1.5.1. Các phương pháp xử lý nước thải
1.5.1.1. Hồi lưu nước thải
Nước thải loại 1được cho quay trở lại nhà máy để tái sử dụng, tuần hoàn cho các quá trình công nghệ khác. Đôi khi áp dụng phương pháp hồi lưu để tái sử dụng nước thải loại 1. Ngoài ra vấn đề tiếng ồn do máy móc hoạt động cũng ảnh hưởng đến sức khỏe của công dân và dân cư xung quanh gây tâm lý khó chịu, giảm năng suất lao động. Cần phải bôi trơn máy móc, lắp đệm chống ồn và trang bị bảo hộ lao động, chống ồn cho công nhân. Thiết bị không được phép gây ồn vượt trị số 90dB trong khu vực sản xuất công nghiệp theo TCVN. Trồng cây xanh, thảm cỏ ven đường, vỉa hè để hấp thụ tiếng ồn, bụi, khí CO2, SO2, tạo bóng mát và nguồn cung cấp O2.
1.5.2. Xử lý chất thải rắn và khí thải
Bã cám gạo sau khi trích ly được thu hồi, đem sấy tận dụng làm thức ăn chăn nuôi. Các dung môi hữu cơ sử dụng sản xuất ɤ- oryzanol được thu hồi quay vòng tái sử dụng, không thải ra môi trường.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 16
1.4. ɤ- oryzanol
1.4.1. Thành phần và cấu tạo của ɤ - oryzanol (Lloyd, B.J., Siebenmorgen, T.J and Beers, K.W.2000)
ɤ- oryzanol là thành phần tự nhiên trong cám gạo và mầm lúa, là hỗn hợp của các este axit ferulic của sterol và rượu triterpene, được gọi là cycloartanyl ferulic hoặc rượu triterpene ferulic. (Kaneko R., Tsuchiya T, 1954) đã tách được ɤ- oryzanol. Từ đó đến nay ngày càng có số lượng lớn các nghiên cứu về ɤ- oryzanol và đã chỉ ra những lợi ích, hiệu quả và an toàn của ɤ- oryzanol
Hình 1.3. Cấu trúc phân tử của ɤ- oryzanol
(Nguồn: Lloyd,B.J.et al. 2000) - Công thức phân tửɤ- oryzanol là C40H55O4
- ɤ- oryzanol có trọng lượng phân tử 602,89 g/mol - Nhiệt độ nóng chảy là 135 – 137 0C
- ɤ- oryzanol hấp thụ cực đại ở bước sóng 315, 291 và 231nm. - Trạng thái vật lý:
+ ɤ- oryzanol tồn tại dạng bột, không mùi
+ ɤ- oryzanol không tan trong nước, tan trong chloroform, isopropyl và cồn nóng + ɤ- oryzanol có màu sắc trắng hoặc vàng.
ɤ- oryzanol không phải là một thành phần duy nhất mà nó là hỗn hợp của 20 chất chống oxy hóa khác nhau. Sự este hóa các chất này với axit ferulic đã tạo ra ɤ- oryzanol . Vì vậy ɤ- oryzanol không chỉ có một cấu trúc phân tử mà có rất nhiều cấu trúc khác nhau.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 17
Hình 1.4. Các cấu trúc hóa học và các thành phần chính của ɤ- oryzanol
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 18 Bảng 1.5.Các thành phần của ɤ- oryzanol 35 Thành phần nóng chNhiệt độảy (0C) Phần trăm (%) Công thức hóa học Công thức phân tử Campesterol 158 – 159 20 C28H48O β – sitosterol 137 – 138 27 C29H50O Stigmasterol 167 – 168 1 C29H48O Cycloartanol 100,5 – 101 1 C30H52O Cycloartenol 110 – 112 23 C30H50O 24–methylcycloartanol 117 – 118 25 C31H54O 25-oxycycloartanol C31H52O 25–ethoxycycloartanol C30H52O 24–methylcycloartenol C32H56O …
(Nguồn: Kondo H và Oyo Yakuri,1968)
ɤ- oryzanol chủ yếu gồm là β – sitosterol, campesterol, 24 – methylcycloartanol, cycloartenol. Nhiệt độ nóng chảy của các chất này cũng khá cao. Vì vậy khi trích ly tách các hoạt chất này ra khỏi cám gạo người ta có thể sử
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 19
dụng biện pháp trích ly có gia nhiệt.
Trong cám gạo ngoài những thành phần có giá trị dinh dưỡng như protein, lipit, glucocide, vitamin …cám gạo còn chứa hỗn hợp chất đặc biệt quan trọng đó là ɤ- oryzanol . ɤ- oryzanol có trong cám gạo, thóc nảy mầm, cám đại mạch, ngô nảy mầm … chỉ trong cám gạo mới có hàm lượng ɤ- oryzanol nhiều hơn cả (khoảng 0,4 % trọng lượng), còn ở cám đại mạch, ngô nảy mầm … có lượng ɤ- oryzanol rất thấp
1.4.2. Hoạt chất sinh học ɤ- oryzanol
1.4.2.1. Đặc tính chống oxy hóa
Chất chống ôxy hóa là các chất giúp ngăn ngừa hay làm chậm sự phát triển của ôxy hóa diễn ra trong cơ thể, giúp ngăn ngừa hiệu quả quá trình lão hóa. Khi các tế bào trong cơ thể của chúng ta sử dụng ôxy, cùng lúc đó nó cũng sản sinh ra các gốc tự do có hại. Các chất chống ôxy hóa giúp bảo vệ tế bào khỏi sự phá hủy gây ra bởi các gốc tự do hay hạn chế sự hình thành những gốc tự do. Chất chống ôxy hóa là các vi chất (Beta-Caroten, Vitamin C, Vitamin E, Selen) hay các chất sinh học đặc biệt có rất nhiều trong thảo dược, rau, quả, dầu thực vật cũng như các thức ăn bao gồm quả hạt, ngũ cốc, các loại thịt, gia cầm, cá, v.v... là chất giúp bảo vệ, tăng cường miễn dịch và giúp làm giảm quá trình lão hóa.
Các gốc tự do đều là những sản phẩm phụ tự nhiên của quá trình trao đổi chất trong cơ thể của người. Các chất tự do rất nguy hiểm đối với sức khỏe con người, xâm hại và phá hủy nhiều loại tế bào trong đó có tế bào não và DNA – cơ sở vật chất di truyền. Sự xâm hại và phá hủy tế bào do gốc tự do sẽđược tích lũy và tăng lên theo tuổi tác. Các gốc tự do cũng là nguyên nhân của hầu hết các rối loạn về sức khỏe và phát sinh bệnh tật như mụn trứng cá, alzheimer, bệnh viêm khớp, ung thư, bệnh tim mạch, vô sinh, bệnh parkinson, già trước tuổi, viêm nhiễm mãn tính, đột quỵ… Các gốc tự do này được tạo bởi chất oxy hóa từ quá trình trao đổi chất bên trong tế bào.
Các chất chống oxy hóa giống như người lính bảo vệ tế bào khỏi các gốc tự do tấn công vì thế mà tế bào tránh bị hư hại. Ở cấp độ phân tử và tế bào, chất
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 20
chống oxy hóa đảm bảo làm mất khả năng phản ứng của các nguyên tố tự do. ɤ- oryzanol được tìm thấy trong cám gạo là chất có hiệu lực chống oxy hóa. Qua nghiên cứu người ta chứng minh hiệu quả từ ɤ- oryzanol gấp 4 lần vitamin E 28. Chức năng của ɤ- oryzanol là chất chống oxy hóa có liên quan đến cấu trúc của axit ferulic. ɤ- oryzanol gồm 3 phần chính 24 – metylen cycloartanyl ferulate, cycloartenyl ferulate và campesteryl ferulate. Cả 3 phần của ɤ- oryzanol hiệu quả cao hơn về chống oxi hóa so với thành phần vitamin E. Do đó ɤ- oryzanol thường được sử dụng trong các loại mỹ phẩm như kem chống nắng, giúp bảo vệ làn da khỏi các hư tổn do ôxy hóa gây ra dưới tác động của môi trường bên ngoài.
ɤ- oryzanol đã được đề xuất như là một chất chống oxy hóa tự nhiên để cải thiện sự ổn định của các loại thực phẩm (Nanua, J.U . et al.,1972). Hơn nữa, nó đã được đề xuất như là một bộ lọc UV trong mỹ phẩm kem chống nắng