hóa học trà xanh từ cao Etanol qua dịch chiết: n-hexan, điclo metyl Etyl axetat  Ứng dụng trà xanh: nhuộm màu