Nghiên cứu xây dựng quy trình kết tủa pectin từ lá bứa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HĨA PHAN THỊ HIẾU NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH KẾT TỦA PECTIN TỪ LÁ BỨA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Đà Nẵng – 2014 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH KẾT TỦA PECTIN TỪ LÁ BỨA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Sinh viên thực : Phan Thị Hiếu Lớp : 10CHD Giáo viên hướng dẫn : ThS Trần Thị Diệu My Đà Nẵng – 2014 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: PHAN THỊ HIẾU Lớp: 10CHD Tên đề tài: Nghiên cứu xây dựng quy trình kết tủa pectin từ bứa Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị Nguyên liệu: Lá bứa thu hái xã Hòa Liên, huyện Hòa Vang, Thành phố Đà Nẵng, tên khoa học loại bứa Garcinia oblongifolia Champ Ex Benth Dụng cụ thiết bị: Cân phân tích, tủ sấy, lị nung, bếp điện, tủ lạnh, máy đo pH, máy xay sinh tố, nồi áp suất, máy phân tích phổ FT – IR, nhiệt kế loại, ống đong loại, buret, cốc thủy tinh loại, đũa thủy tinh, bình cầu loại, bình tam giác loại, sinh hàn dụng cụ cần thiết khác Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu đại lượng vật lý độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại nặng, hàm lượng pectin, xenlulozơ bột bứa khô Khảo sát điều kiện tối ưu để kết tủa pectin xác định thành phần pectin phổ hồng ngoại (IR) Giáo viên hướng dẫn: ThS Trần Thị Diệu My Ngày giao đề tài: 20/10/2013 Ngày hoàn thành: 23/05/2014 Chủ nhiệm Khoa Giáo viên hướng dẫn ( Ký ghi rõ họ, tên) ( Ký ghi rõ họ, tên) Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày 23/05/2014 Kết điểm đánh giá Ngày tháng năm 2014 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ( Ký ghi rõ họ, tên) LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực đề tài, nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ thầy, giáo, gia đình bạn bè Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Hóa, thầy Khoa tạo điều kiện cho sử dụng sở vật chất, dụng cụ, hóa chất để hồn thành đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Trần Thị Diệu My, cô quan tâm, tận tình giúp đỡ, bảo cho tơi suốt thời gian qua Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè ủng hộ, giúp đỡ, động viên suốt thời gian thực đề tài Đà Nẵng, ngày tháng Sinh viên Phan Thị Hiếu năm MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Hóa chất, dụng cụ phương tiện nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cấu trúc khóa luận CHƯƠNG TỔNG QUAN .5 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY BỨA .5 1.1.1 Đặc điểm thực vật phân bố 1.1.2 Phân loại 1.2 TỔNG QUAN VỀ PECTIN .12 1.2.1 Khái niệm 12 1.2.2 Cấu trúc 13 1.2.3 Phân loại, số đặc trưng 14 1.2.4 Tính chất 16 1.2.5 Ứng dụng pectin .19 1.2.6 Sự phân bố pectin tự nhiên 21 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU PECTIN VÀ CÂY BỨA TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC 21 1.3.1 Trên giới 21 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nước 21 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 NGUYÊN LIỆU 23 2.1.1 Nguyên liệu .23 2.1.2 Thu hái nguyên liệu 23 2.1.3 Xử lý nguyên liệu 23 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.2.1 Phương pháp chiết tách 23 2.2.2 Phương pháp vật lý 24 2.2.3 Phương pháp hóa sinh .26 2.2.4 Phương pháp xác định hàm lượng pectin 27 2.2.5 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 28 2.2.6 Phương pháp hóa lý .28 2.2.7 Sơ đồ nghiên cứu 30 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA LÝ CƠ BẢN TRONG LÁ BỨA 31 3.1.1 Độ ẩm 31 3.1.2 Hàm lượng tro 31 3.1.3 Hàm lượng kim loại nặng .32 3.1.4 Hàm lượng xenlulozơ .33 3.1.5 Hàm lượng pectin 34 3.2 NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH PECTIN TRONG LÁ BỨA .35 3.2.1 Nghiên cứu lựa chọn dung môi phương pháp chiết 35 3.2.2 Nghiên cứu khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến trình chiết tách pectin .35 3.3 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN PECTIN THÔ TỪ BỘT LÁ BỨA KHÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HỒNG NGOẠI 41 CHƯƠNG KẾT LUẬN .44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang 3.1 Độ ẩm bột bứa khô 31 3.2 Hàm lượng tro bột bứa khô 32 3.3 Hàm lượng kim loại nặng bột bứa khơ 33 3.4 Hàm lượng xenlulozơ có bột bứa khơ 33 3.5 Hàm lượng pectin có bột bứa khô 34 3.6 Hàm lượng pectin tỉ lệ thể tích dịch chiết/cồn 96⁰ khác 36 3.7 Hàm lượng pectin nhiệt độ khác 38 3.8 Hàm lượng pectin thời gian khác 39 3.9 Hàm lượng pectin pH khác 41 3.10 Một số nhóm chức hấp thụ phổ hồng ngoại mẫu pectin thô pectin chuẩn 43 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang 1.1 Lá, hoa, bứa 1.2 Hoa, bứa mủ vàng 1.3 Lá bứa nhà 1.4 Hoa, quả, vỏ tai chua 10 1.5 Lá Garcinia cambogia 11 1.6 Cây, Garcinia Indica Kokam 12 1.7 Cấu trúc phân tử acid D – galacturonic 13 1.8 Cấu tạo pectin 14 1.9 Cấu tạo High Methoxyl Pectin 15 1.10 Cấu tạo Low Methoxyl Pectin 15 1.11 Cơ chế tạo gel liên kết hydro 17 1.12 Hình thành liên kết phân tử pectin với ion Ca2+ 17 2.1 Sơ đồ nghiên cứu 30 3.1 Nồi áp suất 35 3.2 Dịch chiết sau lọc 35 3.3 Hàm lượng pectin tỉ lệ thể tích dịch chiết/cồn 96⁰ khác 37 3.4 Hàm lượng pectin nhiệt độ khác 38 3.5 Hàm lượng pectin thời gian khác 40 3.6 Hàm lượng pectin pH khác 41 3.7 Pectin thô 42 3.8 Phổ IR mẫu pectin thô 42 3.9 Phổ IR pectin chuẩn thị trường 43 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đáp ứng nhu cầu xã hội nước ta nay, ngành cơng nghiệp thực phẩm góp phần khơng nhỏ cung cấp lượng lớn thực phẩm Các sản phẩm bánh, kẹo, mứt đơng, mứt,… Để có sản phẩm vậy, thành phần khơng thể thiếu sản phẩm pectin – loại phụ gia quý vô hại Pectin hợp chất tự nhiên có thành phần cấu tạo màng tế bào loài thực vật bậc cao, phân bố chủ yếu phận quả, củ, thân Trong màng tế bào, pectin có mặt phiến (với hàm lượng cao nhất) vách tế bào sơ cấp Cây bứa – tên khoa học Garcinia oblongifolia Champ Ex Benth, thuộc họ bứa chi bứa Ở nước ta, bứa phát triển tốt, cho suất cao mọc nhiều địa bàn Miền Trung, Tây Nguyên, Nam Bộ Trên giới có nhiều cơng trình nghiên cứu bứa Pectin chiết từ vỏ bứa, công dụng chất tạo gel quan trọng nhất, tạo cấu trúc mứt đông mứt trái khơng bị thay đổi q trình vận chuyển, tạo mùi vị thơm ngon cho sản phẩm Ngoài cơng dụng ngành dược phẩm, Pectin dùng chế thuốc uống, thuốc tiêm (bắp, da) để cầm máu trước sau phẫu thuật hàm mặt, tai mũi họng, phụ khoa Chữa chảy máu đường tiêu hóa, tiết niệu Dung dịch pectin 5% cịn sử dụng thuốc sát trùng H2O2 phẫu thuật hàm mặt, tai mũi họng Ở Việt Nam, vẫn hạn chế nghiên cứu thành phần pectin bứa, khả chiết tách sử dụng pectin bứa Với lý trên, chọn đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy trình kết tủa pectin từ bứa” 32 Trong trường hợp, nguyên liệu ban đầu có lẫn chất bẩn (đất, rác…) cần loại trước nung Phương pháp xác định hàm lượng tro trình bày mục 2.2.2.b, kết thể bảng 3.2 Bảng 3.2 Hàm lượng tro bột bứa khô STT mẫu m2 (g) m3 (g) m4 (g) m3 – m4 Tro (%) 4,963 34,520 34,367 0,153 3,08 5,030 34,104 33,946 0,158 3,14 5,136 34,017 33,853 0,164 3,19 5,062 34,811 34,654 0,157 3,11 5,211 35,061 34,900 0,161 3,09 Nhận xét: Kết cho thấy hàm lượng tro bột bứa khô thấp (khoảng 3,12%), điều dự báo hàm lượng kim loại có bứa khơ 3.1.3 Hàm lượng kim loại nặng Pectin thu nhận nghiên cứu chủ yếu đưa vào ứng dụng công nghệ thực phầm Vì vậy, để phần đảm bảo chất lượng đầu sản phẩm, tiến hành xác định hàm lượng kim loại nặng có bột bứa khô Phương pháp xác định hàm lượng tro trình bày mục 2.2.5, kết thể bảng 3.3 33 Bảng 3.3 Hàm lượng kim loại nặng bột bứa khô STT Tên kim loại Phương pháp thử AAS Kết (mg/l) Hàm lượng cho phép (mg/kg) Sn TCVN 6193-1996 0.0058 40 Pb TCVN 6193-1996 0.0462 Zn TCVN 6193-1996 0.0287 40 Cu TCVN 6193-1996 0.0473 30 Fe TCVN 6177-1996 0.0711 X As TCVN 6193-1996 KPH 0.147 X Tổng Cu, Zn, Fe Nhận xét: Thành phần kim loại nặng có ngun liệu khơ thấp Kết so sánh với tiêu chuẩn CODEX STAN 164-1989 tiêu chuẩn chất lượng trái hàm lượng kim loại nặng cho phép loại rau quy định Quyết định số 867/1998/QĐ-BYT Bộ Y Tế ngày tháng năm 1998 việc ban hành Danh mục Tiêu chuẩn vệ sinh lương thực, thực phẩm hàm lượng kim loại nặng nằm khoảng cho phép Vì sử dụng bứa khô để làm thực phẩm dược phẩm mà không ảnh hưởng đến sức khoẻ người 3.1.4 Hàm lượng xenlulozơ Một thành phần dinh dưỡng quan trọng xenlulozơ Phương pháp xác định hàm lượng xenlulozơ trình bày mục 2.2.3, kết thể bảng 3.4 Bảng 3.4 Hàm lượng xenlulozơ có bợt bứa khơ Thí nghiệm m1 (g) m2 (g) X (%) 2,012 0,441 21,91 2,020 0,438 21,68 2,018 0,447 22,15 TB (%) 21,91 34 Nhận xét: Kết cho thấy, hàm lượng xenlulozơ có bột bứa khơ cao (21,91%), Điều chứng tỏ, nguyên liệu ban đầu có độ bền học cấu trúc đàn hồi cao gây số khó khăn cho q trình chiết tách tinh chế pectin 3.1.5 Hàm lượng pectin Việc nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu giúp khai thác sử dụng có hiệu lượng pectin thu được, đồng thời có định hướng cụ thể việc quy hoạch vùng nguyên liệu để phục vụ cho sản xuất Trước tiên, tiến hành làm nguyên liệu Mục đích việc tách tạp chất có hại khỏi nguyên liệu trước đưa vào sản xuất Những tạp chất thuộc nhóm vô cơ, đất, đá, tạp chất hữu cơ, rác làm tăng ẩm, tăng vi sinh vật hoạt động, đồng thời gây khó khăn việc tách loại pectin….Sau đó, nguyên liệu phơi khô nghiền nhỏ Công đoạn nghiền công đoạn phá vỡ cấu trúc nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho q trình hịa tan trích ly để thu dịch chiết tối ưu Phương pháp xác định hàm lượng pectin từ bột bứa khơ trình bày cụ thể phần nghiên cứu (mục 2.2.4) Kết biểu diễn bảng 3.5 Bảng 3.5 Hàm lượng pectin có bợt bứa khơ Thí nghiệm mg (g) mt (g) B (g) 0,769 0,795 0,026 5,98 0,764 0,792 0,028 6,44 0,768 0,793 0,025 5,75 P (%) TB (%) 6,06% Nhận xét: Với hàm lượng pectin có bột bứa khô 6,06% so với hàm lượng pectin chế phẩm khác mức trung bình, nhiên với nguồn nguyên liệu dồi dào, rẻ tiền dễ kiếm việc tận dụng để sản xuất pectin điều cần thiết có ý nghĩa 35 3.2 NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH PECTIN TRONG LÁ BỨA 3.2.1 Nghiên cứu lựa chọn dung mơi phương pháp chiết Qua tìm hiểu tài liệu nghiên cứu [1], [10], dung mơi để trích ly pectin là: nước, acid citric, HCl lỗng Trong đó, lượng pectin thu nhận từ dung môi nước cao xấp xỉ dung mơi cịn lại [10] Nước dung mơi độc hại, giá thành rẻ đảm bảo yếu tố an toàn đưa chế phẩm pectin vào ứng dụng thực phẩm Vì vậy, tơi lựa chọn nước làm dung mơi trích ly pectin Phương pháp chiết nghiên cứu phương pháp chưng ninh lý do: dung mơi trích ly nước, phương pháp chiết tách đơn giản nhất, hiệu suất cao Tiến hành chiết sau: Cân khoảng 150g bột bứa khô, đong vào khoảng 3l nước cất, cho vào nồi áp suất Thực chưng ninh thời gian 60 phút Hỗn hợp sau chưng ninh cô cạn bếp điện Cơ cạn đến 1/3 thể tích ngừng, lọc hỗn hợp qua giấy lọc để lấy dịch chiết Dịch chiết bảo quản cẩn thận Hình 3.1 Nồi áp suất Hình 3.2 Dịch chiết sau lọc 3.2.2 Nghiên cứu khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến trình chiết tách pectin a Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu quả chiết tách pectin Một tính chất pectin khơng tan ethanol, isopropanol, aceton nên dùng dung môi để kết tủa [1] Qua tìm hiểu 36 số tài liệu nghiên cứu kết tủa pectin từ bưởi, sương sâm, cà phê [9],… tác giả sử dụng cồn 960 Bên cạnh đó, pectin chủ yếu đưa vào ứng dụng công nghệ thực phẩm nên việc chọn dung mơi kết tủa pectin phải đảm bảo an tồn thực phẩm Vì lý trên, tơi chọn dung mơi kết tủa pectin cồn 960 Hiệu trình chiết tách khơng phụ thuộc vào chất dung mơi mà cịn phụ thuộc vào lượng dung môi sử dụng Việc sử dụng lượng dung môi phải đảm bảo hai tiêu chí đạt hiệu chiết tách cao tiết kiệm dung mơi Vì vậy, nghiên cứu này, tiến hành khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ nguyên liệu/dung môi với giá trị cụ thể sau: 1/1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6 Tiến hành khảo sát sau: đánh dấu cốc thủy tinh cỡ 250 ml theo thứ tự từ đến 6, cho vào cốc xác 30ml dịch chiết, thêm vào cốc 1,2,3,4,5,6 30ml, 60ml, 90ml, 120ml, 150ml, 180ml cồn 960 Để yên, lọc, sấy khô đến khối lượng không đổi Kết thu thể bảng 3.6 hình 3.3 Bảng 3.6 Hàm lượng pectin ở các tỉ lệ thể tích dịch chiết/cồn 96 khác Vmẫu Vcồn Tỷ lệ (ml) (ml) Vmẫu/ Vcồn 30 30 1/1 0,134 30 60 1/2 0,207 30 90 1/3 0,255 30 120 1/4 0,319 30 150 1/5 0,327 30 180 1/6 0,328 mpectin (g) 37 Hình 3.3 Hàm lượng pectin ở các tỉ lệ thể tích dịch chiết/cồn 96 khác Nhận xét: Kết đồ thị cho thấy, tỉ lệ nguyên liệu/dung mơi khác hàm lượng pectin thu khác Nhìn chung tỉ lệ giảm hiệu suất chiết tách tăng Cụ thể, thay đổi tỉ lệ 1/1 đến tỉ lệ 1/4 hiệu suất pectin thu tăng nhanh, tiếp tục thay đổi tỉ lệ với giá trị từ 1/5, 1/6 hiệu suất pectin tăng không đáng kể Để đảm bảo hiệu suất thu nhận pectin hiệu kinh tế, định chọn tỉ lệ thể tích dịch chiết/cồn 960 1/4 b Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu quả chiết tách pectin Nhiệt độ yếu tố quan trọng, có ảnh hưởng mạnh đến trình chiết tách pectin Khi nhiệt độ tăng giảm độ nhớt dung dịch, tăng tốc độ khuếch tán, giúp cho cấu tử chiết tách dễ dàng khuếch tán phân tử dung môi dẫn đến khả tách dịch bào tăng, hiệu suất thu nhận pectin cao Tuy nhiên, tăng nhiệt độ cao làm biến đổi cấu trúc tính chất pectin dẫn đến hiệu suất thu hồi pectin thấp Bên cạnh đó, nhiệt độ tăng cao gây tiêu tốn lượng xãy phản ứng khác không mong muốn làm ảnh hưởng gây khó khăn cho q trình cơng nghệ Vì lý trên, tiến hành khảo sát nhiệt độ kết tủa pectin giá trị 30⁰C, 40⁰C, 50⁰C, 60⁰C, 70⁰C, 80⁰C 38 Tiến hành khảo sát sau: Chuẩn bị cốc thủy tinh cỡ 250ml có kí hiệu sẵn, cho vào cốc xác 30ml dịch chiết, đun bếp cách thủy vòng 60 phút nhiệt độ 30⁰C, 40⁰C, 50⁰C, 60⁰C, 70⁰C, 80⁰C Tiếp tục thêm 120ml cồn 960 vào dịch chiết để tủa pectin Lọc sấy đến khối lượng không đổi Kết thu thể bảng 3.7 hình 3.4 Bảng 3.7 Hàm lượng pectin ở các nhiệt độ khác Vmẫu (ml) Vcồn(ml) Nhiệt độ(⁰C) mpectin (g) 30 30 120 120 0,353 0,362 30 120 30⁰C 40⁰C 50⁰C 30 30 120 120 0,337 0,332 30 120 60⁰C 70⁰C 80⁰C 0,355 0,329 Hình 3.4 Hàm lượng pectin ở các nhiệt độ khác Nhận xét: Kết cho thấy, giá trị nhiệt độ khác hàm lượng pectin thu nhận khác Cụ thế, nhiệt độ 40⁰C lượng pectin đạt giá trị cao nhất, phù hợp với lý Vì vậy, tơi định chọn kết tủa pectin nhiệt độ 40⁰C 39 c Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến hiệu quả chiết tách pectin Khi tăng thời gian kết tủa hiệu suất thu nhận sản phẩm thường tăng theo cấu tử cần thiết có đủ thời gian kết tủa dung môi Tuy nhiên, việc kéo dài thời gian kết tủa tạo điều kiện cho hợp chất không mong muốn bị kết tủa theo Chính thế, tơi tiến hành khảo sát thời gian kết tủa pectin giá trị: 15 phút, 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút, 180 phút Tiến hành khảo sát sau: Chuẩn bị cốc thủy tinh cỡ 250ml có kí hiệu sẵn, cho vào cốc xác 30ml dịch chiết, đun cách thủy nhiệt độ 40⁰C khoảng thời gian 15 phút, 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút, 180 phút Sau đó, thêm vào 120ml cồn 96⁰ để tủa pectin Lọc sấy đến khối lượng không đổi Kết thu thể bảng 3.8 hình 3.5 Bảng 3.8 Hàm lượng pectin ở các thời gian khác Vmẫu Vcồn Nhiệt độ Thời gian (ml) (ml) (⁰C) (phút) 30 120 40⁰C 15 phút 0,367 30 120 40⁰C 30 phút 0,382 30 120 40⁰C 60 phút 0,390 30 120 40⁰C 90 phút 0,402 30 120 40⁰C 120 phút 0,405 30 120 40⁰C 180 phút 0,409 mpectin (g) 40 Hình 3.5 Hàm lượng pectin ở các thời gian khác Nhận xét: Dựa theo kết đồ thị cho thấy, tăng thời gian kết tủa pectin hàm lượng pectin thu tăng Thời gian từ 15 phút đến 90 phút hàm lượng thu tăng nhanh tăng chậm thời gian Để đảm bảo chất lượng giá thành sản phẩm, chọn thời gian 90 phút để kết tủa pectin d Khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu quả chiết tách pectin Phân tử pectin chịu tác động lớn pH môi trường Khi pH mơi trường thay đổi đặc tính tạo gel pectin thay đổi theo Nếu lựa chọn dung dịch tạo giá trị pH phù hợp nâng cao hiệu trình kết tủa pectin Qua số tài liệu tham khảo, tác giả tiến hành chiết tách pectin từ vỏ cà phê, bưởi, sương sâm,… sử dụng dung môi acid citric Việc sử dụng acid citric có giá trị kinh tế cao có giá thành thấp khơng ảnh hưởng đến mơi trường Vì vậy, tơi sử dụng dung dịch acid citric 0,1N natri citrate 0,1N tạo pH cho dịch để khảo sát yếu tố pH giá trị 2, 3, 4, 5, Tiến hành khảo sát sau: Chuẩn bị cốc thủy tinh có kí hiệu sẵn, cho vào cốc xác 30ml dịch chiết, thêm dung dịch acid citric, natri citrat để tạo môi trường pH lần lượt: 2, 3, 4, 5, 6, đun cách thủy nhiệt độ 40⁰C thời gian 41 90 phút Sau đó, cho vào 120ml cồn 96⁰ để kết tủa pectin Lọc sấy đến khối lượng không đổi Kết thu thể bảng 3.9 hình 3.6 Bảng 3.9 Hàm lượng pectin ở các pH khác Vmẫu (ml) Vcồn (ml) Nhiệt độ (⁰C) Thời gian (phút) pH 30 120 40⁰C 90 phút 0,409 30 120 40⁰C 90 phút 0,426 30 120 40⁰C 90 phút 0,425 30 120 40⁰C 90 phút 0,415 30 120 40⁰C 90 phút 0,407 mpectin (g) pH mpectin (g) 0.43 0.42 0.426 0.425 0.41 0.4 0.415 0.409 0.407 0.39 0.38 0.37 0.36 0.35 pH Hình 3.6 Hàm lượng pectin ở các pH khác Nhận xét: Qua đồ thị ta thấy giá trị pH khác hiệu suất chiết tách pectin khác Hàm lượng pectin tăng nhanh đạt cực đại giá trị pH = Tại pH = đến pH = hiệu suất kết tủa giảm xuống Do đó, tơi chọn giá trị pH = 3.3 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN PECTIN THÔ TỪ BỘT LÁ BỨA KHÔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HỒNG NGOẠI Kỹ thuật phân tích phổ hồng ngoại phương pháp khoa học đại giúp cho xác định số thành phần hóa học, có hợp chất 42 polisaccarit Vùng dấu hiệu cacbohidrat nằm khoảng số sóng từ 950-1200 cm-1, cho phép xác định số nhóm chức hợp chất polisaccarit [16], [17] Nên sau tiến hành chiết tách, để khẳng định sản phẩm thu có phải pectin hay khơng, tơi tiến hành kiểm tra cách dùng phương pháp phổ hồng ngoại Phương pháp phương pháp tiên tiến, có độ xác cao so với phương pháp hóa học thơng thường Hình 3.7 Pectin thơ Tơi tiến hành phân tích mẫu pectin thơ, thể hình 3.7, đối chiếu với phổ pectin chuẩn dùng thị trường, thể hình 3.8 Hình 3.8 Phổ IR mẫu pectin thô 43 Hình 3.9 Phổ IR pectin chuẩn thị trường [10] Nhận xét: Kết phân tích phổ hồng ngoại cho thấy, mức độ hấp thụ nhóm chức số sóng 1333-1370 cm-1, 1620-1632 cm-1 , 1715-1742 cm-1 , 3405-3418 cm-1 mẫu sản phẩm pectin thô pectin chuẩn bảng 3.10 hấp thụ theo tài liệu nghiên cứu [17] Bảng 3.10 Một số nhóm chức hấp thụ phổ hồng ngoại mẫu pectin thơ và pectin ch̉n Nhóm chức Mẫu pectin Số sóng hấp thụ (cm-1) Nhóm este cacbonyl (C=O) Chuẩn [10] 1738,90 Pectin thơ 1741,51 Nhóm cacboxyl (COO-) Chuẩn [10] 1632,81 Pectin thô 1620,22 Chuẩn [10] 3418 Pectin thô 3411 Chuẩn [10] 1370,48 Pectin thơ 1333,41 Nhóm OH Liên kết C-H Kết thể bảng 3.10, nhóm chức liên kết [nhóm hidroxyl OH, nhóm este cacbonyl CO, nhóm cacboxyl COO, liên kết C-H] phân tử pectin hấp thụ số sóng tương tự phù hợp tài liệu [17] Như khẳng định chế phẩm từ bứa khô pectin 44 CHƯƠNG KẾT LUẬN Qua thời gian nghiên cứu thực đề tài, rút số kết luận sau: Đã xác định số thành phần hóa lý có bứa khơ hái xã Hòa Liên, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng là: Độ ẩm: 5,144% Hàm lượng tro: 3,12% Hàm lượng xenlulozơ: 21,91% Hàm lượng pectin: 6,06% Hàm lượng kim loại nặng nằm khoảng cho phép theo quy định Bộ Y Tế Đã xác định số điều kiện tối ưu để kết tủa pectin từ bứa khô là: Tỉ lệ Vmẫu/Vcồn 1/4 Nhiệt độ tủa pectin 40⁰C Thời gian tủa pectin 90 phút pH tối ưu pH = 3 Pectin thô sau kết tủa xác định thành phần pectin phổ hồng ngoại 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO  Tài liệu Việt Nam [1] Bộ môn Dược liệu trường Đại học Y Dược Thành Phố Hồ Chí Minh, Bộ mơn Dược liệu trường Đại học Dược Hà Nội (1998), Bài giảng Dược liệu tập 1, Bộ Y tế Bộ Giáo dục đào tạo, trang 61- 64 [2] Bộ Y tế - Cục quản lý chất lượng ATVSTP (2000), Tập hợp phương pháp thử về chất lượng VSATTP 1,2,3, Hà Nội [3] Võ Văn Chi (1999), Từ điển thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học, Hà Nội [4] Nguyễn Anh Dũng (2009), Polysaccharide – hoạt tính sinh học và ứng dụng, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam [5] Đỗ Tất Lợi (2005), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học, Hà Nội [6] Nguyễn Đình Triệu (2000), Các phương pháp vật lý ứng dụng hóa học, Nhà xuất đại học quốc gia Hà Nội, Hà Nội [7] Lê Ngọc Tú (chủ biên) (2000), Hóa sinh cơng nghiệp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [8] Đặng Quang Vinh (2011), Nghiên cứu chiết tách, chuyển hóa axit hydroxy xitric lá, vỏ bứa ứng dụng tạo sản phẩm giảm béo, Luận án Tiến sĩ khoa học, Đại học Đà Nẵng [9] Bùi Anh Võ, Nguyễn Đức Lượng, “Nghiên cứu thu nhận pectin từ vỏ cà phê”, Science and Technology Development, (13), 46-56 (2010) [10] Trình Liên Vy (2012), Nghiên cứu pectin và xây dựng quy trình sản xuất bột thạch từ sương sâm, Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng 46  Tài liệu tiếng Anh [11] Moffett, S A.; Bhandari, A K.; Ravindranath, B.; Balasubramanvam, K (1996), “Hydroxycitric acid concentrate and food products prepared therefrom”, U.S Patent 5656316 [12] K.K Woo, Y.Y Chong, S.K Li Hiong and P.Y Tang (2010), “Pectin Extraction and Characterization from Red Dragon Fruit (Hylocereus polyrhizus): A Preliminary Study” [13] Osamu Kurita *, Takayuki Fujiwara, Eiji Yamazaki (2008), “Characterization of the pectin extracted from citrus peel in the presence of citric acid”, Carbohydrate Polymers, 74, pp 725-730  Trang wed [14] http://d.violet.vn/uploads/previews/162/1672947/preview.swf [15] http://www.pectin.org [16] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014486170200259X [17] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0268005X04001493 [18] https://sites.google.com/site/raurungvietnam/rau-than-go-lon/cay-bua [19] www.ykhoa.net/duoc/sudungthuoc/27_101.htm ... chế nghiên cứu thành phần pectin bứa, khả chiết tách sử dụng pectin bứa Với lý trên, chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu xây dựng quy trình kết tủa pectin từ bứa? ?? 2 Mục tiêu nghiên cứu Mục đích nghiên cứu. .. cứu tìm quy trình chiết tách pectin từ bứa với hiệu suất cao xác định tính chất pectin để từ làm sở cho nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất thực phẩm dược phẩm Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1... đề tài: Nghiên cứu xây dựng quy trình kết tủa pectin từ bứa Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị Nguyên liệu: Lá bứa thu hái xã Hòa Liên, huyện Hòa Vang, Thành phố Đà Nẵng, tên khoa học loại bứa Garcinia