Nghiên cứu chiết tách piperine từ hạt tiêu đen bằng ethanol

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HĨA HỒNG THU THẢO ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH PIPERINE TỪ HẠT TIÊU ĐEN BẰNG ETHANOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Đà nẵng, tháng - 2014 SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH PIPERINE TỪ HẠT TIÊU ĐEN BẰNG ETHANOL KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Sinh viên thực hiện: Hoàng Thu Thảo Lớp 10 CHD Giáo viên hƣớng dẫn: ThS Ds Phạm Văn Vƣợng ĐÀ NẴNG, THÁNG - 2014 SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang ĐẶT VẤN ĐỀ Hồ tiêu hạt Piper Nigrum, loại gia vị đƣợc dung lâu đời phổ biến nƣớc ta cộng đồng quốc tế Hồ tiêu Việt Nam chủ yếu đƣợc trồng Tây Nam Bộ, Đảo Phú Quốc, Trung Bộ đặc biệt Tây Nguyên Y học cổ truyền VN y học cổ truyền Trung Quốc, Ấn Độ từ lâu sử dụng hạt hồ tiêu làm thuốc điều trị bệnh sốt không liên tục, bệnh liên quan đến thần kinh, rối loạn đƣờng hô hấp, rối loạn tiêu hố ( bao gồm khó tiêu, đầy hơi, táo bón bệnh trĩ ), bệnh sốt sốt rét, bệnh động kinh, hen suyễn có tác dụng thúc đẩy tiết mật Gần nhà khoa học Ấn Độ, Mỹ số nƣớc khác phát ankaloid hồ tiêu Piperine có tác dụng kích thích tiêu hố, an thần đặc biệt có hoạt tính làm tăng hấp thụ nhiều loại thuốc thực phẩm chức thể ngƣời dùng Theo kết nghiên cứu Piperine làm tăng hoạt tính hấp thu thể carotenoid nhƣ Beta-caroten, lutein, số vitamin nhƣ vitamin A, D, E, K, C vitamin nhóm B, đặc biệt tang hấp thu Curcumin hoạt chất chống viêm, chống ung thƣ nghệ Nhiều loại sản phẩm chứa cao tật lê ( chứa saponin steroid có tác dụng sinh tổng hợp testosterone), cao hoa cúc vạn thọ (chức lutein dƣỡng mắt, chống thoái hoá điểm vàng mắt) … Nếu đƣợc bổ sung thêm Piperine dƣới dạng tinh khiết 90 – 95% có hoạt tính sinh học tối ƣu Để góp phần tạo nên sản phẩm có hiệu lực cao sử dụng lƣợng nhỏ Piperine vào sản phẩm Tơi thực đề tài “ Nghiên cứu chiết tách Piperine từ hạt tiêu đen Ethanol” với mục tiêu: 1- Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình chiết tách xây dựng quy trình chiết tách tinh thể thể Piperine 2- Xác định hàm lƣợng tinh thể piperine thu đƣợc hiệu suất q trình SVTH: Hồng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang CHƢƠNG I - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 SƠ LƢỢC VỀ HỒ TIÊU [17], [18] - Họ Hồ tiêu (Piperaceae) họ thực vật có hoa chứa 2000 lồi đƣợc chia thành chi : Macropiper, Peperomia, Piper - Hồ tiêu, Sarcorhachis, Trianaeopiper, Zippelia, Lepianthes, Potomorphe, Ottonia Họ gồm loại thân gỗ nhỏ, bụi hay dây leo đƣợc phân bố rộng khắp vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Đặc điểm chung họ có vị cay nồng, hoa nhiều nhƣng khơng có đài cánh hoa - Chi Hồ tiêu (danh pháp khoa học: Piper) chi quan trọng kinh tế sinh thái học họ Hồ tiêu (Piperaceae) bao gồm khoảng 1.000 – 2.000 loài thân bụi, thân thảo dây leo Chi chứa loài thích hợp cho việc nghiên cứu lịch sử tự nhiên, hóa học sản phẩm tự nhiên, sinh thái cộng đồng sinh học tiến hóa Sự đa dạng chi giành đƣợc quan tâm nghiên cứu tìm hiểu tiến hóa thực vật Có thể kể đến số loài tiêu biểu sau : Piper nigrum Hồ tiêu đen, Piper lolot (Lá lốt), Piper longum (Hồ tiêu dài), Piper betle (Trầu khơng)…( Hình 1.1) Piper lolot ( lốt) Piper longum ( hồ tiêu dài ) Piper belte (trầu khơng) Hình 1.1 Một số loài chi hồ tiêu SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 1.1.1 Tên gọi Tên thƣờng gọi : Hồ tiêu (Hình 1.2) Tên nƣớc ngồi : Black pepper Tên khoa học : Piper Nigrum L 1.1.2 Phân loại khoa học Giới : Plantae Ngành : Magnoliophyta Lớp : Magnoliophyta Phân lớp : Magnoliidae Bộ : Piperales Họ : Piperaceae Chi : Piper Loài : Piper Nigrum L Hình 1.2 Cây hồ tiêu 1.1.3 Đặc điểm sinh thái 1.1.3.1 Nguồn gốc: Hồ tiêu có nguồn gốc vùng Tây Ghats, Kerala, Ấn Độ, nơi có nhiều giống tiêu hoang dại, mọc lâu đời Hồ tiêu đƣợc tìm thấy cách 4000 năm đƣợc trồng từ 1000 năm trƣớc Cơng ngun Sau đó, tiêu đƣợc ngƣời Hindu mang tới Java (Indonesia) khoảng 600 năm sau Công nguyên Cuối kỉ 18, tiêu đƣợc canh tác Srilanka Campuchia Vào đầu kỉ 20, tiêu đƣợc trồng nhiều nƣớc nhiệt đới nhƣ Châu phi Châu mỹ… Tiêu du nhập vào phƣơng Đông từ kỉ 17 nhƣng đến kỉ 18 bắt đầu phát triển mạnh số ngƣời Trung Quốc di dân vào Campuchia vùng dọc bờ biển vịnh Thái Lan Từ đồng Sông Cửu Long qua ngõ Hà Tiên tỉnh Kiên Giang, sau lan dần tỉnh khác miền Trung nhƣ Huế, Quảng Trị, Tây Nguyên SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 1.1.3.2 Phân bố Cây Hồ tiêu đƣợc trồng nhiều nƣớc nhiệt đới nhƣ Thái Lan, Malaysia Indonesia, Ấn Độ, Campuchia Ở nƣớc ta, đƣợc trồng từ lâu, chủ yếu tỉnh miền Đông Nam Bộ, nhiều Phú Quốc, Kiên Giang, Hà Tiên, vùng núi nhƣ Tây nguyên đƣợc trồng tới Quảng Trị, Nghệ An nhƣng diện tích 1.1.3.3 Điều kiện sống Cây hồ tiêu thích hợp với khí hậu vùng xích đạo nhiệt đới Môi trƣờng sinh trƣởng tự nhiên rừng xích đạo nóng ẩm quanh năm Hồ tiêu u cầu lƣợng mƣa cao từ 2000-3000mm/năm, phân bố 7-8 tháng cần 3-5 tháng không mƣa cuối giai đoạn thu hoạch để phân hoá mầm tốt, hoa tập trung Độ ẩm khơng khí thích hợp cho thụ phấn hoa tiêu 75-90% Hồ tiêu trồng đƣợc nhiều vùng đất nhƣng đất thích hợp phải đất tơi xốp, nhiều mùn, pH 5,5 – 7, dốc thoải nhiều màu, thoát nƣớc tốt 1.1.3.4 Đặc điểm hình thái hồ tiêu Thân: Hồ tiêu dạng dây leo rễ phụ Thân tròn nhẵn, tầy lên nh ng mấu, mọc uốn o Loại thân thảo mềm d o đuợc phân thành nhiều đốt, đốt có đon Cấu tạo thân tiêu gồm nhiều bó mạch libe mộc có kích thƣớc lớn có khả vận chuyển lƣợng nƣớc muối khống từ đất lên thân Khi cịn non thân tiêu màu xanh, nhẵn, già thân chuyển thành màu xám, có nốt sần Tồn có mùi thơm Hình 1.3 Thân tiêu (Hình 1.3) SVTH: Hồng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang Lá: Lá đơn, mọc cách, có cuống, mọc so le Hình bầu dục hoạc hình trứng, dài 11-15 cm, rọng 5-9 cm, gốc tròn, đầu nhọn, có nh ng chấm mờ, mạt lục s m bóng, mạt duới màu xám nhạt, gân lồi r , cuống dài 2-3 cm.(Hình 1.4) Hình 1.4 Lá hồ tiêu Hoa: Cụm hoa mọc đối diẹn với thành ngắn hon Lá bắc thuôn dài, lớn lên với trục bông, hoa khác gốc, đơi tạp tính đuợc bao bọc bắc, nhị 2, bao phấn hình thạn, bầu thuợng hình trịn Hoa hồ tiêu khơng tạp trung mà thành nhiều lứa Hoa tự hồ tiêu hình gi , treo lủng l ng, dài 12cm tùy giống tùy điều kiẹn cham sóc Trên hoa tự có bình quân 20-60 hoa xếp thành Hình 1.5 Hoa tiêu hình xoắn ốc (Hình 1.5) uả: Quả hồ tiêu thuọc loại hạch, khơng có cuống, hình cầu Khi chín màu đỏ, đem phoi khơ thành đen, đuờng kính 3-4 mm, hạt trịn Mạt ngồi màu nâu đen, có nhiều vết nhan hình vân luới lên Đỉnh đầu có vết vịi nhụy nhỏ hoi lên, gốc có vết sẹo cuống Quả cứng Vỏ Hình 1.6 Quả hồ tiêu SVTH: Hồng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang ngồi bóc đuợc Vỏ màu trắng tro hoạc màu vàng nhạt, mạt cắt ngang màu trắng vàng Quả có chất bọt, có lỗ hổng nhỏ Mùi thom, vị cay (Hình 1.6) 1.1.4 Thu hái chế biến Hồ tieu đuợc thu hoạch nam mọt lần Thu hoạch vào cuối mùa h Tùy theo cách thu hái chế biến mà ta có loại tieu khác Tieu trắng: Hái chín có màu đỏ (tốt tren 20 chín), loại bỏ lớp vỏ ngồi phoi kho, thu đuợc hồ tieu sọ có màu trắng ngà, xám, nhan nheo, thom nhung cay hon Tieu đen: Hái xanh, vào lúc xuất hiẹn mọt số chín tren chùm (tốt có tren chín có màu vàng, đỏ) phoi hoạc sấy kho 40-500C; sau phoi vỏ san lại, ngả màu đen ta có hồ tieu đen (Hình 1.7) Hình 1.7 Tiêu đen tiêu trắng Tieu đỏ: Là loại hồ tieu chín cay hoạc đuợc thu hái già ủ chín Màu đỏ tieu đuợc gi lại cách ngam vào dung dịch nuớc muối với chất bảo quản thực phẩm, sau đuợc khử nuớc Tieu xanh: Các đuợc hái xanh, bảo quản nuớc muốI giấm để gi lại màu xanh tự nhien huong vị hạt tieu tuoi.(Hình 1.8) SVTH: Hồng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang Hình 1.8 Tiêu đen tiêu xanh Dầu tieu: tinh dầu đuợc bay hoi, đuợc chiết xuất từ tieu phuong pháp chung cất loi hoi nuớc Đó mọt hỗn hợp lỏng tự nhien, suốt, có màu xanh vàng đến hoi xanh cay Oleoresin tieu: Hay gọi dầu nhựa tieu, hỗn hợp tinh dầu, nhựa hợp chất nhu piperine Dầu nhựa tieu có đầy đủ đạc trung huong vị thom cay hạt tieu, đuợc sản xuất chiết xuất dung moi cổ truyền hoạc chiết xuất nhiẹt đọ cao Tieu bọt: Hạt tieu kho đuợc nghiền kích cỡ khác tùy theo yeu cầu nguời tieu thụ Gần đay sử dụng cong nghẹ xay tieu bọt nhiẹt đọ thấp để tránh mát chất thom có khả nang bay hoi loại bỏ vi khuẩn, nấm mốc Ngồi cịn có sản phẩm khác nhu trà tieu, kẹo tieu, dầu thom tieu, tieu dùng cho huong liẹu mỹ phẩm 1.2 TỔNG QUAN VỀ HẠT TIÊU ĐEN [1], [2], [3], [5], [7], [8] 1.2.1 Thành phần hoá học hạt tiêu đen Theo nhà nghiên cứu GS-TS Đỗ Tất Lợi, hạt tiêu có chứa tinh dầu (1,5-2,2), alkaloid (5-8%), tinh bột (36%), chất béo (8%), tro (4%) muối khoáng… Tinh dầu tập trung vỏ gi a, có màu vàng hay lục nhạt, mùi thơm, vị dịu gồm hydrocacbua nhƣ phelandren, cadinen, caryphyllen, tecpen nhƣ pinen, limonene hợp chất có chứa oxy SVTH: Hồng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang - Có loại alkaloid chủ yếu hồ tiêu piperine chavixin:  Chavixin (C17H19O3N) Chiếm khoảng 2,2 - 4,6%, tập trung phía ngồi vỏ, chất lỏng sền sệt, có vị cay hắc làm cho hồ tiêu có vị cay nóng, tan rƣợu, ete, chất béo, đặc 0oC Chavixin đồng phân quang học piperine, thuỷ phân cho piperidine axit chavinic C12H10O4  Piperine (C17H19O3N) Piperine alkaloid (thuộc nhóm pyridine) có vị cay, thành phần tạo nên vị cay hồ tiêu Piperine đƣợc cô lập xác định cấu trúc từ hạt tiêu đen năm 1820 Ngày ngƣời ta tổng hợp đƣợc Piperine từ allylic Piperine tổng hợp có màu xanh lập từ thiên nhiên có màu vàng nhạt 1.2.2 Tác dụng dƣợc lý:  Theo y học cổ truyền: - Hạt tiêu đen tác động vào 12 kinh lạc thể làm thông kinh, hoạt lạc, giúp lƣu thơng máu huyết phần bên ngồi thể, có tác dụng thơng trung thống, hạ khí, tiêu đờm, kích thích tiêu hố - Tẩy trừ hàn khí - Tăng cảm giác ngon miệng, có tác dụng trị chứng biếng ăn, ăn khơng ngon, tiêu hố khơng tốt  Theo nghiên cứu dƣợc lý đại: SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang làm lạnh để kết tinh piperine Tinh thể thu đƣợc rửa lại ethanol 50 để loại tạp chất lần n a, lọc sấy 80oC  tinh thể piperine tinh khiết 3.3.3 Kết chiết xuất, tinh chế piperine 3.3.3.1 Quá trình chiết xuất Kết trình đƣợc thể bảng sau: Bảng 3.7 Kết trình chiết xuất piperine Khối lƣợng hạt Khối lƣợng tinh Hiệu suất tiêu đen (g) thể piperine (g) (%) 100,8 3,165 3,139 100,4 3,115 3,101 Mẫu Nhận xét: Với việc lựa chọn đƣợc yếu tố chiết tối ƣu, tiến hành áp dụng chiết với m u piperine Hiệu suất trình chiết m u 3,139% hiệu suất chiết m u 3,101% So sánh với nghiên cứu trƣớc 100g hạt tiêu đen phƣơng pháp chiết đại thu đƣợc từ – 5g tinh thể piperine Nhận thấy với phƣơng pháp chiết nóng thủ cơng này, lƣợng tinh thể thu đƣợc tƣơng đối cao (hình 3.3) Hình 3.3 Tinh thể piperine thơ SVTH: Hồng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 29 3.3.3.2 Tinh chế piperine Lấy m u có hiệu suất chiết cao (m u 1) đem tiến hành trình tinh chế Thực bƣớc nhƣ mục 3.3.2.2 Lặp lại vài lần để thu đƣợc tinh thể Piperine tinh  Khối lƣợng tinh thể sau tinh chế: 2,894g Nhận xét: Sau hoà tan lại tinh thể thơ ethanol 96% nóng q trình rửa tinh thể ethanol 50 làm cho lƣợng tinh thể piperine bị đi, d n đến khối lƣợng tinh thể nhỏ so với lúc ban đầu (hình 3.4), (hình 3.5) Hình 3.4 Tinh thể piperine sau tinh chế Hình 3.5 Tinh thể piperine chụp dƣới kính hiển vi SVTH: Hồng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 30 3.4 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT HOÁ LÝ CỦA TINH THỂ PIPERINE 3.4.1 Kết xác định điểm nóng chảy tinh thể Sau gửi m u kiểm tra nhiệt độ nóng chảy, ta có kết nhƣ bảng 3.7 Bảng 3.7 Kết qủa đo điểm nóng chảy tinh thể piperine Lần Nhiệt độ nóng chảy (oC) 126,4 128,7 130,02 Nhận xét : Dựa vào bảng 3.7 ta thấy nhiệt độ nóng chảy trung bình tinh thể piperine vừa thu đƣợc (126.4 + 128.7 + 129.6)/ = 128.37 oC So sánh với tiêu chuẩn piperine theo Dƣợc điển Việt Nam IV tinh thể vừa thu đƣợc có nhiệt độ nóng chảy phù hợp với nhiệt độ nóng chảy piperine tinh khiết 3.4.2 Thử tính tan tinh thể Piperine Lấy ống nghiệm khác nhau, cho lƣợng tinh thể piperine vừa thu đƣợc vào thử độ hồ tan với dung mơi sau: ethanol nồng độ khác nhau, dung môi nƣớc dung môi chloroform để kiểm tra độ tan tinh thể vừa chiết tách đƣợc Kết đƣợc thể bảng 3.8 Bảng 3.8 Kết thử tính tan tinh thể piperine Nồng độ Ethanol (%) Kết Ghi 40 - Không tan 50 - Không tan 60 - Khơng tan 70 - Ít tan 80 + Ít tan 96 + Tan hồn tồn (tan nhanh đƣợc đun nóng) Nƣớc - SVTH: Hồng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Không tan Trang 31 Clorofom + Tan hoàn toàn Nhận xét: Dựa vào bảng 3.4 ta thấy tinh thể piperine vừa thu đƣợc hồn tồn khơng tan Nƣớc, Ethanol 40%, 50%, 60% nhƣng tan ethanol 70%, 80% Tan tốt Ethanol 96% (quá trình hồ tan xảy nhanh có nhiệt độ) Đồng thời tinh thể Piperine tan tốt dung mơi Chloroform SVTH: Hồng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 32 KẾT LUẬN I Kết luận Từ kết thu đƣợc, nêu số kết luận sau:  Một số tiêu hoá lý hạt tiêu đen - Độ ẩm trung bình khoảng: 14.650% - Hàm lƣợng tro trung bình khoảng: 4.403%  Điều kiện chiết xuất tối ƣu piperine từ hạt tiêu đen: - Dung môi chiết là: Ethanol 96% - Thời gian chiết tối ƣu là: 8h - Số lần chiết là: lần - Tỉ lệ rắn – lỏng: 1/8  Xây dựng đƣợc quy trình chiết tách pipirine: - Quá trình chiết tách cho khối lƣợng tinh thể piperine thô lớn m u với 3.165 (g) - Hiệu suất trình chiết tách 3.139% - Lƣợng tinh thể piperine sau trình tinh chế 2.894 (g)  Xác định tính chất vật lý piperine - Điểm nóng chảy tinh thể piperine 128.37 oC - Độ tan: tan dung môi Ethanol 96%, Chloroform Không tan Ethanol 50 , 60 nƣớc Tan Ethanol 70% 80% II Kiến nghị Đề nghị quy trình chiết tách đƣợc mở rộng với phƣơng pháp chiết tăng hiệu suất trình chiết tách Ứng dụng quy trình vào quy mơ sản xuất pilot SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO * Tiếng Việt [1] Đái Duy Ban (2008), Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học phịng chống số bệnh cho ngƣời vật ni, Nhà xuất Khoa học tự nhiên & công nghệ Hà Nội [2] Nguyễn Văn Đàn Ngô Ngọc Khuyến (1999), Hợp chất thiên nhiên dùng làm thuốc, Nhà xuất Y học, Hà Nội [3] Phạm Thanh K (2007), Dƣợc liệu học, Nhà xuất Y học, Hà Nội [4] Nguyễn Văn Đàn (1985), Phƣơng pháp nghiên cứu hoá học thuốc, NXB Y học, Hà Nội [5] Đỗ Tất Lợi (2004), Nh ng thuốc vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học, Hà Nội [6] Lê Thị Mùi (2008), Bài giảng phân tích cơng cụ, Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Đà Nẵng [7] Trần Từ An, Thái Nguyễn Hùng Thu (2006), Hố phân tích II (Phân tích dụng cụ), Nhà xuất Y học, Hà Nội [8] Hồ Viết Quý (2006), Chiết tách phân chia chất dung môi h u ( L thuyết – Thực hanh - Ứng dụng), Tập 2, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [9] Viẹn Duợc liẹu (2008), Kỹ thuạt chiết xuất duợc liẹu, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuạt, Hà Nọi [10] Dƣợc điển Việt Nam IV * Tiếng Anh [11] Girija Raman and Vilas G Gaikar, 2002, “Extraction of Piperine from Piper nigrum (Black Pepper) by Hydrotropic Solubilization”, Ind Eng Chem Res., 41 (12), pp 2966–2976 [12] I.P.S Kapoor, Bandana Singh, Gurdip Singh, Carola S De Heluani, M.P De Lampasona and Cesar A.N Catalan, 2009, “Chemistry and in Vitro Antioxidant Activity of Volatile Oil and Oleorereisins of Black Pepper (Piper nigrum)”, J Agric Food Chem, 57(12), pp 5358-5364 SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 34 [13] William W Epstein , David F Netz and Jimmy L Seidel, 1993, “Isolation of piperine from black pepper”, J Chem Educ., 70 (7), pp 598 [14] Niranjan Kanaki - Mansi Dave - Harish Padh - Mandapati Rajani, “A rapid method for isolation of piperine from the fruits of Piper nigrum Linn” - The Japanese Society of Pharmacognosy and Springer 2008, [15] B.Bindi Madhavi, A Ravinder Nath, David Banji, M Naga Madhu, R Ramalingam, D Swetha, “ Extraction, identification, formulation and evaluation of piperine in alginate beads.” International journal of pharmacy and pharmaceutical sciences, Vol 1, issue 2, Oct – 2009 * Trang web [16] Tra cứu cay thuốc: < http://www.uphcm.edu.vn/caythuoc/index > [17] Wikipedia [18] Duợc liẹu < http://www.duoclieu.org/ho-tieu-piper-nigrum-l-ho-hotieu.html%3E> [19] Tiêu chuẩn tiêu VN SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 35 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐHSP Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA HOÁ ****** NHIỆM VỤ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Hoàng Thu Thảo Lớp : 10CHD Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết tách tinh thể Piperine hạt tiêu đen (Piper nigrum L.) dung môi Ethanol” Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị  Nguyên liệu: Hạt tiêu đen  Hoá chất: Ethanol 96%, KOH, H2SO4  Dụng cụ: - Bếp cách thuỷ, cân phân tích, bếp điện - Cốc thuỷ tinh, ống đong, cốc sứ, - Bình hút ẩm, tủ sấy, lò nung… Nội dung nghiên cứu  Xác định số tiêu hoá l : độ ẩm, hàm lƣợng tro  Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình hiệu suất  Xây dựng quy trình chiết tách Piperine  Xác định hàm lƣợng piperine hiệu suất trình Giáo viên hƣớng d n: Ths Ds Phạm Văn Vƣợng Ngày giao đề tài: 12/2013 Ngày hoàn thành: 5/2014 SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 36 Chủ nhiệm khoa PGS TS Lê Tự Hải Giáo viên hƣớng d n ThS Ds Phạm Văn Vƣợng Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho khoa ngày 22 tháng 05 năm 2014 Kết đánh giá: Ngày … tháng 05 năm 2014 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 37 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Văn Vƣợng tận tình hƣớng d n, bảo động viên em suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành khố luận Xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa, thầy cô công tác phịng thí nghiệm khoa Hố, Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Sƣ phạm Đà Nẵng tận tình giảng dạy, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập làm khoá luận Bƣớc đầu làm quen với nghiên cứu khoa học, có nhiều cố gắng xong khó tránh khỏi nh ng hạn chế thiếu sót Vì em mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến thầy cô bạn Đà Nẵng, ngày tháng năm 2014 Sinh viên Hoàng Thu Thảo SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 38 MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA NHIỆM VỤ KHỐ LUẬN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………… ………… ……………… CHƢƠNG I - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 SƠ LƢỢC VỀ HỒ TIÊU 1.1.1 Tên gọi 1.1.2 Phân loại khoa học 1.1.3 Đặc điểm sinh thái 1.1.3.1 Nguồn gốc: 1.1.3.2 Phân bố 1.1.3.3 Điều kiện sống 1.1.3.4 Đặc điểm hình thái hồ tiêu 1.1.4 Thu hái chế biến 1.2 TỔNG QUAN VỀ HẠT TIÊU ĐEN 1.2.1 Thành phần hoá học hạt tiêu đen 1.2.2 Tác dụng dƣợc lý 1.2.3 Công dụng hạt tiêu đen 1.3 TỔNG QUAN VỀ ALKALOID 10 1.3.1 hái niẹm 10 1.3.2 Cấu tạo alkaloid 10 1.3.3 Tính chất 11 1.3.4 Chiết xuất alkaloid 11 1.4.4.1 Đối với alkaloid bay 12 1.4.4.2 Đối với alkaloid không bay 12 1.4 VÀI NÉT VỀ PIPERINE TRONG HẠT TIÊU ĐEN 13 SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 39 1.4.1 Cấu trúc 13 1.4.2 Tính chất vật lý 13 1.4.3 Tính chất hoá học 14 1.4.4 Hoạt tính sinh học 14 1.5 TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP CHIẾT 15 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 17 2.1 NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ, HOÁ CHẤT 17 2.1.1 Nguyên liệu 17 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất 17 2.1.2.1 Thiết bị - dụng cụ 17 2.1.2.2 Hoá chất, dung môi, thuốc thử 17 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.2.1 Phƣơng pháp xác định số hoá lý 17 2.2.1.1 Phương pháp xác định độ ẩm 17 2.2.1.2 Xác định hàm lượng tro 18 2.2.1.3 Một số tiêu chuẩn kỹ thuật hạt tiêu đen 19 2.2.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình chiết piperine 19 2.2.2.1 Khảo sát dung môi chiết 19 2.2.2.2 Khảo sát thời gian chiết 20 2.2.2.3 Khảo sát số lần chiết 20 2.2.2.4 Khảo sát tỉ lệ rắn – lỏng 21 2.2.3 Xây dựng quy trình chiết 21 2.2.4 Xác định tính chất hố lý tinh thể Piperine 21 2.2.4.1 Độ tan 21 2.2.4.2 Điểm nóng chảy 21 CHƢƠNG 3: ẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT 22 3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ HOÁ LÝ 22 3.1.1 Kết xác định độ ẩm hạt tiêu đen 22 3.1.2 Kết xác định hàm lƣợng tro 22 3.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG 23 SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 40 3.2.1 Kết khảo sát dung môi chiết 23 3.2.2 Kết khảo sát thời gian chiết 24 3.2.3 Kết khảo sát số lần chiết 25 3.2.4 Kết khảo sát tỉ lệ rắn lỏng 26 3.3 XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT, TINH CHẾ TINH THỂ PIPERINE 28 3.3.1 Sơ đồ quy trình 27 3.3.2 Mơ tả quy trình 28 3.3.2.1 Chiết tách 28 3.3.2.2 Tinh chế tinh thể piperine 28 3.3.3 Kết chiết xuất, tinh chế piperine 29 3.3.3.1 Quá trình chiết xuất 29 3.3.3.2 Tinh chế piperine 30 3.4 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT HỐ LÝ CỦA TINH THỂ PIPERINE 31 3.4.1 Kết xác định điểm nóng chảy tinh thể 31 3.4.2 Thử tính tan tinh thể Piperine 31 KẾT LUẬN 33 I Kết luận 33 II Kiến nghị 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 41 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Nội dung Trang 1.1 Các tiêu hoá lý hạt tiêu đen 20 3.1 Kết qủa khảo sát độ ẩm 23 3.2 Kết khảo sát hàm lƣợng tro 24 3.3 Ảnh hƣởng dung môi chiết đến hiệu suất 25 3.4 Ảnh hƣởng thời gian chiết đến hiệu suất 26 3.5 Ảnh hƣởng số lần chiết đến hiệu suất 27 3.6 Ảnh hƣởng tỉ lệ rắn – lỏng đến trình 28 3.7 Kết trình chiết xuất piperine 31 3.8 Kết đo điểm nóng chảy tinh thể 34 3.9 Kết thử tính tan tinh thể 35 SVTH: Hoàng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 42 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Nội dung Trang 1.1 Một số loài chi hồ tiêu 1.2 Cây hồ tiêu 1.3 Thân hồ tiêu 1.4 Lá hồ tiêu 1.5 Hoa hồ tiêu 1.6 Quả hồ tiêu 1.7 Tiêu đen tiêu trắng 1.8 Tiêu đỏ tiêu xanh 2.1 Nguyên liệu hồ tiêu 17 3.1 Biểu đồ thể ảnh hƣởng thời gian chiết đến hiệu 26 suất 3.2 Dịch chiết cắn 30 3.3 Tinh thể Piperine thô 32 3.4 Tinh thể Piperine sau tinh chế 33 3.5 Tinh thể Piperine chụp dƣới kính hiển vi 33 SVTH: Hồng Thu Thảo - Lớp: 10CHD Trang 43 ... tách Piperine từ hạt tiêu đen Ethanol? ?? với mục tiêu: 1- Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình chiết tách xây dựng quy trình chiết tách tinh thể thể Piperine 2- Xác định hàm lƣợng tinh thể piperine. .. bột hạt tiêu đen, bọc hạt tiêu đen vào túi vải Chiết nóng lƣợng hạt tiêu đen với dung mơi ethanol 96% thời gian tối ƣu vừa khảo sát 8h Nhiệt độ chiết 90oC Dùng cốc 1000ml để chứa dung mơi chiết. .. 10CHD Tên đề tài: ? ?Nghiên cứu chiết tách tinh thể Piperine hạt tiêu đen (Piper nigrum L.) dung môi Ethanol? ?? Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị  Nguyên liệu: Hạt tiêu đen  Hoá chất: Ethanol 96%, KOH,