CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.2. Điều chế pectin có chỉ số ester hóa khác nhau
Khử ester hóa pectin đƣợc thực hiện theo phƣơng pháp [3, 4, 5], cụ thể nhƣ sau: Chuẩn bị mẫu pectin với mức độ ester hóa dƣới 60,0% đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp khử kiềm của pectin ester hóa cao trong dung dịch nƣớc - ethanol. Ban đầu, pectin thơ có hàm lƣợng ester hóa cao đƣợc rửa với 50% dung dịch ethanol để tinh chế. Trong quá trình này 200g pectin đƣợc tạo dung dịch huyền phù trong 2L dung dịch ethanol trong 30 phút; sau đó pectin đƣợc tách bằng cách lọc, tráng trong phễu lọc lần lƣợt với 1,5L dung dịch ethanol 50% và 1L dung dịch ethanol 95%, sau đó sấy khơ ở 70 °C. Pectin thu đƣợc đem nghiền nhỏ và đƣợc phân đoạn theo kích thƣớc hạt. Phân đoạn có mức phân tán nhỏ đƣợc sàng qua rây có kích thƣớc mắt lƣới 74 μm. Bột mịn pectin đƣợc tạo ra nhằm mục đích tạo dung dịch huyền phù đồng nhất và phân tán đều đồng nhất để q trình khử ester hóa đƣợc thực hiện với hiệu quả cao, do mức độ ester hóa của mỗi phân tử pectin khác nhau và tốc độ khuếch tán của tác chất thủy phân đến các phân tử pectin khác nhau do đó q trình khử ester hóa sẽ khác nhau. Quá trình khử ester hóa kiềm của pectin bao gồm: bƣớc đầu trung hịa các nhóm cacboxyl tự do của axit anhydrogalacturonic và sau đó, trong q trình tăng pH của mơi trƣờng lên cao hơn 8,5, quá trình khử ester hóa pectin thích hợp. Lƣợng kiềm cần thiết cho tính trung hịa của các nhóm cacboxyl nhƣ sau: 1g pectin đƣợc tạo huyền phù trong 10 ml dung dịch ethanol 50% và trong sự có mặt của chỉ thị Hintone đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 1M trong ethanol 50% cho đến khi màu chỉ thị thay đổi. Dựa theo kết quả chuẩn độ, lƣợng kiềm cần thiết để trung hòa pectin đƣợc xác định bằng cách sử dụng phƣơng trình:
Trong đó, V1 thể tích NaOH 1M sử dụng trung hòa pectin; m là khối lƣợng pectin (g); Vo là thể tích dd NaOH 1M sử dụng để trung hòa 1g pectin.
Lƣợng dung dịch kiềm sử dụng cho q trình khử ester hóa đƣợc tính theo cơng thức:
V2: là thể tích dd NaOH 1M cần thiết cho quá trình khử ester của pectin; m là khối lƣợng của mẫu pectin (g), A là hàm lƣợng anhydrogalacturonic axit trong pectin (%), 176 là mối lƣợng mol của anhydrogalaturonic axit; DEin là mức độ ester hóa ban đầu của mẫu pectin (%); DEfin là mức độ ester hóa đạt đƣợc sau quá trình khử ester của pectin (%). Tổng thể tích kiềm cần thiết cho cả q trình khử ester của pectin đƣợc tính bằng tổng thể tích V1 và V2 đƣợc xác định nhƣ trên.
Quá trình khử ester thích hợp đƣợc thực hiện nhƣ sau: 20 gam bột pectin đƣợc tạo huyền phù trong 200 ml dung dịch ethanol 50% và khuấy mạnh, sau đó dung dịch 1M NaOH trong ethanol 50% đã đƣợc thêm vào từ từ. Quá trình trung hịa đƣợc kiểm sốt bằng sự đổi màu chỉ thị phenolphtalein đƣợc thêm vào hỗn hợp phản ứng. Màu của phenolphtalein thay đổi ở pH 8,2-10,0. Phần tiếp theo của dung dịch kiềm đƣợc thêm vào thể tích phản ứng chỉ sau khi chất chỉ thị đổi màu. Khi 95% lƣợng kiềm tính tốn đƣợc thêm vào thể tích phản ứng, mẫu đƣợc lấy để thực hiện xác định mức độ ester hóa. Từ kết quả phân tích này, tính đƣợc tổng lƣợng kiềm cần thiết sử dụng. Khi mức độ ester hóa ban đầu đã đạt đƣợc, hỗn hợp phản ứng đƣợc trung hòa bằng dung dịch HCl 1M trong ethanol 50%, tới khi dung dịch đạt đƣợc pH 5–6. Sản phẩm pectin đƣợc tách từ dung dịch nƣớc-ethanol bằng ly tâm hoặc lọc qua phễu lọc, sản phẩm đƣợc rửa ít nhất 3 lần với 300 ml dung dịch ethanol 50% và 150 ml 95% ethanol. Pectin sau khi rửa sạch đƣợc làm khô ở 70◦C.