Mục lục trang Mục lục I Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt III Danh mục các bảng IV Danh mục các hình ảnh V Đặt vấn đề chương TỔng quan



tải về 458.52 Kb.
trang1/4
Chuyển đổi dữ liệu25.06.2018
Kích458.52 Kb.
  1   2   3   4




MỤC LỤC

Trang


Mục lục i

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt iii

Danh mục các bảng iv

Danh mục các hình ảnh v

Đặt vấn đề 1

Chương 1 - TỔNG QUAN 3

1.1. Đại cương về phương pháp chiết lỏng siêu tới hạn 3

1.1.1. Định nghĩa 3

1.1.2. Dụng cụ 5

1.1.3. Nguyên tắc hoạt động 6

1.1.4. Ưu nhược điểm 7

1.1.5. Ứng dụng 7

1.2. Tổng quan về hành tây 8

1.2.1. Thực vật học 8

1.2.2. Thành phần hoá học 10

1.2.2.1. Sulphur hữu cơ 10

1.2.2.2. Saponin 11

1.2.2.3. Flavonoid 12

1.2.2.4. Các thành phần khác 13

1.2.3. Tác dụng và công dụng 14

1.2.3.1. Hành tây trong y học cổ truyền 14

1.2.3.2. Tác dụng dược lý của hành tây theo y học hiện đại 15

1.2.3.3. Công dụng và cách dùng 16

1.2.3.4. Một số chế phẩm hiện đại từ Hành tây 17

1.3. Tổng quan về quercetin 18

1.3.1. Khái quát 18

1.3.2. Tác dụng trên một số bệnh 19

1.3.3. Tính an toàn 20

1.3.4. Liêu dùng 20



Chương 2 - PHẦN THỰC NGHIỆM 21

2.1. Chiết xuất quercetin bằng carbon dioxide siêu tới hạn 21

2.1.1. Nguyên liệu và chất chuẩn 21

2.1.2. Trang thiết bị 21

2.1.3. Quá trình chiết xuất 23

2.1.4. Hệ thống HPLC phân tích mẫu 23

2.1.5. Kết quả và bàn luận 24

2.2. Chiết xuất quercetin bằng nước siêu tới hạn 28

2.2.1. Nguyên liệu và thiết bị 28

2.2.2. Quá trình chiết xuất 29

2.2.3. Quy trình phân tích bằng HPLC 30

2.2.4. Tối ưu hoá các thông số chiết xuất 31

2.2.4.1. Tác động của nhiệt độ 31

2.2.4.2. Tác động của thời gian chiết xuất 32

2.2.4.3. Tỷ lệ mẫu và DE 33

2.2.5. Kết quả và bàn luận 34

2.2.5.1. Kết quả chiết xuất bằng nước siêu tới hạn 34

2.2.5.2. So sánh SWE với các phương pháp chiết khác 36

2.3. Kiểm nghiệm nguyên liệu hành tây 37

Chương 3 - KẾT LUẬN VÀ NHẬN ĐỊNH 38

3.1. Kết luận 38

3.2. Nhận định 38

Tài liệu tham khảo 39

Phụ lục PL
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT


MeOH

Methanol

EtOH

Ethanol

CO2

Carbon dioxide

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High performance liquid chromatography)

SFE

Chiết lỏng siêu tới hạn (supercritical fluid extraction)

Pc

Áp suất tới hạn

Tc

Nhiệt độ tới hạn

DE

Tảo cát trái đất (diatomaceous earth)

SWE

Chiết bằng nước siêu tới hạn (subcritical water extraction)


DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang


Bảng 1.1. Một số dung môi có thể sử dụng cho phương pháp chiết siêu tới hạn 4

Bảng 1.2. So sánh các đặc tính của chất ở 3 trạng thái lỏng, khí và siêu tới hạn 4

Bảng 1.3. γ-Glutamyl peptides trong A.cepa L. 11

Bảng 1.4. Các thành phần flavonoid trong Hành tây (mg/kg) 13

Bảng 2.1. Kết quả chiết quercetin của giống hành vàng và giống hành đỏ 24

Bảng 2.2. Hiệu suất chiết và độ phục hồi của SWE 34

Bảng 2.3. Thành phần hóa học của các chiết xuất thu được từ SWE

và nguyên liệu vỏ củ hành ban đầu 35




DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Trang


Hình 1.1. Giản đồ pha trạng thái siêu tới hạn của một chất 3

Hình 1.2. Bộ dụng cụ chiết bằng chất lỏng siêu tới hạn 5

Hình 1.3. Hệ thống máy chiết lỏng siêu tới hạn 6

Hình 1.4. Thân, củ và hoa Hành tây 9

Hình 1.5. Chế phẩm Maderma 17

Hình 1.6. Chế phẩm Allium capa 6C 17

Hình 2.1. Sơ đồ thiết bị chiết quercetin bằng Carbon dioxide siêu tới hạn. 22

Hình 2.2. Biểu đồ tương quan giữa lượng quercetin chiết xuất và thể tích ethanol. 25

Hình 2.3. Biểu đồ tương quan giữa thể tích ethanol trong mỗi ống và thời gian 26

Hình 2.4. Biểu đồ tương quan giữa tỉ lệ chiết xuất và thời gian 26

Hình 2.5. Sơ đồ chiết xuất quercetin bằng nước siêu tới hạn 28

Hình 2.6. Sắc ký đồ của quercetin từ dịch chiết vỏ củ hành tây 30

Hình 2.7. Ảnh hưởng nhiệt độ lên phương pháp chiết quercetin bằng SWE cho các lần chiết với thời gian 10 phút và 15 phút 31

Hình 2.8. Ảnh hưởng của thời gian chiết xuất quercetin bằng SWE ở nhiệt độ 165oC và 170oC 32

Hình 2.9. Ảnh hưởng tỷ lệ vỏ củ hành và DE trong chiết xuất quercetin

bằng SWE 33



Hình 2.10. So sánh các phương pháp chiết 36

ĐẶT VẤN ĐỀ

---------

Flavonoids là polyphenols có rất nhiều trong trái cây, rau củ, và ngũ cốc. Flavonoids được chia thành nhiều nhóm nhỏ, chúng bao gồm các anthocyanidins, chủ yếu tạo các màu đỏ và xanh trong trái cây, nước trái cây, rượu vang và các loài hoa; các catechin, có nhiều trong lá trà; các flavonones và flavanone glycosides, tìm thấy trong cam quýt và mật ong; và các flavon, flavonols và flavonol glycosides, có nhiều trong lá trà, trái cây, rau củ, mật ong. Flavonoids được biết đến với khả năng chống oxy hóa, tạo phức với các ion kim loại hoá trị 2, có lợi cho sức khỏe con người. Các hợp chất này có tác dụng chống lại dị ứng, viêm nhiễm, virus, cao huyết áp, viêm khớp, và được báo cáo ngăn ngừa đột biến, ung thư và AIDS [15].

Quercetin được nghiên cứu bởi Caltagirone rằng quercetin và apigenin ức chế sự tăng trưởng, việc xâm lấn và tiềm năng di căn của khối u ác tính [4]. Quercetin có tiềm năng để trở thành một liệu pháp hóa trị ung thư tuyến tiền liệt như báo cáo của Xing (2001) [25]. Flavonols này cũng được xem là có chức năng chống oxy hóa [19]. Có hai nhóm chất chống oxy hóa chính: tổng hợp và tự nhiên. Một trong các xu hướng quan trọng nhất trong ngành công nghiệp thực phẩm hiện nay là nhu cầu tìm về và sử dụng các chất chống oxy hoá tự nhiên. Chúng an toàn hơn, ít tác dụng phụ và ít độc tính hơn các chất chống oxy hoá tổng hợp.

Củ hành chứa rất nhiều quercetin glucosides (quercetin-3,4'-diglucoside và quercetin-4'-monoglucoside). Lớp vỏ ngoài cùng của củ hành chuyển sang màu nâu và khô trong quá trình già đi, và các glycosides của quercetin chuyển dạng thành quercetin tự do. Herrmann (1976) cũng cho rằng trong củ hành khô chứa chủ yếu là dạng quercetin tự do hơn là dạng glycoside. Theo Bilyk er al. (1984) thì lớp vỏ khô phía ngoài có nhiều quercetin hơn lớp bên trong ở tất cả tám giống hành được nghiên cứu. Giống cao nhất chứa tới 34,15g quercetin/ kg vỏ hành khô. Các giống khác chứa từ 1,14 – 16,53g quercetin/kg [11].

Chiết xuất flavonols từ mô hành trong các nghiên cứu ở trên được thực hiện bằng cách chiết với dung môi methanol. Nhưng trong công nghiệp vấn đề phát sinh với kỹ thuật này là phải loại bỏ dung môi hữu cơ từ các sản phẩm cuối cùng, xử lý chất thải methanol, độc tính của methanol còn lẫn trong sản phẩm,…. Do đó, phương pháp chiết quercetin một cách nhanh chóng, rẽ tiền và ít độc tính là một yêu cầu cấp thiết. Chiết xuất bằng chất lỏng siêu tới hạn có nhiều lợi thế hơn các phương pháp tách chiết dung môi lỏng truyền thống như: tính chọn lọc được cải thiện, tự động hóa và thân thiện với môi trường.

Hy vọng bài báo cáo này sẽ cung cấp thêm một số thông tin về chiết xuất bằng chất lỏng siêu tới hạn, góp phần hiện đại hoá các phương pháp chiết xuất các hợp chất thiên nhiên trong tương lai.

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN

1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ PHƯƠNG PHÁP CHIẾT LỎNG SIÊU TỚI HẠN [2],[9],[16],[21],[26]:

Được biết đến cách đây rất lâu từ năm 1879, nhưng đến những năm 1980, phương pháp chiết bằng chất lỏng siêu tới hạn mới được áp dụng rộng rãi trong kỹ nghệ để chiết các hợp chất thiên nhiên ra khỏi thực vật như tinh dầu cà phê, trà, gia vị và nhất là hoa bia.



1.1.1. Định nghĩa:

Một hợp chất ở trạng thái siêu tới hạn khi hợp chất đó có nhiệt độ và áp suất cao hơn giá trị tới hạn. Ở trạng thái siêu tới hạn, hợp chất này không còn ở thể lỏng nhưng vẫn chưa thành thể khí.

Phương pháp chiết lỏng siêu tới hạn là phương pháp chiết sử dụng dạng dung môi đặc biệt là dung môi ở trạng thái siêu tới hạn.


Hình 1.1. Giản đồ pha trạng thái siêu tới hạn của một chất


Điểm ba là nơi mà ba trạng thái rắn, lỏng và khí giao nhau. Các đường cong là nơi hai trạng thái cùng hiện diện. Quan sát dọc theo đường cong khí - lỏng hướng lên cao gặp 1 điểm, nơi đó nồng độ của khí và lỏng bằng nhau. Điểm này được gọi là điểm siêu tới hạn và hợp chất lúc đó gọi là chất lỏng siêu tới hạn. Tại điểm tới hạn, áp suất và nhiệt độ có các giá trị được gọi lần lượt là áp suất tới hạn (Pc) và nhiệt độ tới hạn (Tc). Hai giá trị này là đặc trưng cho từng chất.


Bảng 1.1. Một số dung môi có thể sử dụng cho phương pháp chiết siêu tới hạn

Dung môi

Nhiệt độ tới hạn

Áp suất tới hạn

Nước

374

218

EtOH

241

61

MeOH

240

80

Aceton

235

46

NH3

132

115

Propan

97

42

Clorodifloromethan

96

50

Propen

92

45

Ethan

32

48

CO2

31

73

Xenon

17

59

Ethylen

09

50

Methan

-83

45


Bảng 1.2. So sánh các đặc tính của chất ở 3 trạng thái lỏng, khí và siêu tới hạn

Trạng thái

Khí (00C, 1atm)

Siêu tới hạn

Lỏng

Tỷ trọng (g/cm3)

10-3

0,2-0,5

0,6-2

Hệ số khuếch tán (cm2/s)

10-1

10-3-10-4

10-5

Độ nhớt (g/cm/s)

10-4

10-4

10-2

Trong số đó dung môi CO2 là thông dụng nhất vì



  • Áp suất và nhiệt độ tới hạn thấp

  • Giá tiền rẻ

  • Bền về hóa học

  • Không độc, không dễ cháy

  • Độ nhớt thấp

  • Khả năng khuếch tán cao

  • An toàn, độ tinh khiết cao

  • Dễ loại ra khỏi dịch chiết bằng cách giảm áp suất

  • Có thể pha thêm MeOH, EtOH để chiết những chất phân cực.


1.1.2. Dụng cụ:

Hình 1.2. Bộ dụng cụ chiết bằng chất lỏng siêu tới hạn

Hệ thống gồm một nguồn cung cấp CO2, một máy bơm, một bộ làm lạnh, một bộ tăng nhiệt, bình chiết chứa dược liệu, bình tách thu sản phẩm và bình ngưng tụ.



1.1.3. Nguyên tắc hoạt động:

  • Nạp dược liệu vào bình chiết, khóa nắp lại.

  • Mở dòng CO2 lỏng đi qua bộ phận làm lạnh rồi qua bơm nén. Sau đó qua bộ tăng nhiệt. Khi đạt nhiệt độ và áp suất, CO2 trở thành dòng siêu tới hạn

  • Dòng này vào bình chiết. Hoạt chất theo dòng CO2 qua bộ phận làm lạnh. Tại đây CO2 hóa lỏng và được đưa vào bình tách.

  • Điều chỉnh nhiệt độ và áp suất thích hợp, CO2 biến thành dạng khí, sản phẩm sẽ lắng xuống, được thu riêng.

  • CO2 dạng khí được đưa qua bộp phận nén lạnh, hóa lỏng và đưa trở lại bình chứa. Quá trình chiết lại tiếp tục.

Một số lưu ý:




  • Hình 1.3. Hệ thống máy chiết lỏng siêu tới hạn
    Trong vài trường hợp đặc biệt, mẫu cần chiết có thể được điều chỉnh pH, hoặc thêm dung môi hoặc làm thấm ướt. Nếu hợp chất có tính phân cực, một lượng nhỏ nước được thêm vào để làm thấm ướt mẫu cần chiết giúp việc chiết thêm dễ dàng. Nếu hợp chất chiết có tính không phân cực, một lượng dầu nhỏ hoặc chất béo trộn thêm vào mẫu chiết.

  • Chất cho thêm (modifier): CO2 chỉ phù hợp để chiết các hợp chất có độ phân cực kém cho đến trung bình. Nếu muốn chiết các chất có tính phân cực cao, cần bổ sung thêm methanol, ethanol hoặc methylen clorua.

  • Thể tích áp dụng: vài ml cho tới hàng ngàn lít.

  • Có loại thiết bị cấu tạo bộ phận nhận mẫu rời, có loại cấu tạo với bộ phận nhận mẫu được nối trực tiếp với máy sắc ký khí hoặc HPLC để khảo sát ngay sản phẩm vừa thu nhận.

1.1.3. Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

  • Khả năng khuếch tán tốt.

  • Độ nhớt thấp, áp suất hơi cao, điểm siêu tới hạn của CO2 dễ đạt.

  • Độ chọn lọc cao với loại hợp chất cần chiết. Vì thế chất chiết tương đối sạch.

  • Dễ áp dụng ở qui mô công nghiệp.

  • Thân thiện với môi trường.

- Tốc độ phản ứng lớn.

- Tc = 31,1o C nên hòa tan chất dễ phân hủy ở nhiệt độ cao.

- Có khả năng tái sử dụng vì vậy chi phí rẻ hơn.
Nhược điểm:


  • Thiết bị chuyên dùng, đắt tiền.

  • Không thích hợp với mẫu chiết dạng lỏng.

  • Khó lường được khi chiết trên một mẫu mới. Cần có nhiều nghiên cứu tìm các thông số tối ưu để chiết thành công.

1.1.4. Ứng dụng:

Lưu chất siêu tới hạn được ứng dụng trong rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như trong lĩnh vực môi trường, thực phẩm, trong công nghiệp, trong y học…



Ứng dụng của dung môi siêu tới hạn trong ngành dược.

  • Chiết lỏng siêu tới hạn: (supercritical fluid extraction - SFE) chiết từ các chất rắn như cà phê, trà, hoa bia hay các thành phần trong thực phẩm (hoa bia, vitamin, lipid...).

  • Cắt phân đoạn (supercritical fluid fractionation – SFF): từ hỗn hợp lỏng. Ngày nay người ta ứng dụng để ly trích hương liệu từ dịch nhiều thành phần được chưng cất. Hoặc dùng để tách lipid phân cực hay những polyme.

  • Sắc ký lỏng siêu tới hạn (Prerarative scale supercritical fluid chromatography- PSFC): dùng để tách phân đoạn sau cùng gồm những chất có cấu trúc rất giống nhau.

  • Phản ứng (supercritical fluid reactions – SFR): lưu chất siêu tới hạn có thể xúc tác các phản ứng tổng hợp, nhất là phản ứng hydrogen hóa.


1.2. TỔNG QUAN VỀ HÀNH TÂY:

1.2.1. Thực vật học:

1.2.1.1. Vị trí phân loại: [3]

Giới thực vật (Plantae)

Phân giới thực vật bậc cao (Cormobionta)

Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta)

Lớp Hành (Liliopsida)

Phân lớp Hành (Liliidae)

Bộ Hành (Liliales)

Họ Hành (Liliaceae)


Tên khoa học: Allium cepa L.

Tên nước ngoài: onion (Anh).


1.2.1.2. Mô tả thực vật: [31]

Cây thảo, nhẵn, sống dai do một hành phình to mà ta thường gọi là củ hành, có kích thước thay đổi, gồm nhiều vẩy thịt tức là các bẹ có chứa nhiều chất dinh dưỡng. Củ hành có hình dạng tròn đều (hình cầu) hoặc tròn hơi dẹp hình bầu dục hoặc hình bầu dục dài, thường có màu vàng hay màu tím hoặc màu trắng.

Thân chính thức nằm ở dưới giò mang nhiều rễ nhỏ. Lá dài hình trụ, nhọn, rỗng ở giữa. Hoa họp thành tán giả nằm ở đầu một cán hoa hình ống tròn, phình ở giữa. Hoa màu trắng có cuống dài. Quả hạch, có màng; 3 góc với 3 ngăn, bên trên có núm nhuỵ còn tồn tại. Hạt có cánh dày, đen nhạt, ráp.








Hình 1.4. Thân, củ và hoa Hành tây


1.2.1.3. Phân bố sinh thái: [31]

Hành tây có nguồn gốc từ vùng Trung Á, được trồng từ thời Thượng cổ. Hành tây chịu lạnh giỏi ở nhiệt độ dưới 10oC. Nhưng yêu cầu nhiệt độ không khí nơi trồng chỉ trong phạm vi 15-25oC. Thường nhân giống bằng hạt. Tốc độ nảy mầm của hạt biến động trong phạm vi 7-15 ngày, có khi tới 20 ngày nhưng nếu gieo hạt vào những tháng có nhiệt độ cao thì hạt mau nảy mầm hơn.

Hiện nay, các vùng trồng Hành tây chủ yếu ở nước ta dùng một trong hai giống Grano và Granex nhập từ Pháp và Nhật. Hành Grano có củ hành tròn cao, vỏ ngoài màu vàng đậm, thịt trắng; còn hành Granex có hình tròn dẹp, dáng dẹp, vỏ ngoài màu vàng nhạt, thịt trắng, có đường kính củ lớn hơn; cả hai giống đều có chất lượng ngon, đã thích hợp với hầu hết các vùng trồng hành lớn ở đồng bằng sông Hồng, vùng duyên hải miền Trung cũng như vùng Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng.

1.2.2. Thành phần hoá học:

Củ tươi của A. cepa L. bao gồm chủ yếu là nước (khoảng 88%), saccharides (khoảng 6%) và protein (khoảng 1,5%). Tuy nhiên, thành phần hoá học cụ thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như điều kiện phát triển, thời gian thu hoạch, thời gian và điều kiện bảo quản.



1.2.2.1. Sulphur hữu cơ:

A. cepa L. chứa nhiều hợp chất khác nhau và đã được nghiên cứu trong vòng hơn 100 năm qua. Giống như các loài khác trong chi Allium, ví dụ: A. sativum L. hoặc A. ursinum L., A. cepa L. đặc trưng bởi hàm lượng cao hợp chất sulphur hữu cơ. Chiếm ưu thế nhiều nhất trong các hợp chất sulphur hữu cơ là các axit amin cysteine và methionine, S-alk(en)yl-cysteine thay thế sulphoxides và γ-glutamyl peptide [23].



S-Alk(en)yl-substituted cysteine sulphoxides: các amino acid như L-cysteine, L-cystine và L-methionine chiếm tỷ lệ tương đối thấp trong hành. Cho đến nay, bốn S-alk(en)yl-cysteine sulphoxides, gồm (+)-S-methyl-, (+)-S-propyl-, trans-(+)-S-(1-propenyl)-L-cysteine sulphoxide và cycloalliin, đã được phát hiện trong A. cepa L. S-alk(en)yl-L-cysteine sulphoxides được chuyển hóa thành axit sulphenic do tác động của alliinase hoặc khi các mô bị phân hủy (ví dụ như bị cắt hoặc ép). Các hợp chất của lưu huỳnh tạo ra axit sulphenic tạo nên vị hăng cay làm chảy nước mắt và mùi hôi, gây nên những hương vị đặc trưng của hành [23].

γ-glutamyl peptide: cho đến nay tổng cộng 14 γ-glutamyl peptide đã được xác định trong hành và 9 trong số đó có chứa nguyên tử lưu huỳnh (Bảng 1.3).



Bảng 1.3. γ-Glutamyl peptides trong A.cepa L.

γ-Glutamyl peptides

γ-Glutamyl peptides chứa sulphur

γ-Glutamyl-valine

γ-Glutamyl-methionine

γ-Glutamyl-isoleucine

γ-Glutamyl-S-methyl-L-cysteine

γ-Glutamyl-leucine

γ-Glutamyl-S-methyl-L-cysteine sulphoxide

γ-Glutamyl-phenylalanine

γ-Glutamyl-S-trans-(1-propenyl)-L-cysteine sulphoxide

γ-Glutamyl-thyrosine

γ-Glutamyl-S-(2-carboxypropyl)-cysteinylglycine




Glutathione




Glutathione-γ-glutamyl-cysteine-disulphide




Glutathione-cysteine-disulphide




S-Sulphoglutathione



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương