7. Bố cục của luận văn gồ m3 phần
1.4.3. Công dụng của nghệ trắng Lào
Việc sử dụng và hiệu quả tốt từ nghệ trắng Lào đã suất hiện rất nhiều trong mỗi khu vực ở mỗi gia đình chắng hạn nhƣ:
- Sử dụng bột nghệ trắng tƣơi làm đẹp, làm thành kem bôi da mặt và toàn thân.
- Sử dụng bột của nghệ trắng nấu uống tốt cho phụ nữ sau sinh và nghệ trắng tƣơi ngâm liệu cũng cho phụ nữ sau sinh uống.
CHƢƠNG 2
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ
2.1.1. Nguyên liệu
- Thu gom nguyên liệu: Rễ củ cây nghệ trắng lào đƣợc thu hái tại tỉnh Champasak – nƣớc Lào.
- Tên khoa học là Curcuma zeodaria, thuộc họ Gừng Zingiberaceae. - Tên gọi khác: ngải trắng, nga truật, nghệ xanh...
Xử lý nguyên liệu: Thân rễ nghệ trắng Lào đƣợc thu hái về, loại bỏ tạp chất. Rửa thật sạch bằng nƣớc, để ráo, xắt lát rồi phơi khô, nghiền thành bột mịn. (Hình 2.1)
2.1.2. Hóa chất
Các dung môi hữu cơ:
- n-hexan, etyl axetat, diclometan, methanol
Hóa chất vô cơ:
- Dung dịch HNO3 (loãng), nƣớc cất.
2.1.3. Dụng cụ - Bộ chiết Soxhlet 250ml - Bộ chiết Soxhlet 250ml - Bình cầu 250ml - Bếp điện - Cân phân tích - Cốc thủy tinh 50ml, 100ml - Ống đong 100ml - Chén nung - Bình hút ẩm - Giấy lọc - Muỗng
- Bình tam giác nút mài - Ống sừng bò
- Ống sinh hàn
2.1.4. Các loại máy móc, thiết bị
- Máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS (trung tâm đo lƣờng chất lƣợng II, số 2 Ngô Quyền, Đà Nẵng).
- Máy đo sắc kí khí kết hợp khối phổ GC – MS (trung tâm đo lƣờng chất lƣợng II, số 2 Ngô Quyền, Đà Nẵng).
2.2.CÁC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu 2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu
Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm chiết tách tinh dầu đƣợc thể hiện ở Hình 2.2 và chiết tách bằng các dung môi hữu cơ đƣợc mô tả ở Hình 2.3.
Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm chiết tách tinh dầu nghệ trắng
Nghệ tƣơi (dạng củ)
Tạo mẫu nguyên liệu tƣơi Xử lí sơ bộ
(Làm sạch, nghiền, nhỏ)
Tách tinh dầu
(Chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc)
Tinh dầu Bã
GC - MS
Xác định số chỉ số
Quy trình thực hiện chiết tách tinh dầu:
- Nguyên liệu tƣơi đƣợc thu hái về, làm sạch, thái lát mỏng, thái nhỏ khoảng 1 – 2 cm.
- Tiến hành chiết tách tinh dầu bằng phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc, tinh dầu thu đƣợc làm khan bằng Na2SO4.
- Tinh dầu khan đƣợc xác định các chỉ tiêu vật lý và hóa học nhƣ: tỷ trọng, chỉ số khúc xạ, chỉ số axit, chỉ số bazo, chỉ số este…
- Gửi mẫu tinh dầu đo GC-MS để định danh một số thành phần hóa học.
Quy trình thực hiện chiết tách bằng dung môi hữu cơ :
- Phần nguyên liệu sau khi thu hái về đem rửa sạch, xắt lát, phơi khô, sau đó nghiền thành bột mịn.
- Bột rễ củ cây khô đƣợc sử dụng để xác định các chỉ tiêu hóa lý là độ ẩm và hàm lƣợng tro.
- Tro thu đƣợc sử dụng để xác định thành phần và hàm lƣợng kim loại nặng.
- Chiết tách các cấu tử hữu cơ trong thân rễ nghệ trắng Lào bằng các dung môi n- hexane, etyl axetat, diclometan, metanol. Phần dịch chiết thu đƣợc đem đi đo GC-MS để định danh một số thành phần hóa học có trong thân rễ nghệ trắng Lào.
2.2.2. Xác định một số chỉ tiêu hóa lý
a. Độ ẩm
- Dụng cụ sử dụng để sấy là chén sứ, đƣợc rửa sạch, sấy trong tủ sấy rồi làm nguội đến nhiệt độ phòng đến khối lƣợng không đổi, ta có m0
- Mẫu thử là mẫu thân rễ nghệ trắng Lào tƣơi đã đƣợc xay nhỏ, đƣợc trộn đều và lấy ngẫu nhiên. Cân chính xác vào chén sứ đã đƣợc chuẩn bị ở trên một lƣợng mẫu là m1(g)
- Tiến hành sấy ở nhiệt độ 1050 C (nhiệt độ thực cho phép chênh lệch ±20 C so với nhiệt độ quy định) trong tủ sấy ở áp suất thƣờng đến khối lƣợng
không đổi, tức là sự chênh lệch khối lƣợng sau khi sấy thêm một giờ trong tủ sấy so với lần sấy trƣớc đó không đổi.
- Sau khi sấy, làm nguội đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm, sau đó cân ngay, ta có m2.
- Tiến hành đo 3 mẫu, lấy kết quả trung bình, ta đƣợc độ ẩm của nguyên liệu.
Công thức tính độ ẩm như sau:
( ) (%)
∑ (%)
Trong đó:
m0: khối lƣợng chén sứ (g) m1: khối lƣợng mẫu (g)
m2: khối lƣợng chén sứ và mẫu sau khi sấy (g)
b. Hàm lượng tro
Để xác định hàm lƣợng tro và các nguyên tố vô cơ trong cơ thể động, thực vật ngƣời ta thƣờng sử dụng phƣơng pháp tro hóa mẫu. Tro chính là khối lƣợng chất vô cơ khó bay hơi còn lại sau khi nung cháy hoàn toàn bột dƣợc liệu.
Cách tiến hành như sau:
- Mẫu đã xác định độ ẩm ở trên tiếp tục sử dụng để tro hóa. Tiến hành than hóa mẫu trên bếp điện đến khi mẫu chuyển thành than đen thì ngừng. Sau đó đƣa vào tủ nung, mẫu đƣợc nung ở nhiệt độ 450 - 500C, trong khoảng thời gian 4 – 5 giờ. Trong quá trình nung, nếu thấy một ít than đen chƣa hóa thành tro thì ta để nguội mẫu, rồi tia vào một ít nƣớc cất để quá trình tro hóa diễn ra nhanh hơn. Quá trình tro hóa kết thúc khi ta thu đƣợc tro màu trắng ngà.
- Sau khi tro hóa xong, làm nguội mẫu trong bình hút ẩm, sau đó cân ngay, ta đƣợc m3.
- Tiến hành với cả 3 mẫu xác định đổ ẩm, lấy giá trị trung bình, ta đƣợc hàm lƣợng tro của nguyên liệu.
Công thức tính hàm lượng tro như sau:
∑
Trong đó:
m0: khối lƣợng chén sứ (g)
m1 là khối lƣợng của bột dƣợc liệu (g)
m3 là khối lƣợng chén sứ và bột dƣợc liệu sau khi hóa tro(g)
c. Xác định thành phần và hàm lượng các kim loại nặng
Hòa tan lƣợng tro thu đƣợc ở trên vào HNO3(loãng), định mức đến 50ml bằng nƣớc cất, xác định hàm lƣợng các kim loại (Cu, Pb, Zn, As, Hg) bằng phƣơng pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) tại trung tâm đo lƣờng chất lƣợng số II Ngô Quyền.
2.2.3. Phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc chƣng cất tinh dầu.
a. Nguyên liệu
Nguyên liệu dạng củ đƣợc thu hái ở mùa khô (của nƣớc Lào) vào tháng 4 – 5, củ nghệ đƣợc thu là nghệ tƣơi, có vỏ màu đen.
b. Chưng cất lôi cuốn hơi nước Dụng cụ
- Cân phân tích - Bếp điện - Bình cầu 2 lit
- Giá sắt
Nguyên liệu
- Củ nghệ trắng - Nƣớc cất
Cách tiến hành
Thân rễ nghệ trắng Lào đƣợc thu hái tại Lào, sau khi rửa sạch, để ráo nƣớc. Sau đó thái lát mỏng, thái nhỏ khoảng 1 – 2cm hoặc đƣợc xay nhỏ đến kích thƣớc 1cm bằng máy xay sinh tố. Chú ý trong quá trình giã hoặc xay phải đảm bảo kích thƣớc của hạt nguyên liệu sau khi xay phải tƣơng đối đồng đều, không quá nhỏ, mịn vì nhƣ vậy gây ra hiện tƣợng trào trong quá trình chƣng chất làm thất bại trong quá trình chƣng cất cũng nhƣ cháy ở đáy bình cầu, gây khó khăn trong việc làm sạch dụng cụ. Thái hoặc xay nhỏ nguyên liệu sẽ làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu với nƣớc giúp cho quá trinh chƣng cất nhanh và triệt để hơn. Hình 2.4 thể hiện nguyên liệu đƣợc cắt mỏng và giã nhỏ.
Cho thân rễ nghệ trắng Lào đã đƣợc thái hoặc xay nhỏ vào bình cầu. Mỗi lần cho khoảng 600g cho thêm nƣớc cất đến khoảng 2/3 của bình cầu. Lắp dụng cụ nhƣ Hình 2.4. Kiểm tra độ kín của hệ thống. Tiến hành đun đến khi lƣợng tinh dầu thu đƣợc ở bên nhánh hứng không tăng lên nữa thì kết thúc quá trình chƣng cất.
Tinh dầu đƣợc làm khan nƣớc bằng Na2SO4 khan và bảo quản ở nhiệt độ thấp (dƣới 50C). Tinh dầu thân rễ nghệ trắng Lào sẽ đƣợc phân tích về tính chất và định danh về thành phần.
Hình 2.4. Thân rễ nghệ trắng Lào cắt mỏng và giã nhỏ
c. Xác định chỉ số khúc xạ của tinh dầu thân rễ nghệ trắng Lào Dụng cụ và hóa chất - Máy đo chỉ số khúc xạ - Axeton - Nƣớc cất - Pipet
- Tinh dầu khan
Cách tiến hành:
- Điều chỉnh máy: mở nắp lăng kính, lấy bông thấm axeton lau sạch kính.Mở nắp lăng kính, lấy bông lau khô nƣớc, rồi lại tẩm axeton lau lại một lần nữa (cả hai phần). Nhỏ từ từ 1-3 giọt nƣớc cất lên mặt lăng kính ở phía dƣới. Nhẹ nhàng đậy lăng kính ở trên xuống, khi nhìn vào nhiệt kế thấy đúng 250C thì ta nhìn vào thị kính nếu thấy rõ ranh giới giữa hai miền sáng tối chỉ đúng số 1,333 của cột chia nấc 1 là đƣợc, nếu chƣa phải chỉnh lại máy.
- Làm sạch và lau khô lăng kính bằng axeton. Nhỏ 1-3 giọt tinh dầu lên lăng kính phía dƣới, lấy đũa thủy tinh dàn mỏng, rồi đậy lăng kính trên xuống. Khi thấy nhiệt kế đúng 25C, nhìn vào thị kính để điều chỉnh hiện tƣợng tán sắc, vặn nút điều chỉnh màu sao cho ranh giới giữa hai miền sáng tối của thị trƣờng cắt đúng giao điểm của vạch chữ thập, Nhìn sang vạch chia độ và đọc chỉ số khúc xạ ở ngang với vạch chuẩn. Xác định lại ranh giới giữa sáng và tối, đọc lại chỉ số ít nhất ba lần, lấy trị số trung bình.
d. Xác định độ hòa tan của tinh dầu nghệ trắng trong etanol Dụng cụ và hóa chất
- Pipet - Buret
- Bình tam giác - Tinh dầu khan - Etanol 96%, 85%
Cách xác định
- Cho etanol tuyệt đối vào buret, sau đó ta nhỏ etanol 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 etanol và tính thể tích trung bình etanol của 3 lần thí nghiệm.
- Thực hiện tƣơng tự thí nghiệm nhƣ với etanol tuyệt đối ở trên với các etanol 96%, 85%.
- Lập Bảng so sánh độ hòa tan của tinh dầu trong etanol 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 etanol càng kém. Nồng độ etanol càng thấp thì độ hòa tan của tinh dầu càng kém.
e. Xác định chỉ số axit của tinh dầu nghệ trắng Lào Dụng cụ và hóa chất - Bình tam giác 250ml - Buret - Cân điện - Dung dịch phenolphthalein - Rƣợu etanol 980 Cách tiến hành
- Cân 0,5 g tinh dầu cho vào bình tam giác, cho thêm 10ml rƣợu etanol , lắc bình cho vào đó 5 giọt phenolphthalein trung tính. Tiến hành chuẩn độ dung dịch trong buret là KOH 0,1 N∕ rƣợu, cho đến khi xuất hiện màu hồng bền vững trong 30 giây.
Tính kết quả
- Chỉ số axit được tính theo công thức
Trong đó:
m là khối lƣợng của tinh dầu
V là thể tích dung dịch KOH 0.1N/rƣợu
5,611: số mg KOH có trong 1 ml dung dịch KOH 0.1N/rƣợu
f. Xác định chỉ số este của tinh dầu nghê trắng Lào Dụng cụ và hóa chất
- Bình tam giác có dung tích 250ml gắn với ống sinh hàn nƣớc - Buret
- Bếp cách thủy
- Dung dịch HCl 0,5N
- Dung dịch KOH 0,5N/rƣợu
Cách tiến hành
- Sử dụng kết quả ở chỉ số axit (sau khi xác định chỉ số axit). Cho thêm 10ml dung dịch KOH 0,5N ∕ rƣợu và dung dịch đã trung hòa
- Lắp ống sinh hàm khí vào và tiến hành đun cách thủy cho sôi nhỏ trong 1 giờ. Đun xong đẻ nguội, và chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,5N . cùng lúc tiến hành thí nghiệm kiểm chứng nhƣng thay dầu bằng một lƣợng nƣớc cất tƣơng ứng.
Tính kết quả
- Chỉ số este đƣợc tính theo công thức:
Es = ( )
Trong đó:
m là khối lƣợng tinh dầu
V1 là thể tích dung dịch HCl dùng để chuẩn độ mẫu thí nghiệm V2 là thể tích dung dịch HCl dùng để chuẩn độ mẫu kiểm chứng 28,05 là số mg KOH có trong 1ml dung dịch KOH 0,5N/rƣợu.
g. Chỉ số xà phòng hóa của tinh dầu nghệ trắng Lào
Chỉ số xà phòng hóa bằng tổng của chỉ số axit và este Xp = Ax + Es
h. Xác định thành phần hóa học tinh dầu nghệ trắng Lào
Tinh dầu nghệ trắng sau khi đƣợc chƣng cất bằng phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc làm khan bằng Na2SO4 khan đƣợc mang đi phân tích GC-MS tại “Trung tâm đo lƣờng chất lƣợng, số 2 Ngô Quyền, Thành phố Đà Nẵng” số 2 Ngô Quyền, thành phố Đà Nẵng.
2.2.4. Phƣơng pháp chiết tách các thành phần hóa học từ thân rễ nghệ trắng Lào với các dung môi n-hexan, etyl axetat, diclometan, nghệ trắng Lào với các dung môi n-hexan, etyl axetat, diclometan, metanol bằng phƣơng pháp Soxhlet.
a. Khảo sát thời gian chiết tốt nhất đối với bột rễ cây thân rễ nghệ trắng Lào
Cách tiến hành:
- Chuẩn bị bộ chiết Soxhlet 250ml, rửa sạch, tráng bằng nƣớc cất, sấy khô.
- Cân chính xác khoảng 10g bột thân rễ nghệ trắng Lào, ta có m1 gói bằng giấy lọc, rồi cho vào thiết bị chiết của bộ chiết soxhlet. Đong chính xác 150ml dung môi chiết cho vào bình cầu. Tiến hành chiết ở nhiệt độ theo nhiệt độ sôi của dung môi trong các khoảng thời gian 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ, 10 giờ, 12giờ.
- Tiến hành đo khối lƣợng riêng của dung môi chiết bằng cách hút chính xác 10ml dung môi chiết, cho vào cốc đã biết chính xác khối lƣợng (m2). Cân cốc và dung môi, ta có m3. Tính toán khối lƣợng riêng của dung môi thực hiện.
- Đối với mỗi mẫu sau khi chiết xong, tiến hành đo chính xác thể tích (V) dịch chiết thu đƣợc. Dùng pipet bầu hút chính xác 10ml dịch chiết cho vào cốc đã biết chính xác khối lƣợng (m4). Cân cốc và dịch chiết, ta có khối
lƣợng m5. Tính toán suy ra đƣợc khối lƣợng riêng (d) của dịch chiết, từ đó tính đƣợc phần trăm khối lƣợng chiết ra (%m).
Công thức tính phần trăm khối lượng chiết ra: D = (g/ml) d = (g/ml) %m = (%) Trong đó:
m1 là khối lƣợng bột thân rễ nghệ trắng Lào
m2 là khối lƣợng cốc dùng để đo khối lƣợng riêng dung môi m3 là khối lƣợng của 10ml dung môi và cốc
m4 là khối lƣợng cốc dùng để đo khối lƣợng riêng dịch chiết m5 là khối lƣợng của 10ml dịch chiết và cốc
V là thể tích dịch chiết thu đƣợc d là khối lƣợng riêng của dịch chiết D là khối lƣợng riêng của dung môi.
- Với phần trăm khối lƣợng chiết ra của mỗi dung môi theo thời gian chiết, ta suy ra đƣợc thời gian chiết tốt nhất.
b. Xác định thành phần hóa học có trong các dịch chiết thân rễ nghệ trắng Lào
Thành phần hóa học có trong các dịch chiết thân rễ nghệ trắng Lào đƣợc xác định bằng phƣơng pháp sắc kí khí ghép khối phổ (GC – MS).
Dịch chiết thu đƣợc đem cô đuổi dung môi trên bếp cách thủy ở nhiệt độ theo nhiệt độ sôi của dung môi đến cắn. Gửi cắn dịch chiết đến “Trung tâm đo lƣờng chất lƣợng, số 2 Ngô Quyền, Thành phố Đà Nẵng” để xác định thành phần hóa học bằng phƣơng pháp sắc kí khí ghép khối phổ (GC – MS).
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1.KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ 3.1.1. Độ ẩm 3.1.1. Độ ẩm
Lấy 3 mẫu thân rễ nghệ trắng Lào tƣơi sấy ở nhiệt độ 1050C đến khối lƣợng không đổi. Độ ẩm của thân rễ nghệ trắng Lào là kết quả trung bình của