Đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ và vật liệu hóa dệt Nghiên cứu quy trình nhuộm màu vải bông hữu cơ dệt kim bằng chất màu chiết tách từ hạt điều nhuộm có sử dụng saponin chiết từ quả bồ hòn làm chất trợ nhuộm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Viện Dệt may – Da Giầy – Thời Trang


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(TEX5913)
Đề tài:
“Nghiên cứu quy trình nhuộm màu vải bông hữu cơ dệt kim bằng
chất màu chiết tách từ hạt điều nhuộm có sử dụng saponin chiết từ
quả bồ hòn làm chất trợ nhuộm”

Giáo viên hướng
dẫn
Sinh viên thực hiện
MSSV
Lớp

: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
: Trương Thị Huyền
: 20131832
: Công nghệ nhuộm K58

Hà Nội 12/2017


1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Trương Thị Huyền
Khoá: 58 Khoa/Viện: Dệt may – Da giày & TT

Số hiệu sinh viên: 20131832
Ngành: Nhuộm & Hoàn tất

1. Đầu đề thiết kế:
Nghiên cứu quy trình nhuộm màu vải bông hữu cơ dệt kim bằng chất màu chiết
tách từ hạt điều nhuộm có sử dụng saponin chiết từ quả bồ hòn làm chất trợ nhuộm.
2. Các số liệu ban đầu:
+ Nguyên liệu vải bông hữu cơ dệt kim được cung cấp bởi công ty dệt nhuộm Đông Xuân có
đầy đủ thông số kỹ thuật. Quả bồ hòn được cung cấp bởi công ty Ecohouse và hạt điều nhuộm
loại dùng cho tạo màu thực phẩm, được cung cấp bởi Công ty TNHH Sản xuất và Thương
mại Hậu Sanh Việt Nam.
+ Các hóa chất dùng trong các thí nghiệm là loại các hóa chất an toàn, thân thiện với con
người.
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
+ Nghiên cứu tổng quan qua tài liệu về chất màu tự nhiên, chất màu annatto có trong hạt điều
nhuộm, phương pháp chiết tách chất màu; tìm hiểu về quả bồ hòn và hợp chất saponin,
phương pháp chiết tách saponin; tìm hiểu về vật liệu bông hữu cơ dệt kim, phương pháp
nhuộm màu cho vải…
+ So sánh, đánh giá khả năng lên màu của chất màu tự nhiên lên vật liệu bông hữu cơ khi sử
dụng chất ngấm tổng hợp Vitex NL 580 và khi sử dụng Saponin ở các nồng độ khác nhau.
+ Đánh giá các chỉ tiêu sau nhuộm như độ mao dẫn, độ bền màu, độ dây màu, đo phổ FTIR.
Từ đó rút ra kết luận.

4. Các bản vẽ, đồ thị (kích thước bản vẽ A0):
+ Các bản vẽ, đồ thị trình bày trên khổ giấy A0.
5. Họ tên cán bộ hướng dẫn:
TS. Nguyễn Ngọc Thắng
6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
7. Ngày hoàn thành đồ án:
Chủ nhiệm bộ môn
(Ký, ghi rõ họ tên)

Ngày .... tháng .... năm 2017
Cán bộ hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày .... tháng …. năm 2017
Người duyệt
(Ký, ghi rõ họ tên)


2

MỤC LỤC
MỤC LỤC.................................................................................................................... 2
LỜI CẢM ƠN..............................................................................................................5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ................................................................5
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU................................................................................7
DANH MỤC CÁC KÍ KIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT..................................................8
LỜI MỞ ĐẦU..............................................................................................................8
1. Lý do chọn đề tài......................................................................................................8
2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................9
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.........................................................................10

4. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................10
4.1. Nghiên cứu lý thuyết....................................................................................10
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm.............................................................................10
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đồ án..............................................................11
6. Bố cục đồ án............................................................................................................ 11
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN......................................................................................12
1.1. Tổng quan về quả Bồ hòn và hợp chất Saponin...............................................12
1.1.1. Quả Bồ hòn.............................................................................................12
1.1.2. Hợp chất saponin chiết được từ quả Bồ hòn..........................................13
1.1.4. Phương pháp chiết tách saponin..............................................................16
1.2. Tổng quan về hạt điều nhuộm và annatto.........................................................17
1.2.1. Hạt điều nhuộm........................................................................................17
1.2.1. Thành phần hóa học của hạt điều nhuộm...............................................18
1.2.2. Chất màu annatto có trong hạt điều nhuộm............................................18
1.2.3. Ứng dụng của hạt điều nhuộm.................................................................20
1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách chất màu annatto.........21


3

1.2.5. Phương pháp chiết tách annatto từ hạt điều nhuộm...............................23
1.3. Vải bông hữu cơ..................................................................................................24
1.3.1. Cấu tạo và thành phần của xơ bông........................................................25
1.3.2. Tính chất của xơ bông..............................................................................26
1.4. Phương pháp nhuộm màu cho vải bông hữu cơ...............................................27
1.4.1. Giới thiệu phương pháp nhuộm...............................................................27
1.4.2. Phương pháp nhuộm tận trích.................................................................27
1.4.3. Phương pháp tăng độ bền màu khi nhuộm vải bông bằng chất màu tự
nhiên 27
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 29

2.1. Mục tiêu nghiên cứu...........................................................................................29
2.2. Nội dung nghiên cứu...........................................................................................29
2.3. Đối tượng nghiên cứu.........................................................................................29
2.3.1. Vật liệu......................................................................................................29
2.3.2. Dụng cụ, hóa chất và thiết bị....................................................................30
2.4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................30
2.4.1. Phương pháp chiết tách saponin..............................................................32
2.4.2. Phương pháp chiết tách chất màu annatto..............................................34
2.4.3. Phương pháp tiền xử lý cho vải bông hữu cơ dệt kim.............................36
2.4.4. Phương pháp nhuộm màu cho vải bông hữu cơ.....................................37
2.4.5. Phương pháp đo màu...............................................................................38
2.4.6. Phương pháp đo quang phổ hồng ngoại (FTIR).....................................40
2.7. Đánh giá các chỉ tiêu của vải sau khi nhuộm....................................................43
2.7.1. Phương pháp đánh giá độ bền màu của vải bông với quá trình giặt (ISO
105 – C01)...........................................................................................................43
2.7.1. Phương pháp đánh giá độ mao dẫn của vải theo tiêu chuẩn AATCC 1982013

44


4

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................45
3.1. Xác định hiệu suất chiết saponin từ quả bồ hòn...............................................45
3.2. Đánh giá mẫu vải trước và sau nấu tẩy.............................................................45
3.3. Nhuộm chất màu annatto cho vải bông hữu cơ và đánh giá kết quả nhuộm
màu............................................................................................................................. 46
3.3.1. Nhuộm màu..............................................................................................46
3.3.2. Kết quả đo màu.........................................................................................48
3.3.2. Khả năng lên màu K/S..............................................................................51

3.4. Đánh giá độ bền màu với quá trình giặt............................................................53
3.5. Độ mao dẫn..........................................................................................................55
3.6. Kết quả đo phổ hồng ngoại FTIR......................................................................57
3.7. Đánh giá hiệu quả kinh tế và sinh thái của sản phẩm nhuộm vải bông hữu cơ
bằng chất màu annatto có sử dụng saponin làm chất trợ nhuộm..........................58
3.7.1. Đánh giá hiệu quả sinh thái của sản phẩm.............................................58
3.7.2. Đánh giá về hiệu quả kinh tế...................................................................60
KẾT LUẬN................................................................................................................62
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO.....................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................64


5

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả các thầy cô trong
Viện Dệt may – Da giầy và Thời trang cùng toàn thể thầy cô trong Bộ môn Vật liệu và
Công nghệ Hóa Dệt của trường đại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình giúp đỡ tác giả
trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Nguyễn Ngọc Thắng đã luôn tạo
mọi điều kiện tốt nhất để tác giả có thể học tập và nghiên cứu, tận tình chỉ bảo và giúp
đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện cũng như hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Tuy đã rất nỗ lực và cố gắng, không ngừng học hỏi trau dồi kiến thức, tích cực
khảo cứu tài liệu, tổng hợp các kiến thức nhưng trong đồ án này tác giả vẫn không thể
tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự quan tâm và đóng góp nhiệt tình
của thầy cô giáo và tất cả các bạn.
Sau cùng, tác giả xin kính chúc các thầy cô có sức khỏe dồi dào, tràn đầy niềm
tin để tiếp tục sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.
Tác giả xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện
Trương Thị Huyền


6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1. Quy trình sản xuất sản phẩm hữu cơ. ……………………………………. 9
Hình 1.1. Quả Bồ hòn................................................................................................12
Hình 1.2. Cấu trúc của sapoin phân đoạn thứ 15 trong quả bồ hòn. [2]................13
Hình 1.3. Ứng dụng của saponin...............................................................................15
Hình 1.4. Cấu trúc monoterpend glycol trong saponin có tác dụng ức chế ung
thư............................................................................................................................... 15
Hình 1.5. Quả điều nhuộm........................................................................................17
Hình 1.6. Chất màu annatto chiết từ hạt điều nhuộm.............................................19
Hình 1.7. Cấu trúc của bixin và norbixin.................................................................19
Hình 1.8. Ứng dụng của chất màu annatto..............................................................20
Hình 1.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ khi chiết xuất chất màu annatto.....................22
Hình 1.10. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình chiết tách chất màu annatto.23
Hình 1.11. Ảnh hưởng của dung tỷ đến quá trình chiết tách chất màu annatto.. .23
Hình 1.12. Bông hữu cơ.............................................................................................24
Hình 1.13. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bông hữu cơ trên thế giới....................25
Hình 2.1. Dụng cụ hóa chất và thiết bị thí nghiệm..................................................31
Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát......................................................................32
Hình 2.3. Quy trình chiết tách saponin....................................................................34
Hình 2.4. Quy trình tinh chế saponin.......................................................................34
Hình 2.5. Quy trình chiết tách chất màu annatto và nhuộm cho vải bông............36
Hình 2.6. Đơn công nghệ và quy trình nấu tẩy đồng thời vải bông hữu cơ...........37
Hình 2.7. Phương án và quy trình nhuộm cho vải bông hữu cơ.............................38
Hình 2.8. Không gian màu CIELab..........................................................................39

Hình 2.9. Máy đo màu X-rite....................................................................................39
Hình 3.1. Quá trình chuyển đổi chất màu annatto từ dạng bixin thành norbixin.
..................................................................................................................................... 47
Hình 3.2. So sánh khả năng lên màu khi sử dụng chất ngấm Vitex.......................50

GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


7
Hình 3.3. So sánh khả năng lên màu khi sử dụng saponin ở các nồng độ khác
nhau............................................................................................................................ 50
Hình 3.4. So sánh khả năng lên màu khi sử dụng saponin và Vitex NL 580 ở nồng
độ 2g/l (a) và 3g/l (b)..................................................................................................50
Hình 3.5. (a) Phổ phản xạ; (b) khả năng hấp thụ K/S của các mẫu bông hữu cơ
dệt kim khi nhuộm với chất màu annatto................................................................52
Hình 3.6. So sánh độ mao dẫn của các mẫu vải sau nhuộm...................................56
Hình 3.7. Phổ FTIR của các mẫu (a) vải bông hữu cơ, (b) vải bông thông thường,
(c) Norbixin, (d) mẫu vải sau nhuộm bằng chất màu annatto................................57

GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


8

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Công thức hóa học và khối lượng phân tử của sapponin có trong vỏ quả
bồ hòn [5].................................................................................................................... 14
Bảng 1.2. Hiệu suất chiết saponin với các dung môi khác nhau..............................16
Bảng 1.3. Lượng Bixin chiết được bằng các phương pháp khác nhau....................21
Bảng 1.4. Bảng thành phần cấu tạo của xơ bông.....................................................26
Bảng 2.1. Thông số của vải bông hữu cơ dệt kim.....................................................30
Bảng 2.2. Phổ FTIR đặc trưng của saponnin...........................................................42
Bảng 2.3. Phổ FTIR đặc trưng của chất màu annatto..............................................42
Bảng 2.4. Phổ FTIR đặc trưng của bông..................................................................42
Bảng 3.1. Hàm lượng saponin trong hai lần chiết....................................................45
Bảng 3.2. So sánh mẫu vải trước và sau nấu tẩy......................................................45
Bảng 3.3. Khối lượng của các mẫu vải trước và sau nấu tẩy....................................46
Bảng 3.4. Kết quả đo màu vải sau nhuộm.................................................................49
Bảng 3.5. Kết quả đo độ bền giặt của các mẫu vải nhuộm theo tiêu chuẩn.............53
Bảng 3.6. Kết quả so sánh độ dây màu......................................................................54
Bảng 3.7. Hiện tượng và hình ảnh mẫu thí nghiệm..................................................55
Bảng 3.8. Kết quả đo độ mao dẫn..............................................................................56
Bảng 3.9. chi phí cho nguyên liệu thô.......................................................................61

GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


9

DANH MỤC CÁC KÍ KIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT

FT-IR
C
T
λmax
Co
Cn
Nb
Cd

Fourier transform infrared spectrometer
Nhiệt độ
Thời gian
Bước sóng hấp thụ cực đại
Vải bông hữu cơ
Vải bông thông thường
Norbixin
Vải sau nhuộm bằng chất màu annatto

GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


8

LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của xã hội trên tất cả các
lĩnh vực, ngành Dệt may Việt Nam cũng có những bước phát triển lớn mạnh. Sự phát

triển của ngành có những đóng góp và vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
Ngành Dệt may thế giới nói chung và Dệt may Việt Nam nói riêng đang trên đà phát
triển mạnh theo xu hướng phát triển bền vững, tạo ra các sản phẩm thân thiện với môi
trường. Một trong những khâu quan trọng của quá trình tạo ra sản phẩm ngành Dệt
may là công đoạn nhuộm màu. Đây là công đoạn ảnh hưởng rất nhiều tới tính sinh thái
và tính bền vững của sản phẩm. Theo kết quả phân tích nước thải ngành dệt nhuộm thì
nước thải nhuộm vải có chứa nồng độ các chất hữu cơ cao, thành phần phức tạp và
chứa nhiều hợp chất vòng khó phân hủy sinh học, đồng thời có chứa các chất trợ trong
quá trình nhuộm có khả năng gây ức chế vi sinh vật, với nhiều chỉ số của các chất độc
hại cao hơn nhiều lần tiêu chuẩn cho phép. Bài toán đặt ra là, làm thế nào để xử lý triệt
để tình trạng này?
Để giải quyết thực trạng này, tại các nước trên thế giới nói chung và Việt Nam
nói riêng hiện nay đã công bố những công trình nghiên cứu tìm ra các chất màu và chất
trợ nhuộm tự nhiên có thể đưa vào sản xuất. Chính vì vậy mà nhiều nước trên thế giới
đang có xu hướng quay trở lại sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm vải, thay vì sử
dụng những loại thuốc nhuộm tổng hợp hay bột màu có hại cho sức khỏe của con
người và gây ô nhiễm môi trường. Những sản phẩm được làm thủ công từ tự nhiên
luôn được đánh giá cao bới các tính năng ưu việt của nó như đều được làm hoàn toàn
từ những chất liệu tự nhiên, có tính tiện nghi và tính an toàn cao trong quá trình sử
dụng. Ngoài ra, nó còn mang một giá trị tinh thần rất lớn đối với con người. Vậy nên
việc phát triển các sản phẩm này theo xu hướng gia tăng chất lượng sản phẩm, thích
ứng với những đòi hỏi ngày càng cao của người sử dụng đã và đang là mối quan tâm
của rất nhiều doanh nghiệp và các làng nghề thủ công truyền thống.
Từ những điều đã phân tích như trên dễ dàng cho chúng ta thấy một điều rằng:
toàn cảnh hiện nay, việc thúc đẩy sử dụng chất màu tự nhiên là rất lạc quan và đtác giả
GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị

9
lại nhiều hứa hẹn. Những loại chất màu tự nhiên đang được sử dụng ngày càng có hiệu
quả so với loại thuốc nhuộm tổng hợp góp phần không nhỏ vào việc bảo vệ môi tường
sinh thái. Với những loại chất màu tự nhiên không gây ô nhiễm hiện đang được tiếp
tục nghiên cứu, khám phá và phát triển chúng để tạo ra những sản phẩm thân thiện với
người tiêu dùng.
Tuy nhiên, khi nhuộm những chất màu tự nhiên cho vải chúng ta lại gặp phải một
số vấn đề như: chất màu không ổn định do phụ thuộc nhiều vào vùng miền và mùa thu
hoạch, hạn chế gam màu và màu không tươi ánh, độ bền màu không cao cần các xử lý
cầm màu đặc biệt. Thêm vào đó là mong muốn và mục tiêu đặt ra ban đầu là tạo ra một
sản phẩm hoàn toàn tự nhiên từ đầu vào cho đến lúc hoàn thành sản phẩm (hình 1) có
thể hạn chế tối đa các hóa chất tổng hợp. Chính vì vậy mà tác giả đã lựa chọn đề tài:
“Nghiên cứu quy trình nhuộm màu vải bông hữu cơ dệt kim bằng chất màu chiết
tách từ hạt điều nhuộm có sử dụng saponin chiết từ quả Bồ hòn làm chất trợ nhuộm”.
Trong khuôn khổ đồ án này, tác giả đã chiết tách được hợp chất saponin từ quả
Bồ hòn để làm chất trợ cho quá trình nhuộm chất màu annatto chiết tách được từ hạt
điều cho vải bông hữu cơ dệt kim. Với đề tài này, tác giả hi vọng sẽ cung cấp thông tin
đầy đủ hơn về quy trình chiết tách chất trợ và chất màu cũng như là quy trình nhuộm
màu cho vật liệu bông hữu cơ nhằm góp phần ứng dụng vào các mục đích thực tiễn
trong cuộc sống.

Hình 1. Quy trình sản xuất sản phẩm hữu cơ.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Chiết tách được hợp chất saponin từ quả Bồ hòn.
Chiết tách được chất màu annatto từ hạt điều nhuộm.
Nghiên cứu khả năng bắt màu của annato lên vật liệu bông hữu cơ trong quá trình
nhuộm có sử dụng saponin làm chất trợ và khi sử dụng chất ngấm công nghiệp.
Nghiên cứu ảnh hưởng của saponin với vai trò là chất trợ trong quá trình nhuộm.
So sánh, đánh giá kết quả K/S và độ bền giặt của vật liệu bông hữu cơ được

nhuộm bằng chất màu tự nhiên có sử dụng chất trợ saponin và chất hoạt động bề mặt
của chất trợ tổng hợp.
GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


10
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
 Đối tượng nghiên cứu:
Quả Bồ hòn

:

Hạt điều nhuộm

:

Vải bông hữu cơ :

Được cung cấp bởi Ecohouse, quả được thu mua ở khu vực
phía Bắc Việt Nam.
Loại dùng cho tạo màu thực phẩm, được cung cấp bởi Công
ty TNHH Sản xuất và Thương mại Hậu Sanh, Việt Nam.
Vải bông dệt kim được cung cấp bởi công ty dệt nhuộm
Đông Xuân.

 Phạm vi nghiên cứu:
Chiếc tách được hợp chất saponin từ quả Bồ hòn và chất màu annatto từ hạt điều

nhuộm. Nhuộm màu, so sánh, đánh giá khả năng lên màu, kiểm tra độ bền giặt của vải
bông hữu cơ được nhuộm với chất màu annatto khi sử dụng saponin và khi sử dụng
chất hoạt động bề mặt tổng hợp. Đánh giá các chỉ tiêu về độ co, độ mao dẫn và độ rủ
của các mẫu vải sau khi nhuộm. Từ đó, đưa ra các kết luận.
Các thí nghiệm được tiến hành tại Trung tâm thí nghiệm Vật liệu và Công nghệ
Hóa dệt, Phòng thí nghiệm Vật liệu Dệt của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
4. Phương pháp nghiên cứu
4.1. Nghiên cứu lý thuyết
Thu thập, khảo cứu tài liệu, nghiên cứu lý thuyết tổng quan về saponin và chất
màu annatto, điều kiện chiết tách, tổng quan về vải bông hữu cơ, lý thuyết phương
pháp nhuộm màu cho vải bông hữu cơ.
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm
Chiết tách saponin từ quả Bồ hòn.
Chiết tách annato từ hạt điều nhuộm nhờ sự trợ giúp của sóng siêu âm.
Nhuộm chất màu cho vải bông dệt kim hữu cơ có sử dụng saponin hoặc chất
ngấm tổng hợp ở các điều kiện và nồng độ khác nhau. Từ đó so sánh và đánh giá khả
năng lên màu trong hai trường hợp.
Đánh giá các chỉ tiêu về độ mao dẫn, độ rũ, độ co và độ bền màu của vải sau
nhuộm.

GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


11
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đồ án
Thông qua quá trình nghiên cứu thực hiện đồ án, tác giả sẽ đưa ra một cách khoa
học về quy trình chiết tách hợp chất sapponin từ quả Bồ hòn và xác định được hàm

lượng saponin của lô quả Bồ hòn trong phạm vi nghiên cứu. Sau đó, sử dụng saponin
chiết được làm chất trợ để nhuộm màu cho vải bông hữu cơ dệt kim bằng chất màu
annatto chiết từ hạt điều nhuộm tại các điều kiện khác nhau để so sánh với quá trình
nhuộm màu annatto cho vải bông hữu cơ có sử dụng chất hoạt động bề mặt tổng hợp.
Cuối cùng là đo màu, đánh giá K/S, kiểm tra độ rủ, độ co, độ mao dẫn và độ bền giặt
của vải sau nhuộm rồi rút ra kết luận. Từ đó, có thể ứng dụng kết quả nghiên cứu vào
thực tế sản xuất trong ngành dệt may với mong muốn mang lại những sản phẩm được
sản xuất 100% từ tự nhiên với hiệu quả cao, lại mang tính sinh thái góp phần bảo vệ
môi trường xanh sạch đẹp.
6. Bố cục đồ án
Mục lục
Lời cảm ơn
Danh mục các hình vẽ và đồ thị
Danh mục các bảng biểu
Danh mục các ký hiệu, các từ viết tắt
Lời mở đầu
Chương 1. Tổng quan
Chương 2. Nội dung, đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Kết quả và thảo luận
Kết luận
Hướng nghiên cứu tiếp theo
Tài liệu tham khảo

GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


12

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về quả Bồ hòn và hợp chất Saponin
1.1.1. Quả Bồ hòn
Quả Bồ hòn (hình 1.1) có tên khoa học là
Sapindus

mukorossi

Gaertn,

thuộc

họ

Sapindaceae thường được biết đến dưới nhiều
tên khác nhau như soapnut, soapberry, washnut,
reetha, aritha, dodan và doadni. Đây là một loại
cây rụng lá phát triển rộng rãi ở vùng thượng
lưu của đồng bằng Indo-Gangetic, các vùng
Shivaliks và vùng duyên hải Himalayan ở độ

Hình 1.1. Quả Bồ hòn

cao từ 200 m đến 1500 m.
Ở nước ta cây Bồ hòn được trồng ở khắp các tỉnh miền Bắc, có nơi trồng làm cây
bóng mát quanh nhà. Bồ hòn là một loại cây khá lớn, rụng lá có thân thẳng với chiều
cao 12 mét, đôi khi đạt đến chiều cao 20 m và đường kính 1.8 m. Vỏ cây có màu sẫm
đến vàng nhạt, khá mịn, với nhiều đường sọc thẳng đứng và các vết nứt mịn tẩy tế bào
chết ở các vảy gỗ không đều [3]. Lá kép dài 30-50 cm, hình lông chim gồm 4-5 đôi lá

chét gần đối nhau. Phiến lá chét nguyên nhẵn. Hoa mọc thành chuỳ ở đầu cành. Vỏ quả
màu vàng nâu nhạt, da nhăn nheo, trong chứa một hạt màu đen, hình cầu. Khi chín thịt
quả mềm như đường mạch nha, có hoạt tính như xà phòng.
Quả Bồ hòn đã được sử dụng như là một chất hoạt động bề mặt tự nhiên. Do sự
có mặt của saponin trong quả bồ hòn khá cao nên nó được biết đến với tính chất tẩy
rửa với hoạt tính cao và thường được sử dụng để loại bỏ các chất bẩn. Trong y học, lá
Bồ hòn được sử dụng để giảm đau khớp còn rễ cây được sử dụng để điều trị bệnh gout
và thấp khớp. Ngoài ra quả bồ hòn còn có thể dược dùng để chữa một số bệnh như
chảy nước bọt, mụn nhọt, động kinh, chlorosis, nám và bệnh vảy nến. Bột từ hạt của
quả Bồ hòn được sử dụng trong điều trị sâu răng, viêm khớp, cảm lạnh thông thường,
táo bón và buồn nôn, ngoài ra còn để loại bỏ nám và tàn nhang khỏi da. Nó làm sạch
da của sự bài tiết dầu và thậm chí còn được sử dụng như một chất tẩy rửa để gội đầu
GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


13
bởi nó tạo thành một chất bọt tự nhiên phong phú. Từ xa xưa quả Bồ hòn đã được sử
dụng làm chất tẩy rửa cho khăn choàng, quần áo. Quả bồ hòn còn được các nhà kim
hoàn Ấn Độ sử dụng để phục hồi độ sáng của đồ trang trí bị làm mờ bằng vàng, bạc và
các kim loại quý khác [3]. Ở nhiều nước phương Tây (Canada, Mỹ, Anh…), quả Bồ
hòn được xtác giả là nguyên liệu chính để sản xuất xà phòng thân thiện môi trường,
không độc hại, không gây ảnh hưởng xấu cho sức khỏe cộng đồng.
Trước đây vào những năm người ta còn thu mua xuất khẩu, hằng năm có thể thu
tới 20-30 tấn quả chủ yếu tại những tỉnh Cao Bằng, Lạng Sơn (Than Mọi), Bắc Cạn,
Thái Nguyên, Quảng Ninh, Hà Tây, Phú Thọ, Hà Giang, Tuyên Quang. Quả Bồ hòn
hái về để nguyên cả hạt hoặc có khi bóc bỏ hạt, xâu thịt quả vào một que tre, hạt phơi
khô cũng được dùng làm thuốc.

1.1.2. Hợp chất saponin chiết được từ quả Bồ hòn
Quả bồ hòn là nguồn nguyên liệu giàu saponin. Thịt quả Bồ hòn chứa 18%. Vỏ
quả chiếm khoảng 56% của quả và phần còn lại là hạt. Trong hạt có chứa 9-10% dầu
béo. Thành phần saponin được xác định là chiếm 6,1% so với khối lượng của quả.
Saponin trong quả bồ hòn có công thức cấu tạo là C52H84O11.2H2O đã được chiết ra
dưới dạng kết tinh. Khi thủy phân cho ta genin là hederagenin và đường là L –
arabinose, DI – glucose, L – rhamnose, và D – xylose. [4]
 Cấu trúc của hợp chất saponin

Hình 1.2. Cấu trúc của sapoin phân đoạn thứ 15 trong quả bồ hòn. [2]
Cấu trúc của saponin được biểu diễn ở hình 1.2, gồm có một đầu ưa nước, một
GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


14
đầu kỵ nước có hoạt tính bề mặt. Các saponin chính trong vỏ quả của cây bồ hòn là
loại triterpenoid. Công thức hóa học của saponin thu được từ quả bồ hòn đã được phát
hiện và nghiên cứu như trong bảng 1.1. Thành phần phần trăm của các nguyên tố có
trong saponin là 51% O, 44% C, 6% H. Vì saponin là chất có hoạt tính bề mặt, nên
nồng độ tới hạn của chúng được tìm thấy là 0,1%. Bản chất của saponin được xtác giả
như acid yếu trong tự nhiên. Quá trình thủy phân của glycol được cho là nguyên nhân
của acid yếu đó [5].
Bảng 1.1. Công thức hóa học và khối lượng phân tử của sapponin
có trong vỏ quả bồ hòn [5]
CTCT
C41H66O12
C46H74O15

C48H76O17
C50H78O18
C53H86O22
C58H94O26
C59H92O25

Khối lượng
phân tử
750
866
924
966
1074
1206
1200

Nguyên tử Ion
[C41H66O12 + Na]+
[C46H74O15 + Na]+
[C48H76O17 + Na]+
[C50H78O18 + Na]+
[C53H86O22 + Na]+
[C58H94O26 + Na]+
[C59H92O25 + Na]+

 Ứng dụng của saponin
Saponin là một nhóm các glycol thực vật tự nhiên, đặc trưng bởi tính chất tạo bọt
mạnh trong dung dịch nước. Sự hiện diện của saponin đã được nghiên cứu và báo cáo
ở hơn 100 họ thực vật, trong đó ít nhất 150 loại saponin tự nhiên đã được tìm thấy có
đặc tính chống ung thư đáng kể. Các nghiên cứu gần đây đã tìm ra những lợi ích của

saponin như: kiểm soát mức cholesterol trong máu, sức khoẻ xương, ung thư và xây
dựng hệ miễn dịch.
Các ứng dụng của saponin được thể hiện trong hình 1.3. Như ta đã biết, saponin
là một hợp chất có đặc tính chất tẩy rửa vì chúng có chứa các thành phần hòa tan trong
nước và chất béo. Chúng bao gồm một hạt nhân tan trong chất béo, có cấu trúc steroid
hoặc triterpenoid, với một hoặc nhiều chuỗi bên của carbohydrat hòa tan trong nước.
Do tính chất hoạt động bề mặt của chúng, saponin là chất tạo bọt tuyệt vời, tạo thành
các bọt rất ổn định. Chúng có thể được sử dụng trong các loại đồ uống, như bia, bia rễ,
để tạo ra "đầu bọt". Bên cạnh đó, chúng còn được sử dụng công nghiệp trong khai thác
GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


15
và tách quặng, để chuẩn bị nhũ tương cho phim ảnh, và sử dụng rộng rãi trong mỹ
phẩm, chẳng hạn như son môi và dầu gội đầu ở Chile cho hàng trăm năm, còn người
Mỹ bản địa đã sử dụng chúng để làm xà phòng.

Hình 1.3. Ứng dụng của saponin.
Bên cạnh các tính chất làm mềm tính chống nấm và kháng khuẩn của saponin
cũng rất quan trọng trong các loại mỹ phẩm. Saponin mặc dù có cấu trúc đa dạng duy
chỉ có một số ít saponin chứa một chuỗi phụ monoterpend glycol bổ sung (hình 1.4),
các hợp chất này có tác dụng hạn chế tăng trưởng tế bào khối u bằng cách gây ra ức
chế và ngăn ngừa hóa học gây ra ung thư ở chuột [7].

Hình 1.4. Cấu trúc monoterpend glycol trong saponin
có tác dụng ức chế ung thư.
1.1.4. Phương pháp chiết tách saponin

GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


16
Qua quá trình tìm hiểu và khảo cứu tài liệu, tác giả nhận thấy rằng có rất nhiều
phương pháp để chiết tách saponin khác nhau như phương pháp sắc ký lớp mỏng,
phương pháp ninh chiết…. với từng ưu và nhược điểm riêng. Tuy nhiên, để chiết tách
được các hợp chất tự nhiên từ thực vật chúng ta phải hiểu rõ thành phần hóa học và
đặc điểm về tính tan của chúng. Mỗi loại hợp chất có độ hòa tan khác nhau trong từng
dung môi là khác nhau, vì vậy cần phải lựa chọn phương pháp chiết phù hợp với từng
hợp chất để có được hiệu suất chiết tách cao nhất là rất quan trọng, nhằm hạn chế hiện
tượng phân hủy hợp chất, các phản ứng phụ và phản ứng chuyển vị. So sánh với các
phương pháp chiết khác nhau thì tác giả thấy phương pháp ninh chiết là ít tốn kém và
dễ dàng thực hiện. Vậy nên, tác giả đã lựa chọn phương pháp ninh chiết để tiến hành
chiết tách Saponin có trong quả bồ hòn. Tuy nhiên, ở các điều kiện chiết tách khác
nhau thì hiệu suất chiết tách saponin thu được cũng khác nhau (Bảng 1.2).
Bảng 1.2. Hiệu suất chiết saponin với các dung môi khác nhau.
Loại dung
môi chiết
Water
Water 100OC
Ethnol-Water
Ethnol
Aceone
Water
Ethnol-Water

Water 100OC

Dung tỉ
(g/ml)
1:10
1:10
1:10
1:10
1:10
1:20
1:20
1:20

Hiệu suất
chiết tách (%)
75,6
70,9
78,1
67,8
65,0
74,2
65,6
69,9

Dựa trên nguyên lý chiết là thu lấy chất từ một hỗn hợp, sau đó sử dụng dung môi
hữu cơ dùng để tách biệt, cô và tinh chế các cấu tử có trong hỗn hợp thành các thành
phần riêng biệt, bao gồm cả việc chọn dung môi, dụng cụ chiết và cách chiết, tác giả
đã tiến hành ninh chiết quả bồ hòn trong thiết bị Ti-Color ở nhiệt độ 100 oC trong thời
gian 30 phút có sử dụng metanol làm dung môi để hòa tan saponin.
Trong quá trình chiết xuất saponin từ quả bồ hòn có xảy ra các quá trình sau:

Quá trình hòa tan, quá trình khuếch tán và quá trình thẩm thấu. Ba quá trình này
thực hiện liên tục cho đến khi quá trình kết thúc.
Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình chiết xuất: Nguyên liệu đầu vào, dung môi và
kỹ thuật chiết. Các yếu thuộc về thành phần cấu tạo của nguyên liệu: màng tế bào, chất
nguyên sinh và một số tạp chất. Các yếu tố thuộc về dung môi: độ phân cực, độ nhớt
GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


17
và sức căng bề mặt. Các yếu tố thuộc về kỹ thuật: nhiệt độ, thời gian, độ mịn …
1.2. Tổng quan về hạt điều nhuộm và annatto
1.2.1. Hạt điều nhuộm
Điều nhuộm là một loài cây bụi hay cây gỗ nhỏ thuộc họ Điều nhuộm (Bixaceae),
có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới của châu Mỹ. Cây điều nhuộm có tên tiếng anh là
Bixa Orellana, Annatto, lip stick tree hay annatto tree. Điều nhuộm là cây gỗ nhỏ, cao
4 - 5m, cành non phủ lông dạng vẩy, cành già nhẵn, màu nâu nhạt. Lá mọc so le, mềm,
hình trứng, gốc lá bằng hoặc gần hình tim, đầu thuôn nhọn, dài 10 - 12cm, rộng 7 8cm, mép lá nguyên, cuống lá phình to ở hai đầu, dài 3 - 4cm.
Cụm hoa là một chuỳ ngắn ở đầu cành, có lông màu nâu
nhạt; hoa to 4 - 5cm, 5 cánh hoa màu trắng đến hơi hồng,
nhiều nhị, bầu một ô, có lông gai dài. Quả điều (hình 1.5)
nang to bằng quả cau, hình tim, hơi dẹt, phủ lông gai cứng
màu đỏ, khi chín mở thành 2 mảnh, chứa nhiều hạt được
bao bọc bởi một lớp cơm màu đỏ nhạt hoặc vàng cam. Hạt
hơi có dạng lập phương trên một cuống ngắn, xung quanh tẽ
nở thành áo hạt ngắn màu đỏ. Mùa hoa tháng 9 - 10. Cây ưa Hình 1.5. Quả điều
nhuộm.
sáng, trồng bằng hạt hoặc giâm cành.

Cây điều nhuộm có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới Châu Mỹ (Trung và Nam Mỹ,
vùng Caribe). Nó được trồng ở một số nước châu Á như: Ấn độ, Malaysia, Thái Lan,
Lào, Campuchia để làm thuốc và chất màu thực phẩm. Ở Việt Nam, cây được trồng từ
lâu đời, chủ yếu trong cộng đồng người Thái ở vùng Tây bắc và Tây nguyên để lấy
chất màu vàng cam nhuộm thực phẩm. Ngoài ra, nó cũng được trồng rải rác ở các tỉnh
đồng bằng như Hà Tây, Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh. Nước ta có khí hậu phù hợp,
nên phát triển trồng điều nhuộm, vì cây dễ trồng, không kén đất. Ngoài tác dụng làm
thuốc, nó còn có thể làm cây cảnh, vì có cụm hoa trắng to và từng chùm trái đỏ rất đẹp.
[6]
Vào đầu thế kỉ 21, tổng sản lượng hạt điều nhuộm được sản xuất trên thế giới là
14500 tấn/năm. Các nước sản xuất bao gồm: Caribe, Brazil, Peru, Bolivia, các nước

GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


18
khu vực Đông và Tây Âu, Ấn Độ, .... Trong đó Brazil là nước có sản lượng lớn nhất
chiếm 1/3 tổng sản lượng thu được. Sau đó là Peru, Ecuador, Colombia, Bolivia với
3000 tấn. Sản lượng sử dụng trong nội địa là 7000 tấn/năm, và sản lượng hạt điều xuất
khẩu là 7500 tấn/năm. Các nước nhập khẩu lớn nhất là khu vực Bắc Mỹ với 3000
tấn/năm, sau đó là các nước Châu Âu với 2500 tấn/năm, Nhật Bản với 1500 tấn/năm.
Trong khi đó các nước còn lại chỉ nhập khẩu khẩu 500 tấn/năm. Theo thống kê đến
năm 2008, sản xuất trên thế giới là khoảng 17500 tấn/năm, trong đó 68% có nguồn gốc
từ Đông Bắc Brazil. Qua đó cho thấy hạt điều màu đóng một vai trò quan trọng trong
đời sống và ngày càng phát triển.
1.2.1. Thành phần hóa học của hạt điều nhuộm
Hạt điều nhuộm chứa 0,3 - 0,9% tinh dầu, 3% dầu béo, 4,5 - 5,5% chất màu, 13 16% protein, 3,5 - 5,5% đường sucrose và 40 - 45% cellulose. Dầu hạt chứa các chất

màu vàng cam thuộc nhóm carotenoid như bixin, norbixin, dùng để nhuộm thực phẩm,
mỹ phẩm. Ngoài ra còn có các thành phần khác như bixaghanen, bixein, bixol,
crocetin, axit ellagic, ishwarane, isobixin, phenylalanine, axit salicylic, threonin, axit
tomentosic và tryptophan. [6]
Hai thành phần chính của hạt điều nhuộm là bixin và norbixin, trong đó bixin
chiếm 80% còn lại chiếm 20% là nobixin và các thành phần khác. Thành phần bixin
không tan trong nước nhưng lại tan tốt trong dầu thực vật. Kết quả nghiên cứu cho
thấy khi quả điều nhuộm được 4 tháng thì hàm lượng của bixin tích luỹ trong hạt đạt
cực đại. Chất nhuộm màu chủ yếu trong hạt điều nhuộm là bixin có màu đỏ (este
monomethyl của acid dicarboxilic norbixin), thành phần chiếm hơn 80% phần cơm của
hạt điều. Ngoài bixin, trong hạt điều màu còn có norbixin (acid dicarboxilic) là chất
tạo ra màu vàng.
1.2.2. Chất màu annatto có trong hạt điều nhuộm
Annatto là một chất màu từ tự nhiên, không gây độc hại, không gây ảnh hưởng
tới sức khoẻ con người nên đã được CODEX – CAC (Ủy ban tiêu chuẩn hóa thực
phẩm quốc tế) đưa vào danh mục các phẩm màu tự nhiên được sử dụng an toàn cho
thực phẩm và dược phẩm. Phẩm màu annatto thường được sử dụng ở dạng bột tan

GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


19
trong nước và dạng chiết trong màu.
Chất màu annatto (hình 1.6) có màu vàng đỏ,
hoàn toàn an toàn đối với sức khỏe của con người.
Annatto đang được sử dụng rộng rãi trong ngành công
nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm bởi các đặc tính ưu

việt của nó như tính chống oxy hóa, tính kháng khuẩn
và hoạt tính sinh học cao. Tuy nhiên, chất màu
annatto lại bị biến đổi khi tiếp xúc với ánh sáng mặt

Hình 1.6. Chất màu annatto
trời ở nhiệt độ cao và trong thời gian dài.
chiết từ hạt điều nhuộm.
Chất màu annatto có bản chất là carotenoid gồm hai hành phần hóa học tạo màu
chính là bixin chiếm tới 80% và còn lại chiếm 20% là norbixin và các thành phần
khác. Công thức cấu tạo của Bixin và norbixin được thể hiện ở hình 1.7. Chất màu
annatto bền trong môi trường kiềm và nhạy cảm đối với chất oxy hóa.

Hình 1.7. Cấu trúc của bixin và norbixin.

 Bixin
Bixin có công thức cấu tạo là C25H30O4, M = 394,25 đvC, nhiệt độ nóng chảy là
198OC, nhiệt độ thủy phân là 217OC. Bixin có màu đỏ, có mùi hạnh nhân, không vị,
không tan trong dung môi hữu cơ như etyl axetat, axit axetic, axeton… và trong dầu
mỡ nóng. Tuy nhiên chúng lại thủy phân trong kiềm và chuyển về dạng norbixin.

 Norbixin
Norbixin có công thức cấu tạo là C 24H28O44, M = 308,46 đvC. Norbixin cho màu
vàng đến cam, tan chiều trong nước và trong dung dịch kiềm, có khả năng kết tủa
trong dung dịch có chứa nồng độ Ca2+ cao, không tan trong dung môi hữu cơ. Norbixin
phản ứng với protein chuyển thành màu hồng đào.
1.2.3. Ứng dụng của hạt điều nhuộm
GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị

20
Trong thực phẩm, chất màu annatto được sử dụng để thêm màu sắc cho các loại
sản phẩm. Chất màu có nguồn gốc từ Norbixin dùng cho sản phẩm phomat, bơ, trứng,
sữa … Chất màu có nguồn gốc từ bixin dùng cho sản phẩm ktác giả, bánh, đồ uống ...
Trong hạt điều nhuộm còn có hàm lượng Beta-caroten gấp 100 lần trong cà rốt, nó có
tác dụng như một chất chống oxy hóa, làm triệt tiêu các gốc tự do trên da gây ra bởi tia
cực tím hoặc các tác nhân trong môi trường.

Hình 1.8. Ứng dụng của chất màu annatto.
Trong y học, lá điều nhuộm tươi hoặc sao khô, sắc với nước, uống chữa sốt nóng,
sốt rét, kiết lỵ, bệnh gan, đau dạ dày, rắn cắn; dùng ngoài có tính chất kháng khuẩn, trị
vết thương, rửa nhiễm trùng da, cơm quả dùng chữa kiết lỵ, táo bón. Người bản địa ở
Nam Mỹ, nơi phân bố tự nhiên của cây này, dùng hạt điều nhuộm làm thuốc tẩy giun,
trợ tim, hạ sốt, trị tiêu chảy; dùng lá có tác dụng lợi tiểu, rễ chữa kiết lỵ. Ở Argentina,
người ta dùng hạt điều nhuộm làm thuốc trợ tim, hạ sốt và trị tiêu chảy. Ở Trung Quốc,
hạt điều nhuộm dùng hạ nhiệt, trị kiết lỵ và thu liễm. Các nước ở Đông Nam Á cũng
dùng lá và hạt làm thuốc hạ sốt và tẩy nhẹ. Từ nhiều thế kỷ trước, người bản
địa Surinam dùng chất màu của hạt điều nhuộm để bôi vào cơ thể trong các lễ hội
truyền thống. Nhiều nước dùng chất màu của cây điều nhuộm để nhuộm bơ, phô mát,
sôcôla và thức ăn. [6]
Trong công nghiệp, annatto được dùng để nhuộm màu cho vải. Mặc dù tạo ra
được gam màu sáng cho vải nhưng cũng giống với các chất màu tự nhiên khác, annatto
kém bền màu dưới tác dụng của ánh sáng khí quyển.
1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách chất màu annatto
GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị

21
Quá trình chiết tách chất màu annato từ hạt điều nhuộm sẽ chịu ảnh hưởng của
các yếu tố như dung tỷ, nhiệt độ, thời gian và phương pháp chiết.
Theo Amaral et al. (2009), màu annatto chỉ nằm ở lớp áo hạt điều nhuộm nên khi
trích ly không cần thiết phải nghiền hạt. Năm 2006, Nobre et al. đã so sánh và thấy
rằng hàm lượng annatto trích nguyên hạt và hạt nghiền mịn cho kết quả không khác
biệt. Trích ly nguyên hạt còn có ưu điểm hơn đó là hạn chế tạp chất lẫn với chất màu,
gây khó khăn và tốn kém cho công đoạn tinh sạch tiếp theo. Dưới đây là các điều kiện
ảnh hưởng tới quá trình chiết tách chất màu annatto.
 Phương pháp chiết
Bảng 1.3. Lượng Bixin chiết được bằng các phương pháp khác nhau

Để chiết tách chất màu annatto có trong hạt điều nhuộm ta có thể sử dụng nhiều
phương pháp khác nhau: phương pháp chưng ninh trong dung dịch kiềm, Soxhlet, sóng
siêu âm (Ultrasound-assisted), dung dịch lỏng tới hạn với khí CO 2 (supercritical fluid
extraction), hệ vi phân tán lỏng-lỏng (dispersive liquid-liquid microextraction), vi sóng
(microwave extraction), enzime (enzymatic extraction) với các dung môi và điều kiện
khác nhau [10]. Mỗi phương pháp đều có những ưu, nhược điểm riêng và hàm lượng
bixin thu được từ các phương pháp cũng hoàn toàn khác nhau. Hiện nay, trên thế giới
người ta đã tìm ra rất nhiều phương pháp chiết tách chất màu từ hạt điều nhuộm ở các
điều kiện chiết tách khác nhau (bảng 1.3).
GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị


22

 Nhiệt độ
Nhiệt độ chiết có ảnh hưởng lớn tới quá trình chiết tách chất màu anntto (hình
1.9). Khi nhiệt độ tăng sẽ làm giảm độ nhớt đồng thời làm tăng vận tốc khuếch tán của
chất màu vào dung dịch. Do đó, tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển các chất hòa
tan từ trong nguyên liệu vào dung môi dẫn tới hiệu suất chiết bixin cũng tăng lên đến
một giá trị tối ưu nhất định. Khi nhiệt độ quá cao có thể làm phá vỡ cấu trúc cũng như
sẽ làm biến đổi chất màu làm chúng chuyển hóa sang một dạng khác làm cho hiệu suất
chiết bisxin cũng bị giảm đi. Vì vậy nhiệt độ trích ly phù hợp sẽ làm cho hàm lượng
chất màu chiết được đạt hiệu suất tối ưu.

Hình 1.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ khi chiết xuất chất màu annatto.
 Ảnh hưởng của thời gian
Quá trình chiết tách cũng phụ thuộc vào thời gian chiết tách (hình 1.10). Nếu thời
gian chiết tách quá ngắn không đủ để dung môi hòa tan chất màu và ngược lại thời
gian quá dài ảnh hưởng đến độ tinh khiết của sản phẩm cần chiết tách do có thể hòa tan
các chất khác có trong nguyên liệu tạo điều kiện cho những chất khác đi vào dung dịch
chiết. Ngoài ra, khi thời gian chiết tách quá dài cũng sẽ làm cho chất màu bị biến đổi
chuyển hóa về một dạng khác không mong muốn làm cho hiệu suất chiết tách bị giảm
xuống.

GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Thắng
Huyền

SVTH: Trương Thị