6. Bốc ục đề tài
2.4.2. Khảo sát điều kiện chiết thích hợ p
a. Khảo sát thời gian chiết thích hợp
Hiệu suất chiết Soxhlet các hợp chất từ mẫu rắn bằng dung môi còn phụ thuộc vào thời gian, thông thường hiệu suất chiết tăng theo thời gian và đến một lúc thì dừng lại.
Cân một lượng khoảng 15 gam bột thân cây chè vằng, gói kĩ trong giấy lọc, sau đó cho một lượng dung môi xác định V ml như nhau vào bình cầu. Tiến hành chiết Soxhlet với nhiệt độ tùy thuộc vào nhiệt độ sôi của từng dung môi. Tiến hành chiết Soxhlet trong các khoảng thời gian khác nhau (2 giờ, 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ, 10 giờ). Thực hiện tương tự với nguyên liệu bột lá cây chè vằng.
Sau đó tính khối lượng cao trong các dịch chiết Soxhlet thu được, % cao chiết. Chọn thời gian chiết Soxhlet tối ưu để thu được dịch chiết có khối lượng riêng, khối lượng cao, % cao chiết lớn nhất.
b. Hiệu quả chiết bằng các dung môi
Từ kết quả khảo sát thời gian chiết thích hợp, so sánh lượng cao thu được từ các dịch chiết để xác định thời gian chiết tối ưu có khả năng thu được dịch chiết có khối lượng riêng, khối lượng cao, % cao chiết là lớn nhất.
2.4.3. Phương pháp chiết tách
Dung môi chiết tách: n-hexane, ethyl acetate, dichloromethane, methanol. Quy trình chiết tách:
+ Chiết bằng phương pháp chiết Soxhlet với các dung môi: n-hexane, ethyl acetate, dichloromethane, methanol.
+ Cân 15g bột nguyên liệu (thân hoặc lá cây chè vằng) cần chiết Soxhlet cho vào túi vải lọc, sau đó đưa vào hốc chiết. Lắp bộ chiết Soxhlet gồm một bình cầu, một thiết bị chiết và một sinh hàn hồi lưu. Lấy 150ml lần lượt các dung môi n-hexane, ethyl acetate, dichloromethane, methanol. cho vào bình
cầu, sau đó đưa bình cầu vào bếp cách thủy đã điều chỉnh nhiệt độ bay hơi thích hợp của dung môi để thực hiện quá trình chiết, dung môi bốc hơi từng phần được ngưng tụ nhỏ vào chất được chiết đựng trong một túi vải lọc và sau đó chảy ngược lại vào bình cầu chiết Soxhlet trong các khoảng thời gian 2 giờ, 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ, 10 giờ. Lấy dịch chiết Soxhlet thân, lá cây chè vằng bằng các dung môi n-hexane, ethyl acetate, dichloromethane, methanol ở thời gian tối ưu đem đuổi dung môi thu dịch cao chiết đem đo GC–MS.
2.4.4. Phương pháp xác định thành phần hoá học
Thành phần hóa học của dịch chiết thân, lá cây chè vằng trong dung môi n-hexane, ethyl acetate, dichloromethane, methanol được xác định bằng phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ (GC–MS).
Phổđược ghi trên máy GC/MS 7890A/5975C, Agilent technology, Mỹ. lắp đặt tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn - Đo lường - Chất lượng khu vực II – Đà Nẵng (Hình 2.7)
Hình 2.7. Máy đo GC-MS
Trong đó, hệ GC có cột tách mao quản Elite 35MS, kích thước: 30m x 250µm x 0.25µm, khí mang He. Chương trình nhiệt độ: từ 60°C giữ 30 giây, tăng 5°C/phút đến 160°C giữ 2 phút, tăng 1oC/phút đến 170oC giữ 2 phút, tăng 10°C/phút đến 240°C giữ 20 phút, thời gian chạy 63 phút. Buồng tiêm mẫu trước, khí mang He, kiểu chia dòng. Nhiệt độ buồng tiêm mẫu 350oC, tỉ lệ chia dòng 10:1.
2.5. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU
Hình 2.8. Sơđồ quy trình nghiên cứu
NGUYÊN LIỆU
Thân, lá cây chè vằng tươi
Bột nguyên liệu Rửa, sấy khô, xay bột Xác định các thông số vật lý Độ ẩm Hàm lượng tro Hàm lượng kim loại Chiết Soxklet Khảo sát điều kiện chiết tối ưu (thời gian)
Cất loại dung môi từ dịch chiết
Dịch n-hexane Dịch EtOAc Dịch DCM Dịch MeOH Đo phổ GC-MS, định danh Đo phổ GC-MS, định danh Đo phổ GC-MS, định danh Đo phổ GC-MS, định danh cô đuổi dung môi cô đuổi dung môi cô đuổi dung môi cô đuổi dung môi
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HOÁ LÝ
3.1.1. Độẩm
Mỗi loại thân, lá cây chè vằng chuẩn bị 3 mẫu bột để xác định độ ẩm trung bình, độ ẩm chung là độ ẩm trung bình của 3 mẫu đó. Kết quả xác định độẩm trung bình của các mẫu được trình bày ở Bảng 3.1 và Bảng 3.2.
Bảng 3.1. Kết quả xác định độẩm (%) mẫu bột thân cây chè vằng STT m0 (g) m1 (g) m2 (g) m (g) W (%) WTB (%) 1 20,153 5,007 24,905 0,255 5,093 2 21,210 5,003 25,967 0,246 4,917 3 19,597 5,002 24,347 0,252 5,038 5,016 Bảng 3.2. Kết quả xác định độ ẩm (%) mẫu bột lá cây chè vằng STT m0 (g) m1 (g) m2 (g) m (g) W (%) WTB (%) 1 26,467 5,001 31,147 0,321 6,419 2 28,063 5,008 32,698 0,373 7,448 3 26,018 5,008 30,646 0,380 7,588 7,151 Trong đó m0: khối lượng cốc đã sấy (g)
m1: khối lượng mẫu trước khi sấy (g) m2: khối lượng cốc và mẫu sau khi sấy (g) m: khối lượng ẩm (g)
W (%): độ ẩm từng mẫu
Kết quả: Độ ẩm trung bình của mẫu bột thân cây chè vằng là 5,016%; mẫu bột lá cây chè vằng là 7,151%.
Nhận xét: Giá trị độ ẩm này có thể khác nhau do nguyên liệu nghiên cứu là các mẫu cây lấy một cách ngẫu nhiên. Nguyên liệu sử dụng để khảo sát độ ẩm là mẫu thân, lá cây chè vằng đã sấy khô vì vậy độ ẩm của mẫu chỉ có tính tương đối tính theo khối lượng mẫu thân, lá cây chè vằng khô. Nguyên liệu khô ráo sẽ hạn chế sự phát triển của các vi sinh vật nên thuận lợi cho việc bảo quản nguyên liệu. Với giá trị độ ẩm này dưới 20%, chúng tôi đã bảo quản nguyên liệu trong thời gian dài nhưng không bị mốc, nguyên liệu có độ ổn định tốt.
3.1.2. Hàm lượng tro
Các mẫu thân và lá cây chè vằng đã xác định độẩm ở trên tiếp tục được sử dụng để xác định hàm lượng tro. Sau khi than hóa sơ bộ trên bếp điện, cho mẫu vào lò nung ở nhiệt độ 700oC trong thời gian 8 tiếng. Bằng phương pháp trọng lượng, kết quả xác định hàm lượng tro được thể hiện ở Bảng 3.3 và Bảng 3.4.
Bảng 3.3. Kết quả xác định hàm lượng tro (%) trong bột thân chè vằng
STT m0 (g) m1 (g) m3 (g) mtro (g) H (%) HTB (%)
1 20,153 5,007 20,276 0,123 2,456 2 21,210 5,003 21,336 0,126 2,518 3 19,597 5,002 19,725 0,128 2,559
2,511
Bảng 3.4. Kết quả xác định hàm lượng tro (%) trong bột lá chè vằng
STT m0 (g) m1 (g) m3 (g) mtro (g) H (%) HTB (%)
1 26,467 5,001 26,668 0,201 4,019 2 28,063 5,008 28,260 0,197 3,934 3 26,018 5,008 16,238 0,220 4,393
Trong đó m0: khối lượng cốc (g)
m1: khối lượng bột mẫu trước khi nung (g) m3: khối lượng cốc và mẫu sau khi nung (g) mTro: khối lượng tro (g)
H (%): hàm lượng tro từng mẫu HTB (%): hàm lượng tro trung bình
Kết quả: Hàm lượng tro trung bình của mẫu thân cây chè vằng là
2,511%; hàm lượng tro trung bình của mẫu lá cây chè vằng là 4,120%.
Nhận xét: Từ kết quả hàm lượng tro trung bình của mẫu bột thân, lá cây chè vằng cho thấy trong thân, lá cây chè vằng chủ yếu chứa các chất hữu cơ, các chất vô cơ mà đặc biệt là các kim loại hoặc muối của một số kim loại có trong thân, lá chiếm một lượng rất ít.
3.1.3. Xác định hàm lượng một số kim loại
Tro thu được sau khi nung các mẫu ở trên đem hòa tan bằng dung dịch axit HNO3 loãng và định mức đến 50ml bằng nước cất, sau đó xác định hàm lượng kim loại bằng máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS tại Trung tâm Đo lường chất lượng kỹ thuật, số 2 Ngô Quyền. Kết quả phân tích được trình bày ở bảng 3.5.
Bảng 3.5. Kết quả xác định hàm lượng một số kim loại trong thân, lá cây chè vằng Kim loại Hàm lượng kim loại trong thân cây chè vằng (mg/kg) Hàm lượng kim loại trong lá cây chè vằng (mg/kg) TCVN (Phương pháp thử) Hàm lượng cho phép (mg/kg) As - 0,077 AOAC 986.15 1 Hg - - AOAC 971.21 0,05 Pb 0,09 0,17 AOAC 991.11 2 Cu 9,08 12,7 AOAC 991.11 30 Zn 19,3 28,1 AOAC 991.11 40
Nhận xét: Căn cứ vào quyết định số 867/1998/QĐ-BYT ngày 04 tháng 04 năm 1998 của Bộ y tế về việc ban hành: “Danh mục tiêu chuẩn vệ sinh đối với lương thực thực phẩm”, đối chiếu với mục hàm lượng kim loại cho phép trong rau quả và bảng kết quả trên ta nhận thấy thành phần kim loại trong thân cây chè vằng là hàm lượng cho phép sử dụng, an toàn, không ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
3.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT THỜI GIAN CHIẾT, XÁC ĐỊNH THÀNH
PHẦN HOÁ HỌC CÓ TRONG DỊCH CHIẾT THÂN, LÁ CÂY CHÈ
VẰNG BẰNG CÁC DUNG MÔI
Trong quá trình sử dụng các kỹ thuật chiết để chiết tách các chất trong mẫu phân tích thì hiệu suất, lượng cao chiết cũng chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố như nhiệt độ, thể tích, tỷ lệ rắn:lỏng, thời gian. Vì vậy, việc khảo sát các điều kiện ảnh hưởng tới quá trình chiết là cơ sở để chọn điều kiện tối ưu mà tại đó quá trình chiết có hiệu suất là cao nhất, thu được khối lượng cao chiết là lớn nhất. Trong đề tài này, chúng tôi chọn hướng khảo sát theo thời gian để xác định được thời gian chiết tối ưu của thân, lá cây chè vằng bằng các dung môi n-hexane, ethyl acetate, dichloromethane, methanol để thu được dịch chiết có lượng cao chiết lớn nhất.
Một trong những phương tiện hữu ích giúp cho những người nghiên cứu về hóa học xác định thành phần hóa học của hợp chất cần khảo sát với độ phân giải cao là máy GC-MS, vì thế tôi đã chọn sử dụng máy GC-MS để định danh thành phần hóa học có trong dịch chiết thân, lá cây chè vằng bằng các dung môi n-hexane, ethyl acetate, dichloromethane, methanol.