CHƢƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3. CÁC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
2.3.2. Nghiên cứu chiết tách tinh dầu từ củ nghệ đen
3 1 (%) (%) 100% 3 TB H H (2.4) Trong đó:
m3: khối lƣợng chén sứ và mẫu sau khi tro hóa (g)
m0: khối lƣợng chén sứ (g)
m: khối lƣợng mẫu bột (g) H: hàm lƣợng tro mỗi mẫu (%)
HTB: hàm lƣợng tro trung bình (%)
c. Xác định hàm lượng một số kim loại nặng
Dùng phƣơng pháp đo quang ph hấp thụ nguyên tử AAS để xác định hàm lƣợng kim loại: Pb, Cu, Zn, Hg, As có trong củ nghệ đen tại trung tâm Kỹ thuật tiêu chuẩn chất lƣợng II tại TP.Đà Nẵng.
Nguyên tắc của phƣơng pháp là đo sự hấp thụ năng lƣợng (bức xạ đơn sắc) của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi khi chiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi của nguyên tố ấy trong môi trƣờng hấp thụ, cụ thể nhƣ sau:
- Xác định hàm lƣợng kim loại Hg dùng phƣơng pháp AOAC 2010 (971.21) PK2-F08.
- Xác định hàm lƣợng kim loại Pb dùng phƣơng pháp AOAC 2010 (999.11) PK2-F11.
- Xác định hàm lƣợng kim loại As dùng phƣơng pháp AOAC 2010 (999.11) PK2-F02.
2.3.2. Nghiên cứu chiết tách tinh dầu từ củ nghệ đen
a. Quy trình chiết tách tinh dầu
Hình 2.10. Quy trình chiết tách tinh dầu từ củ nghệ đen
b. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến lượng tinh dầu
Khảo sát tỉ lệ rắn–lỏng: Cân 200 g củ nghệ đen tƣơi đã giã nhỏ, tiến hành chiết với lần lƣợt với các lƣợng nƣớc là 400 ml, 500 ml, 600 ml, 700 ml,
800 ml trong thời gian 3 giờ.
Khảo sát thời gian chưng cất: Cân 200 g củ nghệ tƣơi đã giã nhỏ, tiến hành chƣng chất với thể tích nƣớc tốt nhất. Tiến hành khảo sát lƣợng tinh dầu thu đƣợc theo thời gian là 2 giờ, 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ, 6 giờ, 7 giờ .
Củ nghệ đen tƣơi Xử lý nguyên liệu Nguyên liệu sạch t Chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc
Tinh dầu thô
1.Chiết Tinh dầu 2. Làm khan bằng Na2SO4 Xác định chỉ số hóa lý Xác định thành phần hóa học Xác định độ ẩm và hàm lƣợng tro của nghệ tƣơi Thăm dò hoạt tính sinh học
c. Định lượng tinh dầu, xác định các chỉ số lý hóa của tinh dầu. Định lượng tinh dầu
Theo phƣơng pháp dƣợc điển Việt Nam, hàm lƣợng tinh dầu đƣợc tính theo công thức
% tinh dầu = (2.5)
Xác định độ trong và màu sắc
Dùng ống hút lấy 20 ml mẫu cho vào ống nghiệm khô, sạch, trong suốt. Dùng mắt quan sát độ trong và màu sắc của tinh dầu. Nếu tinh dầu còn vẩn đục không trong suốt chứng tỏ còn lẫn tạp chất và nƣớc.
Xác định mùi
Nhỏ vài giọt tinh dầu lên giấy lọc. Dùng mũi xác định mùi của tinh dầu, cứ 15 phút xác định một lần, khoảng 4-5 lần. Nhận xét cƣờng độ mùi sau mỗi lần ngửi.
Xác định vị
Cân khoảng 1 g đƣờng kính cho vào chén sứ khô, sạch. Nhỏ vài giọt tinh dầu vào chén, trộn đều, dùng lƣỡi xác định vị của hỗn hợp đó. Ghi nhận xét về bản chất (độ ngọt, đắng) và cƣờng độ vị sau mỗi lần nếm.
Xác định tỉ trọng
Tỉ trọng của tinh dầu là tỉ số của khối lƣợng tinh dầu ở 200C với khối
lƣợng của cùng một thể tích nƣớc cất cũng ở 200
C.
Tỉ trọng của tinh dầu là một trong những chỉ tiêu quan trọng để biết đƣợc phẩm chất và độ tinh khiết của tinh dầu, giúp ta phán đoán về thành phần hóa học của tinh dầu.
Tỉ trọng của tinh dầu thƣờng dao động trong khoảng từ 0.7÷1.2. Biết đƣợc tỉ trọng của tinh dầu có thể phán đoán đƣợc thành phần hóa học của nó.
mạch thẳng.
- Nếu d > 1 thì tinh dầu chứa những hợp chất có oxi chủ yếu là phenol. - Nếu d = 0.9–1 thì tinh dầu chứa những hợp chất thuộc dãy rƣợu, andehyt, xeton.
Dụng cụ đo tỉ trọng là bình đo picnomet 10 ml.
Cách đo: Ban đầu ta cân chính xác picnomet 10 ml khô trên cân phân tích, rồi cân khi có nƣớc và khi có tinh dầu cần đo. Tỉ lệ giữa khối lƣợng tinh dầu và nƣớc chính là tỉ trọng d cần xác định. d = 0 2 0 1 m m m m (2.6) Trong đó: m0 : khối lƣợng của bình (g)
m1: khối lƣợng của bình có tinh dầu (g)
m2: khối lƣợng của bình có nƣớc cất (g)
* Lƣu ý: thể tích của tinh dầu và nƣớc khi xác định phải ở cùng một nhiệt độ. Kết quả đo 2 lần không sai lệch nhau quá 0.001 g, lấy kết quả trung bình của những lần đo tiếp theo.
Xác định chỉ số khúc xạ
Chỉ số khúc xạ tƣơng đối giữa hai môi trƣờng là tỉ số vận tốc ánh sáng trong chân không và vận tốc ánh sáng trong môi trƣờng đang xét. Chỉ số khúc xạ tƣơng đối bằng sin của góc tới chia cho sin của góc khúc xạ:
n = sin sin = 2 1 c c (2.7) Trong đó: α: góc tới β: góc khúc xạ
c2: tốc độ ánh sáng trong môi trƣờng chứa tia khúc xạ (tinh dầu)
Chỉ số khúc xạ phụ thuộc vào thành phần hóa học của môi trƣờng, trạng thái của nó (nhiệt độ, áp suất...) và tần số ánh sáng. Nó cũng lớn khi hàm lƣợng hợp chất có chứa oxi và hợp chất có nối đôi nhiều. Đối với tinh dầu chỉ số khúc xạ dao động từ 1.43–1.61.
Chỉ số khúc xạ cho biết độ tinh khiết của sản phẩm, dụng cụ để đo chỉ số khúc xạ là máy đo khúc xạ kế ATAGO 1T.
Chỉ số khúc xạ phụ đƣợc đo ở nhiệt độ xác định đƣợc tính theo công thức:
n25D = ntD + (t–25)× 0.0004 (2.8)
Trong đó:
ntD: chỉ số khúc xạ ở nhiệt độ lúc đo t: nhiệt độ lúc đo
0.0004: hệ số điều chỉnh khi nhiệt độ tăng hay giảm 10C
Hình 2.11. Máy đo chỉ số khúc xạ ATAGO 1T
Xác định độ hòa tan trong ethanol
Độ hòa tan của tinh dầu là số thể tích dung dịch ethanol-nƣớc vừa đủ để hòa tan một thể tích tinh dầu thành dung dịch trong suốt.
Cho ethanol vào buret, sau đó ta nhỏ ethanol vào bình tam giác có chứa sẵn 1 ml tinh dầu cho đến khi tinh dầu tan hoàn toàn. Thực hiện 3 lần với cùng một
nồng độ ethanol sau đó ta thực hiện tƣơng tự nhƣng với ethanol 960
, 900, 800, 700. Nhờ hằng số này có thể biết đƣợc tính xác thực và độ tinh khiết của tinh dầu. Tinh dầu càng chứa nhiều hợp chất tecpen thì độ hòa tan của nó vào ethanol càng kém. Nồng độ ethanol càng thấp thì độ hòa tan của tinh dầu càng kém.
Độ hòa tan của tinh dầu trong ethanol đƣợc xác định bằng thể tích ethanol có nồng độ nhất định hòa tan hoàn toàn 1 ml tinh dầu.
Chỉ số axit (Ax)
Đại lƣợng biểu diễn số mg KOH dùng để trung hòa 1 g chất béo. Chỉ số axit nói lên sự có mặt nhiều hay ít axit tự do trong chất béo.
Chỉ số axit dựa vào phản ứng trung hòa giữa các axit tự do có trong tinh dầu và dung dịch KOH pha trong rƣợu:
Phản ứng: RCOOH + KOH → RCOOK + H2O
Từ lƣợng KOH đã dùng trong phản ứng ta tính đƣợc chỉ số axit bằng cách chuẩn độ một lƣợng tinh dầu nhất định hòa tan trong hỗn hợp cồn với KOH với dung dịch chỉ thị là phenolphthalein.
Chỉ số axit phụ thuộc vào phƣơng pháp khai thác và mức độ tƣơi nguyên của nguyên liệu, nguyên liệu đƣợc bảo quản lâu thì chỉ số axit sẽ tăng lên do bị oxi hóa và este trong tinh dầu bị phân giải. Biết đƣợc chỉ số axit sẽ biết đƣợc lƣợng axit tự do có trong tinh dầu.
Chỉ số este (Es)
Là số mg KOH cần thiết để xà phòng hóa những este trung tính trong
1 g chấtbéo dầu hoặc sáp.
Chỉ số este đƣợc xác định tƣơng tự nhƣ chỉ số axit. Dựa vào phản ứng xà phòng hóa este:
Xác định chỉ số este bằng cách chuẩn độ một lƣợng mẫu thử nhất định hòa tan trong cồn bằng dung dịch KOH trong cồn, với chỉ thị là phenolphtalein.
d. Định danh xác định thành phần hóa học trong tinh dầu
Tinh dầu thu đƣợc ta đem tiến hành đo GC/MS.