Chỉ số xà phòng hóa là số miligam KOH cần thiết để trung hòa các axit tự do và xà phòng hóa este chứa trong 1 gam tinh dầu.
Như vậy: Chỉ số xà phòng hoá bằng tổng chỉ số axit và chỉ số este.
2.2.3.4. Tỷ khối của tinh dầu nghệ
Định nghĩa: Tỷ khối của chất là tỷ lệ của khối lượng (m) đối với thể tích (V)
của chất: d = (g/cm3)
V m
Thông thường xác định tỷ khối tương đối d là tỷ khối của chất cần xác định so với tỷ khối của chất khác ở cùng điều kiện xác định:
d = m m m m 1 2 Trong đó d: tỉ khối
m : khối lượng của bình đo tỷ khối.
m1 : khối lượng của bình đo tỷ khối và nước.
m2 : khối lượng của bình đo tỷ khối và tinh dầu.
Tiến hành:
Phương pháp xác định tỷ khối tinh dầu: Dụng cụ đo là bình đo tỷ khối (picnometer). Ban đầu cân bình đo tỷ khối rỗng (khối lượng m), rồi cân khi có nước
(m1) và khi có chất lỏng cần đo (m2). Tỷ lệ giữa khối lượng chất nghiên cứu và
nước là tỷ khối d.
2.2.3.5. Chỉ số khúc xạ của tinh dầu nghệ
Khái niệm : Chỉ số khúc xạ có độ lớn không đổi, bằng tỷ số của sin góc tới
α trên bề mặt phân chia hai môi trường và sin góc khúc xạ β [4].
N= sinα/ sinβ = C1/C2
Tương ứng với tỷ lệ của tốc độ ánh sáng trong môi trường 1( C1) với môi
Cách tiến hành
Đầu tiên bật máy đo chỉ số khúc xạ, đặt nhiệt độ ổn định là 200C. Chờ cho
đến khi nhiệt kế chỉ 200C thì bắt đầu đo. Trước hết nhỏ vài giọt nước cất vào lăng
kính, chỉnh máy đến khi thấy rõ ranh giới giữa 2 miền sáng tối. Làm sạch cuvet bằng axeton, lau khô. Nhỏ một giọt tinh dầu vào giữa cuvet, đóng cuvet. Điều chỉnh núm xoay sao cho đường phân cách tối sáng nằm chính giữa hai đường chéo thị
kính, đọc giá trị nD tương ứng [19].
2.2.4. Khảo sát thành phần hóa học của củ nghệ vàng Kon Tum trong một số dịch chiết dịch chiết
Dùng 50 gam nguyên liệu và 200ml dung môi, chiết với thứ tự dung môi
chiết là n-hexan, etylacetat, metanol, ở 800C. Thí nghiệm được mô tả ở hình 2.4.
Hình 2.4. Bộ dụng cụ chiết soxhlet
- Đo UV-VIS để xác định mật độ quang của dịch chiết.
- Phân tích và nhận dạng sơ bộ thành phần hóa học của dịch chiết củ nghệ vàng trong các dung môi bằng phương pháp sắc kí ghép nối khối phổ tại Trung Tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng II, số 2 Ngô Quyền, Đà Nẵng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cơ sở lý thuyết của phương pháp sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC/MS)
Sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS_Gas Chromatography Mass Spectometry) là một trong những phương pháp sắc ký hiện đại nhất hiện nay với độ nhạy và độ đặc hiệu cao và được sử dụng trong các nghiên cứu và phân tích kết hợp. Thiết bị
GC/MS được cấu tạo thành 2 phần: phần sắc ký khí (GC) dùng để phân tích hỗn hợp các chất và tìm ra chất cần phân tích, phần khối phổ (MS) mô tả các hợp phần riêng lẻ bằng cách mô tả số khối. Bằng sự kết hợp 2 kỹ thuật này (GC/MS_Gas Chromatography Mass Spectometry), các nhà hoá học có thể đánh giá, phân tích định tính và định lượng và có cách giải quyết đối với một số hóa chất. Ngày nay, người ta ứng dụng kỹ thuật GC/MS rất nhiều và sử dụng rộng rãi trong các ngành y học, môi trường, nông sản, kiểm nghiệm thực phẩm…
Phương pháp sắc kí khí (GC)
Sắc kí khí là một trong những phương pháp quan trọng nhất hiện nay dùng để tách, định lượng, xác định cấu trúc các chất, đặc biệt có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu các hợp chất hữu cơ.
Pha động trong GC là chất khí nên chất phân tích cũng phải được hoá hơi để
đưa vào cột sắc kí, thường hoá hơi dưới 2500C.
Pha tĩnh có thể là chất rắn được nhồi vào cột hay 1 màng film mỏng bám lên trên bề mặt chất mang trơ, hoặc có thể tạo thành một màng mỏng bám lên mặt trong của thành cột (cột mao quản).
Tuỳ thuộc vào bản chất pha tĩnh chia thành hai loại sắc ký khí :
- Sắc ký khí rắn (gas solid chromatography – GSC): Chất phân tích được hấp phụ trực tiếp trên pha tĩnh là các tiểu phân rắn.
- Sắc ký khí lỏng (gas liquid chromatography – GLC): Pha tĩnh là một chất lỏng không bay hơi.
Phương pháp này chỉ được giới hạn với chất có thể bốc hơi mà không bị phân huỷ hay là trong khi phân huỷ cho sản phẩm phân huỷ xác định dưới thể hơi.
Có 2 loại kĩ thuật phân tích:
- Giữ cho nhiệt độ không đổi trong suốt quá trình phân tích, phương pháp này khó tách hoàn toàn.
- Thay đổi nhiệt độ trong quá trình phân tích, phương pháp này tuy tốn thời gian nhưng triệt để.
Nguyên tắc hoạt động
Nhờ có khí mang trong chứa trong bom khí (hoặc máy phát khí), mẫu từ
buồng bay hơi được dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình sắc ký xảy ra tại đây. Sau khi rời khỏi cột tách tại các thời điểm khác nhau, các cấu tử lần lượt đi vào detectơ, tại đó chúng được chuyển thành tín hiệu điện. Tín hiệu này được khuếch đại rồi chuyển sang bộ ghi, tích phân kế hoặc máy vi tính. Các tín hiệu được xử lí ở đó rồi chuyển sang bộ phận in và lưu kết quả ( bộ hiện số, máy in hoặc máy ghi). Trên sắc đồ nhận được, sẽ có tín hiệu ứng với các cấu tử được tách gọi là pic. Thời gian lưu của pic là đại lượng đặc trưng cho chất cần phân tích. Diện tích pic là thước đo định lượng cho từng chất trong hỗn hợp cần nghiên cứu.
Sắc đồ là tập hợp tất cả các pic, mỗi pic đại diện cho mỗi chất. Dựa vào thời gian lưu ta có thể xác định được tên chất và đo diện tích mỗi pic ta xác định được thành phần mỗi chất trong hỗn hợp.
Phương pháp khối phổ (MS)
Nguyên tắc của phương pháp khối phổ là dựa vào chất nghiên cứu được ion hoá trong pha khí hoặc pha ngưng tụ dưới chân không bằng những phương pháp thích hợp thành những ion (ion phân tử, ion mảnh…) có số khối khác nhau, sau đó những ion này được phân tách thành những dãy ion theo cùng số khối m (chính xác là theo cùng tỷ số khối trên điện tích ion, m/e) và xác suất có mặt của mỗi dãy ion có cùng tỉ số m/e được ghi lại trên đồ thị có trục tung là xác suất có mặt (hay cường độ), trục hoành là tỉ số m/e gọi là khối phổ đồ.
Phổ khối lượng được ghi lại dưới dạng phổ vạch hay bảng, trong đó cường độ các vạch được đo bằng phần trăm so với đỉnh có cường đọ cao nhất. Đỉnh ion phân tử thường là đỉnh cao nhất, tương đương với khối lượng phân tử của hợp chất khảo sát.
Phổ khối lượng không những cho phép xác định chính xác phân tử lượng, mà căn cứ vào các mảnh phân tử tạo thành, ta cũng suy ra được cấu trúc phân tử. Xác suất tạo thành mảnh phụ thuộc vào cường độ liên kết trong phân tử cũng như vào khả năng bền hoá các mảnh tạo thành nhờ các hiệu ứng khác nhau. Các mảnh có độ
bền lớn sẽ ưu tiên tạo thành, các liên kết yếu nhất dễ bị đứt nhất. Có những mảnh có khối lượng đặc trưng gọi là mảnh chìa khoá, chúng cho phép phân tích các phổ khối lượng dễ dàng.
2.2.5. Nghiên cứu các thông số công nghệ chiết tách trong dung môi có hàm lượng cấu tử cao nhất
Sau khi tiến hành chiết bằng các dung môi như trên, dịch chiết đem chạy GC/MS xác định thành phần hóa học, chọn dịch chiết có hàm lượng cao nhất để khảo sát các thông số công nghệ của quá trình chiết trong dung môi này bằng phương pháp chưng ninh.
2.2.5.1. Tỉ lệ rắn /lỏng
Cố định lượng nguyên liệu là 50g, thay đổi lượng dung môi , từ 160 ml,
180ml, 200ml, 220ml, 240ml, chưng ninh ở nhiệt độ 800C trong 5 giờ. Thu dịch
chiết, cô đuổi dung môi đến cùng 1 thể tích, mỗi mẫu lấy 1ml, sau đó pha loãng 50 lần rồi tiến hành đo UV-VIS. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.2.5.2. Nhiệt độ
Cố định lượng nguyên liệu là 50g, tiến hành chưng ninh trong 200 ml dung môi bằng bình cầu 2 cổ 500ml ( cổ lớn lắp sinh hàn, cổ nhỏ lắp nhiệt kế) ở các
nhiệt độ 500C, 600C, 700C, 800C, 900C với thời gian chưng ninh là 7 giờ. Thu dịch
chiết sau đó pha loãng 50 lần rồi tiến hành đo UV-VIS.
2.2.5.3. Thời gian
Lấy 5 mẫu bột nghệ khô (50 gam/ 1 mẫu), Tiến hành chưng ninh trong 200
ml dung môi ở 800C với các khoảng thời gian khác nhau: 5giờ đến 11 giờ.
Thu dịch chiết sau đó pha loãng 50 lần rồi tiến hành đo UV-VIS.
2.3. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Để thực hiện các nội dung nghiên cứu của đề tài chúng tôi thực nghiệm theo sơ đồ quy trình thực nghiệm như sau.
Củ nghệ tươi (làm sạch, xắt lát)
Tách tinh dầu (chưng cất lôi cuốn hơi nước)
Tinh dầu GC - MS Bã Chiết bằng n- hexan Dịch chiết n-hecxan Bã Chiết bằng etylacetat Dịch chiết etylacetat Chiết bằng methanol Dịch chiết methanol Xác định đại lượng vật lí và hàm lượng kim loại nặng GC - MS Bã Bã Chọn dịch chiết có hàm lượng lớn nhất GC - MS GC - MS
Sơ đồ quy trình thực nghiệm 2
Dịch chiết có hàm lượng lớn nhất
Chiết tách chất trong dung môi đã lựa chọn
Xác định cấu trúc bằng các phương pháp phân tích công cụ
Nghiên cứu các thông số công nghệ
Nhiệt độ
Thời gian
Tỉ lệ Rắn/lỏng
Sơ đồ quy trình thực nghiệm 3: chiết tách chất rắn trong dung môi có hàm lượng lớn nhất
1. Rửa bằng cồn tuyệt đối. 2. Lọc Bột nghệ Dịch Chiết ở 800C Bỏ bã Cô ở 800 C Bỏ dung môi
Ete dầu hỏa Cắn 1
Dung môi có hàm lượng lớn nhất
Bỏ dung môi Cắn 2
Bỏ dịch lọc Cắn 3
Sơ đồ thực nghiệm 4
Cắn 3
Cắn 4 Dich lọc (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Rửa bằng aceton và ete
Bột HPLC IR Sấy khô Làm nhiều lần UV-VIS Sắc kí bản mỏng
Rửa bằng cồn tuyệt đối
Cắn 5 Dich lọc bỏ
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ SỐ VẬT LÝ
Độ ẩm của nguyên liệu tươi, hàm lượng tro và hàm lượng các kim loại được xác định theo phương pháp ở phần 2.2.1, kết quả được trình bày ở bảng 3.1, 3.2, và 3.3. (Phụ lục 1)
Bảng 3.1. Kết quả xác định độ ẩm trong củ nghệ tươi
STT m m1 m2 W (%) 1 5,028 34,528 30,404 82,020 2 5,040 37,74 33,660 80,950 3 5,003 30,763 26,691 81,391 4 4,994 37,502 33.469 80,757 5 5,017 36,267 32,193 81,204 Độ ẩm trung bình (%) 81,264
Trong đó: m : Khối lượng nguyên liệu (g).
m1: Khối lượng chén sứ và nguyên liệu (g).
m2: Khối lượng chén sứ và mẫu sau khi sấy (g).
W (%): độ ẩm của mỗi mẫu.
1 2 W m m 100% (%) m Độ ẩm trung bình của củ nghệ là 81,264 % .
Độ ẩm của củ nghệ chính là hàm lượng nước có trong củ, như vậy trong thành phần củ có 81,264 % là nước. Các thành phần khác chiếm tỷ lệ còn lại. Độ ẩm càng lớn thì càng khó bảo quản, rất dễ bị thúi rữa, hư hỏng vì vậy sau khi thu hoạch cần có biện pháp xử lý và bảo quản nguyên liệu thích hợp như sấy khô, cất giữ nơi khô ráo.
Bảng 3.2. Kết quả xác định hàm lượng tro
STT m(g) m0(g) m3(g) m4(g)
1 5.004 29.500 29.576 0.076
2 5.001 32.700 32.787 0.087
3 5.002 25.760 25.833 0.073
Hàm lượng tro trung bình (%) 0.078
Trong đó: m: Khối lượng nguyên liệu (g).
m0: Khối lượng chén (g)
m3: Khối lượng chén sứ và mẫu sau khi tro hóa (g).
m4: Khối lượng tro (g) ( m4 = m3 – m0)
%H: Hàm lượng tro của mỗi mẫu.
Hàm lượng tro vô cơ còn la ̣i là 0.078 gam tương đương với 1.4%.
Kết quả xác định hàm lượng tro ở bảng 3.2 cho thấy hàm lượng tro trong nghệ vàng Kon Tum nhỏ, chứng tỏ hàm lượng các chất vô cơ, kim loại ít, giá trị sử dụng cao.
Bảng 3.3. Hàm lượng một số kim loại
Kim loại Cd2+ Pb2+ Cr (tổng)
Hàm lượng kim loại trong nghệ vàng KonTum (mg/Kg ) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
0.165 0.199 0.049
TCVN (mg/Kg) 0.1 0.1 2
Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3. Một số
kim loại nặng có thể cần thiết cho sinh vật, chúng được xem là nguyên tố vi lượng. Một số không cần thiết nhưng khi đi vào cơ thể sinh vật có thể không gây độc hại
gì. Kim loại nặng gây độc hại với môi trường và cơ thể sinh vật khi hàm lượng của chúng vượt quá tiêu chuẩn cho phép.
Ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm có thể gây nên những hậu quả khôn lường cho sức khỏe, ô nhiễm nặng thường gây những biểu hiện ngộ độc cấp tính,
đặc hiệu, gây tử vong. Khi ăn phải thức ăn có hàm lượng các nguyên tố kim loại
nặng cao; chúng nhiễm và tích lũy dần dần rồi gây hại cho cơ thể. Khi cơ thể tích lũy một lượng đáng kể sẽ gây độc. Nơi tích lũy thường là gan, thận, não, đào thải dần qua đường tiêu hóa và đường tiết niệu.
Chì (Pb): là nguyên tố có độc tính cao đối với sức khoẻ con người. Chì gây
độc cho hệ thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại biên, tác động lên hệ enzim có nhóm hoạt động chứa hyđro. Người bị nhiễm độc chì sẽ bị rối loạn bộ phận tạo huyết (tuỷ xương). Tuỳ theo mức độ nhiễm độc có thể bị đau bụng, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp, tai biến não, nhiễm độc nặng có thể gây tử vong. Đặc tính nổi bật là sau khi xâm nhập vào cơ thể, chì ít bị đào thải mà tích tụ theo thời gian rồi mới gây độc. Chì đi vào cơ thể con người qua nước uống, không khí và thức ăn bị nhiễm chì. Chì tích tụ ở xương, kìm hãm quá trình chuyển hoá canxi bằng cách kìm hãm sự chuyển hoá vitamin D.
Cađimi (Cd): Cađimi xâm nhập vào cơ thể người qua con đường hô hấp, thực phẩm. Theo nhiều nghiên cứu thì người hút thuốc lá có nguy cơ bị nhiễm cađimi. Cađimi xâm nhập vào cơ thể được tích tụ ở thận và xương; gây nhiễu hoạt động của một số enzim, gây tăng huyết áp, ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, làm rối loạn chức năng thận, phá huỷ tuỷ xương, gây ảnh hưởng đến nội tiết, máu, tim mạch.
Crom (Cr): tồn tại trong nước với 2 dạng Cr (III), Cr (VI), thiếu hay thừa crôm cũng gây ra những tác hại cho sức khỏe con người, Crôm cần cho sự chuyển hoá các glucid và lipid. Riêng đối với insulin, crôm tạo thuận lợi cho sự liên kết insulin liên kết với cơ quan thụ cảm của nó, do đó giúp cho sự đồng hoá đường glucose của các tế bào, tạo sự điều tiết tỷ lệ insulin trong máu, làm tăng tính nhạy cảm của các mô đối với insulin, bình thường và ổn định glycemic (tỷ lệ đường
trong máu). …Cr (III) không độc nhưng Cr (VI) độc đối với động vật, thừa Cr (VI) gây loét dạ dày, ruột non, viêm gan, viêm thận, ung thư phổi.
3.2. TINH DẦU CỦ NGHỆ VÀNG KON TUM 3.2.1. Xác định một số chỉ số hóa học 3.2.1. Xác định một số chỉ số hóa học
Các chỉ số hóa học của tinh dầu nghệ vàng như: tỉ trọng, chỉ số khúc xạ, chỉ số este, chỉ số axit và chỉ số xà phòng được xác định theo các phương pháp ở phần 2.2.3. Kết quả thu được biểu diễn trên các bảng 3.4, 3.5, 3.6, 3.7 và 3.8.
Bảng 3.4. Kết quả tỷ trọng tinh dầu
m(g) m1 (g) m2(g) 16,3387 26,5534 26,2771 26,5668 26,5574
Tỉ trọng trung bình của tinh dầu nghệ là: 0,9724
Tỷ trọng d được tính bằng công thức: m m m m d 1 2
Trong đó m : khối lượng của bình đo tỷ khối.
m1 : khối lượng của bình đo tỷ khối và nước.
m2 : khối lượng của bình đo tỷ khối và tinh dầu.
Tỉ trọng trung bình của tinh dầu nghệ vàng Kon Tum là 0,9724
Bảng 3.5. Kết quả chỉ số khúc xạ của tinh dầu
Số lần đo Lần 1 Lần 2 Lần 3
Chỉ số khúc xạ 1,512 1,509 1,510
Chỉ số khúc xạ trung bình
1,510
Bảng 3.6. Chỉ số axit Lần TN m (g) V (ml) Chỉ số axit 1 1,07 0,3 1,43 2 1,03 0,2 0,99
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});