Sử dụng cỏc kết quả ghi đo trong phần khảo sỏt độ chụm của phộp đo để tớnh GHPH theo cỏch 2, ỏp dụng cụng thức (2.8), chỳng tụi thu được kết quả như sau :
[Vit.C] = 2,83.10-7 M
LOD = 9,46.10-9 M = 1,66 ppb
3.2.3. Giới hạn định lƣợng:
Giới hạn định lượng được theo cụng thức (2.9): LOQ 3 LOD = 28,38 .10-9(M)= 4,99ppb
3.3. Nghiờn cứu cỏc điều kiện tối ƣu chiết tỏch vitamin C
3.3.1. Quỏ trỡnh chiết tỏch và ghi đo đƣờng ASV của vitamin C trong dịch chiết
Tiến hành ngõm chiết 50g cỏc mẫu lỏ chựm ngõy với một lượng dung mụi hữu cơ thớch hợp với độ loóng tương ứng nhất định, trong một thời gian nhất định. Sau đú lọc dịch chiết bằng bơm hỳt chõn khụng thu được dịch chiết 1 (DC1), chuyển DC1 vào phễu chiết buchner rồi đem lắc trong n-hecxan thu được dịch chiết 2 (DC2) trong pha nước, kiềm húa DC2 bằng dung dịch NaOH 1M thu được dịch chiết 3 (DC3), sau đú axit húa phần DC3 bằng dung dịch HCl 1M thu được dịch chiết 4 (DC4), chiết lỏng-lỏng DC4 trong etylaxetat thu được dịch chiết 5 (DC5) trong pha nước. Cất cụ quay cho bay hơi dung mụi etylaxetat trong DC5 thu được cặn rồi hũa tan bằng nước cất siờu sạch và định mức trong bỡnh định mức 50mL thu được dịch chiết 6 (DC6) chớnh là dịch chiết chứa vitamin C.
Sau khi chiết tỏch được DC6, lấy 1mL dịch chiết thu được vào bỡnh định mức 25 mL, rồi thờm nước cất siờu sạch đến vạch định mức, điều chỉnh pH của dung dịch về 4,6 bằng dung dịch NaOH 0,1M hoặc dung dịch HCl 0,1M trờn mỏy đo pH, thờm vào đú dung dịch đệm axetat pH 4,6. Sau đú tiến hành ghi đo đường ASV của vitamin C dựa trờn cỏc điều kiện tối ưu đó khảo sỏt theo bảng 3.9.
3.3.2. Nghiờn cứu ảnh hƣởng của hệ dung mụi đến quỏ trỡnh chiết
Dung mụi là một yếu tố cú vai trũ quyết định trong quỏ trỡnh chiết. Mỗi dung mụi cú khả năng hũa tan cỏc hợp chất khỏc nhau ở cỏc mức độ khỏc nhau. Việc lựa chọn dung mụi cú ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất thu hồi cỏc hợp chất. Độ phõn cực của dung mụi, độ nhớt và sức căng bề mặt của dung mụi là những yếu tố ảnh hưởng đến quỏ trỡnh chiết xuất. Do đú, chỳng tụi tiến hành khảo sỏt hiệu quả chiết vitamin C trong lỏ chựm ngõy với một số loại hệ dung mụi: etanol, metanol, với cựng điều kiện chiết như sau: nhiệt độ chiết tỏch là nhiệt độ phũng và thời gian ngõm chiết là 48 giờ; cỏc quỏ trỡnh chiết tỏch và ghi đo đường ASV của vitamin C được thực hiện theo sơ đồ hỡnh 2.2 và phần 3.3.1.
Kết quả phõn tớch được thể hiện ở bảng 3.12 và hỡnh 3.19:
-200m -100m 0 100m 200m U (V) 0 20.0n 40.0n 60.0n 80.0n 100n 120n I (A )
Hỡnh 3.19. Cỏc đƣờng ASV của vitamin C trong cỏc hệ dung mụi khỏc nhau
ĐKTN: Eđp= - 0,2V; tđp= 50s; tnghỉ = 20s; = 2000 vũng/phỳt
θ = 4; Đuổi oxi hũa tan (DO) trong 60s bằng N2 5.0;
Metanol
Bảng 3.12. Cỏc giỏ trị Ip của vitamin C trong cỏc dung mụi chiết khỏc nhau
Dung mụi Ep (V) Ip(nA)
Etanol 0,052 68,2
Metanol 0,057 75,2
Kết quả phõn tớch cho thấy, trong cựng một điều kiện phõn tớch (chiết tỏch và ghi đo đường ASV) thỡ cường độ dũng pic Ip của vitamin C được chiết trong metanol cao hơn so với chiết trong etanol. Điều đú cho thấy metanol cú khả năng chiết vitamin C tốt hơn etanol. Do vậy chỳng tụi chọn dung mụi metanol để ngõm chiết vitamin C cho cỏc quỏ trỡnh phõn tớch.
3.3.3. Nghiờn cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ dung mụi đến quỏ trỡnh chiết vitamin C
Mức độ hũa tan của một chất trong cỏc hệ dung mụi khỏc nhau là khỏc nhau. Một chất cú thể hũa tan rất ớt trong một loại dung mụi nguyờn chất, nhưng lại cú thể hũa tan tốt trong hệ dung mụi bậc hai của chớnh nú. Do đú việc lựa chọn hệ dung mụi trong tỏch chiết hoạt chất cũng cú vai trũ quan trọng. Như chỳng ta đó biết, nước là một dung mụi rẻ tiền, phổ biến và cú khả năng hũa tan khụng hạn chế trong metanol. Việc sử dụng hệ dung mụi metanol - nước để chiết suất vitamin C cú thể mang lại hiệu quả tốt. Do vậy, cần khảo sỏt khả năng chiết vitamin C trong lỏ cõy chựm ngõy bằng hệ dung mụi metanol – nước theo cỏc tỷ lệ khỏc nhau nhằm tăng hiệu quả quỏ trỡnh chiết.
Chỳng tụi chiết hành ngõm chiết vitamin C trong lỏ cõy chựm ngõy theo cỏc tỷ lệ (về thể tớch) metanol : nước lần lượt là: 90 : 10; 80 : 20; 70 : 30; 60 : 40; 50 : 50 (mL : mL). Cỏc quỏ trỡnh chiết tỏch và ghi đo đường ASV của vitamin C được thực hiện theo sơ đồ hỡnh 2.2 và phần 3.3.1.
-200m -100m 0 100m 200m U (V) 0 20.0n 40.0n 60.0n 80.0n I (A )
Hỡnh 3.20. Cỏc đƣờng ASV của vitamin C với cỏc tỷ lệ hệ dung mụi khỏc nhau
ĐKTN: Eđp= - 0,2V; tđp= 50s; tnghỉ = 20s; = 2000 vũng/phỳt;
θ = 4; Đuổi oxi hũa tan (DO) trong 60s bằng N2 5.0;
Bảng 3.13. Bảng giỏ trị Ip của vitamin C ứng với tỷ lệ nƣớc: metanol khỏc nhau Tỷ lệ nƣớc : metanol (mL: mL) Ip(nA) [Vit.C] (mg/g) 50:50 12,4 35,58 0,7 40:60 22,1 55,72 1,10 30:70 38,2 90,21 2,17 20:80 56,8 168,47 5,32 10:90 57,0 174,56 4,98
Từ cỏc kết quả nghiờn cứu ở hỡnh 3.20 và bảng 3.13 chỳng tụi xõy dựng đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ metanol: nước đến kết quả chiết vitamin C. Kết quả được thể hiện trờn hỡnh 3.21:
0 10 20 30 40 50 60 50:50 40:60 30:70 20:80 10: 90 Tỷ lệ Vnước:Vm etanol Ip(nA) Ip(Vit.C)
Hỡnh 3.21. Ảnh hƣởng của tỷ lệ nƣớc: metanol đến kết quả chiết Vit.C
40:60
10:90
50:50
30:70 20:80
Qua cỏc kết quả khảo sỏt chỳng tụi nhận thấy dũng đỉnh hũa tan Ip của vitamin C thu được thay đổi tuõn theo qui luật nhất định khi tỷ lệ dung mụi metanol : nước thay đổi. Khi tăng tỷ lệ thể tớch metanol : nước thỡ dũng đỉnh hũa tan Ip của vitamin C cú xu hướng tăng dần, điều đú cú nghĩa là hiệu suất chiết tỏch vitamin C cũng tăng dần. Ở tỷ lệ metanol : nước bằng 80 : 20 và 90 : 10, dũng đỉnh hũa tan Ip của vitamin C cú giỏ trị lớn nhất. Như vậy, tỷ lệ metanol: nước = 90:10 là tỷ lệ thớch hợp để thu được vitamin C với hàm lượng lớn nhất.
3.3.4. Nghiờn cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ khối lƣợng mẫu (g) : thể tớch dung mụi chiết (mL)
Chỳng tụi chiết hành chiết vitamin C trong mẫu phõn tớch theo cỏc tỷ lệ khối lượng mẫu nguyờn liệu (g) : thể tớch hệ dung mụi chiết (mL) lần lượt là 50:100, 50:150, 50:200, 50:250, 50:300, 50:350.
Cỏc quỏ trỡnh chiết tỏch và ghi đo đường ASV của vitamin C được thực hiện theo sơ đồ hỡnh 2.2 và phần 3.3.1.
Cỏc kết quả phõn tớch được thể hiện ở bảng 3.14 và hỡnh 3.22:
-100m -50.0m 0 50.0m 100m 150m 200m U (V) 0 20.0n 40.0n 60.0n 80.0n I (A )
Hỡnh 3.22. Cỏc đƣờng ASV của vitamin C với cỏc tỷ lệ khối lƣợng mẫu nghiờn cứu : thể tớch hệ dung mụi khỏc nhau
ĐKTN: Eđp= - 0,2V; tđp= 50s; tnghỉ = 20s; = 2000 vũng/phỳt;
θ = 4; Đuổi oxi hũa tan (DO) trong 60s bằng N2 5.0;
50:100 50:150 50:200 50:250 50:300 50:350
Bảng 3.14. Bảng giỏ trị Ip của vitamin C ứng với cỏc tỷ lệ khối lƣợng mẫu nghiờn cứu (g) : thể tớch (mL) hệ dung mụi khỏc nhau
tỷ lệ mmẫu (g): Vdm (mL) Ip(nA) [Vit.C] (mg/100g)
50:100 13,6 38,58 0,34 50:150 25,8 62,72 1,21 50:200 40,6 96,21 3,14 50:250 60,5 182,06 4,98 50:300 60,6 184,72 3,57 50:350 60,5 182,25 1,35
Từ cỏc kết quả nghiờn cứu ở hỡnh 3.22 và bảng 3.14 chỳng tụi xõy dựng đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng mẫu nghiờn cứu : thể tớch hệ dung mụi khỏc nhau đến hiệu suất chiết vitamin C. Kết quả được chỉ ra trờn hỡnh 3.23:
0 10 20 30 40 50 60 70 50:100 50:150 50:200 50:250 50:300 50:350
Tỷ lệ khối lượng mẫu (g): Vdm(mL) Ip(nA)
Ip(Vit.C)
Hỡnh 3.23. Ảnh hƣởng của tỷ lệ khối lƣơng mẫu: thể tớch dung mụi đến kết quả chiết vitamin C
Qua cỏc kết quả khảo sỏt, chỳng tụi nhận thấy giỏ trị Ip của vitamin C thu được tăng dần khi tăng tỷ lệ khối lượng mẫu phõn tớch: thể tớch dung mụi. Ở tỷ lệ khối lượng mẫu phõn tớch :Vdung mụi = 50 : 250 thỡ Ip của vitamin C thu được là lớn nhất. Khi tiếp tục tăng tỷ lệ khối lượng mẫu phõn tớch : thể tớch dung mụi đến cỏc tỷ lệ 50 : 300; 50 : 350 thỡ Ip của vitamin C hầu như khụng thay đổi và pic ổn
định. Điều này là do khi thể tớch dung mụi tăng thỡ khă năng tiếp xỳc với nguyờn liệu càng lớn, làm cho lượng chất được chiết cũng tăng lờn, cho đến khi lượng chất phõn tớch đó hết thỡ sự tăng thể tớch dung mụi cũng khụng làm tăng được lượng chất phõn tớch nữa, khi đú lượng chất được chiết đạt giỏ trị ổn định và cao nhất.
Chớnh vỡ vậy để tiết kiệm được dung mụi chiết, mà vẫn đảm bảo hiệu suất chiết đạt kết quả cao nhất chỳng tụi chọn tỷ lệ khối lượng mẫu phõn tớch : Vdung mụi = 50 : 250 (g/mL) là tỷ lệ thớch hợp trong toàn bộ quỏ trỡnh phõn tớch.
3.3.5. Nghiờn cứu ảnh hƣởng của thời gian ngõm chiết
Trong quỏ trỡnh chiết, lỳc đầu cỏc phõn tử nhỏ (thường là hoạt chất) sẽ được hũa tan và khuếch tỏn vào dung mụi trước sau đú mới tới cỏc hợp chất phõn tử lớn (thường là hợp chất keo, nhựa…). Do đú nếu thời gian chiết ngắn sẽ khụng chiết được hết hoạt chất. Nhưng nếu thời gian chiết quỏ dài dịch chiết cú nhiều tạp chất sẽ gõy khú khăn cho quỏ trỡnh tinh chế sau này. Ngoài ra, thời gian chiết dài cũn gõy tiờu phớ năng lượng, sự phõn hủy một phần vitamin C. Vỡ vậy, vấn đề khảo sỏt để lựa chọn thời gian chiết là rất quan trọng. Chỳng tụi tiến hành khảo sỏt ở cỏc khoảng thời gian ngõm chiết khỏc nhau: 12h, 24h, 36h, 48h, 60h và 72h.
Cỏc quỏ trỡnh chiết tỏch và ghi đo đường ASV của vitamin C được thực hiện theo sơ đồ hỡnh 2.2 và phần 3.3.1.
Cỏc kết quả phõn tớch được thể hiện ở bảng 3.15 và hỡnh 3.24:
-100m 0 100m 200m U (V) 0 20.0n 40.0n 60.0n 80.0n I (A )
Hỡnh 3.24. Cỏc đƣờng ASV của vitamin C với thời gian ngõm chiết khỏc nhau
ĐKTN: Eđp= - 0,2V; tđp= 50s; tnghỉ = 20s; = 2000 vũng/phỳt
θ = 4; Đuổi oxi hũa tan (DO) trong 60s bằng N2 5.0;
60 24 12 36 72 48
Bảng 3.15. Bảng giỏ trị Ip của vitamin C ứng với thời gian ngõm chiết khỏc nhau
Thời gian ngõm chiết (giờ) Ip(nA) [Vit.C] (mg/100g)
12 19,0 40,27 0,67 24 29,6 65,81 2,10 36 42,7 102,71 4,32 48 58,8 179,11 4,62 60 58,3 180,01 5,89 72 57,5 178,32 3,75
Từ cỏc kết quả nghiờn cứu ở hỡnh 3.24 và bảng 3.15 chỳng tụi xõy dựng đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian ngõm chiết đến hiệu suất chiết vitamin C. Kết quả được chỉ ra trờn hỡnh 3.25: 0 10 20 30 40 50 60 70 12 24 36 48 60 72 Thờ i gain ngõm chiết(h) Ip(nA) Series1
Hỡnh 3.25. Ảnh hƣởng của thời gian ngõm chiết đến kết qủa chiết vitamin C
Qua cỏc kết quả phõn tớch cỳng tụi nhận thấy, thời gian ngõm chiết cú ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất tỏch chiết. Khi tăng thời gian ngõm chiết từ 12h đến 48h, dũng đỉnh hũa tan Ip của vitamin C tăng dần , điều đú cú nghĩa là lượng vitamin C chiết được cũng tăng dần và đạt giỏ trị lớn nhất ở thời gian 48h. Khi tiếp tục tăng thời gian ngõm chiết đến 60h; 72h dũng đỉnh hũa tan Ip của vitamin C cú xu hướng giảm dần. Điều này cú lẽ là do khi lượng vitamin C đó được chiết gần như hoàn toàn nếu để lõu sẽ khụng bền, dễ bị phõn hủy, do đú dũng đỉnh hũa tan Ip của nú giảm dần.
Như vậy để thu được kết quả tốt nhất cho quỏ trỡnh phõn tớch chỳng tụi chọn thời gian ngõm chiết là 48h trong cỏc thớ nghiệm.
3.3.6. Nghiờn cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ thể tớch dịch chiết metanol:thể tớch dung mụi n-hexan đến quỏ trỡnh chiết vitamin C
Chỳng tụi chiết hành chiết theo tỷ lệ thể tớch dịch chiết metanol : thể tớch dung mụi n-hexan (VDC2 :Vn-hexan = mL : mL) lần lượt là: 100:10; 100:20; 100:30; 100:40; 100:50; 100:60. Cỏc quỏ trỡnh chiết tỏch và ghi đo đường ASV của vitamin C được thực hiện theo sơ đồ hỡnh 2.2 và phần 3.3.1.
Cỏc kết quả phõn tớch được thể hiện ở bảng 3.16 và hỡnh 3.26:
-200m -100m 0 100m 200m U (V) 0 20.0n 40.0n 60.0n 80.0n I (A )
Hỡnh 3.26. Cỏc đƣờng ASV của vitamin C trong cỏc tỷ lệ
VDC2 :Vn-hexan (mL:mL) khỏc nhau
ĐKTN: Eđp= - 0,2V; tđp= 50s; tnghỉ = 20s; = 2000 vũng/phỳt;
θ = 4; Đuổi oxi hũa tan (DO) trong 60s bằng N2 5.0;
Bảng 3.16. Bảng giỏ trị Ip của vitamin C theo tỷ lệ VDC2 :Vn-hexan khỏc nhau
Vdịch chiết:Vn-hexan Ip(nA) [Vit.C] (mg/100g)
100:10 14,0 39,63 1,01 100:20 24,4 55,68 1,98 100:30 38,1 92,53 3,44 100:40 53,4 159,11 2,64 100:50 63,0 182,04 8,93 100:60 62,6 181,77 7,81 100:60 100:50 100:40 100:30 100:20 100:10
Từ cỏc kết quả nghiờn cứu ở hỡnh 3.26 và bảng 3.16 chỳng tụi xõy dựng đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ VDC2 :Vn-hexan khỏc nhau đến giỏ trị Ip của vitamin C chiết được. Kết quả được chỉ ra trờn hỡnh 3.27:
0 10 20 30 40 50 60 70 100:10 100:20 100:30 100:40 100:50 100:60
Tỷ lệ Vdịch chiết metanol:V n-hexan Ip(nA)
Ip(Vit.C)
Hỡnh 3.27. Ảnh hƣởng của tỷ lệ VDC2 :Vn-hexan đến kết quả chiết vitamin C
Qua cỏc kết quả phõn tớch chỳng tụi nhận thấy ảnh hưởng của tỷ lệ thể tớch dịch chiết metanol:thể tớch dung mụi n-hexan đến quỏ trỡnh tỏch chiết vitamin Ckhỏ rừ rệt. Khi tăng dần tỷ lệ thể tớch Vn-hexan : VDC2 thỡ dũng đỉnh hũa tan Ip của vitamin C cũng tăng dần, điều đú chứng tỏ rằng khi tăng thể tớch n-hexan thỡ lượng glocom bị chiết trong n-hexan cũng tăng lờn, khụng gõy trở ngại cho quỏ trỡnh phõn tớch vitamin C. Khi tăng tỷ lệ thể tớch Vn-hexan : VDC2 đến 50:100; 60:100 thỡ dũng đỉnh hũa tan Ip của vitamin C hầu như khụng tăng nữa và đạt giỏ trị ổn định do vậy lượng vitamin C chiết được cũng đạt giỏ trị cao nhất và ổn định.
Chớnh vỡ vậy, để tiết kiệm dung mụi chiết nhưng vẫn đảm bảo hiệu suất cao của quỏ trỡnh phõn tớch chỳng tụi chọn tỷ lệ thể tớch Vn-hexan : VDC2 bằng 50:100 trong cỏc thớ nghiệm.
3.3.7. Nghiờn cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ thể tớch dịch chiết trong HCl : thể tớch dung mụi etylaxetat đến quỏ trỡnh chiết
Chỳng tụi chiết hành tỏch chiết theo tỷ lệ thể tớch dịch chiết trong HCl : thể tớch dung mụi etylaxetat (VDC4 : Vetylaxetat = mL : mL) lần lượt là:100:10; 100:20; 100:30; 100:40; 100:50; 100:60. Cỏc quỏ trỡnh chiết tỏch và ghi đo đường ASV của vitamin C được thực hiện theo sơ đồ hỡnh 2.2 và phần 3.3.1.
Cỏc kết quả phõn tớch được thể hiện ở bảng 3.17 và hỡnh 3.28: -200m -100m 0 100m 200m U (V) 0 20.0n 40.0n 60.0n 80.0n I (A )
Hỡnh 3.28. Cỏc đƣờng ASV của vitamin C với tỷ lệ VDC4: Vetylaxetat khỏc nhau
ĐKTN: Eđp= - 0,2V; tđp= 50s; tnghỉ = 20s; = 2000 vũng/phỳt;
θ = 4; Đuổi oxi hũa tan (DO) trong 60s bằng N2 5.0;
Bảng 3.17. Bảng giỏ trị Ip của vitamin C với tỷ lệ VDC4: Vetylaxetat khỏc nhau
Vdịch chiết:Vetylaxetat (mL : mL) Ip(nA) [Vit.C] (mg/100g)
100:10 19,7 40,31 0,52 100:20 29,2 63,97 2,10 100:30 37,7 9,88 4,32 100:40 49,7 19,11 3,26 100:50 63,4 188,15 5,15 100:60 63,5 188,56 4,71
Từ cỏc kết quả nghiờn cứu ở hỡnh 3.28 và bảng 3.17 chỳng tụi xõy dựng đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ VDC4 : Vetylaxetat đến giỏ trị Ip của vitamin C chiết được. Kết quả được chỉ ra trờn hỡnh 3.29:
100:60 100:50 100:40 100:30 100:20 100:10
0 10 20 30 40 50 60 70 100:10 100:20 100:30 100:40 100:50 100:60
Tỷ lệ Vdich chiết trong nướcl:Vetylaxetat Ip(nA)
Ip(Vit.C)
Hỡnh 3.29. Ảnh hƣởng của tỷ lệ VDC4 : Vetylaxetat đến quỏ trỡnh chiết vitamin C
Qua cỏc kết quả phõn tớch chỳng tụi nhận thấy ảnh hưởng của tỷ lệ Vetylaxetat : VDC4 đến quỏ trỡnh tỏch chiết vitamin Ckhỏ rừ rệt. Khi tăng dần tỷ lệ thể tớch Vetylaxetat : VDC4 thỡ dũng đỉnh hũa tan Ip của vitamin C cũng tăng dần, do đú hàm lượng vitamin C chiết được cũng tăng dần. Điều đú chứng tỏ rằng khi tăng thể tớch etylaxetat thỡ