1
B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO
TRƯỜNG ĐẠI HC BÁCH KHOA HÀ NI
NGUYN TH THU HUYN
KHO SÁT NGUN NGUYÊN LIU, NGHIÊN CU
NÂNG CAO HIU SUT TÁCH CHIT VÀ
CHT LƯỢNG RUTIN T N HOA HOÈ VIT NAM
Chuyên ngành: Quá trình và Thiết b Công ngh Hóa hc
Mã s: 62.52.77.01
TÓM TT LUN ÁN TIN SĨ K THUT
HÀ NI 2010
2
Công trình được hoàn thành ti Trung Tâm Giáo dc và Phát trin Sc ký, B
môn Hóa dược và bo v thc vt, B môn Quá trình Thiết b và Công ngh
Hóa hc - Khoa Công ngh Hóa hc, Trường Đại hc Bách Khoa Hà Ni.
Người hướng dn khoa hc:
GS.TS PHM VĂN THIÊM
GS.TSKH PHAN ĐÌNH CHÂU
Phn bin I: PGS.TS Phm Gia Đin
Phn bin II: PGS.TSKH Lưu Văn Bôi
Phn bin III: PSG.TS Phan Đình Tun
Lun án đã được bo v ti Hi đồng chm lun án cp Nhà nước hp ti
Trường Đại hc Bách Khoa Hà ni vào hi 9 gi 00 ngày 09 tháng 12 năm
2010
Có th tìm hiu lun án ti:
- Thư vin Quc gia Vit Nam
- Trung tâm Thông tin- thư vin, Đại hc Bách Khoa Hà Ni
3
DANH SÁCH CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG B
1. Nguyen Thi Thu Huyen, Nguyen Minh Tu, Phan Đinh Chau, Pham Van Thiem (2005),
“Research of rutin content in Vietnamese flower bud of Sophora Japonica L. using UV
spectroscopy method”, Tuyn tp các công trình Hi ngh Khoa hc và Công ngh Hoá
Hu cơ (Toàn quc, ln th III), 370-374.
2. Nguyen Thi Thu Huyen, Nguyen Th Minh Tu, Phan Đinh Chau, Pham Van Thiem (2005),
“Research on effects of alkali method for rutin extraction from Vietnamese flower bud of
Sophora Japonica L. (Hoe buds)”, Regional symposium on Chemical Engineering 2005, 74-77.
3. Nguyen Thi Thu Huyen, Pham Xuan Thang, Phan Đinh Chau, Pham Van Thiem
(2007), Study on chemical compositons and rutin content in flower buds of Sophora
Japonica L. by GC-MS and HPLC, Journal of science and technology, Vietnamese
academy of science and technology, Vol.45, N
0
1B, 497-502.
4. Nguyn Th Thu Huyn, Trn Văn Bin, Phm Văn Thiêm, Phan Đình Châu (2007), “Nghiên
cu quá trình chiết rutin t n Sophora Japonica L. bng phương pháp quy hoch thc nghim”,
Tp chí khoa hc công ngh, Vin khoa hc và công ngh Vit Nam, Tp 45, s 1B, 503-508.
5. Nguyen Thi Thu Huyen, Pham Van Thiem, Phan Dinh Chau (2009), “The composition
of fruit essential oil and extract of dried bud of Sophora japonica L. cultivated in vietnam”,
Journal of Science and Technology, Technical Universities, A (72), 79-82.
6. Nguyen Thi Thu Huyen, Phan Dinh Chau, Pham Van Thiem (2009), “Study on the composition
of essential oil from flower bud and bud of Sophora Japonica L. in Hoabinh and Hungyen
provinces”, Journal of Science and Technology, Technical Universities, A (72), 67-70.
7. Phan Đình Châu, Bùi Văn Sơn, Nguyn Th Thu Huyn (2009), “Nghiên c
u điu chế
mt s dn xut este ca quercetin”, Tp chí hóa hc, 47 (4A), 28-32.
8. Phung Lan Huong, Tran Trung Kien, Nghiem Xuan Son, Le Hoai Nga, Nguyen Thi
Thu Huyen, Pham Van Thiem (2010), “Application of dynamic model for ultrasonic-
assisted extraction from natural products”, in submitted to Chemical engineering &
technology, Wiley.
9. Nguyen Thi Thu Huyen, Tran Trung Kien, Phung Lan Huong, Pham Van Thiem
(2010), Research on extraction process for rutin assisted by ultrasonic, microwave and stir
bar techniques, accepted by Journal of science and technology, Vietnamese academy of
science and technology, Vol.48, N
0
6A, 305-312.
10. Nguyen Thi Thu Huyen, Tran Trung Kien, Pham Van Thiem (2010), Applying the
dynamic model of Ultrasonic assisted extraction process for study of rutin separation from
bud Sophora Japonica L., accepted by Journal of science and technology, Vietnamese
academy of science and technology, Vol.48, N
0
6A, 296-304.
11. Nguyn Th Thu Huyn, Phan Đình Châu, Phm Văn Thiêm (2010), “Nghiên cu s
to phc rutin-kim loi bng phương pháp UV-VIS”, được chp nhn Tp chí khoa hc
công ngh, Vin khoa hc và công ngh Vit Nam, tp 48, s 6A, 109-115.
12. Nguyn Th Thu Huyn, Phm Văn Thiêm, Phan Đình Châu, Nguyn Hu Tùng,
Đặng Th Thu, Trn Th Trang (2010), “Nghiên cu quá trình tinh chế rutin thô trên h
thng sc lý lng điu chế
”, được chp nhn bi Tp chí khoa hc công ngh, Vin khoa
hc và công ngh Vit Nam, tp 48, s 6A, 447-451.
4
M ĐẦU
1. Tính cp thiết ca lun án
Rutin là mt dược cht có giá tr được s dng rng rãi trong y hc. Ngoài
kh năng phc hi s v mao mch ti 88%, rutin còn là mt cht chng oxy
hóa hiu qu được s dng để điu tr nhiu loi bnh như bnh tế bào hình
lim,
viêm khp, xơ gan, u hc t, ... [64, 69]. Do có nhiu ng dng nên rutin
không nhng được quan tâm nghiên cu sn xut mà còn được chuyn hóa
thành nhiu sn phm có giá tr khác như polyrutin, troxerutin, quercetin,
melin sulfat, phc rutin-kim loi,... T năm 1947 đến 1950, rutin đã được sn
xut trên quy mô công nghip nhiu quc gia (Nht, M, Úc,...) t các
ngun thc vt chính là n hòe, kiu mch, lá bch đàn (Australia), lá chè
xanh,... [9]. S hu mt hàm lượng rutin (34-44%) [7], n
hòe Vit Nam là
mt trong nhng ngun nguyên liu giá tr nht trên thế gii. Tuy nhiên, do
hn chế v công ngh và ý thc v ngun tài nguyên còn chm t năm 1962
vn đề trích ly rutin trong n hòe mi được quan tâm đến nhưng nhng kết qu
đạt được còn chưa rõ ràng [2, 3, 4]. Đến năm 1995 đã có d án sn xut rutin
và t năm 2004 công ngh sn xut rutin đã được chào bán trên mng internet
[15, 41, 44]. Tuy nhiên thc t
ế cho thy rutin sn xut trong nước ch yếu đạt
cht lượng thô (< 95%). Phn ln c n hòe và rutin thô đưc đưa sang Trung
Quc qua đường tiu ngch vi giá thành r. Như vy t mt ngun tài nguyên
sn có nhưng chưa có phương thc khai thác hiu qu dn đến hiu qu kinh tế
rt thp. Thc trng đó là vn đề công ngh hay chính sách? Do nh
ng hiu
qu kinh tế mang li nên t năm 2006 cây hòe cũng như rutin đã được Đảng và
nhà nước quan tâm thích đáng. Vì thế vn đề mà nhiu nhà sn xut rutin Vit
Nam đang vướng mc chính là công ngh. Nhm khc phc tình trng trên
cũng như góp phn sn xut rutin phc v cho nhu cu làm thuc cha bnh
trong nước và xut khu, lun án đặt vn đề "Kho sát ngu
n nguyên liu,
nghiên cu nâng cao hiu sut tách chiết và cht lượng rutin t n hoa hoè
Vit Nam".
5
2. Mc đích ca lun án
- Đánh giá được ngun nguyên liu n hòe Vit Nam
- Vn dng quá trình thiết b vào nghiên cu trích ly rutin vi hiu sut cao
- Nghiên cu các quá trình tinh chế rutin cht lượng cao làm dược phm và
cht chun
3. Đối tượng nghiên cu ca lun án
Đối tượng nghiên cu là quá trình trích ly rutin t n hòe. Các mu n hòe
s dng trong nghiên cu là các mu đại trà đượ
c thu thp mt s tnh trng
hòe đại din cho năm khu vc trên toàn quc.
4. Nhng đóng góp mi ca lun án
Ln đầu tiên đã:
4.1. Đã kho sát mt cách có h thng thành phn rutin trong n hòe mt s
vùng trng chính đại din cho khu vc đồng bng sông Hng, Đông Bc, Tây
Bc, Bc Trung B và Tây Nguyên bng phương pháp trng lượng, UV-VIS
và HPLC; đánh giá được sai s
ca mi phương pháp.
4.2. Đã nghiên cu mt cách h thng, định tên được các thành phn d bay
hơi trong n hoa hòe, đặc bit là phân đon tinh du; định tính và bán định
lượng được thành phn hóa hc tinh du n hoa hòe; ch ra được s khác nhau
ca chúng gia dng n và hoa, gia hai vùng trng.
4.3. Đã nghiên cu kho sát mt cách có h thng các phương pháp trích ly
rutin trong dung môi kim, alcol, nước và tác động ca các gi
i pháp công
ngh như khuy trn, sóng siêu âm và sóng viba (trong lò vi sóng) đến quá
trình trích ly rutin. Đề xut được ba công ngh trích ly rutin có hiu qu kinh
tế và k thut cao.
4.4. Xây dng được mô hình trích ly rutin có s tr giúp ca sóng siêu âm,
khuy trn, sóng vi ba (trong lò vi sóng) ch ph thuc vào t l lng/rn (K
v
)
phù hp vi thc nghim.
4.5. Tinh chế được rutin đạt tiêu chun dược phm và có th dùng làm cht
chun (hàm lượng 99,39%).
6
5. B cc ca lun án
Lun án dày 196 trang vi 61 bng, 37 hình, 4 sơ đồ, 7 ph lc.
Kết cu ca lun án: M đầu (1 trang); Chương I: Tng quan (31 trang);
Chương II: Nguyên vt liu, thiết b phương pháp nghiên cu (8 trang);
Chương III: Thc nghim, kết qu và bàn lun (86 trang); Kết lun (1 trang);
Danh mc các công trình đã công b ca tác gi (2 trang); Tài liu tham kho
86 tài liu (9 trang); Ph lc (46 trang).
II. N
I DUNG LUN ÁN
CHƯƠNG 1: TNG QUAN
Đã tng kết tài liu v cây hòe, n hòe và rutin cũng như ngun gc dược
hc ca nó; các ngun nguyên liu sn xut rutin; các quá trình trích ly rutin và
nhng gii pháp công ngh tăng cường trích ly; tình hình nghiên cu sn xut
và tiêu th rutin trên thế gii và Vit Nam.
Kết qu nghiên cu tng quan cho thy: Do nguyên liu nên nghiên cu
trích ly rutin các nước khác hu hết đi t ki
u mch. Các nghiên cu trong
nước v thành phn hóa hc n hòe ch yếu vi mc đích chiết và phân lp
flavonoit. Phân đon các hp cht d bay hơi (như tinh du n, hoa hòe) chưa
được đề cp đến. Bên cnh đó, các s liu đánh giá thành phn rutin trong n
hòe các vùng trên toàn quc chưa đầy đủ nên chưa có kết lun c th v quy
hoch vùng nguyên liu. Nhng nghiên c
u trích ly rutin thường tp trung vào
kho sát dung môi, ít đề cp đến các h tr công ngh. Phương pháp tinh chế
rutin thông thường ch đạt được hiu qu k thut nht định.
S hu mt ngun nguyên liu cht lượng cao (n hòe), lĩnh vc sn xut
rutin Vit Nam đã và đang phát trin tuy nhiên còn nhiu vn đề bt cp: tn
ti nhiu cơ s
sn xut vi đầu tư quy mô khá chênh lch, s dng các công
ngh trích ly khác nhau, cht lượng sn phm không đồng đều; rutin ch yếu
được bán dng thô (hàm lượng < 95%); chưa có nghiên cu nào s dng các
phương pháp tinh chế khác để đưa rutin đến mc độ tinh khiết cao.
7
CHƯƠNG 2: NGUYÊN VT LIU, THIT B VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CU
2.1. Thu thp nguyên liu nghiên cu
Mu nghiên cu được thu thp các tnh trng hòe đại din cho các vùng
trng thuc khu vc: đồng bng sông Hng (Hưng Yên, Thái Bình, Hà Ni),
Đông Bc (Thái Nguyên, Móng Cái), Tây Bc (Hòa Bình), Bc Trung B
(Ngh An), Tây Nguyên (Đăk Lăk). Mu có hai dng, dng phơi khô t nhiên
và dng sao (ký hiu dng sao:
*
).
2.2. Thiết b s dng trong nghiên cu
- Hàm lượng rutin được đánh giá trên h thng HPLC DAD-7000 (Merck-
Hitachi) ti trường ĐH Khoa hc t nhiên (ĐH Quc gia Hà Ni). Ngoài ra
định lượng rutin còn được thc hin trên h thng HPLC SPD-M10A vp
(Shimadzu, Nht); phân tích thành phn được tiến hành trên h thng GC-MS
2010 (Shimadzu, Nht); trích ly rutin được tiến hành trên các thiết b siêu âm
TPC-280 (30kHz, 400W
eff
/800W
peak
), I5GE039 (25kHz, 400W
eff
/800W
peak
),
LC 60H (35kHz, 00W
eff
/600W
peak
), máy khuy Keurostar, lò vi sóng Sharp R-
228H (800W); tinh chế rutin trên h thng Pre-HPLC HP1100 (Agilent, M).
Các thiết b trên đặt ti PTN Vilas 335, ĐH Bách Khoa Hà Ni.
- Ph khi, ph
1
H-NMR,
13
C-NMR, DEPT, HMQC và HMBC ca rutin sn
phm được ghi trên máy Avance 500 MHz, Bruker, Đức ti Vin Khoa hc và
Công ngh Vit Nam. Phân tích kim loi trong rutin được thc hin trên máy
ICP-MS, Elan-DRCe, Perkin Elmer ti Vin khoa hc và Công ngh Môi
trường - ĐH Bách Khoa Hà Ni.
- Ngoài ra nghiên cu còn s dng mt s vt liu, dng c, thiết b khác.
2.3. Phương pháp nghiên cu
- Loi b tp cht, n không đạt và đưa mu v cùng phân b kích thước, x
mu (nghin, xay
1,2
); xác định độ m, phân b tp hp ht cũng như khi
lượng riêng ướt ca ht hòe.
8
- Chiết và phân tích thành phn n hòe, thành phn tinh du n và hoa hoè
bng k thut GC-MS.
- Đánh giá hàm lượng rutin trong mt s vùng trng, trong thi gian bo qun,
trong các dng chế biến. Đánh giá các phương pháp phân tích rutin (phương
pháp trng lượng, UV-VIS và HPLC).
- Nghiên cu công ngh trích ly rutin: La chn dung môi, kích thước nguyên
liu, t l lng/ rn; đánh giá các tr giúp công ngh (khuy trn, siêu âm,
sóng vi ba (lò vi sóng)). Mi yếu t
nh hưởng đến quá trình trích ly rutin
được kho sát trong mt khong la chn và tìm ra đim ti ưu trong mi
khong đó. S dng ngôn ng lp trình Matlab và phương pháp thng kê quy
hoch thc nghim để x lý s liu thc nghim các quá trình trích ly.
- Nghiên cu công ngh tinh chế rutin: Đánh giá hiu qu ca quá trình kết
tinh rutin trong mt s dung môi và trin khai nghiên cu trên các h dung
môi; thc hin tinh chế rutin bng s
c ký ct, sc ký lng điu chế.
- Đánh giá sn phm: xác định mt vài thông s chính ca sn phm trước và
sau tinh chế, phân tích cu trúc sn phm
CHƯƠNG 3: THC NGHIM, KT QU VÀ BÀN LUN
3.1. Đánh giá tr lượng và cht lượng n hòe Vit Nam
3.1.1. Điu tra cơ bn v tr lượng n hòe
Nước ta có ba vùng trng hòe chính là Thái Bình (> 4.500tn/năm [10]),
Ngh An (> 3.333t
n/năm [24]) và Tây Nguyên. Cho đến nay chưa có mt con
s thng kê chính xác sn lượng n hòe trên toàn quc nhưng vi năng sut
hòe khô trung bình 1tn/ha/năm thì sn lượng hòe khô trong nước hin nay
ước tính vào khong 15.000tn/năm.
3.1.2. Đánh giá mt s thông s chính ca các mu nghiên cu
Kết qu đánh giá tp cht (X
1
), n không đạt quy cách (X
2
) và độ m (A)
trong các mu sau thu thp trình bày trong bng 3.1. Để gim bt sai s trong
nghiên cu, các yếu t trên được loi b và các mu được quy v mt phân b
9
chung trên bng 3.2. N hòe Thái Bình được la chn làm nguyên liu chính
để nghiên cu thành phn hóa hc và quá trình trích ly rutin.
Bng 3.1: Thành phn tp và độ m trong các mu hòe
STT Mu X
1
(%) X
2
(%) A (%)
1. ĐL-KB 2,12 4,20 9,95
2. ĐL-EK 2,43 5,90 9,93
3. NA 1,83 5,00 9,66
4. NA* 1,72 5,08 9,56
5. TN 2,05 4,20 10,35
6. TB 2,90 5,10 12,34
7. TB
2,5
3,53 4,98 13,98
8. TB
3,5
5,32 5,13 17,12
9. HB 2,29 6,10 13,59
10. HY 2,25 4,00 9,16
11. MC 2,07 5,20 11,61
12. HN 2,37 5,50 6,20
*: dng sao
Bng 3.2: Phân b dng n trong mi mu nghiên cu
Dng n
N tm
(< 1mm)
N nh
(1mm)
N TB
(1,5mm)
N to
(>2mm)
Khi lượng (g) 0,06 8,273 0,536 1,131
T l (%) 0,6 82,73 5,36 11,31
Chia nh mu n hòe Thái Bình bng cách nghin và xay
1,2
(
1
2
ch cp
độ xay nh n hòe). Kết qu xác định phân b ca mi tp hp ht và khi
lượng riêng ướt ca ht hòe trên bng 3.61 cho thy: b mt tiếp xúc pha (K
2
)
ca tp hp ht nghin > tp hp ht xay
2
> tp hp ht xay
1
. Khi lượng riêng
ướt trung bình ca ht hòe xay
1, 2
(nghin) là 1141 kg/m
3
.
10
Bng 3.61: Đặc trưng mi tp hp ht hoè
Tp
hp ht
d
i
.10
-3
(m)
<0,08
0,08-
0,1
0,1-
0,15
0,15-
0,3
0,3-1 >1
K
2
(m
2
/kg)
ρ
h
(kg/m
3
)
Nghin
m
i
(g) 0,023 1,246 2,462 4,144 2,075 0,050 28,968
1141
σ
i
(%) 0,23 12,46 24,62 41,44 20,75 0,5
Xay
2
m
i
(g) 0 1,011 1,148 2,103 5,362 0,376 20,079
σ
i
(%) 0 10,11 11,48 21,03 53,62 3,76
Xay
1
m
i
(g) 0 0,059 0,270 0,799 4,799 4,074 9,331
σ
i
(%) 0 0,59 2,70 7,99 47,99 40,74
* S liu gp t các bng 3.3; 3.4; 3.43
3.1.3. Nghiên cu thành phn hóa hc n hòe Vit Nam
3.1.3.1. Nghiên cu thành phn d bay hơi trong n hoa hoè
81 cu t (thuc 12 nhóm cht) đã được phát hin t phn chiết metanol,
n-hexan và clorofoc ca n hòe Thái Bình, có nhiu cu t giá tr trong đó.
Phn chiết metanol n hòe phát hin được nhiu cht nht (33 cu t vi 8
flavonoit). Do đó nếu metanol được dùng làm dung môi trích ly rutin thì pha
trích s có rt nhiu cu t không mong mu
n, đặc bit là các flavonoit.
Tinh du n, hoa hòe có màu trng, hàm lượng tinh du thp trong c hoa
và n (chiếm 0,02 % trong n và 0,01% trong hoa). Có 29 cu t đã được phát
hin được trong đó rt ít monoterpen nhưng nhiu sesquiterpen, sesquiterpen
oxy hóa và diterpen oxy hóa được tìm thy phân đon này. Có s khác bit
c v lượng ln cht gia tinh du hoa và n, gia hai vùng trng khác nhau.
3.1.3.2. Đánh giá thành phn rutin trong n hòe
a/ Thành phn rutin trong n hòe theo vùng trng, ph
ương pháp sơ chế
Kết qu trong bng 3.14 cho thy: Thành phn rutin trong ne Vit Nam
khác nhau theo vùng trng, chiếm khong 29,94 - 35,20% (KLK) ca n; cao
nht trong hòe Thái Bình (35,20%), Thái Nguyên (34,03%); thp nht trong
hòe Hà Ni (29,94%); chiếm 32,29 - 32,59% trong hòe Đăk lăk; 30-31% trong
11
hòe Ngh An, Hòa Bình, Hưng Yên và Móng Cái. Rutin b gim 2,54% theo
phương thc sơ chế n (t dng phơi khô sang dng sao khô).
Bng 3.14: Tng kết thành phn rutin
trong n hoè theo ba phương pháp
TT Mu K
1
TL
(%) K
1
UV
(%) K
1
SK
(%) K
1
TB
(%)
1 ĐL-KB 31,80 32,85 33,12 32,59
2 ĐL-EK 31,38 32,97 32,51 32,29
3 NA
30,25 31,85 30,06 30,72
4 NA
*
27,31 28,81 28,42 28,18
5 TN 33,18 35,03 33,88 34,03
6 TB 35,18 35,52 34,90 35,20
7 HB 30,59 31,61 30,96 31,05
8 HY 31,50 31,92 31,55 31,66
9 MC 30,37 31,07 30,82 30,75
10 HN 29,89 29,93 30,01 29,94
b/ Đánh giá các phương pháp phân tích rutin
Sai s ca các phương pháp phân tích xác định được là:
96
4
,0)(
=
TLs
ts
;
856,0)( =VISUVs
ts
;
417,0)(
=
HPLCs
ts
. Phương pháp HPLC đã s dng
trong nghiên cu là phương pháp phân tích phù hp (sai s thp nht) để đánh
giá hàm lượng rutin trong các dch chiết cũng như các chế phm.
c/ Thành phn rutin trong n hòe theo dng n và thi gian bo qun 
Kết qu trên bng 3.62 cho thy thành phn rutin cao nht trong n dng
tm, gim 26,28% khi thành hoa, gim 55,21% sau 3,25 năm bo qun. Do đó
để làm nguyên liu trích ly rutin thì n tm và phơ
i n là tt nht. Bên cnh đó
cũng cn phi có mt phương pháp bo qun phù hp mi đảm bo được
ngun nguyên liu tt và n định cho sn xut liên tc quy mô công nghip
trong điu kin khí hu Vit Nam.
12
Bng 3.62: Thành phn rutin theo dng n và thi gian bo qun
Mu K
1
SK
(%)
t Mc gim (%)
Dng n
N tm (< 1mm) 38,58
- -
N TB và nh (1-2mm) 35,26
- 3,32
N sp n và hoa 12,30
- 26,28
Thi
gian
(năm)
0,25 34,90
- -
2,50 23,33
2,25 33,15
3,50
15,63
3,25 55,21
3.2. Nghiên cu công ngh trích ly rutin cht lượng cao
3.2.1. Nghiên cu kho sát các dung môi trích rutin
3.2.1.1. Trích ly rutin bng dung môi nước
a/ Trích ly không có tr giúp ca sóng siêu âm và sóng vi ba
0,01kg hòe xay
2
được trích ly trong nước các t l lng/rn (K
v
), thi
gian và nhit độ khác nhau, kết qu trình bày trên hình 3.5 ÷3.7. Điu kin ti
ưu tìm thy trong khong kho sát là τ = 40phút, K
v
=
44 (kg/kg), T
0
= 126
0
C
vi hiu sut trích ly rutin đạt 82,68%. Nếu s dng dung dch kim (NaOH,
40 42 44 46 48 50 52
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
q
tn
.10
-3
(kg)
K
v
(kg/kg)
Hình 3.5: Quan h gia K
v
và lượng
rutin thu được
30 35 40 45 50 55 60
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
q
tn
.10
-3
(kg)
Thoi gian (phut)
Hình 3.6: Quan h gia thi gian
trích ly và lượng rutin
*: S liu gp t các bng 3.18; 3.19
13
pH
= 8) để trích ly rutin trong cùng điu kin (K
v
, 126
0
C) vi trích ly rutin
bng nước thì hiu sut trích ly b gim 15,39% (hình 3.8).
100 105 110 115 120 125 130
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
q
tn
.10
-3
(kg)
T (
0
C)
Hình 3.7: Quan h gia nhit độ trích
ly và lượng rutin
Nuoc Dung dich kiem
0
20
40
60
80
100
H
tn
(%)
Dung môi
Hình 3.8: Hiu sut trích ly rutin
bng nước và dung dch kim
(NaOH, pH
= 8) 126
0
C
b/ Trích ly có tr giúp ca sóng siêu
âm và sóng vi ba
Do rutin hu như không tan trong
nước lnh nên nhit độ thường có
tr giúp ca siêu âm (LC 60H,
35kHz) hiu sut trích ly rutin trong
10 phút
vn dưới 10%. K
v
=
20kg/kg (rt thp), trong 4 phút đã
trích ly được 51,19% lượng rutin
trong nguyên liu
(hình 3.9). So vi
quá trình trích ly bng nước 100
0
C (trong ni hp điu khin nhit
bng áp sut) dù K
v
ln hơn gp 2,2 ln thì sau 30 phút mi trích ly
được 62,22% lượng rutin trong nguyên liu. Như vy trích ly rutin bng
nước trong lò vi sóng tiết kim được thi gian trích ly. Hiu qu này là
do tác động ca sóng vi ba làm nước trong ni cu trúc ht hòe được đốt
nóng nhanh, to điu kin cho rutin hòa tan nhanh hơn vào dung môi.
0246810
0,0
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
siêu âm
vi song
q
tn
.10
-3
(kg)
Thoi gian (phut)
Hình 3.9: nh hưởng ca sóng siêu
âm và sóng vi ba đến q
tn
(nước)
14
3.2.1.2. Trích ly rutin bng dung dch NaOH nhit d thường
nh hưởng ca các yếu t chính đến quá trình trích ly được trình bày trên
hình 3.10÷3.13. Điu kin trích ly tt nht trong kho sát này là NaOH nng
độ 16,67%, pH (pha trích) = 3. Sau thi gian trích ly 3h, hiu sut trích ly đạt
74,70% vi hàm lượng rutin là 72,61%.
012345
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
q
tn
.10
-3
(kg)
Thoi gian (h)
Hình 3.10: nh hưởng ca τ ngâm
trích đến lượng rutin trích ly
0 5 10 15 20 25
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
q
tn
.10
-3
(kg)
C
NaOH
(%)
Hình 3.11: nh hưởng ca nng độ
NaOH đến lượng rutin trích ly
0123456
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
q
tn
.10
-3
(kg)
pH
Hình 3.12: nh hưởng ca pH đến
lượng rutin trích
0123456
0
20
40
60
80
100
HL
th
(%)
pH
Hình 3.13: nh hưởng ca pH (1÷6)
đến hàm lượng rutin thô
3.2.1.3. Trích ly rutin dùng nước vôi kết hp vi Borax
Nước vôi trong (Ca(OH)
2
bão hòa) hu như không trích ly được rutin (hiu
sut đạt 5,37%) nhưng khi thêm borax vi lượng nh (%
o) thì hiu qu trích ly
rutin được ci thin rt ln. nh hưởng ca nng độ borax và thi gian đến
15
quá trình trích ly rutin được ch ra trên hình 3.14 - 3.15. Nng độ borax phù
hp là C
borax
= 4%o.
012345
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
q
tn
.10
-3
(kg)
C
borax
(%o)
Hình 3.14: nh hưởng nng độ borax
đến lượng rutin trích ly
012345
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
q
tn
.10
-3
(kg)
Thoi gian (h)
Hình 3.15: nh hưởng thi gian trích
đến lượng rutin trích ly
Quá trình trích ly rutin vi lp dung môi chuyn động (nước vôi-borax
4%
o), pha trích được axit hóa đến pH = 4 cho hiu sut trích ly đạt 93,12% sau
3,5h vi hàm lượng rutin 80,33%.
* Công ngh trích ly rutin bng nước vôi kết hp vi borax 4%
o
N Hòe xay
2
được đưa vào trong các thùng cha. Dung dch nước vôi +
borax 4%
o chy qua thùng cha nguyên liu liên tc vi tc độ chm. Dch
chiết t các thùng nguyên liu được thu gom vào b cha. Sau mt thi gian
trích ly, kim tra dch chiết đi ra t thùng nguyên liu bng HCl 20% nếu
không thy rutin kết ta thì ngng cp dung môi, thay nguyên liu mi. Toàn
b pha trích trong b thu gom được b sung HCl 20% để đưa pH dung dch
xung 4. Sau 30-40phút (rutin thô kết ta hoàn toàn), hn hp được đưa vào
máy lc khung b
n. Ti đây rutin thô va được ép lc, va được ra bng
nước. Rutin sau ép được đưa vào bung sy nhit độ 60
0
C đến khô. Sn
phm được đóng bao nilon kín.
16
Sơ đồ 3.2: Sơ đồcông ngh trích ly rutin bng nước vôi - borax
* nh hưởng ca dung môi trích ly đến cht lượng rutin:
nh hưởng này được phn ánh qua kết qu phân tích kim loi bng k
thut ICP-MS. Kết qu trên bng 3.30 cho thy trong rutin sn phm có xut
hin Ca, Na, B và lượng vết ca mt s kim loi khác. Quá trình tinh chế đ
ã
làm gim hàm lượng Ca, Na, B nhưng vn chưa loi b được hoàn toàn các
kim loi này.
Bng 3.30. Kết qu phân tích Na, B, Ca trong rutin bng ICP-MS
Mu Ca (mg/kg) Na (mg/kg) B (mg/kg)
Rutin 75,74% 2986,514 1002,398 8931,053
Rutin 80,01% 2649,744 815,707 135,201
Rutin 98,01% 658,108 136,655 90,284
Axit H
C
l 2
0%
TB
c
hi
ế
t
1
TB chi
ế
t2
TB chi
ế
t
TB chi
ế
tn
B cha d
ch chiết
Nước vôi
Vôi s
ng
Nước
Borax
B
ơ
m
Bơm
L
c khun
g
b
n
Bun
g
s
y
N
ư
c
Rutin