7. Bốc ục luận văn
3.4. QUI TRÌNH ĐIỀU CHẾ PROTEIN DẠNG BỘT
3.4.1. Kết tủa protein
Đây là phương pháp đặc hiệu tốt nhất để kết tinh protein. Quá trình kết tinh protein có thể tiến hành cho dịch chiết vào trong môi trường có nhiệt độ hạ thấp. Để quá trình kết tinh dễ dàng thì người ta hạ nhiệt độ khoảng 0 - 5oC đồng thời cho thêm 5ml axeton vào tạo điều kiện tốt cho quá trình kết tinh.
Hình 3.12. Dịch chiết protein được kết tủa bằng phương pháp lạnh
3.4.2. Tách kết tủa protein khỏi dung dịch
Lấy dịch chiết kết tủa ở nhiệt độ thấp cho vào các ống nghiệm đã được làm lạnh trước đó. Tiến hành ly tâm trong vòng 15 phút với tốc độ trung bình… ta thu được kết tủa bám chặt dưới đáy ống nghiệm và phần dung dịch nằm ở trên. Đổ phần dung dịch đi ta được protein ở dạng kết tủa.
Hình 3.13. Quá trình li tâm để tách protein kết tủa ra khỏi dung dịch
3.4.3. Tạo protein dạng bột
Sau khi li tâm kết tủa thu được cho vào một ít axeton và sấy thật nhanh ta sẽ thu được protein dạng bột không bị biến tính. Sau đó tiến hành thử protein dạng bột với biure để xác định được chất rắn sau khi li tâm có phải là protein hay không.
3.4.4. Ứng dụng bột protein vào quá trình xử lý nước đục
Sau khi xác định các yếu tố tối ưu nhằm tạo ra được hiệu suất tách protein ra khỏi hạt chùm ngây bằng dung dịch NaCl. Dịch chiết sẽ được giữ lạnh trong vòng 24 giờ rồi sau đó tiến hành li tâm thu được bột protein. Sấy khô ở nhiệt độ 50oC trong 24 giờ (để protein không bị biến tính). Từ đó thu được bột rắn protein và chuẩn bị cho quá trình xử lý nước đục.
a. Nghiên cứu ảnh hưởng của bột protein chùm ngây đến khả năng lọc nước
Chuẩn bị 5 cốc đựng 200ml nước đục. Khối lượng protein bột lần lượt: 0,01g - 0,02g - 0,03g - 0,04g - 0,05g. Cho bột protein chùm ngây vào rồi khuấy nhẹ trong 20 phút, để yên trong vòng 24 giờ rồi lấy các mẫu đo độ đục từ máy đo. Kết quả và số liệu được trình bày ở bảng dưới đây.
Bảng 3.9. Hiệu suất xử lí nước đục dựa vào khối lượng protein
Cốc 1 2 3 4 5
Khối lượng
bột protein (g) 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 Hiệu suất lọc
Hình 3.15. Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng bột protein chùm ngây sau khi li tâm đến việc xử lí nước đục
Hình 3.16. Mẫu nước đục sau khi được xử lí theo tỉ lệ khối lượng bột protein chùm ngây sau khi li tâm
Ø Kết luận:
Dựa vào bảng số liệu kết quả trên, thấy được hiệu suất lọc nước của protein tăng đều từ 55,25% đến 64,77% ( ứng với khối lượng protein từ 0,01 đến 0,04g) sau đó giảm nhẹ từ 64,77% xuống còn 60,20% (ứng với khối lượng protein từ 0,04 đến 0,05g). Điều này được lý giải là do protein sau khi đã tách hoàn toàn và khi cho vào nước đục để xử lí thì theo tỉ lệ nhất định (đã nghiên cứu từ các bản nghiên cứu sơ bộ của các đề tài đã hoàn thành trước đó) tạo quá trình keo tụ rất tốt, xử lí được độ đục của nước cũng như màu của
50 52 54 56 58 60 62 64 66 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 Hi ệ u su ấ t x ử lí n ướ c ( %)
nước (trước đó có màu vàng nâu), tuy nhiên ở khối lượng protein cho vào 0,05g trong 200ml nước đục thì nhận thấy khi đo độ đục lại giảm đi. Có thể giải thích rằng khối lượng protein tham gia xử lí nước lớn hơn mức cần nên hàm lượng còn lại sẽ làm đục gây nên hiệu suất xử lí nước giảm sau đó.
b. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH nước đục đến quá trình xử lý nước
đục của bột protein
Chuẩn bị 5 cốc đựng 200ml nước đục với pH lần lượt: 6 - 7 - 8 - 9 - 10. Cho 0,04g bột protein chùm ngây vào rồi khuấy nhẹ trong 20 phút, để yên trong vòng 24 giờ rồi lấy các mẫu đo độ đục từ máy đo. Kết quả và số liệu được trình bày ở bảng dưới đây.
Bảng 3.10. Hiệu suất xử lý nước đục dựa vào pH trong nước đục
Cốc 1 2 3 4 5 6
pH nước đục 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10 Hiệu suất lọc
nước (%) 65,18 71,50 71,17 66,23 64,77 45,03
Hình 3.17. Ảnh hưởng của pH đến xử lý nước đục từ bột protein chùm ngây sau khi li tâm.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 5 6 7 8 9 10 Hi ệ u su ấ t x ử lí n ướ c ( %) pH trong nước đục
Hình 3.18. Tỉ lệ dịch chiết và mẫu sau khi xử lý nước đục
Ø Kết luận:
Dựa vào bảng số liệu kết quả trên, thấy được hiệu suất lọc nước của protein giảm nhẹ từ 71,50% đến 64,77% ( ứng với pH 6 → 9) sau đó giảm mạnh từ 64,77% xuống còn 45,03% (ứng với pH 9 → 10). Điều này được lý giải là do protein hoạt động mạnh trong môi trường pH khoảng 6 → 8. Nếu trong môi trường kiềm quá thì khả năng lọc nước giảm mạnh do sự biến tính protein bị gây ra do tác nhân môi trường pH. Khi protein bị biến tính thì khả năng lọc nước bị suy giảm hay không còn nữa.
3.5. SO SÁNH ẢNH HƯỞNG CỦA PH ĐẾN KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC ĐỤC CỦA DỊCH CHIẾT PROTEIN TRONG NaCl VÀ PROTEIN DẠNG BỘT
Từ các quá trình nghiên cứu trên, dựa trên số liệu thực nghiệm ta sơ lược lại dưới bảng sau.
Bảng 3.11. Quá trình xử lý nước đục của dịch chiết protein trong NaCl và bột protein Độ pH Hiệu suất lọc nước (%) 6 7 8 9 10 Dịch chiết protein trong NaCl 40,92 55,33 59,08 54,83 54,05 Bột protein 71,50 71,17 66,23 64,77 45,03
Hình 3.19. So sánh hiệu suất xử lý nước giữa dịch chiết protein trong NaCl và bột protein với từng môi trường pH khác nhau.
Ø Kết luận:
Dựa vào đồ thị nhận thấy hiệu quả xử lý nước đục đều đạt hiệu suất cao ứng với pH từ 6 → 8, trong khi hiệu suất xử lí nước của protein trong dịch chiết NaCl có xu hướng tăng đến pH = 8 thì giảm nhẹ thì hiệu suất xử lí nước của bột protein lại có xu hướng giảm nhẹ đều theo chiều pH tăng và hiệu quả xử lý của bột protein sau khi li tâm tốt hơn nhiều so với dịch chiết protein trong NaCl. Điều này có thể được lí giải do hàm lượng protein trong NaCl ít hơn hay độ tập trung phần từ protein không tốt như bột protein và do sự biến tính protein được gây ra do môi trường pH không còn thuận lợi nữa.
3.6. SO SÁNH MỐI LIÊN HỆ XỬ LÝ NƯỚC ĐỤC CỦA PROTEIN TRONG DỊCH CHIẾT NaCl VỚI BỘT PROTEIN SAU KHI LI TÂM VỚI ẢNH HƯỞNG THEO TỈ LỆ TRONG NƯỚC
Từ các quá trình nghiên cứu trên, dựa trên số liệu thực nghiệm ta sơ lược lại dưới bảng sau.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 6 7 8 9 10 Hi ệ u su ấ t x ử lí n ướ c ( %) pH trong nước đục
Dịch chiết protein trong NaCl
Bảng 3.12. Quá trình xử lý nước đục của dịch chiết protein trong NaCl và bột protein Cốc Các Thông số 1 2 3 4 5 Tỉ lệ dịch chiết protein trong NaCl 1 : 60 1 : 80 1: 100 1 : 120 1 : 140 Hiệu suất lọc nước (%) 52,75 54,83 50,00 43,50 42,25 Bột protein (g) 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 Hiệu suất lọc nước (%) 55,25 58,73 60,80 64,77 60,20
Hình 3.20. So sánh hiệu suất xử lý nước giữa dịch chiết protein trong NaCl và bột protein với từng tỉ lệ khác nhau.
Ø Kết luận:
Dựa vào đồ thị ta nhận xét thấy, khả năng lọc nước của bột protein tốt hơn so với dịch chiết protein trong NaCl, điều này cũng có thểđược giải thích là do mật độ hay hàm lượng protein sau khi được li tâm tốt hơn so với protein được chiết tách trong dung dịch NaCl. Và tại giá trị hiệu suất lọc nước tốt nhất thì bột protein xử lí tốt hơn với hiệu suất 64,77% trong khi hiệu suất lọc nước của dịch chiết protein trong NaCl đạt được chỉ là 54,83%.
0 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3 4 5 Hi ệ u su ấ t x ử lí n ướ c ( %) Cốc đựng mẫu nước đục
Dịch chiết protein trong NaCl
KẾT LUẬN
Kết luận
Qua luận văn này chúng tôi đã thu được những kết quả sau: 1. Xác định được độẩm cũng như hàm lượng tro của hạt chùm ngây.
2. Xác định được các yếu tố tối ưu của quá trình chiết tách protein trong dung dịch NaCl thông qua các yếu tố khảo sát như:
- Tỉ lệ bã/ thể tích nước đạt tốt nhất là 3g/100ml.
- Thời gian chiết protein tốt nhất tại 180 phút.
- Nồng độ NaCl tốt nhất là 0,6M.
- Nhiệt độ tốt nhất là 30oC.
3. Xác định khả năng xử lí nước đục từ dịch chiết protein trong NaCl sau khi đã xác định các yếu tố tối ưu ở trên:
- Tỉ lệ dịch chiết / nước đục đạt hiệu suất xử lí tốt nhất ứng với tỉ lệ 1 : 80 (H = 59,08%).
- Ảnh hưởng của pH nước đục đến khả năng xử lí nước của dịch chiết tốt nhất ứng với pH = 8 (H = 54,83%).
4. Xác định khả năng xử lí nước đục bột protein chùm ngây:
- Tỉ lệ khối lượng / nước đục đạt hiệu suất xử lí tốt nhất ứng với tỉ lệ 0,04g / 200ml nước đục (H = 64,77%).
- Ảnh hưởng của pH nước đục đến khả năng xử lí nước của dịch chiết tốt nhất ứng với pH = 6 (H = 71,50%).
Kiến nghị
Cần những nghiên cứu tiếp theo để đánh giá đầy đủ và chính xác trong quá trình xử lí nước đục từ protein hạt chùm ngây.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1] Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam (MONRE) (2006), Báo cáo môi trường quốc gia.
[2] Lê Văn Cát (1999), Cơ sở hóa học và kỹ thuật xử lý nước, NXB Thanh Niên Hà Nội.
[3] Nguyễn Tiến Bân (2003), Danh mục các loài thực vật Việt Nam. Tập II, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
[4] Phan Văn Chi (2006), Proteomics: Khoa học về hệ protein, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
[5] Võ Văn Chi (1999), Từ điển cây thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản y học, Hà Nội.
[6] Hoàng Minh Châu, Từ Văn Mặc, Từ Vọng Nghi (2002), Cơ sở Hoá Học Phân Tích, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
[7] Lê Đăng Doanh, Phan Tống Sơn (1977), Thực hành hóa học hữu cơ (bản dịch), NXB KHTN.
[8] Nguyễn Văn Đàn (2005), Chuyên đề một số hợp chất thiên nhiên, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
[9] Lê Thị Anh Đào (chủ biên), Đặng Văn Liếu (2007), Thực hành hóa học hữu cơ, NXB Đại học sư phạm.
[10] Phạm Hoàng Hộ (1992), Cây cỏ Việt Nam, Montreal, quyển II.
[11] Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội, 2004.
[12] Đỗ Tất Lợi (1986), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB KHKT, Hà Nội.
[13] Từ Vọng Nghi, Huỳnh Văn Trung, Trần Tứ Hiếu (1986), phân tích nước, NXB Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội.
[14] Cao Đăng Nguyên (2007), Giáo trình Công nghệ Protein, Nhà xuất bản Đại học Huế, Huế.
[15] Hồ Viết Quý (2005), Các phương pháp phân tích công cụ trong hóa học hiện đại. NXB Đại học Sư phạm.
[16] Đỗ Đình Rãng (chủ biên), Đặng Đình Bạch, Nguyễn Thị Thanh Phong,
Hóa học hữu cơ_Tập I,II,III, NXB Giáo dục.
[17] Nguyễn Đình Triệu (2005), Các phương pháp phân tích vật lý và hóa lý, tập II, NXB KH-KT.
Tiếng Anh
[18] Grabow W.O.K., Slabert J. L., Morgan W.S.G, Jahn S.A.A. (1985),
Toxicity and mutagenicity evaluation of water coagulated with Moringa Oleifera seed preparation using fish, protozoan, bacterial, emzyme and Ames Salmonella assays, Water S.A., Vol.11, No.1. [19] Jahn S.A.A. (1988), Using Moringa oleifera seeds as coagulant in
developing countries, J. Am. Water Works Assoc., Vol. 80, No. 6. [20] National Research Council (27 tháng 10 năm 2006), “Moringa”.Lost
Crops of Africa: Volume II: Vegetables. Lost Crops of Africa. [21] Pritchard M., Craven T., Mkandawire T., Edmondson A. S. and O’Neillc
J.G. (2010), A study of the parameters affecting the effectiveness of Moringa oleifera in drinking water purification, Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, Vol. 35, No. 13-14, 791-797. [22] Pritchard M, Craven T., Mkandawire T., Edmondson A.S. and O’Neillc
J.G. (2010), A comparison between Moringa oleifera and chemical coagulants in the purification of drinking water – An alternative
sustainable solution for developing countries, Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, Vol. 35, No. 13-14, 798-805.
Website tham khảo [23] http://locnuochaiphong.com.vn/tam-quan-trong-cua-protein-trong-cuoc- song.html [24] http://www.sinhhocvietnam.com/forum/showthread.php?t=3019 [25] http://ns.mard.gov.vn/index.php?language=vi&nv=news&op=Tin-Quoc- te/Xu-ly-nuoc-sach-bang-hat-cay-chum-ngay-20254