4. Phương pháp nghiên cứu
1.3.5. Kỹ thuật chiết bằng lôi cuốn theo hơi nuớc
Kỹ thuật đặc trưng để chiết ra khỏi cây cỏ các loại hợp chất có tính chất bay hơi được, thí dụ như tinh dầu.
Muốn khảo sát tinh dầu của cây nên tiến hành việc lôi cuốn hơi nuớc trên mẫu cây tươi để trách thất thoát tinh dầu vì tinh dầu có tính bay hơi. Các nghiên cứu cho thấy với mỗi loài cây, hàm lượng và thành phần hóa học của tinh dầu sẽ khác nhau tùy theo bộ phận của cây, thổ nhưỡng nơi cây mọc, thời gian để héo cây trước khi thực nghiệm cũng như kỹ thuật sử dụng để lấy tinh dầu ra khỏi cây.
Có thể tự ráp lấy hệ thống lôi cuốn hơi nước kiểu cổ điển với những dụng cụ thủy tinh có sẵn trong phòng thí nghiệm (bình cầu, erlen, bếp đun,
ống ngưng hơi, các ống nối bằng thủy tinh, …) hoặc theo kiểu cải tiến Dean- Stark (là tên của hai nhà khoa học) với nguyên tắc giống như kiểu cổ điển nhưng hệ thống gọn gàng hơn, nhờ sử dụng một ống gạn. Kiểu cải tiến Dean-
Hình 1.23. Dụng cụ cất loại lượng nhỏ dung môi
Stark có hai loại ống gạn: Để sử dụng với hai loại tinh dầu nhẹ hơn nước hoặc nặng hơn nước. Trên thành ống gạn có khắc các vạch (mL) để giúp biết ngay thể tích tinh dầu vừa được lôi cuốn.
Dụng cụ:
Hình 1.25. Chiết bằng lôi cuốn hơi nước Thực hành
Sự lôi cuốn hơi nuớc thường được thực hiện trên cây tươi mới thu hái về. Mẫu cây được cắt nhuyễn, được đặt vào bình cầu, cho nước cất vào bình sao cho phần thể tích của cả mẫu cây và nước chỉ chiếm tối đa hai phần ba thể
tích bình cầu. Lắp hệ thống và cắm bếp điện đun nóng.
Nước trong bình cầu khi bị đun nóng sẽ bốc thành hơi bay lên, hơi nước bay lên mang theo tinh dầu, hơi này bị ống ngưng hơi làm lạnh, ngưng tụ trở lại thể lỏng, rớt xuống ống gạn. Trong ống gạn, dung dịch tách thành hai lớp, gồm lớp nước và lớp tinh dầu. Tùy theo các tài liệu cho biết loài thực vật khảo sát có chứa tinh dầu loại nặng hoặc nhẹ hơn nuớc, khi ráp hệ thống
lựa ống gạn cho phù hợp. Vẫn tiếp tục đun nóng hệ thống, lớp nước trong ống gạn càng lúc càng nhiều lên, sẽ được trả về bình cầu nhờ nhánh ngang thông nhau. Nhờ ống này mà không phải tiếp thêm nước cho hệ thống trong suốt quá trình chưng cất so với kiểu cổ điển. Chỉ cần mở khóa ống gạn là có thể
thu lấy tinh dầu. ·Một số lưu ý:
Lớp tinh dầu thu được từ ống gạn luôn có chứa một lượng nhỏ nước, cần phải được xử lý bằng cách hòa tan vào dietyl eter, làm khan nước, lọc và
đuổi dung môi.
Phần lớn tinh dầu đều tan một phần trong nuớc, vì vậy để biết chính xác về thu suất của tinh dầu trong cây cần phải sử dụng dietyl eter và bình long
để chiết lớp nước lôi cuốn được. Phần dietyl eter sau khi chiết được gộp lại, làm khan bằng Na2SO4 rồi thu hồi dung môi sẽ cho thêm lượng tinh dầu.
Tinh dầu được khảo sát bằng phuơng pháp sắc ký khí ghép khối phổ
(GC-MS) để biết được tinh dầu chứa bao nhiêu cấu tử, mỗi cấu tử chiếm tỷ lệ
phần trăm bao nhiêu so với toàn thể tinh dầu và cấu trúc hóa học của mỗi cấu tử (nếu thư viện máy GC-MS có mẫu chuẩn).
1.3.6. Phương pháp chưng ninh
Nguyên tắc: Phương pháp chưng ninh là phương pháp lấy chất từ hỗn hợp bằng dung môi để tách biệt, cô và tinh chế các cấu tử có trong hỗn hợp thành những cấu tử riêng. Đây là một trong những phương pháp chiết tách
đơn giản nhất. Có thể chưng ninh từ hỗn hợp dung dịch hoặc từ chất rắn. Có thể dùng bình cầu có sinh hàn hồi lưu, hay dùng nồi áp suất để chưng ninh.
Đun nóng hợp chất với dung môi trong nồi áp suất trong khoảng thời gian nhất định thu được dịch chiết có lẫn bã rắn. Lọc nóng hoặc để lắng cho trong rồi lọc bỏ bã rắn, sẽ thu được dịch chiết. Tuy là phương pháp đơn giản nhưng việc lựa chọn dung môi cũng hết sức nghiêm ngặt. Dung môi sử dụng phải thỏa mãn các điều kiện sau:
- Hòa tan tốt các cấu tử cần chiết tách, không hòa tan hay hòa tan rất ít các cấu tử khác. Đây là điều kiện quan trọng hàng đầu bắt buộc phải có.
- Không tương tác với các cấu tử hóa học cần chiết tách.
- Không gây độc hại cho người sử dụng và môi trường xung quanh. - Dễ kiếm, giá thành rẻ, thân thiện với môi trường.
- Không có tương tác, phá hủy dụng cụ chiết tách.
Dùng phương pháp chưng ninh trong nồi áp suất để chiết tách axit hydroxycitric và pectin có trong mẫu bột vỏ và lá bứa sấy khô.
1.3.7. Kết tinh
Phương pháp quan trọng nhất để tinh chế các chất rắn là kết tinh lại.
Hoà tan đến mức bão hoà các sản phẩm thô trong dung môi thích hợp ở nhiệt
độ cao, lọc nóng dung dịch khỏi các thành phần chưa hoà tan rồi để nguội, sau
đó hợp chất sẽ kết tinh ra, nói chung ở dạng tinh khiết hơn. Quá trình kết tinh gồm hai giai đoạn chính sau:
- Lựa chọn dung môi - Tiến hành kết tinh lại
+ Yêu cầu dung môi hữu cơ sử dụng
Hỗn hợp phản ứng là hỗn hợp lỏng-lỏng, rắn-lỏng cộng với dung môi hay tập hợp một số dung môi. Chúng có độ hoà tan khác nhau, nồng độ các chất khác nhau và có tác dụng tương hỗ (thấm lấn), khuếch tán vào nhau.
Dung môi đáp ứng những yêu cầu sau đây:
- Phải có tính hoà tan chọn lọc, tức là hoà tan tốt các chất cần tách mà không được hoà tan hoặc hoà tan rất ít các chất khác. Đây là tính chất cơ
bản không thể thiếu được.
- Không có tác dụng hoá học với các cấu tử của dung dịch
- Nếu trích ly lỏng, yêu cầu khối lượng riêng (p) của dung môi khác xa với (p) dung dịch. Tất nhiên cũng có loại thiết bị trích ly dung dịch có (p) rất gần nhau.
- Không phá huỷ thiết bị, bị biến đổi thành phần khi bảo quản.
- Không độc khi thao tác, không tạo hỗn hợp nổ với không khí và khó cháy.
- Rẻ tiền, dễ kiếm.
Dung môi phải được tách ra sau qua quá trình trích ly bằng phương pháp đun nóng, chưng cất hoặc sấy. Sau khi tách không để lại mùi vị lạ và làm bẩn sản phẩm.
Nhận xét: Qua nghiên cứu tổng quan chúng tôi nhận thấy đã có rất nhiều nghiên cứu về axit hydroxycitric về đặc điểm, cấu trúc, cấu tạo, tính chất, tác dụng…Các nghiên cứu này chủ yếu tập trung về cây bứa, còn nghiên cứu về bứa tai chua còn khiêm tốn, cho đến nay chưa có công trình nào nghiên cứu làm sáng tỏ tính năng tác dụng, xây dựng quy trình công nghệ
chiết tách axit hydroxycitric từ cây bứa tai chua. Đây cũng chính là vấn đề
CHƯƠNG 2
