STT Sản phẩm Mẫu MH1 Thời gian lưu Thành phần % 1 Etyl tetadecanoat 12.82 3.776 2 Etyl (Z)-9-hexadecenoat 14.85 8.538 3 Etyl linoleat 15.10 18.122 4 Etyl oleat 17.46 35.525
5 Etyl (9Z,12Z,15Z)-otadeca-9, 12, 15-trienoat 17.48
6 Etyl octadecanoat 17.77 3.516
45 4545 45
Chạy GC-MS với mẫu mỡ cá Diêu Hồng (DH1) ta thu được Sắc đồ Hình
3.10. (Phụ lục 8).
Hình 3.10. Sắc đồ của mẫu DH1 Bảng 3.9. Thành phần các etyl este trong mẫu DH1
STT Sản phẩm Mẫu DH1
Thời gian lưu Thành phần %
1 Etyl tetradecanoat 12.823 3.058 2 Axit hexadecanoat 14,775 1.229 3 Etyl 9-hexadecenoat 14.854 5.16 4 Etyl hexadecanoat 15.118 21.976 5 Etyl linoleat 17.387 1.568 6 Etyl oleat 17.545 49.797 7 Etyl octadecanoat 17.809 6.649 8 Etyl (5Z,8Z,11Z,14Z)-eicosa-5,8,11,14- tetraenoat 19.669 0.693
Từ bảng 3.10, 3.11 ta thấy cả 2 loại cá Mè Hoa và cá Diêu Hồng đều có các thành phần omega 6 là axit linoleic, là axit béo omega 6 đặc biệt trong dãy axit
omega 6, vì cơ thể con người khơng thể tổng hợp được chúng và cơ thể đòi hỏi axit linoleic cho quá trình trao đổi chất của cơ thể. Chính vì thế mà loại axit béo này cần phải được cung cấp qua nguồn thực phẩm cho cả người lớn lẫn trẻ em.
46 4646 46 O O H Axit linoleic
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra axit này được xem như là một loại chất béo tích cực vì giúp ngăn ngừa các bệnh về tim mạch. Từ các loại axit béo thiết yếu đó, cơ thể có thể sản xuất ra một loạt các chất dẫn xuất omega 3 (DHA), và omega 6 (axit arachidonic), mà một trong số đó rất cần thiết cho sự phát triển của trẻ, cũng như
yểm trợ đắc lực cho hệ thần kinh. Ngồi ra người ta cịn tìm thấy sự hiện diện của chúng với một số lượng lớn ở trong não và võng mạc. Khi thiếu axit linoleic và các axit omega 6 béo khác trong chế độ ăn uống sẽ sinh ra những nguyên nhân như tóc khơ, rụng tóc và làm lâu khỏi các vết thương.
Với mỡ cá Diêu Hồng tuy khơng có nhiều axit linoleic như mỡ cá Mè Hoa nhưng ngoài linoleic cịn có thêm một thành phần omega 6 khác là axit (5Z,8Z,11Z,14Z)-eicosa-5,8,11,14-tetraenoic biết như là axit arachidonic (AA).
O O
axit (5Z,8Z,11Z,14Z)-eicosa-5,8,11,14-tetraenoic
Bảng chỉ ra thành phần mỡ cá Mè Hoa cịn có axit axit Etyl (9Z,12Z,15Z)- otadeca-9, 12, 15-trienoat được biết như là axit là một thành phần omega 3 quan
trọng trong dãy omega 3. Các nghiên cứu đã chỉ ra Cả ALA và AA đều được sử
dụng làm tiền chất để tổng hợp DHA và EPA trong cơ thể, ảnh hưởng đến sức khỏe và sự tăng trưởng của cơ thể.
47 4747 47
Bên cạnh các axit omega 3, omega 6. Cả hai loại mỡ cá Diêu Hồng và cá Mè Hoa cịn có một lượng lớn axit oleic. Đây là một trong những thành phần axit béo không no quan trọng cho cơ thể.
O
OH
axit oleic
Axit oleic được biết như axit oleic là một mono axit béo khơng bão hịa
omega 9 cung cấp cho cơ thể con người với nhiều loại lợi ích sức khỏe. Nó thực sự là một axit béo omega 9 và nó có thể được tìm thấy ở dạng tự nhiên của nó trong
nhiều mặt hàng thực phẩm khác nhau như sản phẩm động vật và các nguồn thực
vật.
Lợi ích chính của nó, khả năng làm giảm huyết áp, giảm mức độ cholesterol xấu trong máu và làm tăng lượng cholesterol tốt trong máu. Các phân tử của axit oleic là lớn hơn so với hầu hết các phân tử khác để chúng không liên kết với nhau dễ dàng có nghĩa là axit oleic có thể đến trong rất tiện dụng khi nói đến cải thiện lưu lượng máu và ngăn ngừa sự hình thành các mảng bám trong động mạch.
Axit oleic cịn nổi tiếng với đặc tính chống oxy hóa mạnh của nó, có nghĩa là nó có thể đến trong rất tiện dụng khi nói đến chiến đấu với các gốc tự do và giảm số lượng và cường độ của các thiệt hại gây ra cho cơ thể con người.
Axit oleic rất hiệu quả trong việc tăng cường tính tồn vẹn màng tế bào, thúc
đẩy sức mạnh của bộ nhớ, tối ưu hóa các chức năng của não, cải thiện chức năng
của tim, nâng cao hệ thống tuần hoàn, giảm tất cả các triệu chứng thường liên quan
đến viêm khớp, thúc đẩy năng lượng, giúp đỡ giảm cân, làm giảm các triệu chứng
của bệnh hen suyễn, làm giảm đề kháng insulin, giữ ẩm cho da và tăng cường tóc. Trong thành phần mỡ hai loại cá cịn có sự có mặt của một loại axit khơng no khác không thuộc dãy omega 3, omega 6 là axit (Z)-9-hexađecenonat chiếm tỉ lệ phần trăm khá lớn. (Z)-9-hexađecenonat được biết với tên thông thường là axit
48 4848 48
panmitoleic là một loại omega 7 có tác dụng làm tăng hoạt tính của insulin cũng như ngăn chặn cũng như ngăn chặn sự phá hủy tế bào beta tuyến tụy tiết insulin.
Như vậy thành phần axit béo khơng no có một lượng lớn trong mỡ cá đã khảo sát điều này khuyến cáo rằng sử dụng các loại mỡ cá ở một lượng hợp lí có thể
cải thiện được sức khỏe cho con người và đẩy lùi được nhiều mối đe dọa về bệnh
49 4949 49
THẢO LUẬN CHUNG
Tổng hợp vật liệu nền TiO2 từ chất đầu Ti(i-OC3H7)4 bằng phương pháp sol- gel. Bằng phương pháp nhiễu xạ tia X cho thấy vật liệu nền TiO2 có dạng cấu trúc anatase.
Với vai trị là xúc tác cho q trình este hóa chéo một số mỡ động vật thì vật liệu tổng hợp được ở trên phải có diện tích bề mặt và kích thước lỗ xốp phù hợp. Bằng phương pháp hấp phụ-giải hấp N2, vật liệu Zn,La,P/TiO2 cho thấy có diện tích bề mặt lớn, kích thước lỗ xốp phân bố rộng ở các trạng thái vi mao quản, mao quản trung bình và mao quản lớn. Thành phần nguyên tố của vật liệu trên được phân tích bằng phương pháp phân tích nguyên tố EDX. Kết quả 3 điểm đo EDX đều xấp xỉ
nhau chứng tỏ các kim loại Zn, La, P được phân tán đều trong vật liệu nền.
Tính axit của vật liệu được xác định bằng phương pháp hấp phụ và giải hấp
NH3 theo chương trình nhiệt độ (TPD). Kết quả cho thấy vật liệu nền có tính axit và khi biến tính thêm kim loại, vật liệu trở thành xúc tác có tính axit mạnh ở nhiệt độ thấp, có khả năng làm xúc tác cho những q trình chuyển hóa các phân tử hữu cơ trong điều kiện êm dịu, ví dụ như q trình este hóa chéo dầu, mỡ động, thực vật.
Q trình etyl este hóa sử dụng xúc tác Zn, La, P/TiO2 được thực hiện với ba loại mỡ cá: cá Rô Phi, Mè Hoa, Diêu Hồng. Kết quả sản phẩm và các yếu tố ảnh
hưởng đến quá trình phản ứng được đánh giá bằng hiện tượng tạo nhũ sau phản ứng và GC-MS.
Tỉ lệ etanol:dầu ảnh hưởng rất nhiều đến sự hình thành các sản phẩm este
hóa. Khi tăng lượng etanol lên sẽ làm hiện tượng tạo nhũ giảm đi, các axit được
chuyển sang dạng este một cách triệt để hơn. Và tỉ lệ etanol:dầu phù hợp là 18:1. Trong các kết quả thu được có thể thấy trong q trình chuyển hóa bởi xúc
tác Zn,La,P/TiO2 trong điều kiện nhiệt độ 78oC khơng có sự chuyển vị trí nối đơi
cũng như quay cấu hình của các omega 3, omega 6.
Phản ứng este hóa chéo là một phản ứng thuận nghịch. Nếu thời gian phản
ứng ngắn (6 giờ và 8 giờ) sẽ gây ra hiện tượng tạo nhũ do các axit béo trong mỡ cá
quả chưa được chuyển hết thành dạng este. Khi tăng thời gian phản ứng lên 16 giờ thì khơng thấy tạo nhũ nữa. Do đó thời gian được chọn cho phản ứng là 16 giờ.
50 5050 50
Kết quả chung cho thấy các loại mỡ cá chứa phần lớn tỉ lệ là axit béo không no có ích cho con người, có nhiều omega 3,6 trong đó có 2 axit béo thiết yếu là axit linolenic thuộc dãy omega 3 và axit linoleic thuộc dãy omega 6. Trong các loại mỡ cá được khảo sát thấy được mỡ cá Diêu Hồng có axit arachidonic một axit béo
khơng no có bốn nối đơi cần thiết cho tăng trưởng và phát triển, giảm cholesterol
51 5151 51
KẾT LUẬN
1. Tìm được điều kiện phù hợp cho tổng hợp vật liệu TiO2 từ Ti(i-OC3H7)4 bằng phương pháp sol-gel ở tỉ lệ Ti/ure là 1:6 và PEG 3% khối lượng của Ti(i-OC3H7)4. Bằng nhiễu xạ tia X cho thấy chứng minh sản phẩm thu được có cấu trúc anatase. Vật liệu TiO2 được đặc trưng bằng phương pháp BET cho thấy vật liệu có diện tích bề mặt lớn (~111.22 m2/g), đường kính mao quản tập trung ở khoảng 150-180 Ǻ,
phù hợp với các phân tử triglyxerit có kích thước lớn.
2. Biến tính vật liệu nền thu được được xúc tác Zn,La,P/TiO2 với thành phần Zn là 0,15%, thành phần La 10,38%, thành phần P là 0,47%. Đặc trưng xúc tác bằng
phương pháp hóa lý hiện đại như TPD-NH3 cho thấy xúc tác thu được có lực axit
tăng so với vật liệu nền TiO2.
3. Nghiên cứu được điều kiện phản ứng thích hợp cho phản ứng este hóa chéo mỡ
cá trên xúc tác đã điều chế là tỉ lệ etanol:mỡ là 18:1, nhiệt độ phản ứng là 780C và thời gian phản ứng 16 giờ.
4. Thực hiện thành công phản ứng etyl este hóa chéo sử dụng xúc tác tổng hợp được ở trên với ba loại mỡ là mỡ cá Rô Phi, mỡ cá Diêu Hồng và mỡ cá Mè Hoa.
5. Trong những điều kiện này đã phát hiện được mỡ cá chứa đều chứa các omega
3,6, tất cả đều không bị chuyển dịch vị trí nối đơi và giữ ngun cấu hình Z sau quá trình phản ứng. Trong các loại mỡ cá được khảo sát thấy được mỡ cá Diêu Hồng có axit arachidonic cần thiết cho tăng trưởng và phát triển, giảm cholesterol trong máu
52 5252 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO A.TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Bùi Thị Thanh Hà, (2011), “Nghiên cứu chế tạo hệ xúc tác Zn,P/Al2O3 để etyl este hóa một số mỡ động vật và đánh giá thành phần axit béo không thay thế bằng GC-MS” luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học, ĐH KHTN-ĐHQGHN.
B. TÀI LIỆU TIẾNG ANH
2. Aguado J., Escola J.M., Castro M.C. (2010), “Influence of the thermal treatment upon the textural properties of sol-gel mesoporous c-alumina synthesized
with cationic surfactants”, Microporous and Mesoporous Materials, 128,
pp.48-55.
3. Aguado J., Escola J.M., Castro M.C., Paredes B. (2005), “Sol-gel synthesis of mesostructured γ-alumina templated by cationic surfactants”, Microporous
and Mesoporous Materials, 83, pp.181-192.
4. Daniela Salinas, Sichem Guerrero , Paulo Araya (2010), “Transesterification of
canola oil on potassium-supported TiO2 catalysts”, Catalysis Communications
11, pp. 773–777.
5. Alexandra McManus, Margaret Merga, Wendy Newton (2011), “Omega-3 fatty acids. What consumers need to know”, Appetite 57, pp. 80–83.
6. Atsushi Odaka, Tomohiro Yamaguchi, Masahiro Hida, Seiichi Taruta, Kunio Kitajima (2009), “Fabrication of submicron alumina ceramics by pulse electric current sintering using M2+ (M = Mg, Ca, Ni)-doped alumina nanopowders”,
Ceramics International, 35, pp. 1845–1850.
7. Bataille A., Addad A., Crampon J., Duclos R. (2005), “Deformation behaviour of
iron-doped alumina”, Journal of the European Ceramic Society, 25, pp. 857–
862.
8. Borges M.E., Díaz L. (2012), “Recent developments on heterogeneous catalysts for biodiesel production by oil esterification and transesterification reactions: A review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 16,pp. 2839– 2849.
9. De Azevedo W.M., de Carvalho D.D., Khoury H.J., de Vasconcelos E.A., da Silva Jr E.F. (2004), “Spectroscopic characteristics of doped nanoporous
53 5353 53
10. De Azevedo W.M., de Carvalho D.D., de Vasconcelosb E.A., da Silva Jr E.F. (2004), “Photoluminescence characteristics of rare earth-doped nanoporous
aluminum oxide”, Applied Surface Science, 234, pp. 457–461.
11. Demirbas (2009), “A. Political, economic and environmental impacts of
biofuels”, A review. Applied Energy, 86, pp. 108-117.
12. Derya Kahveci, Xuebing Xu (2011), “Repeated hydrolysis process is effective for enrichment of omega 3”, Food Chemistry, 129, pp. 1552–1558
13. Dizge. N., Aydiner C., Imer D.Y.,Bayramoglu M., Tanriseven A., Keskinler B. (2009), “Biodiesel production from sunflower, soybean, and waste cooking oils by transesterification using lipase immobilized onto a novel
microporous polymer”, Bioresource Technology , 100, pp. 1983-1991.
14. Donghong Yin, Liangsheng Qin, Jianfu Liu, Chengyong Li, Yong Jin (2005), “Gold nanoparticles deposited on mesoporous alumina for epoxidation of
styrene: Effects of the surface basicity of the supports”, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 240, pp. 40–48.
15. Dossin. T.F., M.-F. Reyniers, R.J. Berger, G.B. Marin (2006), “Simulation of heterogeneously MgO-catalyzed transesterification for fine-chemical and
biodiesel industrial production”, Applied Catalysis, 67, pp. 136-148.
16. Fereidoon Shahidi, N. Wanasundara, (1998), “Omega-3 fatty acid concentrates: nutritional aspects and production technologies” Trends in Food Science & Technology 9 (1998) pp. 230-240.
17. Fortes I.C.P., P.J. Baugh (2004), “Pyrolysis-GC/MS studies of vegetable oils
from Macauba fruit”, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 72, pp.
103-111.
18. Garcı´a-Garcı´a J.M., Pe´rez-Bernal M.E.,Ruano-Casero R.J., Rives V. (2007), “Chromium and yttrium-doped magnesium aluminum oxides prepared from
layered double hydroxides”, Solid State Sciences, 9, pp. 1115-1125.
19. Guzmán-Castillo M.L., López-Salinas E., Fripiat J.J., Sánchez-Valente J., Hernández-Beltrán F., Rodríguez-Hernández A., J. Navarrete-Bolaños
54 5454 54
(2003), “Active sulfated alumina catalysts obtained by hydrothermal
treatment”, Journal of Catalysis, 220, pp. 317–325.
20. Habazaki H., Zhou X., Shimizu K., Skeldon P., Thompson G.E., Wood G.C. (1997), “Incorporation and mobility of zinc ions in anodic alumina films”,
Thin solid films, 292, pp. 150-155.
21. Helwani Z., Othman M.R., Aziz N., Fernando W.J.N., Kim J. (2009), “Technologies for production of biodiesel focusing on green catalytic
techniques”, A review. Fuel Processing Technology, 90(12), pp.1502-1514.
22. Hern´andez T., Bautista C., Mart´ın P. (2005), “Synthesis and thermal evolution of Mn-doped alumina nanoparticles by homogeneous precipitation with
urea”, Materials Chemistry and Physics, 92, pp. 366–372.
23. Hirata G., Perea N., Tejeda M., Gonzalez-Ortega J.A., McKittrick J. (2005),
“Luminescence study in Eu-doped aluminum oxide phosphors”, Optical Materials, 27, pp. 1311–1315.
24. Joo Hyun Kim, Kyeong Youl Jung, Kyun Young Park, Sung Baek Cho (2010), “Characterization of mesoporous alumina particles prepared by spray pyrolysis of Al(NO3)2-9H2O precursor: Effect of CTAB and urea”,
Microporous and Mesoporous Materials, 128, pp.85–90.
25. Jun Wang, Yanhong Wang, Jing Wen, Meiqing Shen, Wulin Wang (2009), “Effect of phosphorus introduction strategy on the surface texture and
structure of modified alumina”, Microporous and Mesoporous Materials,
121, pp.208–218.
26. Kevin C. Leonard, Jamie R. Genthe, Jennifer L. Sanfilippo,Walter A. Zeltner, Marc A. Anderson (2009), “Synthesis and characterization of asymmetric electrochemical capacitive deionization materials using nanoporous silicon
dioxide and magnesium doped aluminum oxide”, Electrochimica Acta, 54,
pp. 5286–5291.
27. Kerstin Scheurell, Gudrun Scholz, Erhard Kemnitz (2007), “Structural study of VOx doped aluminium fluoride and aluminium oxide catalysts”, Journal of Solid State Chemistry, 180, pp. 749–758.
55 5555 55
28. Lotero E., Liu Y., Lopez D.E., Suwannakarn K., Bruce D.A., Goodwin J.G. (2005), “Synthesis of biodiesel via acid catalysis. Industrial &
Engineering”, Chemistry Research, 44, pp.5353-5363.
29. Maher K.D., Bressler D.C. (2007), “Pyrolysis of triglyceride materials for the
production of renewable fuels and chemicals”, Bioresource Technology, 98,
pp. 2351-2368.
30. Man Kee Lam, Keat Teong Lee, Abdul Rahman Mohamed (2010), “Homogeneous, heterogeneous and enzymatic catalysis for transesterification of high free fatty acid oil (waste cooking oil) to
biodiesel”, A review Biotechnology Advances, 28, pp. 500-518.
31. Matsunaga K., Nakamura A., Yamamoto T., Ikuhar Y. (2004), “Theoretical
study of defect structures in pure and titanium-doped alumina”, Solid State Ionics, 172, pp. 155–158.
32. Maria I.F. Macedo (2004), “Sol-Gel Synthesis of Transparent Alumina Gel and
Pure Gamma Alumina by Urea Hydrolysis of Aluminum Nitrate”, Journal of Sol-Gel Science and Technology, 30, 135–140.
33. Nigel Turner, Todd W. Mitchell (2011) “The ω-3 and ω−6 fats in meals: A proposal for a simple new label”, Nutrition, 27, pp. 719–726.
34. Oyce D’Souza, N. Nagarazu (2006), “Catalytic activity of anion-modified zirconia, alumina and silica in the esterification of benzyl alcohol with acetic acid”, Indian Journal of Chemical Technology, 13, pp. 605-613.
35. Peng-Lim Boey, Shangeetha Ganesan, Gaanty Pragas Maniam, Melati Khairuddean, Sau-Lai Lim (2012), “A new catalyst system in transesterification of palm olein: Tolerance of water and free fatty acids”,
Energy Conversion and Management 56, pp. 46–52.
36. Peter Howe, Barbara Meyer, Sally Record, and Katrine Baghurst (2006), “Dietary intake of long-chain -3 polyunsaturated fatty acids contribution of meat sources”, Applied nutritional investigation, Nutrition, 22, pp. 47–53.
37. Ropero-Vegaa J.L., Aldana-Péreza A., Gómezb R., Ni˜no-Gómez M.E. (2010),