Cht mà ut nhiên có trong qu mặc na

Một phần của tài liệu Nghiên cứu quy trình trích ly các hợp chất màu tự nhiên từ vỏ quả măng cụt và quả mặc nưa ứng dụng cho nhuộm vải tơ tằm1004 (Trang 45)

1.3.4.1 Sơ lược v mề ặc nưa

Mặc n a còn g i là Mọ c n a hay M c n a, có tên khoa h c là ọ Diospyros mollis Griff, là lo i th c v t thu c nhóm ngành Magnoliophy, l p Magnoliopsida, h ọ th Ebenaceae và chi Diospyros [92].

32

Hình 1.27 Hình nh cây, lá và qu mặc n a

Loài cây này có ngu n g c t Campuchia phân b r ng ừ Thái Lan (mark keua, phi phao), Campuchia (ma klua), Trung Qu c (shi), Vi t Nam (mặc n a, m c n a hay m c n a), vƠ m t s các n c khác nh LƠo, Myanma lƠ các vùng đ t nhi u n ng [12]. Vi t Nam, cây mặc n a đ c tr ng nhi u An Giang, Kiên Giang và Ninh Thu n. σh ng năm g n đơy cơy mặc n a đ c xem lƠ m t trong nh ng lo i cơy c n đ c b o t n vƠ nhơn r ng nên đ c tr ng nhi u các công viên cây xanh và dọc hai bên m t s đ ng l n ThƠnh ph H Chí Minh ch y u , l y bóng mát.

Cây mặc n a lƠ m t lo i cây g ỗ có mƠu đen, thơn giƠ xù xì do có nh ng m ng da bong ra. Mặc n a lƠ m t cây cao 10-20m có cành và nh ng b ph n khác c a cây. Lá m c so le, hình ọ tr ng dài, nguyên, mặt d i m , m t trên nh n, phi n lá dài 5,5-13cm, r ng 5-7cm, cu ng có ặ ẵ lông dài 3-6mm. Hoa đ n tính nh , n t ừ tháng giêng đ n tháng b y và k t qu t tháng chín ừ đ n tháng t ; màu vàng nh t; hoa đ c mọc thƠnh xim ngăn, có lông, mang ít hoa, t 1-3 hoa; ừ hoa cái mọc đ n đ c nách lá. Qu hình c u, m i qu ỗ ch a 3-6 h t, khi còn nh v có màu xanh t i, sau ng màu xanh hay vàng h ng và cu i cùng lƠ mƠu đen khi chín. M t cây mặc n a cho kho ng 100-500kg qu mỗi năm [70].

Cơy mặc n a còn cho ỗ mƠu đen còn gọg i là g munỗ , sau khi ngơm n c dùng xây d ng nhà c a, đóng đ dùng gia đình, đ mỹ ngh . Nh a t qu mừ ặc n a có ch a nhi u thành ph n tannin, th ng đ c ng i dân nhu m theo công ngh c truy n cho v i mƠu đen r t đẹp.

Theo các nghiên c u đư công b , qu mặc n a đ c s d ng làm thu c tr giun do có ừ ch t diospyrol, ngoài ra mặc n a còn có tác d ng kháng sinh nh [5]. ẹ

1.3.4.2 Thành ph n hóa h c các h p ch t mang màu có trong qu mầ ọ ợ ấ ả ặc nưa

Trong qu mặc n a có ch a các h p ch t hydroquinone, tannin (kho ng 10% tannin pyrocatechic), h p ch t steroid, axit h u c , diospyrol, 1,8-dihydroxynaphthalene, 8- dihydroxyl-2-acetyl-3-methylnaphthalene, axit h u c , men invectin và men emunsin. Thành ph n chính c a qu mặc n a g m tannin (kho ng 10% tannin catechic), lupeol, diospyrol (2%),

-amyrine (saponin triterpenoid), -sitosterol (sterol), 1,8-dihydroxynaphthalene, 2-acetyl-8- dihydroxy-3-methylnaphthalene, axit h u c , men invectin vƠ men emunsin, không có men oxydaza, cũng không có ankaloid và flavon [90].

a. Diospyrol

Trong qu mặc n a có ch a kho ng β% diospyrol, đ c trích b ng ete, alcol, hay aceton, ằ dùng đ nhu m nylon, visco, t t m có chằ t l ng r t t t. Diospyrol là m t h p ch t polyhydroxybinaphthyl. C u trúc chính xác c a diospyrol trong qu mặc n a đ c nh n đ nh

33

nh hình bên d i. Diospyrol có kh năng b oxy hóa cao trong không khí, vƠ do đó s chuy n sang mƠu đen khi ti p xúc v i không khí. Tuy nhiên nó t n t i trong kho ng th i gian lâu dài, t c quá trình oxy hóa di n ra liên t c [11]

Hình 1.28 Công th c c u t o c a diospyrol [66] ấ

b. Hydroquinone

Hydroquinone, benzen-1,4-diol ho c quinol, là m t h p ch t hặ u c th m d n xu t c a phenol, có công th c hóa h c Cọ 6H4(OH)2, là m t ch t r n k t tinh màu tr ng, n ta trong n c. Hydroquinone d dàng b oxy hóa thành benzoquinone cho màu vàng benzoquinone là m, t d ng quinone khi b kh tr l i thành hydroquinone, các quinone khác khi b kh chuy n thành polyphenol. Đư phơn l p đ c h n 450 h p ch t quinone trong t nhiên, chúng là nh ng ch t có mƠu (vƠng, cam, đ , tím) đư góp ph n t o màu s c c a cây c vƠ đ ng v t. D a vào s n ph m kh hóa c a quinone có th chia chúng thành các nhóm ẩ nh benzoquinon, naphtaquinon,

antraquinon và phenantraquinon [20].

Nhóm hydroxyl c a hydroquinone có tính acid y u. Hydroquinone có th m t m t H+

ho c m t Hặ + t cừ hai nhóm hydroxy đ t o thành diphenolat. Hydroquinone đ c s d ng nh m t ch t ch ng oxy hóa, là thành ph n trong thu c di t c và dùng làm thu c nhu m.

34 c. Saponin

Ngoài ra, trong thành ph n c a qu mặc n a còn ch a m t s h p ch t quan tr ng vọ i hƠm l ng t ng đ i l n đó lƠ saponin, sterol.

Saponin là m t thu t ng đ ch m t nhóm glucoside có đặc đi m chung là khi hòa n ta trong n c s có tác d ng gi m s c căng b m t c a dung d ch và t o nhi u bặ ọt. D i tác d ng c a enzym th c v t, vi khu n hay acid loãng saponin b ẩ th y phân t o thành genin (g i là ọ sapogenin) và ph n đ ng. Ph n đ ng có th g m m t hay m t s phân t monosaccarit. Saponin th ng d ng vô đ nh hình, có v đ ng, đi m nóng ch y th ng cao t 200 oC tr lên ừ

và có th cao h n 300 oC. D a vào c u trúc aglycon, ng i ta chia saponin thành hai nhóm l n là saponin steoit và saponin triterpenoit. Saponin steroit t p trung ch y u cây m t lá m m trong khi saponin triterpenoit có nhi u cây hai lá m m [5,20,66 Saponin triterpenoit có lo]. i trung tính và acid, saponin steroid thì có lo i trung tính và ki m.

Saponin tritecpenoid có c u trúc r t đa d ng. D a vào c u trúc genin có th x p thành 4 nhóm: d n xu t -amyrin, d n xu t α-amyrin, d n xu t lupeol và tritecpen 4 vòng. Ph n đ ng, đ i đa s các oza g n qua nhóm OH C3 c a genin. M t s ít saponin còn có dơy đ ng OH C16

ho c qua COOH Cặ 28. Ph n l n các saponin triterpenoid trong t nhiên đ u thu c saponin tritecpenoid d n xu t -amyrin; d n xu t α -amyrin, d n xu t lupeol hay tritecpen 4 vòng chi m s l ng không nhi u [20].

35

Saponin steroid có c u trúc 4 vòng tr crytogenin, t t c saponin steroid ừ đ u có đặc đi m chung là h th ng vòng spiroketal (vòng E và F n i nhau qua C22) [20]. Sau đơy lƠ m t s saponin steroid th ng g p: ặ

Ngoài ra còn có steroid, steroid là nhóm h p ch t t nhiên phân b r ng rãi trong gi i đ ng th c v t. Nó là ester ph c t p c a r u đa vòng sterol v i các acid béo cao phân t , v i c u trúc t ng quát là h th ng vòng cyclopennoperhyrophenantren ho c mặ t vƠi tr ng h p hi m g p là d ng biặ n đ i c a h th ng vòng nói trên. Chúng g m nhi u h p ch t thiên nhiên trong đó có sterol, acid m t, hocmon gi i tính, vimin D. Steroid có trong mặc n a lƠ -sitosterol, là m t trong s các sterol th c v t, có c u trúc t ng t nh cholesterol, có d ng b t màu tr ng, không n trong ta n c nh ng tan trong r u. Sterol phân b r ng, nó th ng có m t cùng vặ i ankaloit hoăc saponin steroid. Chúng có m t trong t t c các b ph n cặ a cơy, nh ng ch y u là trong các h t có d u d ng t do ho c ester, m t s d ng glucoside [5,65]. ặ

36

1.4 Quá trình nhum vt li u d t b ng ch t màu t nhiên     

1.4.1 B n ch t c a quá trình nhu m v t li u d t       

Nhu m là m t quá trình nh m ằ đ a u c nhu m t môi th ừ tr ng bên ngoài vào sâu bên trong v t li u đ t o các s n phra ẩm có màu s c mong mu n đ t các ch tiêu ch t l ng nh

đ b n màu, đ đ u màu. Nhu m n là mcò t quá trình ph c t p liên quan đ n nhi u y u t khác nhau nh c u trúc c a v t li u; b n ch t c a uth c nhu m; i u ki n cô ngh và i t đ ng th b . M i lo i u c nhu m ch có th nhu m m cho m t vài loỗ th àu i v t li u nh t đ nh, trong ó đ thu c nhu m liên k t v i v t li u bằng nh ng liên k t c thù. Ngoài nhu m v i còn là m t đặ ra công vi c mang tính ngh thu t ch u s chi ph i c a th hi u th m mẩ ỹ c a h i[1]. xã

Dung d ch th u c nhu m, dù dung d ch u c nhulà th m tan trong n c nh : dung d ch thu c nhu m acid; thu c nhu m tr c ti p; u c ho t tính hay dung d ch th các th u c nhu m không n trong nta c nh dung d ch th u c nhu m phân tán; hay thu c nhu m l u huỳnh là m t h a phân tán. Trong dung dđ ch nhu m bao g m thu c nhu m, ch t tr các ch t đi n lyầ Các ch t i n đ ly phân ly hoàn to trong dung d ch nhuàn m; thu c nhu m ân ph ly m t ph n t o thành các ion mang màu trong dung d ch, ph n còn l i t n t i d ng h t liên h p. B i v y, trong dung d ch nhu m luôn luôn m t có ặ các ion mang m l n không mang màu; àu các phân t trung hòa; các h t liên h p v i nhi u kích th c khác nhau nh có ân là các phân t xung quanh các ion dlà ng các h t keo. T t c c ion, h t liên h p n m ác ằ tr ng thái cân bằng đ ng. Trong quá ình nhutr m, kh mi t d ng nào ó c a uđ th c nhu m khu ch tán vào trong x và th c hi n liên k t v i x , cân ằ b ng này b phá v , các h t liên h p s b tách ỡ ra đ h đ t đ n cân b ng m i và c th quá trình c l p i l p l i cho ằ ặ đ ặ đ n lúc đ t cân bằng nhu m.

1.4.1.1 Động h c quá trình nhu m [1,22,39,52,56,59,87,112,113,128] ọ ộ

Quá trình nhu m à l m t quá trình hóa h c và hóa ọ lý s tham gia c a nhi u h , trong có đó x s i tr ng thái r n, dung d ch nhu m h phân tán keo. M t quá trình nhu m i n đ hình bao g m năm giai đo n: u c nhuth m khu ch tán t dung d ch nhu m t i b m t ừ ặ x ; thu c nhu m h p ph lên b m t ặ x ; u c nhu m khuth ch tán t b m t x vào ừ ặ các ao m qu n trong x ; u c nhuth m h p ph lên b m t ặ các mao qu n hay hình th h liên k t vàn i x ; và cu i cùng lƠ giai đo n thu c nhu m khu ch tán t v t liừ u ra môi tr ng bên ngoài. Trong ó, đ các giai đo n uth c nhu m khu ch tán t dung dừ ch t i b m t x và h p ph lên b m t x ặ ặ ph u c vào ch th đ th ỷ đ u ng l c học; giai đo n th ct ũng có t c đ khá l n; trong khi ó đ giai đo n th ba gialà i đo n có t c đ nh nh t. ây ch h l giai o n yĐ ín à đ qu t đ nh v n t c c a quá trình nhu m, tác đ ng đ n các ch tiêu kinh t .

- S uự kh ếch tán thu c nhu m t dung d ch t i b m xố ộ ừ ị ớ ề ặt ơ: Trong i u ki n nhu m, dung đ

d ch th u c nhu m đ c b m hoàn l u trong h th ng. Nh v y không s chênh lcó ch n ng đ uth c nhu m gi a l p dung d ch sát b m t v i l n trong dung d ch. ặ Nh v y s khu ch tán thu c nhu m t trong dung dừ ch t i b m t xặ lƠ quá trình ch u tác đ ng c a o i l c. Vng i đ c d n đ ng nh h th ng tr c d n nh ó s đ ti p xúc gi a u c nhuth m v i v i h u nh t c th i.

- S h p ph thu c nhu m lên m t ngoài cự ấ ụ ố ộ ặ a xơ: Trong i u ki n nhu m, b m t x s i đ ặ t n t i nh n tg r ng l c do ch a bão hòa v hóa tr . B i v y, trên b m t x nh ng tâm ặ có

37

d u v i thu c nhu m. Nh v y thu c nhu m d dàng h p ph lên x nh l c t nh i n và ĩ đ l c h p ph . S h p th thu c nhu m n b m t x tuân theo phlê ặ ng trình h p ph Langmuir

[39]:

Trong ó: đ

x lƠ l ng thu c nhu m h p th vƠo x th i đi m nghiên c u x∞lƠ l ng thu c nhu m h p ph vƠo x th i đi m bão hòa

Co là n ng đ thu c nhu m thu c nhu m ban đ u trong dung d ch nhu m - S khu ch tán thu c nhu m t b mự ế ố ộ ừ ề ặt xơ vào các mao qu n: Khác v i quá trình khu ch

tán thu c nhu m t trong lòng dung dừ ch u c nhu m t i b m t th ặ x , s u ch kh tán x t b ừ m t x vào trong các mao qu n là m t quá trình không ph thu c vào ngo i l c mà do s ặ

chênh l ch n ng đ . Khi nhu m, n ng đ u c nhu m trong dung dth ch và b m t x ặ cao h n h n vẳ so i bên trong lõi x nên do s chênh l ch v gradient n ng đ , u c nhu m th s khu ch tán t b ngoài xừ vào trong lõi x theo đ nh lu t ck:Fi

Trong ó: đ dt: th i gian tính b ng giâyằ

dm/dt: l ng thu c nhu m khu ch tán vƠo x qua di n tích S trong 1 giây dC/dx gradien n: ng đ thu c nhu m t i v trí x trên x

D: h s khu ch tán tính b ng cmằ 2/giây

S: di n tích b m t xung quanh v trí x tính b ng cmặ ằ 2

Tuy nhiên, s khu ch tán u c nhu m t bên ngoài vào lõi x quá trình khuth ừ là ch tán trong m qu n. Nó ch u tác ao đ ng c a nhi u y u t nh kích th c aom qu n, kích th c thu c nhu m, nh h ng c a các ch t tr trong dung d ch nhu m.

S hình thành liên k t gi a thu c nhuự ế ữ ố ộm và xơ: S d chúng nhu m ĩ ta đ c v i do là thu c nhu m hình thành các liên k t v i x trong quá trình nhu m v i. Liên k t gi a x và thu c nhu m khá phong phú và th ng t h p c a các liên k t hóa h c và hóa lý. ên k t là ọ Li gi a uth c nhu m v xà cƠng m nh s n ph m nhu m càng b n màu. ẩ

Liên k t c ng hóa tr : đơy lƠ lo i liên k t có năng l ng liên k t l n nh t vào kho ng t ừ 100 t i 200 kcal/mol. Liên k t hóa tr là lo i liên k t ch y u c a các lo i x cotton hay x protein v i thu c nhu m ho t tính. Khi thu c nhu m liên k t hóa tr v i x , nó tr thành m t b ph n c a x , vì v y đ b n màu c a l p thu c nhu m này l n.

Liên k t ion: liên k t ion hình thành gi a u c nhu m acid hay thu c nhu m base cation th v i x protein; polyamide và polyacrilonitryl. σăng l ng c a liên k t ion th p h n so v i n ng ă l ng liên k t hóa tr .

38

Liên k t Van der Waals: đây liên k t c a t t c là các thu c nhu m v i x , năng l ng liên k t V der Waals tu u c kh i lan ỳ th ng phân t và đ phân c c c a các phân t tham gia liên k t. Liên k t Van der Waals là liên k t ch y u gi a thu c nhu m phân tán v i các lo i v t li u nhi t d o. ẻ

Liên k t hydro: liên k t ch x y ra trong m t s đi u ki n nh t đ nh, tuy năng l ng liên k t hydro không l n nh ng có nh h ng đáng k t i đ b n s n ph m nhuẩ m.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu quy trình trích ly các hợp chất màu tự nhiên từ vỏ quả măng cụt và quả mặc nưa ứng dụng cho nhuộm vải tơ tằm1004 (Trang 45)