1.1. Thực trạng mụn dừa
1.1.2. Thành phần hoá học của mụn dừa
Mụn dừa thuộc loại phụ phế phẩm giàu xơ. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của mụn dừa được trình bày trên bảng 1.6 của nhiều tác giả khác nhau.
Bảng 1.3. Thành phần hóa học của mụn dừa
Thành phần % chất khô
a b c d
Độ ẩm 15,38 20,0 25,5
Tro 6,19 9,0
Cellulose 24,25 40-50 35,99
Pentosan (xylan – hemicelluloses)
27, 31 10,4 15-35
Furfural 17,40
Lignin 54, 78 33,3 20-40 35,5
N 0,3 2,04 (protein)
CaO 0,4
P2O5 0,5
HUTECH
7 TOM (total
organic matter)%
94-98
OC (organic carbon)%
45-45
C:N 80:1
(Gonzales, B.P. (1970), Joachim, A.W.R. (1930), (Sjostrom, 1993), Israel, A.U.
(2010, 2011))
Hàm lượng lignocellulose cao nên tính chất vật lý của mụn dừa là rất bền dưới nước. Tại các cơ sở chế biến vỏ trái dừa, các đống phụ phẩm mụn dừa có thể tồn tại đến hàng trăm năm (Meerow, 1994; Evans et al., 1996). Lignin và cellulose là các biopolymer chứa nhiều phenolic hydroxyl, carboxylic, amino, sulphate groups, do đó dễ dàng tương tác với các kim loại nặng hoặc các chất gây ô nhiễm khác trong nước thải (Tan et al., 1993; Veglio và Beolchini, 1997; Gballah et al., 1997).
Ngoài ra, mụn dừa là phụ phẩm rất nghèo protein, N tổng được công bố là 0,3 % (Joachim, A.W.R., 1930) hay protein là 2,04% (Sjostrom, 1993). Thành phần khoáng đa vi lượng trong mụn dừa được coi là phong phú, đặc biệt hàm lượng K và P cao. Ngoài ra trong mụn dừa còn chứa rất nhiều khoáng vi lượng (bảng 1.4)
Bảng 1.4. Thành phần khoáng trong mụn dừa (Aniekemeabasi Israela, 2010) Khoỏng chất àg khoỏng chất/g mụn dừa
Nghiên cứu hiện nay
àg khoỏng chất/g mụn dừa Giá trị tham khảo (Conrad và Hasen, 2007)
Na 463.20 861.0
K 711.60 3630
Ca 227.40 564
Mg 172.0 474
Pb 0.180 0.175
Cu 1.60 3.12
Cd 0.04 0.020
Cr 0.20 0.238
Zn 4.286 4.32
HUTECH
8
Fe 285.20 121.0
Mn 1.094 5.94
Mo 0.020 0.035
Co 0.060 0.054
Ni 1.00 0.715
As ND ND
Hg ND ND
V ND ND
pH = 7.0, Nhiệt độ = 29.6oC, liều lượng 0.5 g. ND = không tìm ra.
Kớch thước hạt = 50 àm. Màu sắc của mụn dừa = nõu đến nõu nhạt.
1.1.2.2. Thành phần chất hữu cơ hòa tan trong mụn dừa
Hàm lượng chất tan trong môi trường acid yếu (HCl) cao hơn trong môi trường nước thừơng, vì trong điều kiện acid các nhóm chức như hydroxyl bị thủy phân (Pansera et al., 2004). Trong môi trường kiềm các hợp chất sáp (waxes) và nhựa hòa tan, liên kết giữa lignin, cellulose bị phá hủy một phần (Nada et al., 2002). Tỉ lệ chất tan tăng khi hàm lượng kiềm tăng. Độ hòa tan còn phụ thuộc vào kích thước hạt/sợi, tỉ lệ dung môi/mụn dừa.
Bảng 1.5. Độ hòa tan của mụn dừa
STT Dung môi/ điều kiện Độ hòa tan (% CK)
1 Nước nhiệt độ thường 25
2 Nước nóng 31
3 HCl loãng 41,3
4 NaOH 1% 27,5
5 NaOH 18% 41,3
6 Nước* 13,1
7 Acetone* 6,6
8 Acetone: H2O (70:30)* 20 9 Acetone: H2O (50:50)* 4,2
HUTECH
9
*Thớ nghiệm trong cựng một điều kiện dung mụi 100 ml, mụn dừa 1g (150 àm) (A. U. Israel et al. / Songklanakarin J. Sci. Technol. 33 (6), 717-724, 2011)
Giner Chavez (1996) và Pansera et al. (2004) đã công bố acetone/nước (70/30) là hệ dung môi tốt nhất đễ tách chiết tannin trong thực vật nhiệt đới. Tính chất của dung môi đóng vai trò quan trọng trong hòa tan là độ phân cực, hằng số điện môi, khả năng phân cực, khả năng tạo liên kết hydro (Pansara et al., 2004).
Thành phần chất hòa tan trong dịch chiết mụn dừa được kiểm tra bằng phương pháp định tính bao gồm chủ yếu là polyphenol trong đó có tannin, flavanoids, phlobatannins (condensed tannin).
Tannin là một hợp chất polyphenol hòa tan chiết từ phụ phế phẩm giàu xơ chứa nhiều nhóm hydroxyl. Tannin cũng là một hợp chất được chiết nhiều từ vỏ cây, cành, lá và các bộ phận khác của cây, được sử dụng trong công nghệ thực phẩm (làm rượu vang), thuốc, chất kết dính trong sản xuất tấm vật liệu từ hạt rời, và công nghệ thuộc da.
Mụn dừa chứa hàm lượng lignin và tannin cao (đạt tới 55% và 12% tương ứng).
Dưới điều kiện áp suất và nhiệt độ cao, các chất này sẽ mềm ra và có đặc tính như chất kết nối nhựa dẻo (thermoplastic binding materials (Banzon và Velasco 1982).
Tannin được chiết từ mụn dừa, cô đặc và sấy phun. Phân tích tannin trong chất chiết bằng phương pháp sử dụng trong ngành thuộc da (hide powder method) cho thấy chất chiết chứa 28,47% tannin và 50,72% chất khác tannin. Tỉ lệ tannin: non- tannin là 0,5 so với tỉ lệ này là 2,6 từ vỏ cây mimosa (Acaria decurrens), một chất chiết tannin thương mại. Các nghiên cứu chuyên môn cũng cho thấy chất lượng da bò và dê thuộc từ tannin mụn dừa thấp hơn so với tannin từ vỏ cây mimosa (Tamolang 1976).