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

1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA   PHAN THỊ KIỀU NGUYÊN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH PHẨM MÀU ANNATTO TỪ HẠT ĐIỀU NHUỘM BẰNG DUNG MƠI VƠ CƠ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Đà Nẵng − năm 2012 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA  NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH PHẨM MÀU ANNATTO TỪ HẠT ĐIỀU NHUỘM BẰNG DUNG MÔI VÔ CƠ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Sinh viên thực : Phan Thị Kiều Nguyên Lớp : 08SHH Giáo viên hướng dẫn : GS.TS Đào Hùng Cường Đà Nẵng − năm 2012 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHSP Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA HOÁ -NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phan Thị Kiều Nguyên Lớp: 08SHH Tên đề tài: Nghiên cứu phương pháp chiết tách phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm dung môi vô Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị: Bộ dụng cụ chưng ninh, máy đo quang UV-Vis, máy đo pH, tủ sấy, lò nung, cân phân tích, cốc thủy tinh, bình tam giác, ống nghiệm, bếp đun bình cầu, bếp cách thủy, cốc sứ, loại pipet, Nội dung nghiên cứu: − Xác định độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại hạt điều − Chiết tách phẩm màu annatto dung môi vô cơ: NaOH, nước − Dùng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis để khảo sát bước sóng hấp thụ, dựa vào độ hấp thụ để nghiên cứu khảo sát tối ưu điều kiện chiết − Nhận định, chọn lựa giá trị tối ưu phương pháp − Định tính, định lượng dịch chiết quy trình chọn − Kiểm tra, đánh giá lại quy trình chọn Giáo viên hướng dẫn: GS.TS Đào Hùng Cường Ngày giao đề tài: 06/04/2011 Ngày hoàn thành: 20/05/2012 Chủ nhiệm Khoa Giáo viên hướng dẫn Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày 25 tháng năm 2012 Kết điểm đánh giá: Ngày…tháng…năm 2012 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM ƠN Sau năm tháng học tập mái trường Đại Học Sư Phạm - Đại Học Đà Nẵng, hành trang mà em có kiến thức ngành sư phạm hóa học mà thầy cô truyền thụ, kỹ nhà kĩ sư tâm hồn Những kiến thức hành trang giúp em bước vào sống cơng việc sau Lời đầu tiên, em xin gởi lời cảm ơn chân thành tới thầy Khoa Hóa học tận tâm dạy dỗ em suốt năm tháng học tập mái trường Các thầy cô truyền đạt cho em kiến thức sách mà bảo cho em kinh nghiệm sống, tất điều giúp cho em vững tin bước vào đời tới Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo GS.TS Đào Hùng Cường, người tạo điều kiện tốt để em nghiên cứu khoa học Thầy tận tình giúp đỡ, dìu dắt em suốt trình thực luận văn tốt nghiệp này, hoàn thành luận văn Em học từ thầy nhiều điều thật quý giá, giúp em vững vàng trước bước vào sống tự lập Tình cảm kiến thức thầy dạy bảo cho em mãi kỷ niệm không quên năm tháng học tập mái trường Em kính chúc thầy thật nhiều sức khỏe để tiếp tục nghiệp trồng người gặt hái nhiều thành cơng cơng việc sống Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô công tác phịng thí nghiệm khoa Hóa - trường Đại Học Sư Phạm, Trường Đại Học Bách Khoa giúp đỡ em nhiều suốt trình thực luận văn tốt nghiệp Em cảm ơn động viên, giúp đỡ chia sẻ khó khăn bạn lớp trình thực luận văn Sinh viên Phan Thị Kiều Nguyên MỤC LỤC Trang Trang bìa Trang phụ bìa Nhiệm vụ khóa luận tốt nghiệp Lời cảm ơn Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình ảnh LỜI MỞ ĐẦU ·············································································· Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU .4 1.1 Tổng quan phẩm màu ······························································4 1.1.1 Khái niệm phẩm màu ·························································· 1.1.2 Phân lo ại phẩm màu ··························································· 1.1.3 Phân loại phẩm màu tự nhiên 1.2 Giới thiệu điều nhuộm ······················································· 11 1.2.1 Thực vật học điều nhuộm ············································ 11 1.2.2 Thành phần hóa học điều nhuộm··································· 13 1.2.3 Phẩm màu annatto····························································· 14 1.2.4 Tính chất hóa học phẩm màu annatto ·································· 14 1.2.5 Ứng dụng phẩm màu annatto············································ 16 1.2.5.1 Tác dụng dược học ····················································· 16 1.2.5.2 Phẩm màu thực phẩm ············································ 16 1.2.5.3 Thuốc nhuộm màu tự nhiên ············································ 17 1.2.6 Tình hình nghiên cứu sử dụng chất màu Việt Nam giới ··· 18 1.3 Phương pháp chiết tách 20 1.3.1 Phương pháp chiết 20 1.3.2 Phương pháp tách 24 1.4 Phương pháp trọng lượng 26 1.5 Phương pháp đo quang phổ hấp thụ AAS ·········································· 28 1.5.1 Giới thiệu phương pháp ······················································ 28 1.5.2 Nguyên tắc phép đo ··························································· 28 1.5.3 Quy trình phép đo AAS ······················································ 29 1.6 Phương pháp đo quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis ····························· 30 1.6.1 Giới thiệu phương pháp ······················································ 30 1.6.2 Cơ sở lý thuyết phương pháp············································ 31 1.6.3 Các điều kiện tối ưu phương pháp phân tích··························· 31 1.6.4 Máy đo quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis································ 33 Chương NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.1 Nguyên liệu, dụng cụ, hoá chất ····················································· 36 2.1.1 Thu gom nguyên liệu ························································· 36 2.1.2 Xử lí nguyên liệu ····························································· 36 2.1.3 Thiết bị, dụng cụ hóa chất ················································ 36 2.2 Sơ đồ quy trình nghiên cứu 37 2.3 Các phương pháp xác định tiêu hóa lý .38 2.3.1 Xác định độ ẩm································································ 38 2.3.2 Xác định hàm lượng tro phương pháp tro hóa mẫu·················· 38 2.3.3 Xác định hàm lượng số kim loại········································ 39 2.4 Phương pháp chiết khảo sát điều kiện chiết annatto từ hạt điều nhuộm.40 2.4.1 Phương pháp chưng ninh ····················································· 40 2.4.2 Khảo sát điều kiện chưng ninh 40 2.5 Kiểm tra, đánh giá chất lượng phẩm màu annatto ································· 41 2.6 Phương pháp định lượng tổng phẩm màu ·········································· 42 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 Kết xác định số tiêu hóa lý hạt điều nhuộm 44 3.1.1 Độ ẩm 44 3.1.2 Hàm lượng tro 44 3.1.3 Hàm lượng số kim loại 45 3.2 Xây dựng quy trình chiết tách phẩm màu annatto dung mơi NaOH ······ 46 3.2.1 Khảo sát nồng độ dung dịch NaOH chiết tối ưu ··························· 46 3.2.1.1 Kết khảo sát theo mật độ quang ·································· 46 3.2.1.2 Kết khảo sát theo phương pháp trọng lượng····················· 47 3.2.2 Khảo sát tỷ lệ rắn – lỏng tối ưu ············································· 48 3.2.2.1 Kết khảo sát theo mật độ quang .48 3.2.2.2 Kết khảo sát theo phương pháp trọng lượng····················· 49 3.2.3 Khảo sát thời gian chiết tối ưu ·············································· 50 3.2.3.1 Kết khảo sát theo mật độ quang ································· 50 3.2.3.2 Kết khảo sát theo phương pháp trọng lượng····················· 52 3.3 Xây dựng quy trình chiết annatto từ hạt điều nhuộm dung môi nước ···· 52 3.3.1 Khảo sát thời gian chiết tối ưu ··············································· 52 3.3.1.1 Kết khảo sát theo mật độ quang .52 3.3.1.2 Kết khảo sát theo phương pháp trọng lượng 54 3.3.2 Khảo sát tỷ lệ rắn – lỏng······················································ 54 3.3.2.1 Kết khảo sát theo mật độ quang .54 3.3.2.2 Kết khảo sát theo phương pháp trọng lượng 55 3.4 Điều kiện tối ưu phương pháp ··················································· 56 3.5 Kết kiểm tra, đánh giá chất lượng phẩm màu annatto ························ 58 3.5.1 Kiểm tra định tính ····························································· 58 3.5.2 Kết đánh giá cảm quan hàm lượng kim loại nặng phẩm màu 60 3.5.3 Định lượng tổng chất màu .61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ···························································· 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO .65 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT AAS : Quang phổ hấp thụ phân tử CTPT : Công thức phân tử CTCT : Công thức cấu tạo 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 hợp tác chuyên gia tổ chức lương thực giới tổ chức y tế giới chất phụ gia thực phẩm QCVN BYT : Quy chuẩn Việt Nam : Bộ y tế TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 3.1 Kết khảo sát độ ẩm 44 Bảng 3.2 Kết khảo sát hàm lượng tro 44 Bảng 3.3 Bảng hàm lượng số kim loại hạt điều nhuộm 45 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Bảng 3.9 Bảng 3.10 Bảng 3.11 Bảng 3.12 Bảng 3.13 Bảng 3.14 Bảng 3.15 Mật độ quang dịch chiết nồng độ dung dịch NaOH khác Ảnh hưởng nồng độ dung dịch NaOH đến hàm lượng phẩm màu Mật độ quang dịch chiết dung dịch NaOH tỷ lệ R/L khác Ảnh hưởng tỷ lệ R/L đến hàm lượng phẩm màu dung dịch NaOH Mật độ quang dịch chiết dung dịch NaOH thời gian chiết khác Ảnh hưởng thời gian đến hàm lượng phẩm màu dung dịch NaOH Mật độ quang dịch chiết dung môi nước thời gian chiết khác Ảnh hưởng thời gian đến hàm lượng phẩm màu dung môi nước Mật độ quang dịch chiết dung môi nước tỷ lệ R/L khác Ảnh hưởng tỉ lệ R/L đến hàm lượng phẩm màu dung môi nước Kết phầm trăm hàm lượng phẩm màu quy trình Bảng hàm lượng số kim loại cao annatto 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 56 61 10 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình Tên hình Trang Hình 1.1 Cơng thức cấu tạo Chlorophyll Hình 1.2 Cơng thức cấu tạo số Carotenoid Hình 1.3 Cơng thức cấu tạo Flavonoid 10 Hình 1.4 Cây điều nhuộm 12 Hình 1.5 Hoa điều nhuộm 12 Hình 1.6 Hạt điều nhuộm 13 Hình 1.7 Phẩm màu annatto 14 Hình 1.8 Ứng dụng annatto thực phẩm 17 Hình 1.9 Nhuộm sợi phẩm màu annatto 18 Hình 1.10 Phễu chiết 23 Hình 1.11 Dụng cụ chưng ninh 24 Hình 1.12 Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 29 Hình 1.13 Sự phụ thuộc D vào nồng độ chất phân tích 32 Hình 1.14 Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis 34 Hình 2.1 Hạt điều nhuộm khơ 36 Hình 2.2 Bộ dụng cụ chưng ninh 40 Hình 2.3 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Dịch chiết dung mơi nước (1), dịch chiết dung dịch kiềm NaOH (2) Phổ UV- Vis dịch chiết với dung dịch NaOH nồng độ khác Phổ UV - Vis dịch chiết NaOH với tỷ lệ R/L thay đổi Phổ UV-Vis dịch chiết dung dịch NaOH với thời gian chiết thay đổi Phổ UV- Vis dịch chiết dung môi nước với thời gian thay đổi 41 46 49 51 53 63 3.2.3.2 Kết khảo sát theo phương pháp trọng lượng Tiến hành đuổi dung môi, làm khô cao màu annatto tương tự mô tả phần khảo sát nồng độ NaOH ta thu kết thể bảng 3.9 Bảng 3.9 Ảnh hưởng thời gian đến hàm lượng phẩm màu dung dịch NaOH STT Thời gian m0 m1 m2 m % (giờ) (gam) (gam) (gam) (gam) Chất màu 10,003 62,003 64,228 1,112 11,12 10,026 61,173 64,188 1,357 13.54 10,005 61,175 64,429 1,627 16,26 10 10,030 60,908 63,815 1,453 14,49 Sự kéo dài thêm thời gian không làm tăng hàm lượng màu Quá trình chiết tốt chưng ninh 10g hạt điều 280ml dung dịch NaOH 1M với thời gian đạt 16,26% Quá trình khảo sát điều kiện tối ưu xây dựng quy trình chiết tối ưu phương pháp kiềm hóa Nghiên cứu khả chiết phẩm màu hạt điều nhuộm dung dịch NaOH với nồng độ dung dịch chiết NaOH 1M, tỷ lệ rắn/lỏng 10(g)/280(ml) thời gian nhiệt độ chiết 90oC thu phần trăm hàm lượng phẩm màu từ hạt điều nhuộm 16,26% 3.3 Xây dựng quy trình chiết annatto từ hạt điều nhuộm dung môi nước 3.3.1 Khảo sát thời gian chiết tối ưu 3.3.1.1 Kết quả khảo sát theo mật độ quang Điều kiện tiến hành: Chuẩn bị bình cầu 500ml sạch, cho vào 300 ml dung mơi nước, sau cho vào bình c ầu 30g hạt điều tiến hành chưng ninh 100 0C thời gian khác Lọc nóng thu dịch chiết Chuyển toàn màu dịch chiết vào dung môi etyl axetat cách chiết nhiều lần với 100ml etyl axetat phễu chiết Pha loãng 25 lần: hút 1ml dịch chiết cho vào bình định mức 25ml, định mức đến vạch etyl axetat Đo UV - Vis với mẫu trống dung môi etyl axetat 64 Kết thể phổ hấp thụ hình 3.4, bảng 3.10 Bảng 3.10 Mật độ quang dịch chiết dung môi nước thời gian chiết khác  nm Mật độ quang (D) M1 M2 M3 M4 16h 20h 24h 28h 456 1,758 2,195 2,091 1,813 487 1,515 1,952 1,821 1,535 Thời gian Hình 3.4 Phổ UV- Vis dịch chiết dung môi nước với thời gian thay đổi Từ kết thực nghiệm ta thấy, thời gian chiết 20h khả hấp thụ màu dịch chiết tốt nhất, tức hàm lượng màu dịch chiết cao Kéo dài thời gian chiết khơng làm tăng hiệu q trình chiết mà làm phân hủy phần tử mang màu Trong phổ hấp thụ có hai đỉnh pic rõ bước sóng  = 456nm  = 487 nm, điều chứng tỏ có hai thành phần màu bixin norbixin dịch chiết, khác với dung dịch kiềm chất màu bixin không cho đỉnh hấp thụ rõ ràng 3.3.1.2 Kết quả khảo sát theo phương pháp trọng lượng 65 Tiến hành chưng ninh mẫu mục 3.3.1.1, lọc nóng thu dịch chiết, tiếp tục lọc giấy lọc thu dịch chiết Đuổi dung môi dịch chiết bếp cách thủy nhiệt độ 60 0C, thu cao mềm annatto, sấy nhiều tủ sấy nhiệt độ 55 0C khô Cân khối lượng cao màu thu tính phần trăm khối lượng phẩm màu Kết thể bảng 3.11 Bảng 3.11 Ảnh hưởng thời gian đến hàm lượng phẩm màu dung môi nước STT Thời gian m0 m1 m2 m % (giờ) (gam) (gam) (gam) (gam) Chất màu 16 30,006 62,003 62,324 0,321 1,07 20 30,011 61,173 61,710 0,537 1,79 24 30,015 61,062 61,464 0,402 1,34 28 30,001 60,908 61,166 0,258 0,86 Sự kéo dài thời gian chưng ninh làm phân hủy phần tử mang màu Quá trình chiết tốt chưng ninh 30g hạt điều 300ml dung môi nước với thời gian 20 cho hàm lượng phẩm màu đạt 1,79% 3.3.2 Khảo sát tỷ lệ rắn – lỏng 3.3.2.2 Kết quả khảo sát theo mật độ quang Tiến hành tương tự quy trình khảo sát theo thời gian, thay đổi thể tích dung mơi nước, giữ ngun khối lượng hạt điều Các mẫu đem chưng ninh có khối lượng hạt điều/ thể tích dung mơi tương ứng sau: Mẫu 1: 10,021g/300ml (tỷ lệ 1/30), Mẫu 2: 12,013g/300ml (1/25), Mẫu 3: 15,009g/300ml (tỷ lệ 1/20), Mẫu 4: 20,015g/300ml (tỷ lệ 1/15) Chưng ninh khoảng thời gian tối ưu vừa khảo sát 20 Lọc nóng thu dịch chiết Chuyển toàn màu dịch chiết vào dung môi etyl axetat cách chiết nhiều lần với 100ml etyl axetat phễu chiết Pha loãng 25 lần: hút 1ml dịch chiết cho vào bình định mức 25ml, định mức đến vạch etyl axetat 66 Đo UV - Vis với mẫu trống dung môi etyl axetat Kết thể phổ hấp thụ hình 3.5, bảng 3.12 Bảng 3.12 Mật độ quang dịch chiết dung môi nước tỷ lệ R/L khác  nm Mật độ quang (D) M1 M2 M3 M4 456 1,504 2,256 2,540 1,739 487 1,292 2,195 2,447 1,533 Mẫu M3 M4 M2 M1 Hình 3.5 Phổ UV- Vis dịch chiết dung môi nước với tỷ lệ R/L thay đổi Dựa vào phổ, ta thấy mật độ quang D tăng mẫu 1, mẫu 2, mẫu giảm mẫu 4, tức mẫu có tỉ lệ R/L 15,009g/300ml (tỷ lệ 1/20) tối ưu Điều chứng tỏ với tỉ lệ R/L 1/20 trình tách chiết norbixin nước hiệu nên mật độ quang D mẫu cao 3.3.2.2 Kết quả khảo sát theo phương pháp trọng lượng Tiến hành đuổi dung môi, làm khô cao màu annatto tương tự mô tả phần khảo sát thời gian ta thu kết hàm lượng phẩm màu trình chiết bảng 3.13 67 Bảng 3.13 Ảnh hưởng tỉ lệ R/L đến hàm lượng phẩm màu dung môi nước m0 m1 m2 m % (gam) (gam) (gam) (gam) Chất màu 10,021 61,065 61,413 0,078 0,78 12,013 62,030 62,202 0,172 1,43 15,009 60,910 61,288 0,378 2,52 20,015 61,175 61,677 0,502 2,51 STT Từ kết thực nghiệm cho thấy với tỷ lệ khối lượng hạt điều nhuộm (15,015g)/thể tích dung mơi nước (300ml), tức tỷ lệ R/L khoảng 1/20 giá trị mật độ quang D lớn nhất, tức hàm lượng màu dịch chiết mẫu lớn Quá trình khảo sát điều kiện tối ưu xây dựng quy trình chiết annatto tối ưu dung mơi nước Nghiên cứu khả chiết phẩm màu hạt điều nhuộm dung môi nước tỷ lệ rắn/lỏng 15,009g/300ml (tỷ lệ 1/20) thời gian 20 nhiệt độ chiết 100 oC thu phần trăm hàm lượng phẩm màu từ hạt điều nhuộm 2,52% 3.4 Điều kiện tối ưu phương pháp Sau thực quy trình chiết annatto dung môi khác thu kết thể bảng 3.14 Bảng 3.14 Kết phầm trăm hàm lượng phẩm màu quy trình Thời gian % Chất chiết màu 1,627 8h 16,26 0,378 20h 2,52 Dung môi m1 (g) V (ml) m2 (g) NaOH 1M 10,005 280 Nước 15,009 300 Trong m1 : khối lượng hạt điều đem chiết V: thể tích dung mơi chiết m2: khối lượng phẩm màu thu Chúng tiến hành thực quy trình điều kiện phịng thí 68 nghiệm B4 – Đại học Sư phạm – Đà Nẵng Từ kết ta thấy, hàm lượng phần trăm quy trình chiết tách phẩm màu annatto dung môi kiềm NaOH cao Sản phẩm cao màu annatto thu bảo quản dễ dàng, thành phần chủ yếu norbixin (đã trung hịa) nên dễ tan nước Dung mơi kiềm phản ứng lấy hai thành phần phẩm màu annatto bixin norbixin nên hiệu suất thu cao Sản phẩm cao màu chiết dung mơi nước khó bảo quản, dễ bị mốc có nhiều thành phần hữu khác thực vật như: protein, xenlulo,… Hàm lượng phẩm màu annatto quy trình thấp dung mơi nước chiết norbixin Tuy nhiên hạt điều thu mua chợ chủ yếu hạt điều già, hàm lượng norbixin thấp nên phải chiết với lượng hạt điều lớn thu phẩm màu Thời gian thực trình chiết tách cao so với quy trình chiết dung môi NaOH Từ nhận định quy trình chiết tách ta thấy quy trình chiết tách phẩm màu annatto dung môi NaOH hiệu cho hàm lượng cao, sản phẩm dễ bảo quản, dễ sử dụng Phương pháp chiết chưng ninh nên dễ thực với khối lượng hạt điều lớn, khả ứng dụng thực tế cao Từ nhận định trên, chúng tơi chọn quy trình chiết tách annatto dung môi NaOH Với nồng độ NaOH chiết 1M, tỉ lệ R/L 10(g)/200(ml) thời gian nhiệt độ chiết 90 0C, ta thu hàm lượng chất màu lớn 69 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH PHẨM MÀU ANNATTO BẰNG DUNG MÔI NaOH Hạt Điều Nhuộm Đã làm Dung môi NaOH 1M Thực chưng ninh theo điều kiện khảo sát Thời gian chiết 6h Lọc nóng Tỷ lệ R/L 1/28 Dịch chiết kiềm Trung hòa HCl đặc Dịch chiết trung hòa Chiết nhiều lần với n-hexan Dịch chiết Đuổi dung môi bếp cách thủy 600 C Cao màu annatto dạng sệt Sấy tủ sấy nhiệt độ 50 – 600 C Cao màu annatto khô 3.5 Kết kiểm tra, đánh giá chất lượng phẩm màu annatto 3.5.1 Kiểm tra định tính Kiểm tra cao màu annatto thu quy trình chiết tách với dung mơi kiềm NaOH theo thông tư Bộ Y Tế ban hành “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia phụ gia thực phẩm - Phẩm màu” 70 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 ethanol: Hịa 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 ethanol Hấp thụ UV-Vis Dung dịch mẫu thử 0,5% dung dịch kali hydroxyd Có cực đại hấp thụ khoảng 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 71 Hình 3.8 Phổ hấp thụ UV –Vis cao màu annatto Từ phổ hấp thụ ta thấy cao màu thu thõa mãn yêu cầu khoảng bước sóng đạt hấp thụ cực đại 3.5.2 Kết đánh giá cảm quan hàm lượng kim loại nặng phẩm màu Cảm quan: Bột màu đỏ nâu đến đỏ tím Ta thấy cao màu thu có màu nâu sẫm, chiếu sáng ánh tím Vậy màu sắc phù hợp với yêu cầu cảm quan Hình 3.9 Cao màu chiết dung mơi NaOH - Độ tinh khiết (hàm lượng kim loại nặng): Để xác định độ tinh khiết ta gửi mẫu cao annatto đo AAS trung tâm đo lường chất lượng kỹ thuật, số – Ngơ Quyền Kết phân tích trình bày bảng 3.15 72 Bảng 3.15 Bảng hàm lượng số kim loại 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 vùng an toàn, phù hợp với quy định theo QCVN 4-10: 2010/BYT, phép sử dụng sản phẩm thực phẩm mà không gây hại tới sức khỏe người 3.5.3 Định lượng tổng phẩm màu Tiến hành theo quy trình chuyên luận định lượng tổng chất màu phương pháp quang phổ JECFA monograph 1-Vol - quy trình 1, với điều kiện sau: Dung môi: dung dịch KOH 0,5% Đo độ hấp thụ quang λmax ~ 482 nm Độ hấp thụ riêng A1%1cm = 2.870 Kết đo UV – Vis λmax mẫu cao annatto là: 0, 3171 Hình 3.10 Phổ hấp thụ UV –Vis mẫu cao màu annatto cần định lượng 73 Áp dụng cơng thức tính tổng phẩm màu: % chất màu = 100.(A/A1%1cm) (F/W) Mẫu cao annatto tiến hành đo có hệ số pha lỗng F = Ta có: % chất màu = 100 x 0,3171 x = 44,2% 2,870 x 0,25 Vậy cao màu annatto điều chế theo quy trình chiết tách môi trường kiềm lựa chọn thỏa mãn điều kiện hàm lượng tổng chất màu không thấp 35% (tính theo norbixin) 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu thực nghiệm, rút số kết luận sau: Hạt điều nhuộm khơ có: độ ẩm trung bình 10,097%; hàm lượng tro 5,045% Hàm lượng kim loại nặng (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 xác định điều kiện thích hợp để chiết phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm dung môi vô cơ:  Với dung dịch kiềm NaOH: Nồng độ NaOH 1M, tỉ lệ R/L 1/20, thời gian chiết Phần trăm khối lượng phẩm màu điều kiện tối ưu đạt 16,26%  Với dung môi nước: Tỉ lệ R/L 1/20, thời gian chiết 20h Phần trăm khối lượng phẩm màu điều kiện tối ưu đạt 2,15% Đã lựa chọn xây dựng sơ đồ quy trình cơng nghệ chiết tách phẩm màu annatto dung dịch kiềm với hiệu suất cao, cho hàm lượng phẩm màu đạt 16,26% Đã kiểm tra, đánh giá chất lượng phẩm màu annatto chiết tách: Cảm quan màu đỏ tím, tan tốt nước, tan ethanol, có cực đại hấp thụ UV - Vis khoảng 453 482 nm Định lượng tổng phẩm màu cao annatto chiết từ quy trình 44,2%, đạt yêu cầu lớn 35% theo thông tư Bộ Y Tế ban hành “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gi a phụ gia thực phẩm - Phẩm màu” II KIẾN NGHỊ Mở rộng phạm vi nghiên cứu đề tài theo hướng: Nghiên cứu theo hướng sâu hơn: Chạy sắc kí cột để phân lập phẩm màu annatto tinh khiết từ dịch chiết hạt điều nhuộm, thu bột màu annatto thành phẩm Làm giàu cấu tử phẩm màu nghiên cứu phản ứng chuyển hóa chúng 75 Cần nghiên cứu với khối lượng hạt điều lớn để đưa quy trình công nghệ ứng dụng sản xuất quy mô công nghiệp Thử hoạt tính sinh học dịch nhuộm, ứng dụng làm thuốc nhuộm vải, sử dụng chất cắn màu để tăng độ bền màu vải nghiên cứu ứng dụng làm thuốc y học 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Y tế (2010), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia phụ gia thực phẩm phẩm màu, Hà Nội, tr 65-66 [2] Tống Thị Việt Hà (2011), Nghiên cứu lựa chọn quy trình chiết tách phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm, Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, Đại Học Sư Phạm Đà Nẵng [3] Hoàng Minh Châu, Từ Văn Mạc, Từ Vọng Nghi (2002), Cơ sở hóa học phân tích, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] Trịnh Đình Chính, Nguyễn Thị Bích Tuyết (2003), Giáo trình hợp chất tự nhiên, Trường Đại học sư phạm, Đại học Huế [5] Lưu Đàm Cư đồng (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 Tài nguyên sinh vật Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, Hà Nội [6] Đào Hùng Cường (1996), Hóa học hợp chất màu hữu cơ, Đà Nẵng [7] Đào Hùng Cường, Phan Thảo Thơ (2008), “Nghiên cứu chiết tách phẩm màu hạt điều nhuộm dung dịch kiềm”, Tạp chí Hóa học ứng dụng [8] Nguyễn Văn Đàn, Nguyễn Viết Tựu (1985), Phương pháp nghiên cứu hóa học thuốc, Nhà xuất y học, Hà Nội [9] Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà (1999), Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, Nhà xuất giáo dục [10] Trần Tứ Hiếu (2002), Hóa học phân tích, Nhà xuất Đại học quốc gia, Hà Nội [11] Lê Văn Nhân, Phan Bảo An (1995), “Cây điều nhuộm”, Khoa học phổ thông, (199), tr 10-13 [12] 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 77 [13] Hồ Viết Q (2000), Phân tích hóa lý, Nhà xuất giáo dục [14] Hồ Viết Quý (1999), Các phương pháp phân tích quang học hóa học, NXB Đại học quốc gia Hà Nội [15] Võ Kim Thành (2008), Giáo trình thực hành hóa hữu cơ, Trường Đại Học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng [16] Khoa Hóa -Tổ Hóa vơ (2008), Giáo trình thí nghiệm hóa vơ cơ, Trường Đại Học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng Tiếng Anh [17].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 Internet [18].https://www.google.com.vn/webhp?source=search_app#hl=vi&gs_nf=1 &cp=7&gs_id=1k&xhr=t&q=annatto&pf=p&sclient=psyab&oq=annatto&aq=0&aqi=g1&aql=&gs_l=&pbx=1&bav=on.2,or.r_gc r_pw.r_cp.r_qf.,cf.osb&fp=fc4a0992c3bfe085&biw=1366&bih=643 (ngày truy cập 15/04/2012) [19] http://wwwchem.uwimona.edu.jm:1104/lectures/annatto.html (ngày truy cập 10/04/2012) ... ? ?Nghiên cứu phương pháp chiết tách phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm dung môi vô cơ? ?? Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu khảo sát quy trình chiết tách phẩm màu tự nhiên annatto từ hạt điều nhuộm dung. .. khoa học quy trình tách chiết phẩm màu annatto hạt điều nhuộm, nghiên cứu lựa chọn quy trình hiệu − Ứng dụng kết nghiên cứu vào thực tế sản xuất phẩm màu annatto từ hạt điều nhuộm Bố cục luận... Phạm Đà Nẵng Phương pháp nghiên cứu Phương pháp chiết chưng ninh Phương pháp trọng lượng, phương pháp đo quang UV – Vis, AAS Nội dung nghiên cứu  Nghiên cứu lý thuyết − Cây điều nhuộm: Mô tả,