NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH TANIN TỪ VỎ MỘT SỐ LOÀI CÂY KEO Ở QUẢNG NAM

7/26/2019 NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH TANIN TỪ VỎ MỘT SỐ LOÀI CÂY KEO Ở QUẢNG NAM

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-toi-uu-hoa-qua-trinh-chiet-tach-tanin-tu-vo-mot 1/70

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴ NG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

Họ tên sinh viên: Phan Thị Lan

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨ U TỐI ƢU HÓA QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH

TANIN TỪ VỎ MỘT SỐ LOÀI CÂY KEO Ở QUẢNG NAM

Khóa luận tốt nghiệp cử nhân sƣ phạm

Đà Nẵng – 2016

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴ NG

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COMóng góp PDF bở i GV. Nguy ễ n Thanh Tú



TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨ U TỐI ƢU HÓA QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH

TANIN TỪ VỎ MỘT SỐ LOÀI CÂY KEO Ở QUẢNG NAM

Khóa luận tốt nghiệp cử nhân sƣ phạm

Sinh viên thự c hiện : Phan Thị Lan

Lớ p : 12SHH

Giáo viên hƣớ ng dẫn : PGS.TS. Lê Tự Hải

Đà Nẵng - 2016

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴ NG CỘ NG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM





TRƯỜNG ĐHSP Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA HÓA

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Phan Thị Lan

Lớ p: 12SHH

1. Tên đề tài: Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình chiết tách tanin từ vỏ một số loài cây

keo ở Quảng Nam

2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị:

Nguyên liệu: vỏ một số loài cây keo gồm keo lá tràm, keo tai tượ ng và keo laiđượ c thu thậ p từ các khu r ừng ở Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam, Việt Nam.

Hóa chất:

- Nướ c cất - Na2SO3 (Việt Nam)

- Than hoạt tính (Việt Nam) - Clorofom (Việt Nam)

- Etyaxetat (Trung Quốc) - FeCl3 (Việt Nam)

- CH3COONa (Trung Quốc) - H2SO4 đặc (Việt Nam)

- KMnO4 0,1N (Việt Nam) - HCHO 37% (Việt Nam)

- Axit sunfoindigocacmin 0,1% - H2O2 5% (Việt Nam)

Dụng cụ:

- Máy đo quang phổ hồng ngoại IR - Phễu chiết

- Bình định mức 250ml, 1000ml - Bếp điện

- Pipet 10ml, 2ml - Buret 25 ml

- Cân phân tích điện tử - Nhiệt k ế 1000

- Phễu thuỷ tinh + giấy lọc - Tủ sấy, lò nung

- Bình tam giác 250 ml - Bếp đun cách thủy

- Ống đong 100 ml - Bình cầu 250 m, 1000ml

- Máy hút chân không - Bình hút ẩm

- Cốc thuỷ tinh loại 100 ml, 500 ml, 1000 ml





3. Nội dung nghiên cứ u

Nghiên cứu và khảo sát điều kiện tối ưu cho quá trình chiết tách tanin từ vỏ keo (keo lá tràm, keo lai và keo tai tượ ng) ở Quảng Nam.

4. Giáo viên hƣớ ng dẫn: PGS.TS. Lê Tự Hải

5. Ngày giao đề tài: Ngày 7 tháng 2 năm 2015

6. Ngày hoàn thành: Ngày 25 tháng 11 năm 2015

Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướ ng dẫn

(Ký và ghi rõ họ, tên) (Ký và ghi rõ họ, tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộ p báo cáo cho khoa ngày 27 tháng 4 năm 2016

K ết quả điểm đánh giá:

Ngày…. tháng… năm …..

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký và ghi rõ họ, tên)





LỜ I CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy

PGS.TS. Lê Tự Hải đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận.

Em chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong khoa Hóa Học – trường Đại Học

Sư Phạm – Đại Học Đà Nẵng đã tận tình truyền đạt kiến thức trong những năm em

học tập. Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng

cho quá trình nghiên cứu khóa luận mà còn là hành trang quí báu để em bước vào

đời một cách vững chắc và tự tin.

Em xin được cảm ơn chị Trương Thị Mỹ Thảo – học viên cao học, đã tạo điều

kiện thuận lợi và hợp tác giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình làm thực nghiệm,

cũng như nghiên cứu và hoàn thành khóa luận.

Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu về lĩnh vực nghiên cứu khoa học, kiến thức

của em còn nhiều hạn chế và bỡ ngỡ . Do vậy việc mắc phải những sai sót là điềukhông thể tránh khỏi, em r ất mong nhận đượ c những ý kiến đóng góp của quý thầy

cô và các bạn để bài báo cáo của em đượ c hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin kính chúc quý thầy cô và các bạn dồi dào sức khỏe.

Trân tr ọng !

Đà Nẵ ng, ngày 27 tháng 4 năm 2016

Sinh viên thự c hiện

Phan Thị Lan





MỤC LỤC

MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN LÍ THUYẾT .............................................................. 4

1.1. TỔNG QUAN CHI VỀ KEO .......................................................................... 41.1.1. Keo lá tràm (tràm bông vàng) ................................................................... 6 1.1.2. Keo tai tượ ng ............................................................................................ 8 1.1.3. Keo lai ...................................................................................................... 10

1.2. TỔNG QUAN VỀ TANIN ............................................................................ 121.2.1. Khái ni ệm ................................................................................................. 12 1.2.2. Phân lo ại .................................................................................................. 12

1.2.3. Tính ch ấ t c ủa tanin ................................................................................. 15 1.2.4. Ứ ng d ụng ................................................................................................. 16 1.2.5. Tình hình nghiên c ứ u vàs ử d ụng tanin hi ện nay ................................. 17 1.2.6. Nh ữ ng lo ại th ự c v ật ch ứ a nhi ều tanin ................................................... 19

1.3. CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA BÀI TOÁN QUY HOẠCH THỰ C NGHIỆM201.3.1 M ở đầu ...................................................................................................... 20 1.3.2. Bài toán quy ho ạch th ự c nghi ệm ............................................................ 20

1.4. PHƢƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH ................................................................. 211.4.1. Khái ni ệm ................................................................................................ 21 1.4.2. Các y ế u t ố ảnh hưởng đế n quá trình chi ế t tách ..................................... 21 1.4.3. Phương pháp chiết tách thườ ng dùng .................................................... 23

CHƢƠNG II. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U ............. 28

2.1. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT ........................................................... 282.1.1. Thi ế t b ị , d ụng c ụ ...................................................................................... 28 2.1.2. Hóa ch ấ t ................................................................................................... 28

2.2. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỰ C NGHIỆM ...................................................... 282.3. NGUYÊN LIỆU ............................................................................................. 302.3.1. Thu mua nguyên li ệu .............................................................................. 30 2.3.2. X ử lí nguyên li ệu ..................................................................................... 30

2.4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U ................................................................ 312.4.1. Xác đị nh m ột s ố ch ỉ tiêu hóa lí c ủa nguyên li ệu .................................... 31 2.4.2. Định tính và định lượ ng tanin ................................................................ 32 2.4.3. Tách tanin r ắn ......................................................................................... 35 2.4.4. Phương pháp phân tích phổ h ồng ngo ại (IR) ........................................ 36 2.4.5. Nghiên c ứ u ch ỉ s ố Stiasny c ủa tanin r ắn ............................................... 38

CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 39





3.1. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ SỐ HÓA LÍ ....................................................... 393.1.1. Độ ẩ m ....................................................................................................... 39 3.1.2. Hàm lượ ng tro ......................................................................................... 39

3.2. NGHIÊN CỨ U MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN ẢNH HƢỞ NG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TANIN TỪ VỎ CÂY KEO .................................................................... 393.2.1. Ảnh hưở ng c ủa kích thướ c nguyên li ệu ................................................. 39 3.2.2. Ảnh hưở ng c ủa t ỉ l ệ nguyên li ệu khô/th ể tích dung môi ....................... 41 3.2.3. Ảnh hưở ng c ủa th ờ i gian n ấ u nguyên li ệu ............................................ 43 3.2.4. Ảnh hưở ng c ủa nhi ệt độ n ấ u nguyên li ệu ............................................. 46

3.3. TỐI ƢU HÓA QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH TANIN BẰNG PHƢƠNG

PHÁP QUY HOẠCH THỰ C NGHIỆM ............................................................ 483.3.1. Phương pháp quy hoạch th ự c nghi ệm ................................................... 48

3.3.2. Phương pháp tối ưu hóa ......................................................................... 52 3.4. ĐỊNH TÍNH VÀ ĐỊNH LƢỢ NG TANIN .................................................... 54

3.4.1. Đị nh tính .................................................................................................. 54 3.4.2. Đị nh tính phân bi ệt nhóm tanin ngưng tụ vànhóm tan in th ủy phân .. 54 3.4.3. Định lượ ng tanin trong m ẫ u r ắn ............................................................ 54

3.5. TÁCH TANIN R ẮN VÀ XÁC ĐỊNH NHÓM CHỨ C .............................. 553.5.1. Tách tanin r ắn ......................................................................................... 55 3.5.2. Phân tích tan in b ằng ph ổ h ồng ngo ại I R ............................................... 55

K ẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 57





DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu

bảng

Tên bảng Trang

2.1 Số sóng và loại dao động của một số nhóm chức hữu cơ 37

3.1 Độ ẩm mẫu bột 39

3.2. Hàm lượ ng tro của mẫu bột 39

3.3 Ảnh hưở ng của kích thước đến hiệu suất tách tanin 40

3.4 Ảnh hưở ng của tỉ lệ R ; L đến hiêu suất tách tanin 42

3.5 Ảnh hưở ng của thời gian đến tanin tách ra 44

3.6 Ảnh hưở ng của nhiệt độ đến hàm lượ ng tanin 47

3.7 Bảng phương án và điều kiện tổ chức thí nghiệm 49

3.8 Ma tr ận k ế hoạch 23cho quá trình chiết tách tanin 49

3.9 Thí nghiệm tại tâm 50

3.10 Ma tr ận k ế hoạch quá trình chiết tách tanin vớ i biến số hằng 50

3.11 Số Stiasny của tanin 55

3.12 Số sóng và loại dao động trong phổ hồng ngoại của tanin 56





DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Số hiệu

hình vẽ

Tên hình vẽ Trang

1.1 Acacia karroo 5

1.2 Silver Wattle 5

1.3 Collins Acacia 5

1.4 Swamp Wattle 5

1.5 Australian Blackwood (Acacia melanoxylon) 5

1.6 Acacia covenyi (vườ n quốc gia Canberra) 5

1.7 Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) 6

1.8 Keo tai tượ ng (Acacia mangium) 6

1.9 Keo lai 6

1.10 Hoa keo là tràm 7

1.11 Quả keo lá tràm 7

1.12 Keo tai tượ ng 9

1.13 Axit galic và một số loại polyphenol thuộc nhóm tanin thủy phân

14

1.14 Một số loại polyphenol thuộc nhóm tanin pyrocatechin 15

2.1 Sơ đồ quy trình thực nghiệm 29

2.2 Thu hoạch vỏ cây keo 30

2.3 Vỏ keo đã qua xử lí và xay thành bột mịn 30

2.4 Bộ thí nghiệm chiết tách tanin 34

2.5 Tanin trướ c và sau chuẩn độ 35

2.6 Mẫu đối chứng 35

2.7 Sơ đồ tách tanin r ắn 36

3.1 Sơ đồ thí nghiệm tìm kích thướ c nguyên liệu thích hợp để

chiết tanin

40

3.2 Hàm lượng tanin tách ra theo kích thướ c 41



http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Acacia_covenyi&action=edit&redlink=1




3.3 Sơ đồ thí nghiệm tìm tỉ lệ nguyên liệu : dung môi thích hợ p

để chiết tách tanin

42

3.4 Hàm lượ ng tanin tách ra theo tỉ lệ R : L 43

3.5 Sơ đồ thí nghiệm tìm thờ i gian thích hợp để chiết tách tanin 44

3.6 Hàm lượ ng tanin tách ra theo thờ i gian 45

3.7 Sơ đồ thí nghiệm tìm nhiệt độ thích hợp để tách chiết tanin 46

3.8 Hàm lượ ng tanin tách ra theo nhiệt độ 47

3.9 Tanin ngưng tụ 54

3.10 Dịch chiết tanin 55

3.11 Tanin r ắn 553.12 Phổ IR của tanin thu đượ c 56





1

MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài

Trong những năm vừa qua, cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp chế

biến gỗ ở Việt Nam thì nhu cầu và thực tế sử dụng gỗ nguyên liệu cũng phát triển

một cách mạnh mẽ. Do có những đặc tính cơ lý ưu việt, kiểu dáng màu sắc phong

phú nên đồ mộc làm từ ván gỗ nhân tạo được người tiêu dùng rất ưa chuộng. Để

đáp ứng được yêu cầu này thì nguồn nguyên liệu cần được chú trọng, gồm nhiều

loài cây lấy gỗ trong đó có loài keo.

Nguồn phế liệu của nó là một lượ ng lớ n vỏ keo. Nhưng hiện nay nguồn phế

thải này được ngườ i dân trong khu vực thu nhặt về làm chất đốt. Việc tận dụng như

vậy càng làm cho môi trườ ng không khí bị ô nhiễm nặng nề hơn vì lượ ng khói sinh

ra từ việc đốt nguồn nguyên liệu này.

Theo các nghiên cứu thì trong vỏ keo có hàm lượ ng tanin lớn, tanin đượ c sử

dụng cho tổng hợ p keo polyphenol – urotropin (không độc cho ngườ i sử dụng, r ất

thích hợp để làm các vật dụng trong gia đình). Tanin là chất thay thế tốt nhất cho

phenol và resorcinol trong ứng dụng tạo keo poli (phenol formaldehyde), có khả năng tạo liên k ết bền vững vớ i protein và một số hợ p chất cao phân tử thiên nhiên

(xenlulozơ, pectin). Ngoài ra, tanin còn có khả năng phản ứng r ất tốt vớ i

formaldehyde so vớ i các hợ p chất khác. Vì vậy việc phát triển nghiên cứu chiết tách

tanin từ vỏ cây keo và ứng dụng của chúng đã đượ c nhiều nhà khoa học đưa vào

thực tiễn cuộc sống. Tanin góp phần tích cực ở r ất nhiều lĩnh vực như y tế, công

nghiệ p, nông nghiệ p, công nghệ môi trườ ng, công nghiệ p thuộc da, công nghệ sinh

học… nhờ mỗi đặc tính riêng của nó.

Nướ c ta là một nướ c nhiệt đớ i gió mùa vớ i hệ thực vật phong phú, trong đó có

nhiều loài thực vật có chứa hợ p chất polyphenol với hàm lượng tương đối cao như

các loài keo, thông,…Đặc biệt, Quảng Nam là nơi có nhiều r ừng keo lớ n.

Chính vì những đặc điểm trên nên tôi chọn nguồn nguyên liệu vỏ keo ở Quảng

Nam để chiết tách tanin vớ i quy mô lớn và đây là lí do tôi chọn đề tài: “Nghiên cứ u

t ối ưu hóa quá trình chiế t tách tanin t ừ vỏ một số loài cây keo ở Quảng Nam”.





2

2. Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu và khảo sát điều kiện tối ưu cho quá trình chiết tách tanin từ vỏ

keo (keo lá tràm, keo lai và keo tai tượ ng) ở Quảng Nam.3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượ ng nghiên cứu: Vỏ của một số loài keo như keo lá tràm, keo lai và

keo tai tượ ng.

- Phạm vi nghiên cứu: Quy trình chiết tách, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình

chiết tách, xác định thành phần định tính và định lượ ng, cấu trúc của tanin từ vỏ

keo.

4. Phƣơng pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết

- Thu thậ p, tổng hợ p, phân tích các tài liệu, tư liệu trong và ngoài nướ c liên

quan đến nội dung đề tài.

- Nghiên cứu nguồn gốc, tr ạng thái tồn tại của tanin.

- Nghiên cứu các tính chất hoá lý của tanin.

- Nghiên cứu quy trình, phương pháp và công nghệ chiết tách các hợ p chất

thiên nhiên.

- Phương pháp chiết tách tanin và các yếu tố ảnh hưở ng trong phòng thí

nghiệm.

- Trao đổi và thảo luận với giáo viên hướ ng dẫn

- Đánh giá kết quả, đề xuất kiến nghị.

Nghiên cứu thực nghiệm

- Phương pháp vật lý: Xác định độ ẩm, hàm lượng tro…

- Phương pháp hóa học: Sử dụng phương pháp chuẩn độ để xác định hàm

lượ ng tanin tổng có trong dịch chiết.

- Phương pháp phân tích công cụ: Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại

(IR).





3

- Phương pháp toán học: Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để tối

ưu hóa các điều kiện chiết tách. Sau đó tính toán thiết bị cho các công đoạn: chưng

ninh, lọc, cô đặc…

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học

- Nghiên cứu kĩ thuật chiết tách tanin từ vỏ keo.

- Đề ra một hướ ng mới trong kĩ thuật chiết tách tanin quy mô công nghiệ p.

Ý nghĩa thực tiễn

- Tạo nguồn tanin vớ i số lượ ng lớ n góp phần ý nghĩa trong thực tiễn.

- Tận dụng đượ c nguồn phế thải của công nghiệ p gỗ nhằm hạn chế ô nhiễm

môi trườ ng, nâng cao hiệu quả của việc tr ồng r ừng keo.

6. Cấu trúc luận văn

Luận văn gồm 60 trang trong đó phần mở đầu 3 trang, kết luận kiến nghị 1

trang, tài liệu tham khảo có 3 trang. Luận văn có 13 bảng, 33 hình và đồ thị. Nội

dung chia thành 3 chương

Chương 1: Tổng quan lí thuyết: 24 trangChương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu: 11 trang

Chương 3: Kết quả và thảo luận: 18 trang





4

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN LÍ THUYẾT

1.1. TỔNG QUAN CHI VỀ KEO [21], [24]

Chi Keo (danh pháp khoa học Acacia) là một trong những nhóm cây thân gỗ

và thân bụi đa dạng nhất trên trái đất; thuộc phân họ Trinh nữ ( Mimosoideae), và

thuộc họ Đậu ( Fabaceae). Từ hình dáng khá hấ p dẫn trên các đồng cỏ ở Châu Phi

cũng như sự đáng yêu của các cây tán lớn đượ c phủ đầy hoa ở Australia cho đến

những cây thân bụi đầy gai nhưng thơm phưng phức ở sa mạc Colorado, thì cây keo

thực sự mang lại những hình ảnh khó quên. Chi Keo có nguồn gốc tại đại lục cổ

Gondwana. Hiện nay, ngườ i ta biết khoảng 1.300 loài cây keo trên toàn thế giớ i,trong đó khoảng 950 loài có nguồn gốc ở Australia, và phần còn lại phổ biến trong

các khu vực khô của vùng nhiệt đới và ôn đớ i ấm ở cả hai bán cầu, bao gồm châu

Phi, miền nam châu Á và châu Mỹ. Loài sinh trưở ng xa nhất về phía bắc của chi

này là keo vuốt mèo ( Acacia greggii) ở miền nam Utah, Hoa K ỳ; loài sinh trưở ng

xa nhất về phía nam là keo bạc ( Acacia dealbata), keo bờ biển ( Acacia longifolia),

keo đen ( Acacia mearnsii) và keo gỗ đen ( Acacia melanoxylon) ở Tasmania,

Australia, và Acacia caven tại khu vực đông bắc tỉnh Chubut, Argentina.

Chi Keo đượ c ứng dụng r ộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một số loài

cung cấ p các loại gỗ có giá tr ị; chẳng hạn keo gỗ đen ( Acacia melanoxylon) và cây

Myall ( Acacia homalophylla) ở Australia; Acacia formosa của Cuba; Acacia

heterophylla từ đảo Réunion và keo Hawaii ( Acacia koa) từ quần đảo Hawaii. Tại

Việt Nam, các loài keo tai tượ ng ( Acacia mangium), keo lá tràm ( Acacia

auriculiformis) và keo lai (Acacia hybrid) đượ

c tr ồng để

làm nguyên liệu s

ản xu

ất

giấy.

Vỏ các loài keo khác nhau r ất giàu tanin – chất đượ c sử dụng trong công

nghiệ p thuộc da như keo vàng ( Acacia pycnantha), keo vỏ đà ( Acacia decurrens),

keo bạc ( Acacia dealbata) và keo đen ( Acacia mearnsii). Nên đó cũng là một mặt

hàng xuất khẩu quan tr ọng.



http://vi.wikipedia.org/wiki/Danh_ph%C3%A1p_khoa_h%E1%BB%8Dc



http://vi.wikipedia.org/wiki/Ph%C3%A2n_h%E1%BB%8D_Trinh_n%E1%BB%AF





http://vi.wikipedia.org/wiki/Gondwana

http://vi.wikipedia.org/wiki/Australia

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Keo_vu%E1%BB%91t_m%C3%A8o&action=edit&redlink=1



http://vi.wikipedia.org/wiki/Utah

http://vi.wikipedia.org/wiki/Hoa_K%E1%BB%B3


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Keo_b%E1%BA%A1c&action=edit&redlink=1



http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Keo_b%E1%BB%9D_bi%E1%BB%83n&action=edit&redlink=1





http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Keo_%C4%91en&action=edit&redlink=1


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Keo_g%E1%BB%97_%C4%91en&action=edit&redlink=1





http://vi.wikipedia.org/wiki/Tasmania

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Chubut&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/wiki/Argentina

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=G%E1%BB%97_Myall&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Acacia_formosa&action=edit&redlink=1


http://vi.wikipedia.org/wiki/Cuba

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Acacia_heterophylla&action=edit&redlink=1



http://vi.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9union

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Acacia_koa&action=edit&redlink=1



http://vi.wikipedia.org/wiki/Qu%E1%BA%A7n_%C4%91%E1%BA%A3o_Hawaii



http://vi.wikipedia.org/wiki/Keo_tai_t%C6%B0%E1%BB%A3ng


http://vi.wikipedia.org/wiki/Keo_l%C3%A1_tr%C3%A0m

http://vi.wikipedia.org/wiki/Keo_l%C3%A1_tr%C3%A0m




http://vi.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9union



http://vi.wikipedia.org/wiki/Cuba


http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=G%E1%BB%97_Myall&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/wiki/Argentina

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Chubut&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/wiki/Tasmania






http://vi.wikipedia.org/wiki/Utah


http://vi.wikipedia.org/wiki/Australia

http://vi.wikipedia.org/wiki/Gondwana





5

Ngoài ra, một số chất thu đượ c từ các loài keo khác nhau đượ c sử dụng trong y

học (cây Acacia catechu, cây y học Ayurveda…) và trong công nghiệ p sản xuất

nướ c hoa (từ cây Acacia farnesiana…).

Hình 1.1. Acacia karroo Hình 1.2. Silver Wattle

Hình 1.3. Collins Acacia Hình 1.4. Swamp Wattle

Tại Việt Nam nói chung và Quảng Nam nói riêng có ba loài keo đượ c tr ồng

phổ biến nhất là keo lá tràm, keo tai tượ ng và keo lai.

Hình 1.5. Australian Blackwood

(Acacia melanoxylon)

Hình 1.6. Acacia covenyi

(vườ n quố c gia Canberra)



http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Acacia_catechu&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Y_h%E1%BB%8Dc_Ayurveda&action=edit&redlink=1







http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Acacia_catechu&action=edit&redlink=1



6

1.1.1. Keo lá tràm (tràm bông vàng) [29]

1.1.1.1. Sơ lượ c v ề keo lá tràm

Keo lá tràm đượ c phân bố tự nhiên ở miền Bắc Australia, ở Papua New

Guinea, và miền đông Indonesia. Nó đượ c tr ồng r ải rác ở Maui, và ở những hòn đảo

trong quần đảo Hawaiian, nhằm giải quyết vấn đề nghèo nàn thảm thực vật, cũng

như sự hiện diện cỏ dại khắ p mọi nơi. Bên cạnh đó, cây keo lá tràm còn đượ c tr ồng

r ộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới như là cây lâm nghiệ p vớ i các mục đích khác nhau

và mức độ phân bố của nó không ngừng gia tăng theo thời gian, điển hình là các

quốc gia ở vùng nhiệt đớ i. Trong thậ p k ỉ 1960 – 1970, loài này nhậ p vào Việt Nam

Hình 1.8. Keo tai tượ ng

(Acacia mangium)Hình 1.7. Keo lá tràm

(Acacia auriculiformis)

Hình 1.9. Keo lai (Acacia hybrid)





7

vớ i tên tiếng Việt là keo lưỡ i liềm, sau này ngườ i ta sử dụng r ộng rãi tên gọi keo lá

tràm hay tràm bông vàng.

1.1.1.2. Phân lo ại keo lá tràm

Một số tên thườ ng dùng: Earpod wattle, Papuan wattle, auri, earleaf acacia,…

Tên Latin: Acacia auriculiformis

Giớ i: Plantae

Bộ: Fabales

Họ: Fabaceae

Chi: Acacia

Loài: A. auriculiformis

1.1.1.3. Đặc điể m sinh h ọc c ủa keo lá tràm

Là loài cây đa mục đích, cao 25 – 30 m, đường kính 60 – 80 cm. Thân hình

tròn, thẳng. Vỏ thân màu xám đen, nứt dọc, nhỏ, sâu 2 – 3 mm. Thịt vỏ dày 7 – 9

mm, màu trắng xám. Loài cây này phân nhành thấp và có tán rộng, cành non hơi

dẹt, nhẵn, màu xanh lục.

Lá đơn nguyên, mọc cách. Lá cây là lá giả, do lá thật bị tiêu giảm, bộ phận

quang hợ p là lá giả, đượ c biến thái từ cuống cấ p một, quan sát k ỹ có thể thấy dấu

vết của tuyến hình chậu còn ở cuối lá giả có hình dạng cong lưỡ i liềm, màu xanh

lục, nhẵn bóng, kích thướ c lá giả r ộng từ 3 - 4 cm, dài từ 6 -13 cm, trên lá giả có

khoảng 6 - 8 gân hình cung dạng song song, ở cuối lá có 1 tuyến hình chậu.

Hoa lưỡng tính tự dạng bông đuôi sóc, mọc cụm hình bông ở kẽ lá, tràng hoa

màu vàng.

Quả dạng đậu xoắn, hạt đen, có rốn hạt khá dài màu vàng như màu tràng hoa.

Hình 1.10. Hoa keo là tràm Hình 1.11. Quả keo lá tràm



http://vi.wikipedia.org/wiki/Gi%E1%BB%9Bi_%28sinh_h%E1%BB%8Dc%29



http://vi.wikipedia.org/wiki/Plantae

http://vi.wikipedia.org/wiki/B%E1%BB%99_%28sinh_h%E1%BB%8Dc%29



http://vi.wikipedia.org/wiki/Fabales

http://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%8D_%28sinh_h%E1%BB%8Dc%29



http://vi.wikipedia.org/wiki/Fabaceae

http://vi.wikipedia.org/wiki/Chi_%28sinh_h%E1%BB%8Dc%29

http://vi.wikipedia.org/wiki/Acacia



http://vi.wikipedia.org/wiki/Lo%C3%A0i

http://vi.wikipedia.org/wiki/Lo%C3%A0i


http://vi.wikipedia.org/wiki/Chi_%28sinh_h%E1%BB%8Dc%29

http://vi.wikipedia.org/wiki/Fabaceae


http://vi.wikipedia.org/wiki/Fabales


http://vi.wikipedia.org/wiki/Plantae




8

1.1.1.4. Tình tr ạng phân b ố trên th ế gi ớ i vàVi ệt Nam

Trên thế giớ i, keo lá tràm chủ yếu phân bố tự nhiên ở Australia và tr ồng phổ

biến ở Đông Nam Á, ở một số đảo ở khu vực Thái Bình Dương như Quần đảoSamoa Manu, Quần đảo Bắc Mariana, Quần đảo Hawaii… Ấn Độ Dương như Quần

đảo Palau, Quần đảo Xô-lô-mông… Khu vực giáp Thái Bình Dương như Úc

Malaysia, Indonesia,Trung quốc…

Ở nước ta, keo lá tràm đượ c tr ồng nhiều ở các tỉnh (từ Đà Nẵng, Quảng Nam,

Gia Lai, Kon Tum cho tới Kiên Giang). Phân tán hoặc tậ p trung ở các vùng: Bắc

Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ.

Cây mọc nhanh, chịu hạn, ưa sáng, mọc được trên nhiều loại đất: Đất cát pha

ven biển, đất bazan vàng đỏ, đất bồi tụ, đất phù sa cổ.

1.1.1.5. Hướ ng s ử d ụng

Gỗ trung bình, thẳng màu vàng, có vân không rõ, dùng đóng đồ gia dụng, làm

nhà, đóng hòm, làm thùng xe, làm nguyên liệu giấy, củi.

Là loại cây được trồng để cải tạo đất rừng và vườn rừng.

1.1.2. Keo tai tƣợ ng [25]Tên khác: Keo lá to, Keo mỡ

Tên khoa học: Acacia mangium

Họ thực vật: Trinh nữ (Mimosaceae)

1.1.2.1. Sơ lượ c v ề keo tai tượ ng

Keo tai tượng mọc tự nhiên ở Đông Bắc Australia tại các vùng Queensland,

Jarđin – Claudie River, Ayton – Nam Ingham. Ngoài ra còn thấy xuất hiện ở phía

Đông của Indonexia và phía Tây Papua Niu Ghinê.

Keo tai tượng thường mọc thành các quần thụ lớn không liên tục dọc theo bờ

biển, gần những khu rừng ngập mặn, cũng gặp mọc xen lẫn đồng cỏ ở ven sông

thuộc vùng nhiệt đới ẩm có 4 đến 6 tháng mùa khô. Là loài cây ưa sáng mạnh và

cũng đã được nhập trồng thành công ở nhiều nước như Trung Quốc, Malaysia,

Philippin, Thái Lan, Lào,… sinh trưởng mạnh nhất ở nơi có độ cao dưới 300m so

với mực nước biển.[27]





9

1.1.2.2. Đặc điể m sinh h ọc

Cây gỗ trung bình, chiều cao biến động từ 7 đến 30 m, đường kính từ 25 – 35

cm, đôi khi trên 50 cm. Thân thẳng, vỏ có màu nâu xám đến nâu, xù xì, có vết nứt

dọc. Tán lá xanh quanh năm, hình trứng hoặc hình tháp, thường phân cành cao. Cây

mầm giai đoạn vài tháng tuổi có lá kép lông chim 2 lần, cuống lá thường dẹt gọi là

lá thật, các lá ra sau là lá đơn, mọc cách, gọi là lá giả, phiến lá hình trứng hoặc trái

xoan dài, đầu có mũi lồi tù. Lá giả có 4 gân dọc song song nổi rõ và cũng là loại lá

trưởng thành tồn tại đến hết đời của cây.

Hoa tự hình bông dài gần bằng lá, mọc lẻ hoặc tập trung 2 - 4 hoa tự ở nách lá.

Hoa đều lưỡng tính có màu trắng nhạt hoặc màu kem, cây 18 - 24 tháng tuổi đã có

thể ra hoa nhưng ra hoa nhiều nhất vào tuổi 4 - 5, mùa hoa chính thường vào tháng

6 - 7.

Quả đậu, dẹt, mỏng, khi già khô vỏ quả cong xoắn lại. Hạt hình trái xoan hơi

dẹt, màu đen và bóng, vỏ dày, cứng, có dính giải màu đỏ vàng, khi chín và khô vỏnứt hạt rơi ra mang theo giải đó hấp dẫn kiến và chim giúp phát tán hạt đi xa hơn.

Một kg hạt có từ 52000 - 95000 hạt.

Rễ phát triển mạnh cả rễ cọc và rễ bàng, đầu rễ cám có nhiều nốt sần chứa vi

khuẩn cộng sinh có khả năng cố định đạm.[26]

1.1.2.3. Tình tr ạng phân b ố

Keo tai tượng phân bố tự nhiên ở Đông Bắc Úc, Papua Newghine, Đông

Indonexia, ở độ cao dưới 100 m so với mực nước biển, thường mọc ven sông, vùng

Hình 1.12. Keo tai tượ ng





10

đồng cỏ, rừng ngập mặn, rừng tràm. Ở Việt Nam, hiện nay đang mở rộng trồng ở

hầu hết các tỉnh đồng bằng cũng như trung du đến độ cao 400 – 500 m so với mực

nước biển, trên nhiều loại đất khác nhau: đồi bị xói mòn, chua, nghèo, xấu, khô

hạn… nó vẫn sinh trưởng bình thường và ra hoa kết quả.

1.1.2.4. Giá tr ị kinh t ế

Gỗ keo tai tượng có nhiều tác dụng, gỗ có giác, lõi phân biệt, tỷ trọng từ 0,56 -

0,60 kg/m3; gỗ có sợi dài 1,0 - 1,2mm có thể làm nguyên liệu giấy, bao bì, củi đun.

Keo tai tượng là cây mọc nhanh tán rậm, thường xanh, rễ phát triển mạnh, dùng làm

cây che phủ đất, cải tạo và bảo vệ ở vùng đất trống đồi núi trọc, nó cũng làm cây lục

hóa, trồng trong công viên, đường phố, lá có thể làm thức ăn gia súc cho dê, hươu… 1.1.2.5. Hướ ng s ử d ụng

Cũng giống như keo lá tràm, keo tai tượng là cây đa tác dụng, dùng làm gỗ

giấy, gỗ dăm, gỗ xẻ, đóng đồ mộc cao cấp, làm ván ghép thanh, bao bì,… Gỗ có

nhiệt lượng khá cao 4800 kcal/kg do đó cũng có thể dùng để đốt than, làm củi đun

rất tốt.

Là loài cây mọc nhanh, tán lá dày, thường xanh nên còn được trồng làm cây

bóng mát ở công viên, đường phố. Hoa có thể dùng để nuôi ong, vỏ chứa tanin dùng

cho công nghệ thuộc da, lá cây có thể làm thức ăn cho gia súc.

Rễ có nhiều nốt sần có khả năng cố định đạm rất tốt, nên keo tai tượng nói

riêng và các loài keo nói chung, ngoài việc sử dụng để trồng rừng sản xuất, rừng

phòng hộ, còn được trồng ở những nơi có đất khô cằn, bị thoái hoá để tận dụng khả

năng cải tạo đất của chúng.

1.1.3. Keo lai [25], [28]

Tên khoa học: Acacia hybrid

Họ thực vật: Đậu (Leguminosae)

Họ phụ: Trinh nữ (Mimosoidae)

1.1.3.1. Đặc điể m hình thái

Cây gỗ nhỏ, cao tới 25 – 30 m, đường kính tới 30 – 40 cm, cao và to hơn keo

tai tượng và keo lá tràm, các đặc tính khác có dạng trung gian giữa 2 loài bố mẹ.

Thân thẳng, cành nhánh nhỏ, tỉa cành khá, tán dày và rậm.





11

Từ khi hạt nẩy mầm tới hơn 1 tháng hình thái lá cũng biến đổi theo 3 giai đoạn

lá mầm, lá thật và lá giả. Lá giả mọc cách tồn tại mãi. Chiều rộng lá hẹp hơn chiều

rộng lá keo tai tượng nhưng lớn hơn chiều rộng lá keo lá tràm.

Hoa tự bông 5 - 6 hoa/1 hoa tự vàng nhạt mọc từng đôi ở nách lá. Quả đậu dẹt,

khi non thẳng khi già cuộn hình xoắn ốc. Mùa hoa từ tháng 3 đến tháng 4, quả chín

từ tháng 7 đến tháng 8. Vỏ quả cứng, khi chín màu xám và nứt. Mỗi quả có 5 - 7 hạt

màu nâu đen, bóng. Một kg hạt có 45.000 - 50.000 hạt.

1.1.3.2. Đặc điể m sinh thái

Keo lai tự nhiên được phát hiện lần đầu vào năm 1972 trong số các cây keo tai

tượng trồng ven đường ở Sabah – Malaysia. Ở Thái Lan đầu tiên cũng tìm thấy keolai được trồng thành đám ở Muak -Lek, Salaburi.

Ở nước ta giống keo lai ở Ba Vì có nguồn gốc cây mẹ là keo tai tượng xuất xứ

Pain-tree bang Queensland – Australia. Cây bố là keo lá tràm xuất xứ Darwin bang

Northern Territory – Australia. Ở Đông Nam Bộ hạt giống lấy từ cây mẹ keo tai

tượng xuất xứ Mossman và cây bố keo lá tràm cũng ở Australia nhưng không rõ

xuất xứ. Về cơ bản, k eo lai có sức sinh trưởng nhanh hơn rõ rệt so với loài keo bố

mẹ.

Keo lai có nhiều hạt và khả năng tái sinh tự nhiên bằng hạt rất mạnh. Rừng

trồng 8 - 10 tuổi sau khi khai thác trắng, đốt thực bì và cành nhánh, hạt nẩy mầm và

tự tái sinh hàng vạn cây trên 1 ha. Tuy nhiên không trồng rừng keo lai bằng cây con

từ hạt mà phải bằng cây hom.

1.1.3.3. Khai thác vàs ử d ụng

Keo lai là một trong các loài cây chủ lực cung cấp gỗ nguyên liệu giấy. Tỷ

trọng gỗ 0,542 kg/m3; hàm lượng xenlulozơ 45,36%; tổng các chất sản xuất bột giấy

95,2%; hiệu suất bột giấy 52,8%; độ nhớt của bột 36,6; độ chịu gấp, chịu đập cao

hơn hoặc trung gian của 2 loài keo bố mẹ. Keo lai cải thiện được tiểu khí hậu, đất

đai nơi trồng, che chắn hạn chế dòng chảy, trả lại một lượng cành khô, lá rụng cho

đất. Keo lai chứa hàng triệu vi khuẩn cố định đạm nhiều gấp 3 - 12 lần so với keo

tai tượng và keo lá tràm. Ngoài ra, keo lai còn dùng làm gỗ dán, ván dán cao cấp, gỗ

xẻ dùng trong xây dựng và xuất khẩu.





12

1.2. TỔNG QUAN VỀ TANIN

1.2.1. Khái niệm [4]

Từ “tanin” được dùng đầu tiên năm 1976 để chỉ những chất có mặt trong dịch

chiết thực vật có khả năng kết hợ p vớ i protein của da sống động vật làm cho da biến

thành da thuộc không thối và bền. Do đó, tanin đượ c định nghĩa là những hợ p chất

polyphenol có trong thực vật, có vị chát đượ c phát hiện với “thí nghiệm thuộc da”

và được định lượ ng dựa vào mức độ hấ p phụ trên bột da sống chuẩn.[20]

Tanin là một nhóm các hợ p chất hóa học đượ c phân bố r ộng trong tự nhiên,

chúng đượ c tìm thấy trong nhiều loại thực vật. Phân tử của chúng là một khối đượ c

cấu thành bở i hai hay nhiều đơn phân tử phenol. Các tanin là nguyên nhân gây ramàu sắc của nhiều loại hoa như cây phi yến thảo, hoa vân anh, hoa hồng, cây dạ yên

thảo và tất cả các loại trái cây có quả chín đỏ. Một số khác là các hợ p chất phức tạ p

hiện diện trong vỏ cây, r ễ và lá của cây đượ c sử dụng trong ngành thuộc da. Còn

những loại đơn giản hơn thì có mặt trong trái cây tươi, rau quả tươi, hành và trà, rất

có lợ i cho sức khỏe.[17]

Phân tử lượ ng tanin phần lớ n nằm trong khoảng 500 – 5.000 đvC

Khi đun chảy tanin trong môi trườ ng kiềm thường thu đượ c những chất sau:

OH

OH OH

COOH

OH

OHOHOH

OH

OHCOOH

OH

OHOH

Pyrocatechin Axit pyrocatechic Pyrogallol Axit galic Pholoro glucin

OH

Tanin có trong vỏ, thân, lá và quả của những loại cây keo, sồi, sú, vẹt, thông,đước, chè…

1.2.2. Phân loại [18]

Tanin có thể chia làm 2 nhóm chính sau: tanin thủy phân và tanin ngưng tụ.

1.2.2.1. Tanin th ủy phân hay còn g ọi làtanin pyrogalic (galotanin)

Tanin pyrogalic là những este của gluxit, thường là glucozơ vớ i một hay nhiều

axit trihidroxibenzencacboxylic.





13

Khi thủy phân bằng axit hoặc bằng enzym tanase thì giải phóng ra phần đườ ng

thường là glucozơ, đôi khi gặp đường đặc biệt, như đường hamamelozơ… Phần

không phải đườ ng là các axit, axit hay gặ p là axit galic. Các axit galic nối vớ i nhau

theo dây nối depsid để tạo thành các axit digalic, trigalic. Ngoài axit galic ngườ i ta

còn gặp các axit khác như axit ellagic, axit luteolic, dạng mở 2 vòng lacton của axit

ellagic, axit chebulic.

Đặc điểm chính của loại tanin này:

- Khi cất khô ở 180 – 2000C thì thu đượ c pyrogalol là chủ yếu.

- Cho k ết tủa bông vớ i chì axetat 10%.

-

Cho k ết tủa màu xanh đen vớ i muối sắt (III).-

Thườ ng dễ tan trong nướ c.

Cấu trúc một số loại tanin thuộc nhóm galotanin đượ c trình bày ở hình 1.13.

OHOH

O OH

Axit galic

OHOH

HOG

O

Galoyl este

O

OHO O

O

O

G

G

G

G

OG

β-1,2,3,4,6-pentagaloyl-O-D-glucozơ

β-1,2,2,3,6-pentagaloyl-O-D-glucozơ





14

HO

HO O

O

OH

Naringenin

HO

HO O

O

Eriodictyol

OH

OH

Hình 1.13. Axit galic và một số loại tanin thuộc nhóm tanin thủ y phân

1.2.2.2. Tanin ngưng tụ hay còn g ọi làtanin pyrocatechin [24]

Tanin nhóm này đượ c tạo thành do sự ngưng tụ từ các đơn vị flavan-3-ol hoặc

flavan-3,4-diol. Dướ i tác dụng của axit hoặc enzym thì không bị thủy phân mà tạothành chất đỏ tanin hay phlobaphen. Phlobaphen ít tan trong nướ c, là sản phẩm của

sự trùng hợp kèm theo oxi hóa, do đó tanin ngưng tụ còn đượ c gọi là phlobatanin.

Đặc điểm của loại tanin này là:

- Khi cất khô cho pyrocatechin là chủ yếu.

- Cho k ết tủa màu xanh đậm vớ i muối sắt (III).

- Cho k ết tủa bông với nướ c brom.

-

Khó tan trong nước hơn pyrogalic. Cấu trúc một số loại tanin thuộc nhóm tanin pyrocatechin đượ c trình bày ở

hình 1.14.

HO

HO O

Catechin (C)

OH

OH

OHHO

HO O

Epicatechin (EC)

OH

OH

OH





15

OH

OH

OHO

HO

OH

OH

OH

OHO

HO

HO

OH

OH

OHO

HO

OH

OH

OH

OHO

HO

HO

B-1 Epicatechin-(4β->8)-catechin B-2 Epicatechin-(4β->8)-epicatechin

Hình 1.14. M ột số loại tanin thuộc nhóm tanin pyrocatechin

1.2.3. Tính chất của tanin [6]Tanin có vị chát, làm săn da, tan được trong nướ c, kiềm loãng và các dung

môi hữu cơ như rượu metylic, rượ u etylic, glixerin. Không tan trong benzen, ete,

dầu hỏa, clorofom, sunfua cacbon, tetraclorua cacbon.[10]

Thí nghiệm thuộc da của tanin: lấy một miếng da sống chế sẵn ngâm vào dung

dịch HCl 2% r ồi r ửa sạch với nướ c cất, sau đó thả vào dung dịch tanin trong vòng 5

phút. R ửa lại với nướ c cất r ồi nhúng vào dung dịch Fe2(SO4)3 1%, miếng da sẽ

chuyển sang màu nâu hoặc màu đen.

K ết tủa vớ i gelatin: dung dịch tanin 0,5 – 1% khi thêm vào dung dịch gelatin

1% có chứa 10% NaCl sẽ có k ết tủa.

K ết tủa vớ i ancaloit: tanin tạo k ết tủa vớ i các ancaloit hoặc một số dẫn xuất

hữu cơ chứa nitơ khác như hexametylendiamin, dibazol…

K ết tủa vớ i muối kim loại: tanin cho k ết tủa vớ i các muối kim loại nặng như

chì, thủy ngân, k ẽm, sắt… Phản ứng Stiasny (phân biệt hai loại tanin): lấy 50ml dung dịch tanin, thêm

10ml focmol và 5ml HCl đun nóng trong vòng 10 phút, tanin thủy phân không k ết

tủa, còn tanin ngưng tụ sẽ cho k ết tủa đỏ gạch. Nếu trong dung dịch có cả 2 loại

tanin thì sau khi lọc k ết tủa, cho vào dịch lọc CH3COONa r ồi thêm muối sắt (III),

nếu có mặt tanin thủy phân thì sẽ có k ết tủa xanh đen.

Tanin bị oxi hóa hoàn toàn dướ i tác dụng của KMnO4 hoặc K 2Cr 2O7. Tính

chất này dùng để định lượ ng tanin nhóm tanin vớ i chất chỉ thị là indigocacmin.[12]







17

thối, nhớ t. Cuối cùng là bướ c nhuộm màu, sấy khô, mài phẳng, vò mềm, đánh

bóng...

1.2.4.4. T ạo ph ứ c v ớ i ion kim lo ại

Các hợ p chất tanin có khả năng tạo phức vớ i các ion kim loại. Sự tạo phức đòi

hỏi trong phân tử có các nhóm thế thích hợ p và dung dịch có pH dướ i giá tr ị pK a

của nhóm –OH phenol. Các nhóm phenol đa có ái lực lớ n vớ i một số kim loại có từ

tính thườ ng gặp như sắt. Sự giống nhau giữa các nhóm thế ortho-dihidroxi và các

nhóm thế trong tanin thủy phân đượ c và tanin không thủy phân đượ c cho thấy r ằng

tanin cũng có ái lực lớ n vớ i nhiều kim loại.

Các phức chất giữa ion kim loại và tanin thường có màu. Do đó, dựa vào màusắc riêng của mỗi loại phức chất, có thể xác định vị trí sắ p xế p của các nhóm tanin.

Tuy nhiên, phương pháp này chưa đượ c thử nghiệm để chính thức sử dụng.

Ngườ i ta cho r ằng các ion kim loại đã tạo phức vớ i tanin hầu như không có

sẵn hoạt tính sinh học. Một ví dụ là khi sử dụng một lượ ng lớ n chè và các loại thực

phẩm giàu tanin khác thì xuất hiện các chứng bệnh thiếu chất, như bệnh thiếu máu

chẳng hạn. Trong nhiều hệ sinh thái, sự phân hủy chậm các loại lá chứa nhiều tanin

nhóm tanin trong đất đượ c cho là nguyên nhân góp phần làm giảm hoạt tính sinh

học có sẵn của các ion kim loại trong môi trường đất.

Sự tạo phức vớ i các ion kim loại có thể làm thay đổi khả năng oxi hóa – khử

của kim loại, hay là giảm khả năng tham gia phản ứng oxi hóa – khử của chúng.

1.2.5. Tình hình nghiên cứ u và sử dụng tanin hiện nay

1.2.5.1. Trên th ế gi ớ i

Các sản phẩm Tanin riche, Tanin riche Extra, Quer Tanin được sản xuất với

sản lượng lớn ở các nước Châu Âu để tăng hương, vị cho rượu và bảo quản rượu

nho. Giá trị của các hợp chất tanin chiết xuất từ thực vật liên tục được nghiên cứu.

Gần đây, khi nghiên cứu về dược tính của chè xanh, các nhà khoa học đã tin

rằng các chất chống oxi hóa giữ vai trò chủ đạo. Chất chống oxi hóa trong chè là

tanin có hiệu lực gấp 100 lần vitamin C, gấp 25 lần vitamin E (theo kết quả nghiên

cứu của Bác sĩ Weisburger).

Tanin chiết xuất từ vỏ và hạt lựu có tác dụng làm da mịn màng.





18

Những nghiên cứu gần đây về các vấn đề ứng dụng khác của tanin được các

nhà khoa học quan tâm:

- Tanin chất kết dính cho gỗ ép.

- Sản xuất keo - formaldehyde cho gỗ dán nội thất từ bột bắp – tanin. [26]

- Đánh giá khả năng phản ứng của formaldehyde và tanin tạo chất kết dính

bằng sắc ký khí.

- Chất kết dính sinh học liên kết gỗ từ tanin. [27]

Nhà máy tanin DITECO ở Chile hiện đang sản xuất tanin từ vỏ cây thông. Các

nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng các giải pháp tanin có thể được sử dụng như

chất chống ăn mòn kim loại với chi phí ít hơn nhiều, khối lượng lớn vỏ thông bị thảiloại từ quy trình khai thác gỗ thông (vỏ chứa 15% tanin) có thể được sử dụng để sản

xuất tanin thương mại. Một loạt các sản phẩm sản xuất từ tanin đã được phát triển

và cấp bằng sáng chế tại Chile và Brazil, bao gồm:

Sản phẩm chống ăn mòn mồi - được bán dưới tên thương hiệu Nox -

Primer, sản phẩm này xử lý gỉ bề mặt thép trước khi sơn. Một polymer

trong thành phần của Nox - Primer tạo ra một lớp bảo vệ mà trên thực tế

có thể gấp đôi tuổi thọ của sơn truyền thống.

Keo dán gỗ - chiết xuất tanin được thêm vào chất kết dính sử dụng để

dán gỗ trong sản xuất vật liệu đóng tàu.

Chất ức chế ăn mòn - tanin là dầu khoáng addedto để bảo vệ thép cán

nguội khỏi ăn mòn trong quá trình vận chuyển và lưu trữ.

1.2.5.2. Ở Vi ệt Nam

Với những ứng dụng rộng rãi của tanin, nhiều nhà khoa học thuộc các trườngĐại học, các trung tâm nghiên cứu của nước ta bắt đầu đi sâu nghiên cứu chiết tách

tanin cũng như ứng dụng của chúng một cách cụ thể. Về chiết tách tanin có nhiều

công trình công nghệ, điển hình có:

Nhóm tác giả Lê Tự Hải, Phạm Thị Thùy Trang, Dương Ngọc Cầm, Trần Văn

Thắm với công trình “Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học của hợp

chất tanin từ lá chè xanh và khảo sát tính chất ức chế ăn mòn kim loại của nó” thuộc

tạp chí khoa học và công nghệ, Đại học Đà Nẵng – Số 1(36).2010.





19

Đại học Đà Nẵng cũng có nhiều công trình nghiên cứu được công bố như

Trần Thị Ngọc Anh với luận văn tốt nghiệp thạc sĩ năm 2012: Nghiên cứu tổng hợ p

keo tanin của vỏ keo tai tượ ng vớ i formaldehyde và ứng dụng tạo tấm MDF vớ i bột

gỗ…

Hiện nay tiềm năng khai thác tanin rất lớn nhưng việc nghiên cứu và hiệu quả

sử dụng vẫn chưa cao. Trong thời gian gần đây, một số nhà khoa học đã bước đầu

nghiên cứu và thử tác dụng chống oxi hóa của tanin từ lá chè. Ngoài việc làm thuốc

chữa bệnh và các chất phụ gia có giá trị cao trong công nghiệp thực phẩm, tanin

cũng cần được nghiên cứu để sử dụng có hiệu quả hơn trong công nghiệp thuộc da

và chống ăn mòn kim loại.1.2.6. Nhữ ng loại thự c vật chứ a nhiều tanin

Tanin phân bố rộng rãi trong thiên nhiên.

Các loài keo (acacia) khác nhau có hàm lượ ng tanin khác nhau. Loài có hàm

lượ ng tanin lớ n nhất là keo đen (acacia mearsi) có tớ i 40 – 43% tanin, loài acacia

cepebricta có hàm lượ ng tanin từ 15 – 20%. Cây sồi chứa khoảng từ 7 đến 10% tanin.

Bạch đàn: vỏ bạch đàn vùng Biển Đen chứa khoảng 10 – 12%. Cây chè cũng có hàm

lượ ng tanin khá lớ n: lá chè chứa khoảng 20% tanin.

Nhìn chung, tanin có nhiều trong thực vật 2 lá mầm như: Loài thông

(Rubiaceae), sến (Sapotaceae), cỏ roi ngựa (Verbennaceae), họ cúc, hoa mõm chó

(Scrophulariaceae), trúc đào (Apocynaceae), hoa môi (Labiatea), khoai lang

(Convolvulaceae), thầu dầu (Ecephorbiaceae), đậu (Leguminoseae), trôm

(Sterculiaceae), đào lộn hột (Anacardiaceae), chùm ớ t (Bignoniaceae) và oro

(Acanthaceae), dẻ (Fagaceae), thông Caribe (pinus caribaea)...

Đặc biệt, có một số tanin được tạo thành do thực vật bị một bệnh lý nào đó,

như vị thuốc Ngũ bội tử là những túi được hình thành do nhộng của con sâu ngũ bội

tử gây ra trên cành và cuống lá của cây Muối (Rhus semialata, thuộc họ

Anacardiaceae). Hàm lượng tanin trong dược liệu thường khá cao, chiếm từ 6 -

35%, đặc biệt trong Ngũ bội tử có thể lên đến 50 - 70%. Ở trong cây, tanin tham gia

vào quá trình trao đổi chất và oxi - hoá khử, đồng thời nhờ có nhiều nhóm phenol





20

nên tanin có tính kháng khuẩn, bảo vệ cây trước những tác nhân gây bệnh từ bên

ngoài.

1.3. CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA BÀI TOÁN QUY HOẠCH THỰ C NGHIỆM

1.3.1 Mở đầu

Bản chất của quá trình chiết tách tanin từ vỏ một số loài keo vớ i dung môi

nướ c chịu ảnh hưở ng của các yếu tố: kích thướ c nguyên liệu, tỉ lệ r ắn : lỏng, nhiệt

độ, thờ i gian. Hiệu quả chiết tách tanin sẽ tốt nhất nếu như giá trị của các thông số

ảnh hưở ng là tối ưu. Đối vớ i một quá trình hóa học, việc tìm ra những giá tr ị tối ưu

đối vớ i các thông số ảnh hưở ng không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn có ý nghĩa

thực tiễn vô cùng to lớ n. Nó giúp xây dựng, hoàn thiện hệ thống quy trình công

nghệ, ứng dụng các quá trình hóa học vào sản xuất và đờ i sống.

Trong khoa học và kĩ thuật có nhiều phương pháp để xác định các giá tr ị tối

ưu đối vớ i một quá trình hóa học nhất định.

Các phương pháp kế hoạch hóa thực nghiệm cho phép dẫn tớ i tối thiểu hóa số

thực nghiệm cần thiết, đồng thời tìm đượ c giá tr ị tối ưu của hàm cần tìm.

1.3.2. Bài toán quy hoạch thự c nghiệmĐối vớ i một quá trình hóa học có thể có k yếu tố ảnh hưở ng. Nếu các thực

nghiệm tiến hành ở hai mức ứng vớ i hai giá tr ị của các yếu tố thì việc tổ chức thực

nghiệm theo k ế hoạch này gọi là k ế hoạch thực nghiệm toàn phần hay k ế hoạch 2k .

Mức của yếu tố là giớ i hạn của vùng đượ c nghiên cứu theo các thông số công nghệ

đã cho.

Hàm cần tìm vớ i quá trình chiết tách tanin từ vỏ một số loài keo là hiệu suất

tanin được tách ra. Hàm lượng tanin thu đượ c càng lớ n thì càng tốt. Hàm lượ ngtanin phụ thuộc vào các yếu tố:

+ Nhiệt độ nấu

+ Thờ i gian nấu

+ Tỉ lệ lỏng : r ắn

Số các yếu tố ảnh hưở ng là ba, nên số các thực nghiệm cần tiến hành là 23 = 8.





21

Các bƣớ c tiến hành:

Bướ c 1: Tiến hành thực nghiệm, thu các k ết quả giá tr ị năng suất

Bước 2: Đổi sang hệ tọa độ không thứ nguyên. Lậ p bảng k ế hoạch hóa thực

nghiệm.

Bướ c 3: Tính các hệ số của phương trình hồi quy:

Ỹ = b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3 + b12x12 + b13x13 + b23x23 + b123x123

Bước 4: Đánh giá các hệ số. Những hệ số không có nghĩa sẽ không có mặt

trong phương trình hồi quy.

Bướ c 5: Kiểm tra tính tương thích của hệ thống. Nếu hệ thống tương thích thì

giá tr ị tối ưu của các yếu tố ứng vớ i thực nghiệm nào cho k ết quả tốt nhất. 1.4. PHƢƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH

1.4.1. Khái niệm [2], [13]

Chiết tách còn gọi là trích ly là quá trình tách một hay một số chất tan trong

chất lỏng hay chất r ắn bằng một chất lỏng khác gọi là dung môi. Quá trình tách chất

hòa tan trong chất lỏng bằng một chất lỏng khác gọi là trích ly lỏng – lỏng. Quá

trình tách chất hòa tan trong chất r ắn bằng một chất lỏng khác gọi là trích ly r ắn –

lỏng.

1.4.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chiết tách

1.4.2.1. Kích thướ c c ủa nguyên li ệu

Vật liệu r ắn có kích thướ c càng nhỏ thì khả năng chiết càng lớ n do diện tích

tiế p xúc giữa chúng và dung môi tăng lên tạo điều kiện cho quá trình chiết dễ dàng

hơn. Phương pháp nghiền nhỏ hay băm nhỏ là phương pháp thườ ng áp dụng, tuy

nhiên nếu kích thướ c vật liệu quá nhỏ cũng gây trở ngại cho quá trình chiết vì nó có

thể làm tắc các ống mao dẫn và làm phức tạ p cho các quá trình xử lý tiế p theo.

Ngoài ra cấu trúc bên trong hay thành phần hóa học, tính chất của vật liệu

cũng ảnh hưởng đến quá trình chiết tách, nếu độ ẩm cao thì nướ c có thể tác dụng

vớ i thành phần protein và các chất háo nướ c khác có thể ngăn cản sự di chuyển của

dung môi thấm sâu vào nguyên liệu làm chậm quá trình khuếch tán. Hay đối vớ i vật

non, mềm thì dung môi thấm vào dễ dàng nên khi xay chỉ cần xay thô không cần

xay mịn để tránh chiết nhiều tạ p chất vào dịch chiết...





22

1.4.2.2. Nhi ệt độ

Theo công thức tính hệ số khuếch tán của Einstein, khi nhiệt độ tăng thì hệ số

khuếch tán cũng tăng, do đó theo định luật Fick, lượ ng chất khuếch tán cũng tăng

lên. Hơn nữa, khi nhiệt độ tăng thì độ nhớ t của dung môi giảm, do đó sẽ tạo điều

kiện thuận lợ i cho quá trình chiết xuất. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng sẽ gây bất lợ i

cho quá trình chiết xuất trong một số trườ ng hợ p sau:

* Đối vớ i những hợ p chất kém bền ở nhiệt độ cao: nhiệt độ tăng cao sẽ gây

phá huỷ một số hoạt chất như vitamin, glycosid, alcaloid ...

* Đối vớ i tạ p: khi nhiệt độ tăng, không chỉ độ tan của hoạt chất tăng mà độ tan

của tạp cũng đồng thời tăng theo, dịch chiết sẽ bị lẫn nhiều tạ p. Nhất là đối vớ i mộtsố tạp như gôm, chất nhầy ... khi nhiệt độ tăng sẽ bị trương nở ; tinh bột bị hồ hoá,

độ nhớ t của dịch chiết sẽ bị tăng, gây khó khăn cho quá trình chiết xuất, tinh chế.

* Đối vớ i dung môi dễ bay hơi có nhiệt độ sôi thấp: khi tăng nhiệt độ thì dung

môi dễ bị hao hụt, khi đó thiết bị phải kín và phải có bộ phận hồi lưu dung môi.

* Đối vớ i một số chất đặc biệt có quá trình hoà tan toả nhiệt: khi nhiệt độ tăng,

độ tan của chúng lại bị giảm. Do đó để tăng độ tan thì cần phải làm giảm nhiệt độ.

Từ những phân tích trên ta thấy tuỳ từng trườ ng hợ p cụ thể mà cần lựa chọn

nhiệt độ sao cho phù hợ p.

1.4.2.3. Th ờ i gian chi ế t xu ấ t

Khi bắt đầu chiết, các chất có phân tử lượ ng nhỏ sẽ đượ c hoà tan và khuếch

tán vào dung môi trước, sau đó mới đến các chất có phân tử lượ ng lớn. Do đó, nếu

thờ i gian chiết ngắn sẽ không chiết đượ c hết hoạt chất trong nguyên liệu; nhưng nếu

thờ i gian chiết dài quá, dịch chiết sẽ bị lẫn nhiều tạ p, gây bất lợ i cho quá trình tinh

chế và bảo quản. Tóm lại, cần phải lựa chọn thờ i gian chiết xuất sao cho phù hợ p

vớ i thành phần nguyên liệu, dung môi, phương pháp chiết xuất...

1.4.2.4. T ỉ l ệ nguyên li ệu : dung môi

Thực chất quá trình chiết tách là quá trình khuếch tán, nên đòi hỏi có sự chênh

lệch nồng độ giữa pha lỏng dung môi vớ i pha chứa chất trích ly.



http://www.duoclieu.org/




23

Khi nồng độ các chất hòa tan trong dung môi thấp thì lượ ng chất chiết từ

nguyên liệu tăng, thờ i gian chiết giảm. Vì vậy để đảm bảo quá trình chiết tốt ngườ i

ta thườ ng thực hiện tăng tỷ lệ dung môi so vớ i nguyên liệu.

1.4.2.5. Khu ấ y tr ộn

Khi dung môi tiế p xúc vớ i nguyên liệu, dung môi sẽ thấm vào nguyên liệu,

hoà tan chất tan, chất tan sẽ khuếch tán từ nguyên liệu vào dung môi qua màng tế

bào. Sau một thờ i gian khuếch tán, nồng độ chất tan trong tế bào giảm dần, nồng độ

chất tan trong lớp dung môi tăng dần, chênh lệch nồng độ giữa trong và ngoài tế bào

giảm dần, tốc độ quá trình khuếch tán cũng giảm dần, đến một lúc nào đó sẽ xảy ra

quá trình cân bằng động giữa hai pha. Như vậy, nếu không có khuấy tr ộn, quá trìnhkhuếch tán sẽ xảy ra r ất chậm. Theo định luật Fick, chênh lệch nồng độ giữa hai pha

là động lực của quá trình khuếch tán.

Do đó muốn tăng cườ ng quá trình khuếch tán, cần phải tạo ra chênh lệch nồng

độ bằng cách di chuyển lớ p dịch chiết ở phía sát màng tế bào ra phía xa hơn và di

chuyển lớ p dung môi ở phía xa đến sát màng tế bào. Điều này đượ c thực hiện bằng

cách khuấy tr ộn. Như vậy bằng cách khuấy tr ộn, người ta đã tăng cường đượ c tốc

độ khuếch tán.

Tuỳ từng trườ ng hợ p cụ thể mà ngườ i ta chọn cấu tạo cánh khuấy và tốc độ

khuấy sao cho phù hợ p.

- Nếu nguyên liệu là hoa lá mỏng manh, chỉ cần chọn tốc độ khuấy nhỏ, không

nên khuấy mạnh để tránh cho nguyên liệu khỏi bị dậ p nát gẫy vụn, tránh đưa nhiều

tạ p vào dịch chiết.

- Nếu nguyên liệu cứng chắc như hạt, r ễ, thân, gỗ... cần phải chọn loại cánh

khuấy khoẻ, tốc độ khuấy mạnh.

1.4.3. Phƣơng pháp chiết tách thƣờ ng dùng [5]

1.4.3.1. Phương pháp ngâm

Phương pháp ngâm là phương pháp đơn giản nhất và đã có từ thờ i cổ xưa. Sau

khi chuẩn bị nguyên liệu, người ta đổ dung môi cho ngậ p nguyên liệu trong bình

chiết tách, sau một thờ i gian ngâm nhất định, rút lấy dịch chiết và r ửa nguyên liệu





24

bằng một lượ ng dung môi thích hợp. Để tăng cườ ng hiệu quả chiết tách, có thể tiến

hành khuấy tr ộn bằng cánh khuấy hoặc rút dịch chiết ở dướ i r ồi lại đổ lên trên.

Có nhiều cách ngâm: Có thể ngâm tĩnh hoặc ngâm động, ngâm nóng hoặc

ngâm lạnh, ngâm một lần hoặc nhiều lần.

Ưu điể m: Đây là phương pháp đơn giản nhất, dễ thực hiện, thiết bị đơn giản, r ẻ

tiền.

Nhược điể m: Nhược điểm chung của phương pháp chiết tách gián đoạn: năng

suất thấ p, thao tác thủ công. Nếu chỉ chiết một lần thì không chiết kiệt đượ c hoạt

chất trong nguyên liệu. Nếu chiết nhiều lần thì dịch chiết loãng, tốn dung môi, tốn

thờ i gian chiết.1.4.3.2. Phương pháp ngấ m ki ệt

Sau khi chuẩn bị nguyên liệu, ngâm nguyên liệu vào dung môi trong bình

ngấm kiệt. Sau một khoảng thời gian xác định, rút nhỏ giọt dịch chiết ở phía dướ i,

đồng thờ i bổ sung thêm dung môi ở phía trên bằng cách cho dung môi chảy r ất

chậm và liên tục qua lớ p nguyên liệu nằm yên (không đượ c khuấy tr ộn). Lớ p dung

môi trong bình chiết thường được để ngậ p bề mặt nguyên liệu khoảng 3 - 4 cm.

- Ngấm kiệt đơn giản: Là phương pháp ngấm kiệt luôn sử dụng dung môi mớ i

để chiết đến kiệt hoạt chất trong nguyên liệu.

- Ngấm kiệt phân đoạn: Là phương pháp ngấm kiệt có sử dụng dịch chiết

loãng để chiết mẻ mớ i hoặc để chiết các mẻ có mức độ chiết kiệt khác nhau.

Ưu điể m: Nguyên liệu đượ c chiết kiệt, tiết kiệm đượ c dung môi.

Nhược điể m: Có nhược điểm chung của phương pháp chiết tách gián đoạn:

năng suất thấp, lao động thủ công. Cách tiến hành phức tạp hơn so với phương pháp

ngâm. Tốn dung môi.

1.4.3.3. Phương pháp chiết ngượ c dòng

Phương pháp này có sử dụng một hệ thống thiết bị gồm nhiều bình chiết khác

nhau, có thể mắc thành một dãy từ 4 - 16 bình chiết nối tiế p nhau. Ở đây, quá trình

coi như là ngượ c chiều tương đối vì thực tế nguyên liệu không chuyển động.

Lúc đầu, nguyên liệu và dung môi đượ c nạ p vào trong tất cả các thiết bị,

nguyên liệu đượ c ngâm vào dung môi trong một khoảng thời gian xác định. Lúc này









25

nguyên liệu và dung môi đều không chuyển động. Sau đó dịch chiết đượ c chuyển

tuần tự từ thiết bị này sang thiết bị khác. Hệ thống tổ hợ p kín các bình chiết này cho

phép đóng ngắt một cách có chu k ỳ một trong những thiết bị ra khỏi hệ thống tuần

hoàn, cho phép tháo bã nguyên liệu ở bình đã đượ c chiết kiệt r ồi nạ p nguyên liệu

mới. Sau đó, thiết bị này lại được đưa vào hệ thống tuần hoàn và dịch chiết đậm đặc

nhất đượ c dẫn qua nó mà dịch chiết này vừa đi qua tất cả các thiết bị còn lại. Tiế p

theo, lại đóng ngắt một thiết bị k ế tiếp mà trước đó dung môi mớ i vừa đượ c dẫn

qua. Số thiết bị càng nhiều thì quá trình xảy ra càng gần vớ i quá trình liên tục. Ở

đây, bã nguyên liệu trướ c khi ra khỏi hệ thống thiết bị sẽ đượ c tiế p xúc vớ i dung

môi mớ i nên nguyên liệu sẽ đượ c chiết kiệt. Dịch chiết trướ c khi ra khỏi hệ thống sẽ đượ c tiế p xúc vớ i nguyên liệu mớ i nên dịch chiết thu đượ c sẽ đậm đặc nhất. Như

vậy có thể nói quá trình xảy ra theo nguyên tắc: “dung môi mớ i tiế p xúc vớ i nguyên

liệu cũ và nguyên liệu mớ i tiế p xúc với dung môi cũ”. Trong phương pháp này, quá

trình xảy ra gần với quá trình ngượ c chiều, do đó phương pháp này còn đượ c gọi là

phương pháp chiết ngượ c chiều tương đối.

Ưu điể m: Dịch chiết đậm đặc và nguyên liệu đượ c chiết kiệt.

Nhược điể m: Hệ thống thiết bị cồng k ềnh, chiếm nhiều diện tích lắp đặt. Vận

hành phức tạ p. Thao tác thủ công. Không tự động hoá quá trình đượ c.

1.4.3.4. Chi ế t Soxhl et

Chiết bằng bộ chưng cất hồi lưu có bể ổn định nhiệt tự động. Nguyên liệu

được ngâm trong dung môi và đượ c gia nhiệt đến mức nhiệt cần thiết nhờ bể ổn

định nhiệt tự động. Dung môi đượ c hồi lưu liên tục để đảm bảo hiệu quả cho quá

trình chiết tách. Sau khoảng thờ i gian chiết nhất định lấy dịch chiết ra.

1.4.3.5. Phương pháp chiết dướ i áp su ấ t cao

Khả năng hòa tan của các chất trong dung môi phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ.

Khi nhiệt độ tăng, khả năng hòa tan các chất tăng. Vì thế, trong chiết xuất, ngườ i ta

có xu hướng tăng nhiệt độ để giảm lượ ng dung môi sử dụng và giảm thờ i gian chiết.

Tuy nhiên, trong điều kiện bình thườ ng, việc tăng nhiệt độ để chiết có giớ i hạn của

nó là nhiệt độ sôi của dung môi. Khi hóa hơi, dung môi không còn khả năng hòa tan

các chất nữa. Để khắc phục điều này, ngườ i ta tiến hành chiết các chất dướ i áp suất





26

cao dựa vào nguyên tắc: nhiệt độ sôi của chất lỏng tăng khi áp suất tăng. Khi đó ta

có phương pháp chiết chất lỏng dướ i áp suất. Khi nhiệt độ tăng lên 100C, khả năng

hòa tan của dung môi tăng lên gấp rưỡ i. Trong chiết dướ i áp suất, dung môi chiết

được đưa tớ i nhiệt độ và áp suất gần vớ i vùng tớ i hạn. Nhiệt độ và áp suất cao làm

tăng khả năng hòa tan và khuếch tán của dung môi để cho việc chiết xuất hiệu quả

hơn. Nhiệt độ có thể thay đổi từ 80 – 2000C và áp suất có thể tớ i 150 bar tùy theo

loại dung môi và chất cần chiết.

Có sự linh hoạt hơn trong việc lựa chọn dung môi do đó có thể chiết các chất

trong một giớ i hạn r ộng hơn về độ phân cực. Các thiết bị cũng không cần đạt áp

suất cao nghiêm ngặt nên dễ dàng áp dụng thực tế trên quy mô lớ n.1.4.3.6. Chi ế t v ớ i s ự h ỗ tr ợ c ủa siêu âm

Trong quá trình chiết xuất, đôi khi sóng siêu âm cũng đượ c áp dụng để tăng

hiệu quả chiết. Sóng siêu âm vớ i tần số trên 20 kHz thường đượ c sử dụng. Sóng

siêu âm có tác dụng làm tăng sự hòa tan của chất tan vào dung môi và tăng quá trình

khuyếch tán chất tan. Sóng siêu âm cường độ cao cũng có thể phá vỡ cấu trúc tế

bào, thúc đẩy quá trình chiết.

Chiết vớ i sự hỗ tr ợ của sóng siêu âm thường đượ c sử dụng thay cho phương

pháp ngâm lạnh hay chiết Soxhlet cổ điển. Khi đó, ngườ i ta nhúng bình chiết vào

một bể siêu âm có chứa nướ c, sóng siêu âm phát ra từ các đầu phát sẽ truyền qua

môi trường nước và đi vào hỗn hợ p chiết. Trong chiết siêu âm, hỗn hợ p chiết vớ i

dung môi phân cực sẽ nóng lên. Tuy nhiên, người ta cũng có thể gia nhiệt để quá

trình chiết được nhanh hơn. Trong chiết xuất ở quy mô lớn hơn, đầu phát siêu âm

thường đượ c nhúng tr ực tiế p vào bình chiết chứa nguyên liệu. Do khả năng xuyên

sâu kém nên việc sử dụng thườ ng ở quy mô phòng thí nghiệm.

1.4.3.7. Chi ế t v ớ i s ự h ỗ tr ợ c ủa vi sóng

Khi chiếu bức xạ điện từ ở tần số 2450 MHz (bức xạ trong vòng vi sóng của

dải sóng điện từ) vào môi trườ ng các chất phân cực, các phân tử sẽ chịu đồng thờ i 2

tác động: sự dẫn truyền ion và sự quay lưỡ ng cực dướ i tác dụng của điện trườ ng. Cả

hai tác động này làm sinh ra nhiệt trong lòng khối vật chất làm cho việc gia nhiệt

nhanh và hiệu quả hơn rất nhiều so với phương pháp dẫn nhiệt truyền thống.





27

Trong chiết xuất, trong chiếu xạ vi sóng vào môi trườ ng có chứa các tiểu phân

nguyên liệu và dung môi phân cực, các phân tử dung môi và các chất phân cực sẽ

dao động và nóng lên nhanh chóng làm tăng khả năng hòa tan các chất vào dung

môi. Thêm vào đó, vi sóng cũng làm phá hủy cấu trúc vách tế bào thực vật làm các

chất tan giải phóng tr ực tiế p vào dung môi chiết làm cho quá trình chiết chuyển

thành hòa tan đơn giản. Điều này làm cho việc chiết xuất nhanh hơn nhưng cũng

làm dịch chiết nhiều tạ p chất hơn.

Việc sử dụng vi sóng hỗ tr ợ việc chiết xuất nguyên liệu ở quy mô phòng thí

nghiệm đượ c áp dụng thay thế cho chiết xuất truyền thống (như chiết bằng Soxhlet)

do rút ngắn thờ i gian chiết xuống còn từ vài chục giây tớ i 15 - 20 phút. Cũng đã cónhững thiết bị chiết vi sóng ở quy mô lớ n. Chiết vớ i sự hỗ tr ợ của vi sóng cũng có

nhược điểm đó là các tạ p chất trong dịch chiết nhiều hơn, cần có quy trình loại tạ p

tiế p theo. Thiết bị chiết hỗ tr ợ bằng vi sóng đặc biệt thích hợ p cho tinh cất tinh dầu

bằng phương pháp lôi cuốn theo hơi nướ c. Thời gian chưng cất rút ngắn đáng kể,

hàm lượ ng tinh dầu thu được thường cao hơn và chất lượ ng tốt hơn do thờ i gian tiế p

xúc vớ i nhiệt ngắn. Cũng có báo cáo về chiết xuất các nhóm hoạt chất khác bằng

phương pháp này như chiết saponin, anthraquinon, alkaloid...





28

CHƢƠNG II. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT

2.1.1. Thiết bị, dụng cụ

- Máy đo quang phổ hồng ngoại IR - Phễu chiết

- Bình định mức 250ml, 1000ml - Bếp điện

- Pipet 10ml, 2ml - Buret 25 ml

- Cân phân tích điện tử - Nhiệt k ế 1000

- Phễu thuỷ tinh + giấy lọc - Tủ sấy, lò nung

- Bình tam giác 250 ml - Bếp đun cách thủy- Ống đong 100 ml - Bình cầu 250 m, 1000ml

- Máy hút chân không - Bình hút ẩm

- Cốc thuỷ tinh loại 100 ml, 500 ml, 1000 ml

2.1.2. Hóa chất

- Nướ c cất - Na2SO3 (Việt Nam)

- Than hoạt tính (Việt Nam) - Clorofom (Việt Nam)

- Etyaxetat (Trung Quốc) - FeCl3 (Việt Nam)

- CH3COONa (Trung Quốc) - H2SO4 đặc (Việt Nam)

- KMnO4 0,1N (Việt Nam) - HCHO 37% (Việt Nam)

- Axit sunfoindigocacmin 0,1% - H2O2 5% (Việt Nam)

2.2. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỰ C NGHIỆM

Quy trình thực nghiệm đượ c thể hiện theo sơ đồ hình 2.1.





29

Hình 2.1. Sơ đồ quy trình thự c nghiệm

Quy trình chiếttách phòng thí

nghiệm

Quy hoạchthực nghiệm

Vỏ keo

Xử lí sơ bộ (sấy)

Nguyên liệu

Khảo sát điềukiện chiết tanin

Xác định độ ẩm Xác định hàm lượ ng tro

Chiết bằng nướ c

Dịch chiết

Tanin

Taninngưng tụ

Tanin r ắn

Taninthủy phân

Bã

Côđuổidungmôi

Tỉ lệ R : L

Nhiệt độ

Thờ i gian

Kích thướ cnguyên liệu





30

2.3. NGUYÊN LIỆU

2.3.1. Thu mua nguyên liệu

Nguyên liệu đượ c sử dụng là vỏ một số loài cây keo gồm keo lá tràm, keo tai

tượ ng và keo lai đượ c thu thậ p từ các khu r ừng ở Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam, Việt

Nam.

Hình 2.2. Thu hoạch vỏ cây keo

2.3.2. Xử lí nguyên liệu

Vỏ keo (gồm hỗn hợ p ba loại) thu hoạch về đượ c làm sạch vỏ già, sâu. Sau đó

đượ c xử lí thành các kích cỡ nhỏ hơn và phơi khô.

Hình 2.3. Vỏ keo đã qua xử lí và xay thành bột mịn







32

Lấy khoảng 10g mẫu với độ chính xác 0,001g trong cốc nung đã chuẩn bị. Cô

trên bế p cách thủy hoặc sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 1050C đến khô (khoảng 2 – 3

giờ). Đem cân có khối lượ ng m1 .

Đốt cẩn thận trên bếp điện đến than hoá.

Nung ở nhiệt độ 525 ± 250C cho đến khi thu đượ c tro màu tr ắng ngà (khi có

mặt sắt sẽ có màu đỏ gạch, có mặt đồng và mangan có màu xanh nhạt).

Làm nguội trong bình hút ẩm. Quá trình nung đượ c lặ p lại cho đến khi cốc

nung có khối lượng không đổi m2.

Để tăng nhanh quá trình tro hoá có thể cho vào cốc chứa tro (đã nguội) 3 – 5

giọt hydroperoxyt 5%, sau đó tiến hành như trên. Hàm lượ ng tro (X) tính bằng % theo công thức:

X = [(m2-m0)*100]/m1-m0

Trong đó:

m0: khối lượ ng cốc nung, gam.

m1: khối lượ ng cốc nung và mẫu ban đầu.

m2: khối lượ ng cốc nung và tro, gam.

K ết quả là trung bình cộng k ết quả 2 lần xác định song song. Chênh lệch k ếtquả giữa 2 lần xác định song song không đượ c lớn hơn 0,02%. Tính chính xác đến

0,01%.

2.4.2. Định tính và định lƣợ ng tanin

Tiến hành định tính xác định sự có mặt của tanin trong dịch chiết ra và dùng

phản ứng Stiasny định tính phân biệt tanin thuộc nhóm tanin ngưng tụ và tanin thủy

phân.

Định lượ ng nhóm tanin tách ra từ mẫu nguyên liệu ban đầu và từ mẫu tanin

r ắn bằng phương pháp Lowenthal.[3]

2.4.2.1. Đị nh tính phân bi ệt nhóm tanin ngưng tự vànhóm tanin th ủy phân

Cách tiến hành: chuẩn bị 1 bản sứ có lỗ, cho vào lỗ bản sứ một ít dịch chiết

tanin từ vỏ keo. Nhỏ vào đó vài giọt FeCl3 5%, nếu hỗn hợ p chuyển sang màu xanh

đen là phản ứng dương tính.





33

Cách tiến hành: cho 50ml dịch lọc vào bình tam giác dung tích 250ml, cho

thêm vào 10ml HCHO 37% và 5ml HCl đậm đặc. Đun cách thủ y trong thờ i gian 20

phút, nếu xuất hiện k ết tủa vón màu đỏ thì có nhóm tanin ngưng tụ. Lọc bỏ k ết tủa

lấy dịch lọc cho dung dịch CH3COONa dư vào, rồi thêm vài giọt dung dịch FeCl3

nếu có màu xanh xuất hiện thì có nhóm tanin thủy phân.

2.4.2.2. Định lượng nhóm tanin theo phương pháp Lowenthal

* Nguyên tắc: nhóm tanin dễ bị oxy hoá bở i KMnO4 trong môi trườ ng axit

vớ i chất chỉ thị sunfoindigocacmin sẽ tạo thành CO2 và H2O, đồng thờ i làm mất

màu xanh của sunfoindigocacmin. Quá trình trên có thể biểu diễn bằng sơ đồ phản

ứng sau:Tanin + KMnO4 CO2 + H2O

Indigocacmin, H2SO4

Cách tiến hành:

* Pha dung dịch KMnO4: Pha 1 lít dung dịch KMnO4 0,1 N: Cân chính xác

3,101 gam KMnO4 r ắn cho vào bình định mức 1000 ml, thêm nướ c cất cho đến

vạch, lắc đều để tan hoàn toàn.

* Pha chỉ thị sunfoindigocacmin: Pha 1 lít dung dịch: Cân chính xác 1 gam

indigocacmin cho vào cốc thủy tinh 100 ml, thêm vào 25 ml dung dịch H2SO4 đậm

đặc. Đậy nắp, để vào chỗ tối qua một đêm hoặc ít nhất là 4h để hòa tan hết

indigocacmin. Chuyển toàn bộ sang bình định mức 1000 ml đã có sẵn một ít nướ c

cất. Dùng nướ c cất tráng nhiều lần cốc đựng indigocacmin và thêm nướ c cất đến

vạch. Lắc đều, bảo quản dung dịch pha được trong bình đựng màu đen.

* Định lƣợ ng tanin: Cân 100 gam bột nguyên liệu, cho vào bình cầu, thêm

vào đó nướ c cất. Đặt vào bế p cách thuỷ, đun cách thuỷ. Lấy ra để yên khoảng 5 phút, lọc qua giấy lọc vào bình định mức 1000 ml. Tiế p tục chiết như trên từ 3 – 4

lần cho đến khi dịch chiết tr ắng trong hoặc không còn phản ứng vớ i FeCl3 là đượ c.

Dùng nướ c cất định mức đến vạch, lắc đều.

Chuẩn bị hai bình tam giác (V = 250 ml), một bình dùng làm thí nghiệm và

một bình làm đối chứng.





34

Hình 2.4. Bộ thí nghiệm chiế t tách tanin

Dùng pipet hút dịch chiết, cho vào mỗi bình 10 ml dịch chiết.

Bình thí nghiệm: cho thêm 75 ml nướ c cất đun sôi, 25 ml dung dịch

indigocacmin 0,1% trong môi trườ ng axit. Chuẩn độ bằng KMnO4 0,1N cho đến khi

mất màu xanh, chuyển sang màu vàng rơm là đượ c. Mỗi thí nghiệm cần lặ p lại 3 lần

để lấy k ết quả trung bình.

Bình đối chứng: cho thêm một thìa nhỏ than hoạt tính, lắc đều, đun cách thủy

khoảng 15 phút, lọc qua giấy lọc. Dùng 75 ml nướ c cất nóng, chia thành 3 lần để

tráng bình, giấy lọc … dịch lọc thu đượ c phải tr ắng trong không còn màu vàng.

Tiến hành các bướ c thí nghiệm giống như bình thí nghiệm. Ghi lại lượ ng KMnO4

0,1N chuẩn độ ở bình đối chứng và bình thí nghiệm.

Tính toán: hàm lượ ng tanin trong mẫu đượ c tính theo công thức sau:

Trong đó:

X: hàm lượng tanin xác định trên khối lượ ng chất khô (%).

a: lượ ng KMnO4 chuẩn độ ở bình thí nghiệm (ml).

b: lượ ng KMnO4 chuẩn độ ở bình đối chứng (ml).





35

V: thể tích toàn bộ dịch chiết ( ml).

v: thể tích dịch chiết dùng để phân tích (10 ml).

c: khối lượ ng mẫu đem phân tích (gam).

k: hệ số tanin = 0,00582 (cứ 1 ml KMnO4 0,1N tương ứng vớ i 0,00582 gam

tanin).

100: tính ra % tanin

Hình 2.5. Tanin trướ c và sau chuẩn độ Hình 2.6. M ẫu đố i chứ ng

2.4.3. Tách tanin rắn

Sau khi xử lí vỏ cây keo bằng dung môi chiết là nước, thì thu đượ c dịch chiết.

Dịch chiết đượ c xử lí vớ i cloroform để loại bỏ chất béo, bột màu, và các thành phần

không tanin. Sau khi tách tướ ng clorofom thì dịch chiết còn lại là tanin. Cô cạn thu

đượ c tanin.





36

2.4.4. Phƣơng pháp phân tích phổ hồng ngoại (IR) [9]

2.4.4.1. Sơ lượ c v ề cơ sở v ề phân tích ph ổ h ồng ngo ại

Phổ hồng ngoại (InfraRed Spectrum, IR), xuất hiện do phân tử hấ p thụ năng

lượ ng bức xạ điện từ trong vùng hồng ngoại. Khi hấ p thụ các bức xạ này (từ 2 - 50

m, tương ứng vớ i số sóng 5000 - 200 cm-1), sẽ dẫn đến sự dao động của phân tử.

Có hai loại dao động chính:

Dao động hóa tr ị (ký hiệu: ν) là những dao động làm thay đổi độ dài liên k ếtgiữa hai nguyên tử trong phân tử, nhưng không làm thay đổi góc liên k ết.

Dao động biến dạng (kí hiệu: δ) là những dao động làm thay đổi góc liên k ết

nhưng không làm thay đổi độ dài liên k ết.

Mỗi loại dao động trên còn được phân chia thành dao động đối xứng (kí hiệu

là: ν as, δas ). Mỗi loại dao động thườ ng có mức năng lượ ng khác nhau nên mỗi loại

tần số hấ p thụ khác nhau đặc trưng cho từng liên k ết.

Hình 2.7. Sơ đồ tách tanin r ắ n

Sấy Nghiền

Chiết bằngnướ c

Chiết bằngclorofom

Cô đuổidung môi

V ỏ cây keo

Ch ấ t khô

D ch chi ế t

Tanin r ắn

D ị ch chi ế tTanin





37

Số lượng các dao động riêng của phân tử phụ thuộc vào số lượ ng các nguyên

tử trong phân tử. Một phân tử có N nguyên tử thì tổng số các dao động riêng sẽ là :

3N – 5: Đối vớ i phân tử có cấu trúc thẳng

3N – 6: Đối vớ i phân tử có cấu trúc không thẳng.

Dựa vào tần số hấ p thụ đặc trưng riêng cho từng loại liên k ết cho phép dự

đoán đượ c nhóm nguyên tử có mặt trong hợ p chất khảo sát.

Tần số dao động của một số nhóm chức hữu cơ đượ c trình bày trong bảng 2.1.

B ảng 2.1. S ố sóng và dao động của một số nhóm chứ c hữu cơ

Số sóng, cm-1 Loại dao động Số sóng, cm-1 Loại dao động

3700 - 32001900 - 1550

1600 - 1450

1310 - 1210

-OHC=O

C = C thơm

Ete thơm

1140 - 10851200 - 1000

860 - 800

900 - 650

Ete mạch hở C - O

CH benzen thế para CH

thơm

2.4.4.2. Phương pháp chuẩ n b ị m ẫ u ghi ph ổ h ồng ngo ại

Chất đem ghi phổ hồng ngoại có thể ở tr ạng thái r ắn, lỏng hay khí. Đối vớ i

mỗi trườ ng hợ p cần có một cuvet riêng và cách chuẩn bị mẫu phù hợ p.

M ẫ u ở d ạng l ỏng: Chất lỏng tinh khiết được bơm vào khoảng giữa hai tấm

tinh thể KBr, chiều dày lớ p chất lỏng từ 0,01 - 0,05 mm. Có thể ghi phổ ở dạng

dung dịch bằng cách hòa tan chất nghiên cứu (lỏng hay r ắn) vào dung môi phù hợ p

(CCl4, CHCl3…) rồi bơm dung dịch vào cuvet.

M ẫ u ở d ạng r ắ n: Chất nghiên cứu (2 - 5 mg) đượ c nghiền nhỏ, tr ộn vớ i bột

KBr khan r ồi ép thành tấm mỏng có chiều dày khoảng 0,1 mm (nhờ lực ép khoảng

7,5 - 10 tấn/cm

2

). Đặt tấm mỏng vào cuvet để ghi phổ.2.4.4.3. Ứ ng d ụng c ủa ph ổ h ồng ngo ại trong hóa h ọc

Phổ hồng ngoại đượ c ứng dụng r ộng rãi trong nghiên cứu hóa học, đặc biệt

trong hóa học hữu cơ.

Xác định cấu trúc phân tử

Dựa vào giá tr ị tần số và cường độ của các đỉnh hấ p thụ đặc trưng, xác định sự

có mặt của các nhóm nguyên tử trong phân tử, từ đó suy ra cấu trúc của phân tử. Để





38

khẳng định hoàn toàn cấu trúc của phân tử hợ p chất, cần k ết hợp các phương pháp

phổ khác.

Phân tích định tính

Để nhận biết một hợ p chất hữu cơ cần so sánh phổ của nó vớ i phổ chuẩn. Vớ i

mục đích này cần phải ghi phổ của chất cần nghiên cứu cùng điều kiện vớ i phổ

chuẩn. Hiện nay, người ta đã lập đượ c bộ phổ chuẩn gồm hàng nghìn chất hữu cơ

khác nhau.

Dựa vào phổ hồng ngoại, ta còn có thể đánh giá độ tinh khiết của một hợ p chất

bằng cách so sánh hai phổ đồ của hai mẫu thuộc cùng một hợ p chất. Phổ đồ của

mẫu nào có ít đỉnh hấ p thụ hơn sẽ là mẫu tinh khiết hơn. 2.4.5. Nghiên cứ u chỉ số Stiasny của tanin rắn

Tiến hành nghiên cứu chỉ số Stiasny bằng phản ứng của tanin r ắn vớ i HCHO

trong môi trườ ng axit HCl.

Lấy 100 gam mẫu vỏ keo khô đã tán bột, thêm vào 600 ml dung môi nướ c,

chiết trong 42 phút ở 900C thu đượ c dịch chiết. Để nguội dịch chiết và lọc kiệt cho

vào bình định mức 1000 ml.

Lấy ra 100ml dung dịch cho vào bình cầu 250 ml, thêm vào bình 10 ml HCHO

37% và 5ml HCl đặc, đun hồi lưu trong bế p cách thủy trong thờ i gian 30 phút, ở

900C, lấy ra để nguội lọc lấy k ết tủa. R ửa sạch k ết tủa, sấy khô và cân đượ c khối

lượ ng m1.

Song song tiến hành đem 100ml dung dịch đi đuổi dung môi ở 600C, thu đượ c

chất r ắn có khối lượ ng m2.

Công thức tính: % tanin = m1*100 / m2





39

CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ SỐ HÓA LÍ

3.1.1. Độ ẩm

Tiến hành xác định độ ẩm mẫu bột khô bằng phương pháp sấy khô đến sản

phẩm không đổi như đã nêu và áp dụng công thức:

W = (m1 - m2)*100/(m1 - m0) (%)

K ết quả thu đượ c trình bày ở bảng 3.1.

B ảng 3.1. Độ ẩ m mẫ u bột

STT Khối lƣợ ng bột keotự nhiên (g)

Khối lƣợ ng bộtkeo khô (g)

Khối lƣợng nƣớ c(g)

Độ ẩm(%)

1 2,000 1,780 0,220 11,00

2 2,000 1,787 0,213 10,65

3 2,000 1,778 0,222 11,10

TB 2,000 1,781 0,217 10,91

Độ ẩm trung bình trong vỏ mẫu keo nghiên cứu khoảng 10,91%. Với độ ẩm

này, nguyên liệu đượ c bảo quản trong thờ i gian dài, không bị mốc.

3.1.2. Hàm lƣợ ng tro

Tiến hành tro hóa mẫu và thu đượ c k ết quả ở bảng 3.2.

B ảng 3.2. Hàm lượ ng tro của mẫ u bột

m0 m1 m2 X (%) Trung bình

28,5714 38,5755 30,0682 14,9614,95

30,4893 40,4903 31,9834 14,94

Vậy mẫu keo nghiên cứu có hàm lượ ng tro là 14,95%

3.2. NGHIÊN CỨ U MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH

CHIẾT TANIN TỪ VỎ CÂY KEO

3.2.1. Ảnh hƣở ng của kích thƣớ c nguyên liệu





40

Kích thướ c là một trong những yếu tố có vai trò quyết định trong quá trình

chiết tách tanin. Nếu chọn được kích thướ c tối ưu sẽ nâng cao hiệu quả của quá

trình chiết tách. Vật liệu r ắn có kích thướ c càng nhỏ thì khả năng chiết càng lớ n do

diện tích tiế p xúc giữa chúng và dung môi tăng lên tạo điều kiện cho quá trình chiết

dễ dàng hơn.

Tiến hành các thí nghiệm như sau: Mỗi thí nghiệm cho vào cốc 100 gam

nguyên liệu vỏ hỗn hợ p của cây keo lá tràm, keo tai tượ ng và keo lai vớ i các kích

thước như sau: 3 – 5 cm, 2 – 3 cm, 1 - 2 cm, 2 - 3 mm và bột mịn đượ c chiết vớ i

800ml nướ c cất ở 800C trong thời gian 60 phút theo sơ đồ hình 3.1.

Hình 3.1. Sơ đồ thí nghiệm tìm kích thướ c nguyên liệu thích hợp để chiế t tanin

K ết quả ảnh hưở ng của kích thướ c nguyên liệu đến hiệu suất chiết tách taninđượ c thể hiện trên bảng 3.3 và hình 3.2.

B ảng 3.3. Ảnh hưở ng của kích thước đế n hiệu suấ t tách tanin

Kích thướ c 3-5 cm 2-3 cm 1-2 cm 2-3mm Bột mịn

Y (%) 6,219 7,425 8.995 10,785 16,005

Hỗn hợ p vỏ keo khô

Dịch chiết

Chọn kích thướ c thích hợ p

Kích thướ c nguyên liệu

Chuẩn độ

Chưng ninh với nướ c





41

Hình 3.2. Hàm lượng tanin tách ra theo kích thướ c

K ết quả đồ thị cho thấy, ứng với các kích thước khác nhau thì hàm lượ ng tanin

tổng thu được cũng khác nhau rõ rệt. Điều này cho thấy kích thướ c nguyên liệu là

một trong những yếu tố có ảnh hưở ng đến quá trình chiết tách tanin. Với kích thướ c

bột mịn, có sự gia tăng diện tích bề mặt tiế p xúc của pha r ắn và dung môi. Đây có

thể là lí do làm cho hiệu suất chiết tách tanin cao nhất và cao vượ t tr ội so vớ i các

kích thướ c còn lại. Đây là kích thướ c cho hiệu suất tách tanin là tối ưu.

3.2.2. Ảnh hƣở ng của tỉ lệ nguyên liệu khô/thể tích dung môi

Tỉ lệ R/L có ảnh hưở ng lớn đến hiệu suất quá trình chiết tách tanin. Về mặt lý

thuyết khi tỉ lệ này càng nhỏ thì hiệu quả chiết tách càng cao; tuy nhiên trong thựctế sản xuất, tùy theo đặc điểm của mỗi loại nguyên liệu, cần xác định một tỉ lệ cụ

thể nhằm thỏa mãn hai yêu cầu vừa đạt hiệu quả chiết tách cao vừa tiết kiệm dung

môi. Hơn nữa nếu dùng tỉ lệ R/L quá nhỏ cũng gây khó khăn cho công đoạn tinh

chế sản phẩm. Trong nghiên cứu này, tiến hành khảo sát ở 800C, thờ i gian 60 phút.

Tiến hành: Mỗi thí nghiệm cho vào cốc 100 gam mẫu và thêm vào cốc lần lượ t

từ 300 ml đến 1000 ml nướ c cất theo sơ đồ hình 3.3

5

7

9

11

13

15

17

Y ( % )

Kích thƣớc hạt





42

Hình 3.3. Sơ đồ thí nghiệm tìm t ỉ l ệ nguyên liệu : dung môi thích hợp để chiế t tách

tanin

K ết quả ảnh hưở ng của tỉ lệ R/L đến hiệu suất thu tanin đượ c thể hiện trên

bảng 3.4 và hình 3.4. Ta thấy hàm lượng tanin tăng vớ i tỉ lệ dung môi trong phạm vi

300 – 600 ml. Nhưng trong khoảng 600 – 1000 ml thì không có sự khác biệt hay

tăng lên, mà có lẽ là do thể tích dung môi lớ n là nguyên nhân gây ra sự trương nở

vật liệu bởi nướ c và một vài hợ p chất không phải tanin có thể đượ c chiết ra. Do đó,

hiệu suất tách hạn chế.

B ảng 3.4. Ảnh hưở ng của t ỉ l ệ R : L đế n hiệu suấ t tách tanin

V (ml) 300 400 500 600 800 1000

Y (%) 12,322 15,423 15,984 16,125 16,005 15,746


Dịch chiết

Chọn thể tích thích hợ p

Thể tích dung môi

Chuẩn độ






43

Hình 3.4. Hàm lượ ng tanin tách ra theo t ỉ l ệ R : L

K ết quả trên đồ thị cho thấy: khi tăng tỉ lệ R/L thì hàm lượng tanin tăng lên,

đạt cực đại khi tỉ lệ R/L là 1/6, sau đó giảm dần và tương đối chậm. Như vậy tùy

thuộc vào tỉ lệ R/L mà hiệu suất chiết sẽ khác nhau. Điều này đượ c giải thích như

sau: khi sử dụng tỉ lệ R/L thấp đồng nghĩa với lượ ng dung môi sử dụng lớ n, sẽ hòa

tan triệt để lượ ng tanin có trong nguyên liệu, dẫn đến hiệu quả chiết tách tăng. Và

ngượ c lại, khi sử dụng tỉ lệ R/L lớ n sẽ không đủ dung môi hòa tan hết lượ ng tanin

có trong nguyên liệu nên hiệu quả chiết tách thấp. Nhưng khi đã đạt mức độ chiết

tách cao nhất nếu vẫn tiế p tục tăng thể tích dung môi sẽ không mang lại hiệu quả vì

lúc đó một số tạ p chất sẽ bị chiết theo và gây lãng phí về mặt kinh tế. Vì vậy, sau

khi khảo sát ảnh hưở ng tỉ lệ R/L đến hiệu suất chiết. Ta có tỉ lệ R/L =1/6 là tối ưu.

3.2.3. Ảnh hƣở ng của thờ i gian nấu nguyên liệu

Sau khi lựa chọn dung môi, tỉ lệ R/L thì thờ i gian chiết cũng là một yếu tố có

vai trò quan tr ọng không kém, khi thời gian tăng thì hiệu suất chiết tách cũng tăng

theo, đó là do các chất cần chiết có đủ thời gian để khuếch tán vào dung môi. Tuy

nhiên cũng không nên kéo dài thờ i gian chiết tách vì sẽ tạo điều kiện cho các phân

tử lớn cũng bị hòa tan theo làm cho dịch chiết có lẫn nhiều tạ p chất dẫn đến quá

trình tinh sạch sau này sẽ khó khăn. Thêm vào đó việc kéo dài thờ i gian chiết vừa

gây biến tính và tổn thất sản phẩm chiết do quá trình oxi hóa, ngưng tụ…vừa gây

11

12

13

14

15

16

17

Y ( % )

V(ml)

300 400 500 600 800 1000





44

lãng phí về mặt kinh tế. Chính vì thế khảo sát để lựa chọn thờ i gian chiết phù hợ p là

r ất cần thiết.

Qua các tài liệu tham khảo, khoảng thờ i gian nấu nguyên liệu là 30 ÷ 90 phút.

Tiến hành khảo sát các khoảng thờ i gian chiết như sau: 30, 40, 50, 60, 70, 80 và 90

phút theo sơ đồ hình 3.5.

Tiến hành các thí nghiệm như sau: cho vào cốc 100 gam mẫu với 600 ml nướ c

trong cùng điều kiện chưng ninh 800C.

Hình 3.5. Sơ đồ thí nghiệm tìm thờ i gian thích hợp để chiế t tách tanin

K ết quả ảnh hưở ng của thờ i gian chiết đến hiệu suất thu tanin đượ c thể hiện

trên bảng 3.5 và hình 3.6.

B ảng 3.5. Ảnh hưở ng của thời gian đế n tanin tách ra

Thờ i gian(phút) 30 40 50 60 70 80 90

Y (%) 15,715 16,251 16,878 16,712 16,515 16,218 16,005


Dịch chiết

Chọn thờ i gian thích hợ p

Thờ i gian khảo sát

Chuẩn độ






45

Hình 3.6. Hàm lượ ng tanin tách ra theo thờ i gian

K ết quả trên đồ thị 3.6 cho thấy hàm lượ ng tanin tổng thu đượ c cực đại khi

thờ i gian chiết là 50 phút. Qua k ết quả thực nghiệm cho thấy thờ i gian có ảnh hưở ngnhiều đến hiệu quả của quá trình chiết tách tanin. Khi đã đạt giá tr ị cực đại tại thờ i

gian 50 phút thì hàm lượng tanin thu đượ c bắt đầu giảm, chính vì thế việc kéo dài

thờ i gian chiết là không hiệu quả. Giải thích vấn đề này như sau: Nguyên liệu chiết

đã được làm khô đến khối lượng không đổi nên khi dung môi ngấm vào nguyên liệu

sẽ làm nguyên liệu tr ương nở . Dựa vào sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa thành

tế bào và dung môi mà các cấu tử cần chiết có xu hướ ng thoát ra khỏi tế bào nguyên

liệu. Vì vậy khi thờ i gian chiết quá ngắn sẽ không tạo đượ c sự chênh lệch áp suất đủ

lớn, do đó các cấu tử cần chiết bị lôi kéo ra khỏi nguyên liệu ít nên dẫn đến hàm

lượng thu đượ c sẽ thấ p. Khi các cấu tử chiết đượ c trích ly hết ra khỏi nguyên liệu

nếu tiế p tục tăng thờ i gian chiết thì sẽ tạo điều kiện cho các tạ p chất bị khuếch tán

theo, gây bất lợi cho các công đoạn tinh sạch sau này. Hơn nữa thờ i gian nấu quá

dài sẽ làm bay hơi phân hủy tanin có trong dịch chiết. Vì vậy, sau khi khảo sát ảnh

13.5

14

14.5

15

15.5

16

16.5

17

17.5

30 40 50 60 70 80 90





46

hưở ng của thời gian đến hiệu suất chiết, 50 phút được coi như thờ i gian chiết tách

phù hợ p.

3.2.4. Ảnh hƣở ng của nhiệt độ nấu nguyên liệu

Một yếu tố nữa ảnh hưởng đến quá trình chiết tách đó chính là nhiệt độ. Tùy

thuộc tính chất của cấu tử cần chiết mà lựa chọn nhiệt độ phù hợp. Thông thườ ng

khi tăng nhiệt độ thì hiệu quả chiết tách sẽ tăng, tuy nhiên quy luật này là một yếu

tố có giớ i hạn. Khi nhiệt độ quá cao có thể xảy ra các phản ứng khác không cần

thiết gây khó khăn cho quá trình công nghệ, làm biến đổi tính chất của cấu tử cần

chiết và tiêu tốn năng lượ ng. Chính vì thế cần phải lựa chọn mức nhiệt độ phù hợ p

sao cho hiệu quả chiết là cao nhất đồng thờ i hạn chế đượ c những yếu tố bất lợ i.Tiến hành các thí nghiệm như sau: cho vào cốc 100 gam mẫu vớ i 600 ml

nước, sau đó tiến hành nấu trong thờ i gian 50 phút ở các mức nhiệt độ: 300C, 400C,

600C, 800C và 1000C theo sơ đồ hình 3.7.

Hình 3.7. Sơ đồ thí nghiệm tìm nhiệt độ thích hợp để tách chiết tanin

K ết quả ảnh hưở ng của nhiệt độ chiết đến hiệu suất thu tanin đượ c thể hiện

trên bảng 3.6 và hình 3.8.


Dịch chiết

Chọn nhiệt độ thích hợ p

Nhiệt độ khảo sát

Chuẩn độ






47

B ảng 3.6. Ảnh hưở ng của nhiệt độ đến hàm lượ ng tanin

Nhiệt độ (0C) 30 40 60 80 100

Y (%) 14,631 16,572 17,147 17,325 17,012

Hình 3.8. Hàm lượ ng tanin tách ra theo nhiệt độ

K ết quả từ đồ thị cho thấy, ứng vớ i các nhiệt độ khác nhau thì hàm lượ ng tanin

tổng thu được cũng khác nhau rõ rệt. Điều đó cho thấy nhiệt độ là một trong những

yếu tố có ảnh hưởng đến quá trình chiết tách và chỉ cần một sự thay đổi nhỏ yếu tố

này cũng làm thay đổi hiệu quả của quá trình chiết tách. Điều này có thể giải thích

như sau: nhiệt độ có tác dụng tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớ t của dung dịch

giúp phần tử chất hòa tan dễ dàng khuếch tán giữa các phân tử dung môi, làm tăng

tốc độ khuếch tán và dẫn đến khả năng tách dịch bào cũng tăng. Kết quả thu đượ ctrên đồ thị cho thấy rõ khi tăng nhiệt độ thì lượng tanin thu được cũng tăng dần đạt

cực đại ở 800C và sau đó giảm dần. Ở đây lượ ng tanin giảm dần vì nhiệt độ quá cao

làm biến đổi tính chất của cấu tử cần chiết. Vì vậy, sau khi khảo sát ảnh hưở ng của

nhiệt độ đến hiệu suất chiết, chọn nhiệt độ chiết thích hợ p là 800C.

12

13

14

15

16

17

18

30 40 60 80 100

Y ( % )

Nhiệt độ (0C)





48

3.3. TỐI ƢU HÓA QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH TANIN BẰNG PHƢƠNG

PHÁP QUY HOẠCH THỰ C NGHIỆM

3.3.1. Phƣơng pháp quy hoạch thự c nghiệm

Sau khi tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng đơn biến của các yếu tố đến hiệu suất

tách tanin. Ta sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để tối ưu hóa quá trình

chiết tách tanin vớ i sự ảnh hưởng đồng thờ i của các yếu tố:

Chọn các yếu tố ảnh hưở ng:

Tỉ lệ r ắn/lỏng: 1/15 ÷ 1/5;

Thờ i gian: 30 phút ÷ 90 phút;

Nhiệt độ: 400

C ÷ 900

C;Khảo sát theo phương án kế hoạch tr ực giao cấp I như đã trình bày ở mục 2.4

và k ết quả như trong bảng 3.7.

Phương trình hồi quy của k ế hoạch có dạng:

ŷ = b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3 + b12x1x2 + b13x1x3 + b23x2x3 + b123x1x2x3 (3.1)

Trong đó

b0 là hệ số hồi quy;

b1, b2, b3 là hệ số tuyến tính;

b12, b13, b23, b123 là hệ số tương tác đôi;

x1 là biến mã hóa là tỉ lệ L : R;

x2 là biến mã hóa của thờ i gian;

x3 là biến mã hóa của nhiệt độ.

x j được xác định bở i công thức (3.2)

j

j j j

Z Z Z x

0

(3.2)

Z j là giá tr ị mức giớ i hạn, ∆Z j và Z j0 được xác định từ các công thức (3.3) và

(3.4)

2

minmax0 j j

j

Z Z Z

(3.3)

2

minmax j j

j

Z Z Z

(3.4)





49

B ảng 3.7. Bảng phương án và điề u kiện t ổ chứ c thí nghiệm

Các mứ cCác yếu tố ảnh hƣở ng

Z1, (L:R) Z2, (phút) Z3, (0C)

Mức trên (+1) (Z jmax) 15 90 90

Mức cơ sở (Z j ) 10 60 65

Mức dướ i (-1) (Z jmin) 5 30 40

Khoảng biến thiên (∆Z j) 5 30 25

Vớ i hàm mục tiêu y là hiệu suất chiết tách tanin thu đượ c từ các thí nghiệm, từ

k ết quả khảo sát và giá tr ị ảnh hưở ng của các yếu tố, lập đượ c ma tr ận k ế hoạch 23

như bảng 3.8B ảng 3.8. Ma tr ận k ế hoạch 2

3cho quá trình chiế t tách tanin

STTGiá trị thự c

Giá trị mã

hóa

Giá trị hàm mục

tiêu

Z1(L:R) Z2(phút) Z3(0C) x1 x2 x3 y (%)

1 15:1 90 90 + + + 21,728

2 5:1 90 90 - + + 19,553

3 15:1 30 90 + - + 19,047

4 5:1 30 90 - - + 21,786

5 15:1 90 40 + + - 21,712

6 5:1 90 40 - + - 17,524

7 15:1 30 40 + - - 18,802

8 5:1 30 40 - - - 16,787





50

B ảng 3.9. Thí nghiệm t ại tâm

STT

Giá trị thự c Giá trị mã hóaGiá trị hàm mục

tiêu

Z1(L:R) Z2(phút) Z3(0C) x1 x2 x3 y (%)

9 10:1 60 65 0 0 0 19,555

10 10:1 60 65 0 0 0 19,747

11 10:1 60 65 0 0 0 18,676

B ảng 3.10. Ma tr ận k ế hoạch quá trình chiế t tách tanin vớ i biế n số hằ ng

STTBiến mã hóa Hàm mục tiêu

x0 x1 x2 x3 x1x2 x1x3 x2x3 x1x2x3 y (%)

1 + + + + + + + + 21,728

2 + - + + - - + - 19,553

3 + + - + - + - - 19,047

4 + - - + + - - + 21,786

5 + + + - + - - - 21,712

6 + - + - - + - + 17,524

7 + + - - - - + + 18,802

8 + - - - + + + - 16,787

Trong phương trình (3.1), giá trị các hệ số b được tính như công thức (3.5) và

(3.6) sau đây:

ii ij j

y xb .8

1 8

1

; j = 1,3. (3.5)

iui

i

ij ju y x xb ..

8

1 8

1

; j,u = 1,3 ; j ≠ u. (3.6)

Từ đó tính đượ c các giá tr ị hằng:

b0 = 19,642; b1 = 0,73;

b2 = 0,537; b3 = 0,886;

b12 = 0,911; b13 = -0,871;





51

b23 = -0,425; b123 = 0,318.

Tại tâm phương án là 3 thí nghiệm 9; 10; 11 trong bảng 3.9, thu đượ c các giá

tr ị hàm mục tiêu:

555,190

1 y %; 747,190

2 y %; 676,180

3 y %.

Giá tr ị trung bình của các hàm mục tiêu thí nghiệm lặ p tại tâm:

326,19)676,18747,19555,19(3

10

y

Giá tr ị phương sai lặ p:20

1

02)(

1

1 y y

mS

m

a

au

(3.7)

Vớ i m là số thí nghiệm lặ p, a là số thứ tự thí nghiêm lặ p, thay các giá tr ị đã có

vào công thức (3.7) đượ c 326,02uS .

Độ lệch chuẩn: S bj = 202,0)8/( 2/12

uS ; bậc tự do lặ p: f 2 = m - 1 = 2.

Vớ i mức có nghĩa p = 0,05, bậc tự do lặ p f 2 = 2, tra bảng đượ c chuẩn số

Student: t0,05;2 = 4,30. Như vậy b j có nghĩa khi bjbj j t S b . 1,142. So sánh chọn

đượ c các hệ số có nghĩa gồm b0; b3; b12 và b13.

t0 t1 t2 t3 t12 t13 t23 t123

97,238 3,6139 2,6584 4,3861 4,5099 4,3119 2,104 1,5743

Nhận Loại Loại Nhận Nhận Nhận Loại Loại

Vậy phương trình hồi quy biến mã:

ỹ = 19,642 + 0,886x3 + 0,911x1x2 – 0,871x1x3 (3.8)

Từ (3.8) tính đượ c giá tr ị tại các điểm thực nghiệm:





52

STT Y u

1 21,728 20,256 1,346

2 18,253 20,488 4,995

3 19,047 18,746 0,091

4 20,186 21,310 1,263

5 21,912 20,538 1,888

6 17,524 16,974 0,303

7 18,402 18,718 0,098

8 16,787 18,796 4,036

Tổng 153,84 155,826 14,02

Phương sai dư:

N

i

idu yl N

S 1

2(

1 ŷ)2, vớ i N = 8 là số thí nghiệm theo k ế

hoạch, l = 4 là số hệ số có nghĩa. Tính đượ c 804,22duS

Chỉ số Fisher: 601,8326,0

454,32

2

u

du

S

S F

Vớ i f 1 = N – l = 4 và f 2 = m – 1 = 2, ở mức có nghĩa p = 0,05, tra bảng thu

đượ c F p,f1,f2 = 19,3 > F. Vậy phương trình (3.8) tương thích vớ i bức tranh thực

nghiệm.

3.3.2. Phƣơng pháp tối ƣu hóa

Khai triển công thức (3.2) sang biến thực Z j vớ i các giá tr ị tương ứng trong bảng

3.2, đượ c các giá tr ị x j:

5

101

1

Z

x ;30

602

2

Z

x ;25

653

3

Z

x

Thế vào phương trình (3.8), được phương trình theo biến thực:

Ỹ = 16,4532 + 0,0885Z1 – 0,0607Z2 + 0,1051Z3 + 0,0607Z1Z2 – 0,0697Z1Z3

2)~

( uu Y Y uY

~





53

Tối ƣu hóa thự c nghiệm bằng cách sử dụng phần mềm Matlab 5.3:

Thuật toán

% Tinh cuc dai cua bai toan toi uu hoa chiet tach tanin

z10 = 5; z11 = 15; n1 = 20; dz1= (z11-z10)/n1;

z20 = 30; z21 = 90; n2 = 20; dz2= (z21-z20)/n2;

z30 = 40; z31 = 90; n3 = 20; dz3= (z31-z30)/n3;

m = fthao(z10,z20,z30);

for n1 = 1:20

for n2 = 1:20

for n3 = 1:20if fthao(z10+n1*dz1,z20+n2*dz2,z30+n3*dz3) >= m

m = fthao(z10+n1*dz1,z20+n2*dz2,z30+n3*dz3);

z1m = z10+n1*dz1; z2m = z20+n2*dz2; z3m = z30+n3*dz3;

end

end

end

end%

fprintf(' Gia tri cuc dai cua ham so la %f\n',m)

fprintf(' Vi tri dat cuc dai la z1 = %f\n',z1m)

fprintf(' z2 = %f\n',z2m)

fprintf(' z3 = %f\n',z3m)

function y = f(z1,z2,z3)

Gia tri cuc dai cua ham so la 21.82

Vi tri dat cuc dai la z1 = 5.80

z2 = 42.00

z3 = 90.00

Mo ta ham can tim cuc dai

Ỹ = 16,4532 + 0,0885Z1 – 0,0607Z2 + 0,1051Z3 + 0,0607Z1Z2 – 0,0697Z1Z3

Chu y: Dau “,” thay bang dau “.” Va dau “nhan” thay bang dau “*”





54

K ết quả nhận đượ c ymax là 21,82 tại các điều kiện tối ưu:

+ Tỉ lệ L/R: 1/5,8

+ Thờ i gian: 42 phút

+ Nhiệt độ: 900C

3.4. ĐỊNH TÍNH VÀ ĐỊNH LƢỢ NG TANIN

3.4.1. Định tính

Khi nhỏ vào dịch chiết vài giọt FeCl3 5%, thấy hỗn hợ p chuyển sang màu

xanh đen là phản ứng dương tính. Vậy dịch chiết có tanin.

3.4.2. Định tính phân biệt nhóm tanin ngƣng tụ và nhóm tanin thủy phân

Tiến hành phản ứng của dịch chiết với HCHO trong môi trườ ng axit HCl ta

thấy có xuất hiện nhiều k ết tủa vón màu đỏ gạch chứng tỏ có nhóm tanin ngưng tụ.

Hình 3.9. Tanin ngưng tụ

Dịch lọc sau khi loại bỏ k ết tủa cho màu xanh rêu khi cho dung dịch

CH3COONa dư + vài giọt dung dịch FeCl3, chứng tỏ có nhóm tanin thủy phân.

3.4.3. Định lƣợ ng tanin trong mẫu rắn

Xác định khối lượ ng chất r ắn tách ra từ mẫu bột vỏ keo và hàm lượ ng tanin

ngưng tụ





55

B ảng 3.11. S ố Stiasny của tanin

Mẫu 100 gam bột vỏ keo

Khối lượ ng tanin 21,813 (g)

Tanin ngưng tụ 16,927 (g)

Hàm lượng tanin ngưng tụ 77,60

Số Stiasny của tanin đượ c chiết xuất là 77.60.

3.5. TÁCH TANIN R ẮN VÀ XÁC ĐỊNH NHÓM CHỨ C

3.5.1. Tách tanin rắn

Hình 3.10. Dịch chiế t tanin Hình 3.11.Tanin r ắ n

3.5.2. Phân tích tanin bằng phổ hồng ngoại IR

Nhóm chức trong tanin được xác định bở i phương pháp quang phổ hồng ngoại

(IR) sử dụng một IR Shimadzu - Tác động - 410 - Nicolet. Quang phổ hồng ngoại

của tanin đượ c chiết xuất từ vỏ cây keo đượ c trình bày trong hình 3.12.





56

Hình 3.12. Phổ IR của tanin thu đượ c

K ết quả thực hiện phân tích cho thấy có các nhóm chức trong tanin như:

B ảng 3.12. S ố sóng và loại dao động trong phổ hồng ngoại của tanin

Số sóng, cm-1 Loại dao động Số sóng, cm-1 Loại dao động

3409,08

1617,63

1452,94

-OH

C=O

C = C thơm

1341,76 và

1201,96

1158,59 và

1031,83

=C-O-C

-C-O-C

Vậy tanin r ắn trong vỏ cây keo có các nhóm chức tương đồng vớ i phổ tanin

chuẩn đã công bố.





57

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. K ết luận

Qua thờ i gian nghiên cứu và thực hiện đề tài, tôi rút ra đượ c một số k ết luậnsau:

1. Đã nghiên cứu thành công việc tối ưu quy trình chiết tách vớ i quy mô

phòng thí nghiệm để làm cơ sở xây dựng cho quy mô đề tài. Các thông số tối ưu của

quy trình đã được xác định như sau:

+ Tỉ lệ L/R: 1/5,8

+ Thờ i gian: 42 phút

+ Nhiệt độ : 900CHiệu suất tách tanin từ vỏ cây keo (keo lá tràm, keo tai tượ ng và keo lai) trong

các điều kiện trên đạt tối đa là 21,82%.

2. Qua kiểm tra phổ hồng ngoại cho thấy tanin mà tôi chiết tách từ vỏ cây keo

có công thức phù hợ p vớ i lý thuyết.

3. Các chỉ số và thông số của nguyên liệu và tanin

- Độ ẩm: 10,91%

- Lượ ng tro: 14,95%

- Số Stiasny của tanin đượ c chiết xuất là 77,60.

2. Kiến nghị

Do thờ i gian thực hiện đề tài có hạn nên đề tài không thể tránh khỏi một số

hạn chế. Trong tương lai, nếu có điều kiện cần thực hiện tiế p một số nghiên cứu

sau:

1. Ngoài sản phẩm chính là dịch chiết tanin, lượ ng thu nhận đượ c trong quátrình sản xuất cũng có thể đượ c nghiên cứu sử dụng.

2. Cần nghiên cứu thực nghiệm chi tiết hơn để có thể triển khai quá trình chiết

tách thu nhận tanin vào thực tế.

3. Tiế p tục nghiên cứu nâng cao quy mô sản xuất.





58

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

[1] Phùng Văn Bé (2011), Nghiên cứu chiết tách tanin từ vỏ keo Tại tượng và ứngdụng làm vật liệu hấp phụ một số ion kim loại nặng trong nước , Luận văn

thạc sĩ Khoa học, Đại học Đà Nẵng

[2] Nguyễn Bin (2001), Các quá trình thiế t bị trong công nghệ hóa chấ t và thự c

phẩ m, NXB Giáo dục, Hà Nội

[3] Bộ Y tế (1980), Bài giảng dượ c liệu t ậ p 1, NXB Y học, Hà Nội.

[4] Vy Thị Hồng Giang (2009), Nghiên cứ u t ổ ng hợ p keo polyphenol formaldehyde

t ừ nguồn polyphenol đượ c tách t ừ vỏ cây keo lá tràm, Luận văn tốt nghiệ pThạc sĩ Khoa học – chuyên ngành Hóa hữu cơ, Đại học Đà Nẵng.

[5] Từ Minh Koóng (2007), K ỹ thự c sản xuất dượ c phẩ m, Tập 1, Trường ĐH Y

dượ c, Hà Nội

[6] Nguyễn Thị Thu Lan (2007), Bài giảng hóa học các hợ p chấ t thiên nhiên, Khoa

Hóa, Đại học Khoa học, Đại học Huế, Lưu hành nội bộ

[7] Dư Thị Ánh Liên (2009), Nghiên cứ u chiế t tách hợ p chấ t tanin t ừ vỏ cây thông

Caribe và ứ ng d ụng làm chấ t ứ c chế ăn mòn kim loại, Luận văn tốt nghiệ p

Thạc sĩ Khoa học – chuyên ngành Hóa hữu cơ, Đại học Đà Nẵng.

[8] Đỗ Tất Lợ i (1970), Dượ c học và các vị thuố c Việt Nam- t ậ p1, NXB Y học và

Thể dục thể thao.

[9] Hồ Viết Quý (2007), Các phương pháp phân tích công cụ trong Hóa học hiện

đại, NXB Đại học Sư Phạm.

[10] Nguyễn Minh Thảo (1998), Hóa học các hợ p chấ t d ị vòng , NXB Giáo Dục.[11] Thái Doãn Tĩnh (2006), Cơ sở hóa học hữu cơ – t ậ p 3, NXB Giáo dục.

[12] Thái Doãn Tĩnh (2005), Hóa học các hợ p chấ t cao phân t ử , NXB khoa học và

k ỹ thuật Hà Nội.

[13] Lê Bạch Tuyết (chủ biên, 1996), Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản

xuấ t thự c phẩ m, Khoa hóa thực phẩm và công nghệ sinh học, Trường đại

học bách khoa Hà Nội.





59

[14] Viện dược liệu (2004), “Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam”, tập I,

Nhà xuất bản khoa hoc kỹ thuật.

[15] Viện Dược liệu (2004), “Cây thuốc và động vật làm thuốc Việt Nam”, tập II,

Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật

Tiếng Anh

[16] Ann E. Hagerman, Tannin Chemistry, Department of Chemistry and

Biochemistry, Miami University, USA, 1998.

[17] Anthony H. Conner and Melissa S. Reeves, “ Reaction of formaldehyde at the

Ortho and Para positions of Phenol: Exploration of mechanisms using

computational chemistry”, USDA Forest Service, Forest Products Laboratory,

Madison, WI and Dept. of Chemistry, Tuskegee Univ, Tuskegee,

[18] Anthony D. Covington (1997), Modern tanning chemistry, British School of

leather Technology, Nene College of Higher Education, Boughton Green

Road, Moulton Park, Northampton, UK NN2 7AL

[19] Ashish M. Gujrathi, B. V. Babu, Environment friendly products from black

wattle, Energy Education Science and Technology, Volume 19 (1), 2007, 37-44

[20] Dr. Hazizan Md Akil, “Phenol formaldehyde”, School of Materials and

Mineral Resources Engineering.

[21] Jingge Li,1 BE(ChEng), MSCENZ (1998), “Commercial production of tannins

from radiata pine bark for wood adhesives”, Frances Maplesden, 2

BSc(For. Hons), MNZIF, MFIEA, IPENZ Transactions, Vol. 25, No.

1/EMCh,.

[22] Liangliang Zhang et al, Phenolic Extracts from Acacia mangium Bark and Their

Antioxidant Activities, Molecules, 15, 2010, 3567-3577.

[23] R Makino, S Ohara & K Hashida , Efficient extraction of polyphenolics from the

bark of tropical tree species, Journal of Tropical Forest Science 21(1), 2009,

45-49.





60

[24] P. Schofield, D.M. Mbugua, A.N. Pell, Department of animal science, 325

Morrison Hall, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA (2008),

“Analysis of condensed tannins: a review”, Proceedings of the 51st

International Convention of Society of Wood Science and Technology,

November 10-12, Concepción, CHILE.

[25] The Journal of Adhesion Science and Technology, 2006, Volume 20, Number

8, Page 829-846’).

[26] The European Journal of Wood and Wood Products Volume 52, Number 5,

Page 311-315 ’).

Tài liệu Website[27] Đánh giá khả năng sinh trưởng và tính thích ứng của các xuất xứ keo Tai tượng

(Acacia mangium) và các dòng keo Lai (Acacia mangium x Acacia

auriculiformis) giai đoạn tuổi 1 – 2 tại huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên

Quang. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn

[28] Đánh giá tình hình sinh trưởng của rừng giống keo tai tượng tại trường đại học

nông lâm thái nguyên

- http://123doc.org/document/1382333-danh-gia-tinh-hinh-sinh-truong-cua-

rung-giong-keo-tai-tuong-tai-truong-dai-hoc-nong-lam-thai-nguyen.htm

[29] http://vafs.gov.vn/vn/2014/06/ky-thuat-trong-keo-tai-tuong/ Viện Khoa học

Lâm nghiệ p Việt Nam

[30] http://vafs.gov.vn/vn/2014/06/ky-thuat-trong-keo-lai/ Viện Khoa học Lâm

nghiệ p Việt Nam

[31] http://vafs.gov.vn/vn/2014/06/ky-thuat-trong-keo-la-tram/ Viện Khoa học Lâm

nghiệ p Việt Nam


http://123doc.org/document/1382333-danh-gia-tinh-hinh-sinh-truong-cua-rung-giong-keo-tai-tuong-tai-truong-dai-hoc-nong-lam-thai-nguyen.htm


http://vafs.gov.vn/vn/2014/06/ky-thuat-trong-keo-tai-tuong/

http://vafs.gov.vn/vn/2014/06/ky-thuat-trong-keo-tai-tuong/



NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH TANIN TỪ VỎ MỘT SỐ LOÀI CÂY KEO Ở QUẢNG NAM

Documents