III .Ứng dụng của chlorophyll trong TP và quy định nhà nước
3. Nguồn khai thác và phương pháp sản xuất
3.2) Phương pháp sản xuất [10] [5],[2]
❖ Phương pháp tách chiết
- Chiết xuất với phương pháp siêu âm
+ Khi sử dụng âm thanh vào chất lỏng, các sóng âm thanh sẽ được tạo thành và di cuyển trong nước, thay đổi đều từ tình trạng áp suất cao qua áp suât thấp. ở giai đoạn áp suất thấp, trong nước hình thành các bọt chân khơng khơng chứa nhiều năng lượng. Khi bọt chân không đủ lớn chúng sẽ bùng nổ vafobeen trong giai đoạn áp suất cao. Khi nổ các năng lực cao được giải phóng và sẽ tạo ra khoảng không bị ép. Tại vùng bị pháp nổ sẽ hình thành áp suất rất cao, các lực ép sẽ làm vỡ tế bào và tạo điều kiện trao đổi chất dễ dàng hơn.
+ Nếu áp dụng phương pháp chiết suất bằng enzyme, thì áp lực siêu âm có thể hỗ trợ enzyme thâm nhập vào tế bào một cách dễ dàng. Qua đó, giaari pháp này sẽ cho ra kết quả tốt hơn và nước sẽ đóng vai trị hịa tan như các dung dịch khác như trong khi enzyme phân hủy các thành tế bào.
- Chiết xuất Soxhlet
+ Bộ chiết soxhlet là một loại máy móc ở phịng thí nghiệm được phát minh năm 1879 bởi Franz Von Soxhlet. Ban đầu nó được thiết kế để tách chiết lipid từ vật liệu rắn. Thông thường bộ chiết soxhlet chỉ cần yêu là là nơi để hòa tan các hợp chất mong muốn vào dung mơi, và khơng hịa tan các hợp chất vào dung mơi đó. Nếu các hợp chất có mức hịa tan đáng kể vào dung mơi thì sau đó chỉ cần một q trình lọc đơn giản là có thẻ phân tách các hợp chất từ các chất khơng hịa tan.
[5] https://fr.scribd.com/presentation/408069675/Bai-Thuyet-Trinh-Nhom-Chlorophyll.
[10] Tú, N. T. (2017, 6 23). Báo cáo tiểu luận hợp chất màu diệp lục. Retrieved from daykemquynhonofficial.
+ Thơng thường thì một loại ngun liệu rắn có chứa một vài họp chất cần tách chiết, sẽ được gói vao trong một loại giấy được làm từ giấy lọc dày, rồi được tạp vào buồng chính của bộ soxhlet
- Chiết xuất bằng khí hóa lỏng siêu giới hạn
+ Bất kì dung mơi nào cũng sẽ ở trạng thái siêu giới hạn nếu tồn tại ở nhiệt độ và áp suất trên giá trị tới hạn.
+ Đối với mỗi chất thông thường, dưới mỗi một điều kiện nhất định chúng sẽ tồn tại ở một trạng thái nào đó trong 3 giai đoạn rắn, lịng và khí. Nếu nén chất khí tới một áp suất cao thì hất khí sẽ hóa lỏng. Tuy nhiên, có một giá trị áp suất mà ở đó, nếu nâng dần nhệt độ lên thì chất lỏng cũng khơng thể trở thành chất khí, mà rơi vào một vùng trạng thái đặc biệt là trạng thái siêu giới hạn. Vật chất ở trạng thái này mang nhiều đặc tính của chất kí và chất lỏng. Nghĩa là dung mơi đó mang tính trung gian giữa lỏng và khí.
+ Vì vậy khi CO2 được đưa lên nhiệt độ, áp suất cao hơn nhiệt độ, áp suất tới hạn của nó (trên
+ Tại trạng thái này CO2 mang hai đặc tính: đặc tính phân tách của q trình trích ly và đặc tính phân tách của q trình chưng cất.
+ Nó có khả năng hịa tan rất tốt các đối tượng cần tách ra khỏi mẫu ở cả 3 trạng thái rắn, lỏng và khí. Sau q trình chiết để thu hồi sản phẩm chỉ cần giảm áp suất thấp hơn áp suât giới hạn thì CO2 chuyển sang dạng khí ra ngồi cịn sản phẩm thốt ra ở bình hứng
+ Ở mỗi điều kiện nhiệt độ, áp suất khác nhau sẽ tương ứng với mỗi đối tượng cần tách chiết khác nhau.
* Quy trình trích li chlorophyll bằng dung môi CO2 siêu tới hạn
Sơ đồ 2: Quy trình trích ly chlorophyll
❖ Phương pháp xác định
- Phương pháp huỳnh quang: Phương pháp huỳnh quang có độ nhạy tốt hơn phương pháp trắc quang, do đó đối với các mẫu có hàm lượng chứa ít chlorophyll thì ta sử dụng phương pháp huỳnh quang. Trong phương pháp này có hai phương pháp thực hiện là trực tiếp và gián tiếp.
+ Trực tiếp: dùng để xác định chlorophyll trong phiêu sinh vật mà khơng cần chiết hay xử lí hóa học.
+ Gián tiếp: Trong dung môi ngâm chiết các tế bào bị phá vỡ thường được dùng để xác định lượng tuyệt đối của chlorophyll hiện diện.
- Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng ( HPLC): Phương pháp HPLC với thiết bị phức tạp hơn nhưng vẫn dựa trên nguyên tắc của phương pháp huỳnh quang và trắc quang.
- Phương pháp điện hóa: Phương pháp này xác định chlorophyll bằng cực phổ tuần hồn trực tiếp thơng qua điện cực màng carbon thu được mũi đơn thuận nghịch oxi hóa tại cực dương.
❖ Cơ sở lí thuyết phương pháp tách chlorophyll
- Nhân Magie trong nhân pyron mang tính tan trong nước và kết hợp với protein màng, trong khi đó đi dài carbon của gốc rượu phytol lại mang tính kị nước và hướng tới cấu trúc lipit của màng tilacoit, nên phân tử chlorophyll hịa tan trong dung mơi hữu cơ.
- Chlorophyll tách rời khỏi phức hệ sắc tố vẫn có khả năng hoạt động quang hóa, tức là vẫn có khả năng kích thích bởi ánh sáng và khi đó có thể làm vai trị chuyển hóa H+ và electron trung gian. Hiện tượng này được gọi là tính chất cảm quang chlorophyll.
❖ Các dung môi thường dùng
- Aceton: Dung môi aceton được sử dụng rộng rãi trong phương pháp huỳnh quang và trắc quang.
- Methanol: Được sử dụng chiếm ưu thế hơn aceton trong một số trường hợp cụ thể là trong phương pháp huỳnh quang trực tiếp.
[2] https://123docz.net/document/5919129-tieu-luan-mau-cua-diep-luc.htm.
- DMSO ( dimethyl sunfoxide ): Dung mơi này có hiệu quả khi ngâm chiết với tảo nâu, chúng không để lại một chất sắc tố nào trong bã. DMSO có khả năng phá vỡ các thể hạt bên trong và cấu trúc màng của tảo.
- Ethanol: Được xem là một trong những dung môi chiết tách tốt. Sử dụng để đánh giá chlorophyll trong sinh khối vi tảo. Ngoài ra, ethanol cịn có hiệu quả trong q trình chiết tách và định lượng các sắc tố từ tế bào tự dưỡng.
❖ Cách thực hiện
- Lá sẽ được băm thái nhỏ, ngâm ướt lá xanh với khoảng 500g nước cất/ kg lá xanh.
- Trong những nghiên cứu gần đây lá sẽ được thấm ướt trước khi trộn. Việc ngâm nước cũng như các bước khác nên được thực hiện làm mềm phần phế liệu rắn cũng như làm gia tăng khả năng trích ly carotenoid.
- Thường nước cất được sử dụng. Ngồi ra, phế liệu rau trái cũng được băm nhỏ trước khi trộn. Việc này làm tăng khả năng trích ly của carotenoid. Vd: phế liệu rắn có thể được cắt nghiền hoặc trộn.
- Việc chuẩn bị này nhằm cung cấp độ ổn định cho phế liệu. Sau quá trình chuẩn bị đầu tiên này, phế liệu sẽ có đủ hàm lượng nước cho q trình trích ly.
- Sau khi trích ly dịch trích sẽ được lọc sơ bộ rồi đưa vào thiết bị ly tâm rồi tiến hành ly tâm trong 10 phút. Thiết bị ly tâm có tốc độ 5000 vịng/phút. Dịch chiết có thể được lọc tiếp tục với thiết bị lọc tinh. Sau đó, đem cơ đặc và sấy tùy điều kiện sử dụng mong muốn.
❖ Mục đích cơng nghệ
- Xay: Nghiền nhỏ nguyên liệu, chuản bị cho q trình trích li.
- Trích li: Hịa tan và trích màu chlorophyll trong dung mơi là dầu.
- Lọc sơ bộ: Tách dần dịch chiết lỏng ra khỏi bã rắn không tan.
- Ly tâm: Do trong dung dịch trich li còn rất nhiều bã mịn nên cần tiến hành li tâm để các bã mịn này lắng xuống tạo điều kiện cho việc lọc tinh được thực hiện nhanh và dễ dàng hơn.
- Lọc tinh: Để loại bỏ hồn tồn cặn bã cịn sót lại trong dung dịch màu, tăng độ tinh khiết của chất thành phẩm.
- Cô đặc chân không: Thực hiện ở áp suất chân không nhằm tạo nhiệt độ thấp, tránh làm biến đổi chất màu, tăng giá trị sử dụng. Tăng hàm lượng chất khô trong sản phẩm.
❖ Sơ đồ cơng nghiệp [10] Lá Xay Trích Ly Lọc sơ bộ Ly tâm Lọc tinh Cơ đặc chân không Sấy khô Bột màu
Sơ đồ 3: Sơ đồ công nghiệp
[10] Tú, N. T. (2017, 6 23). Báo cáo tiểu luận hợp chất màu diệp lục. Retrieved from daykemquynhonofficial.