LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NƯỚC RỬA CHÉN TỪ THIÊN NHIÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA MÔI TRƯỜNG – THỰC PHẨM – HÓA


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NƯỚC RỬA
CHÉN TỪ THIÊN NHIÊN
Sinh viên thực hiện

: Tiết Vản Thảo

Mã số sinh viên

:1311524176

Lớp

:13DHH01

Chuyên ngành

: Công nghệ Kỹ thuật Hoá học

Giáo viên hướng dẫn : ThS. Đỗ Đình Nhật

Tp.HCM, tháng 8 năm 2017


NHIỆM VỤ LUẬN VĂN
TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH

KHOA MÔI TRƯỜNG – THỰC PHẨM - HÓA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 08 năm 2017.

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Tiết Văn Thảo

Mã số sinh viên:1311524176

Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật Hoá học

Lớp:13DHH01

1. Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NƯỚC RỬA CHÉN TỪ THIÊN NHIÊN
2. Nhiệm vụ luận văn
Nghiên cứu tổng hợp nước rửa chén từ nguyên liệu thiên nhiên có tính tẩy rửa cao,
an toàn cho con người và đồng thời thân thiện với môi trường.
3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 13/02/2017
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 21/08/2017
5. Người hướng dẫn:
Họ và tên

Đơn vị

Học hàm, học vị

Đỗ Đình Nhật

Thạc sĩ

Phần hướng dẫn

BM Công nghệ kỹ thuật Hoá học 100%

Nội dung và yêu cầu của luận văn đã được thông qua bộ môn.
Trưởng Bộ môn

Người hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

ThS. Nguyễn Đình Phúc

ThS. Đỗ Đình Nhật

ii


LỜI CẢM ƠN
Em xin gởi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đối với các Thầy Cô tại
trường Đại học Nguyễn Tất Thành, đặc biệt là các Thầy Cô khoa Môi trường - Thực
phẩm - Hóa của trường đã 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 quý báu để em bước vào đời một cách vững chắc

và tự tin.
Để hoàn thành khóa luận này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Đỗ Đình
Nhật. Cảm ơn Thầy đã dành nhiều thời gian, công sức tận tình hướng dẫn và sự động
viên giúp em có nhiều động lực phấn đấu trong suốt quá trình học cũng như làm luận
văn tốt nghiệp hoàn thành tốt.
Ngoài công ơn to lớn của Thầy Cô, em thân gửi lời cảm ơn đến anh Đoàn Quang
Huy đã tạo điều kiện tốt nhất giúp em làm việc tại phòng thí nghiệm.
Trong quá trình làm bài báo cáo do kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài
báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp
Thầy Cô để em học hỏi thêm được nhiều kiến thức và kinh nghiệm.
Cuối cùng em kính chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự
nghiệp.
Em xin chân thành cám ơn!
Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017
Sinh viên
Tiết Văn Thảo

iii


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Trong luận văn này, tôi đã nghiên cứu trích ly saponin từ bồ kết, từ đó tiến
hành tổng hợp nước rửa chén có nguồn gốc tự nhiên, thân thiện với môi trường,
không hại cho sức khỏe của người sử dụng. Kết quả trích ly 30g saponin cho thấy
hàm lượng saponin cao nhất đạt được là 7.05g khi tiến hành ly trích ở 75oC, thời
gian 5 ngày với dung môi là methanol. Saponin được dùng làm chất tạo bọt kết
hợp với các thành phần tự nhiên khác để tổng hợp nước rửa chén thiên nhiên. Kết
quả cho thấy nước rửa chén tốt nhất khi sử dụng nguồn kiềm từ tro vỏ chuối
chiếm 0.3%, chất làm đặc CMC chiếm 0.18%, chất tạo bọt saponin chiếm 0.12%,
chất hoạt động bề mặt glucoside chiếm 6.06%, baking soda chiếm 1.21%, muối

Na2SO4 chiếm 1.21% và nước. Nước rửa chén tổng hợp được đánh giá chất lượng
bằng cảm quan màu sắc, độ nhớt, khả năng tạo bọt và khả năng tẩy rửa so với
nước rửa chén hóa học.

iv


ABSTRACT
In this thesis, Istudied the extract of saponins from Gleditsia, and then synthesize
dishwashers of natural origin, environmentally friendly, no harming the health of
users.Results of 30g saponin extract showed the highest saponin content was 7.05g when
extracted at 85oC, 5 days with solvent methanol. Saponin is used as a foaming agent in
conjunction with other natural ingredients to synthesize natural detergent. The results
show that the best dishwashing liquid using 0.3% asbestos ash, 0.3% CMC thickener,
0.12% CMC thickener, 0.12% saponin foaming agent, 6.06% glucose surfactant, baking
soda accounting for 1.21%, Na2SO4 and water. Synthetic dishwashing detergent is
evaluated for color, viscosity, foaming and washing ability compared to chemical
dishwashers.

v


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1.1 Những thành phần dinh dưỡng trong quả chuối. ....................................5
Bảng 2.1 Đánh giá khả năng tẩy rửa của nước rửa chén ....................................12
Bảng 2.2 Đánh giá khả năng tạo đặc của nước rửa chén ....................................12
Bảng 2.3 Khảo sát nhiệt độ quá trình trích ly.......................................................15
Bảng 2.4 Khảo sát thời gian quá trình trích ly .....................................................15
Bảng 2.5 Khảo sát dung môi quá trình trích ly ....................................................16
Bảng 2.6 Khảo sát khả năng tạo bọt của saponin ................................................17

Bảng 2.7 Khảo sát chất hoạt động bề mặt glucoside ...........................................18
Bảng 2.8 Khảo sát chất tạo đặc CMC ..................................................................18
Bảng 2.9 Khảo sát khả năng tẩy rửa Baking soda ...............................................19
Bảng 3.1 Khảo sát khối lượng saponin .................................................................23
Bảng 3.2 Kết luận về khối lượng CMC .................................................................23
Bảng 3.3 Kết luận về khối lượng glucoside ..........................................................24
Bảng 3.4 Kết luận về khối lượng banking soda ....................................................25
Bảng 3.5 Kết quả của quá trình khảo sát nhiệt độ ...............................................29
Bảng 3.6 Kết quả khảo sát thời gian trích ly saponin ..........................................29
Bảng 3.7 Khảo sát dung môi quá trình trích ly ....................................................29

vi


DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.1 Một số sản phẩm tẩy rửa ngoài thị trường ..............................................2
Hình 1.2 Cây bồ kết .................................................................................................3
Hình 1.3 Cấu trúc của saponin ...............................................................................4
Hình 1.4 Một số loại chuối hiện nay .......................................................................5
Hình 1.5 Công thức và sản phẩm decyl glucoside .................................................6
Hình 1.6 Công thức của NaHCO3...........................................................................6
Hình 1.7 Một số sản phẩm tẩy rửa từ thiên nhiên ..................................................8
Hình 2.1 Quy trình trích ly dung dịch kiềm từ tro vỏ chuối .................................13
Hình 2.2 Quy trình trích ly saponin từ vỏ bồ kết ..................................................14
Hình 2.3 Quy trình làm ra nước rửa chén ............................................................ 16
Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện hàm lượng saponin theo nhiệt độ ............................... 20
Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện hàm lượng saponin theo thời gian ............................. 21
Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện hàm lượng saponin theo dung môi ............................ 22
Hình 3.4 Khả năng tạo bọt của saponin ............................................................... 22
Hình 3.5 Khả năng tạo đặc và tạo bọt của glucoside ..........................................24

vii


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN .......................................................................................ii
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... iii
TÓM TẮT LUẬN VĂN ........................................................................................iv
ABSTRACT ............................................................................................................ v
DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................vi
DANH SÁCH HÌNH ............................................................................................vii
MỤC LỤC ........................................................................................................... viii
LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................... x
Chương 1. TỔNG QUAN ...................................................................................... 1
1.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT TẨY RỬA .............................................................. 1
1.1.1 Khái niệm của chất tẩy rửa ......................................................................1
1.1.2 Cơ chế hoạt động của chất tẩy rửa...........................................................1
1.1.3 Phân loại của chất tẩy rửa ........................................................................2
1.1.4 Ưu điểm và nhược điểm của chất tẩy rửa ................................................2
1.2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU ................................................................. 3
1.2.1 Giới thiệu về bồ kết và hoạt chất saponin ...............................................3
1.2.2 Tính chất dược lý của quả Bồ Kết ...........................................................3
1.2.3 Giới thiệu về chuối và tro vỏ chuối .........................................................5
1.2.4 Chất hoạt động bề mặt coco glucoside (decyl glucoside) .......................5
1.2.5 Natri hydrocacbonat (NaHCO3) .............................................................. 6
1.3 GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH TRÍCH LY ..................................................... 6
1.3.1 Khái niệm .................................................................................................6
1.3.2 Phân loại quá trình trích ly .......................................................................7
1.4 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RỬA CHÉN THIÊN NHIÊN ................................ 7
1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC ............................ 8

Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................... 10
viii


2.1 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ........................................................................................ 10
2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................ 10
2.3 NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM VÀ HÓA CHẤT .................... 10
2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP NƯỚC RỦA
CHÉN TỪ THIÊN NHIÊN ............................................................................................ 11
2.4.1 Phương pháp phân tích ..........................................................................11
2.4.2 Phương pháp định tính ...........................................................................12
2.5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM .......................................................................... 11
2.5.1 Trích ly dung dịch kiềm từ vỏ chuối .....................................................13
2.5.2 Trích ly saponin từ vỏ quả bồ kết ..........................................................14
2.5.3 Tổng hợp nước rửa chén từ thiên nhiên.................................................16
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................................................ 20
3.1 TRÍCH LY DUNG DỊCH KIỀM .................................................................... 20
3.2 KHẢO SÁT TRÍCH LY SAPONIN ............................................................... 20
3.2.1 Khảo sát nhiệt độ trích ly saponin .........................................................20
3.2.2 Khảo sát thời gian trích ly saponin ........................................................21
3.2.3 Khảo sát dung môi quá trình trích ly .....................................................22
3.3 NƯỚC RỬA CHÉN TỪ THIÊN NHIÊN ....................................................... 22
3.3.1 Khảo sát khối lượng saponin .................................................................22
3.3.2 Khảo sát khối lượng CMC .....................................................................23
3.3.3 Khảo sát khối lượng glucoside .............................................................. 24
3.3.4 Khảo sát khối lượng banking soda ........................................................24
Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................. 26
4.1 KẾT LUẬN ...................................................................................................... 26
4.2 KHUYẾN NGHỊ.............................................................................................. 26
TÀI LIỆU KHAM KHẢO .................................................................................. 28

PHỤ LỤC .............................................................................................................. 29

ix


LỜI MỞ ĐẦU
Chất tẩy rửa là chất không chỉ được sử dụng trong gia đình mà còn được sử dụng
trong nhà, máy xí nghiệp… nhờ khả năng làm sạch vết bẩn, diệt vi khuẩn. Trên thị
trường hiện nay các chất tẩy rửa rất đa dạng, phong phú và nhiều loại có mặt trên thị
trường: Nước giặt và nước xả quần áo, nước lau sàn, nước tẩy rửa nhà tắm, nước tẩy vết
bẩn…
Nước rửa chén được tổng hợp từ các chất hóa học phần lớn đáp ứng được độ tẩy
rửa cao cho mỗi gia đình nhưng sau khi sử dụng xong da tay thường bị khô, bong tróc
da và còn bị ngứa tay. Nước rửa chén là một sản phẩm thể thiếu trong chuyện bếp núc
của các bà nội trợ. Tuy nhiên, nó lại là một hóa chất mà nếu sử dụng không kĩ càng sẽ
rất dễ gây ra bệnh cho các thành viên trong gia đình. Nước rửa chén thông thường họ
dùng khiến da tay bị khô sau mỗi lần rửa, thậm chí là gây dị ứng, nổi mẩn đỏ vàng ngứa,
chén bát rửa không sạch hẳn mà lại rất trơn rít, rất khó để tẩy sạch hoàn toàn nước rửa
chén bám trên đó. Nước rửa chén được kết hợp giữa nước và nhiều loại hóa chất gồm
chất tẩy rửa, chất làm đặc, chất hoạt động bề mặt, chất bảo quản, chất tạo màu, hương
nhân tạo… Trong số đó, có những chất không nên xuất hiện vì có thể gây ảnh hưởng
xấu tới sức khỏe. Thế nên hiển nhiên người tiêu dùng đã nhận thức được tác hại của các
loại nước tẩy rửa hóa học. Với tiêu chí an toàn sức khỏe là trên hết, nước rửa chén từ
thiên nhiên sẽ khắc phục được những nhược điểm và tác hại của các loại nước rửa chén
thông thường. Nước rửa chén từ thiên nhiên được sử dụng các thành phần từ thiên nhiên
hoàn toàn vô hại, bảo vệ bàn tay, nhẹ dịu với làn da, vết dầu mỡ, khử sạch mùi hôi tanh
trên chén dĩa, hương thơm dịu nhẹ, dễ dàng rửa sạch và không gây độc hại khi sử dụng.
Chính vì lý do đó nên tôi chọn đề tài “nghiên cứu tổng hợp nước rửa chén từ thiên
nhiên” để thực hiện quá trình nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp.

x


Chương 1. TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT TẨY RỬA
1.1.1 Khái niệm của chất tẩy rửa
Chất tẩy rửa là chất hoạt động bề mặt có thể là chất vô cơ hay hữu cơ có tác dụng
làm giảm sức căng bề mặt của nước. Mỗi phân tử của chất hoạt động bề mặt có một đầu
ưa nước, và một đầu kị nước.
Chất tẩy rửa là chất được dùng để làm tăng tác dụng tẩy rửa với các chất bẩn có
tính dầu (không tan trong nước), nhờ đó làm cho chất bẩn dễ thấm ướt và dễ bị lôi kéo
ra khỏi bề mặt vật liệu và đi vào môi trường nước làm cho bề mặt dính bẩn được tẩy rửa
sạch.
Chất tẩy rửa thông dụng là muối natri của axit béo (xà phòng) hoặc các chất hoạt
động bề mặt tổng hợp có hoạt tính ion và phi ion như natri lauryl sunfat, natri đođexyl
benzensunfonat, ankylamit[1]. Để tăng hiệu quả tẩy rửa của các chất hoạt động bề mặt,
trong các chất tẩy rửa thương phẩm (kem giặt, bột giặt) người ta còn đưa thêm vào các
chất phụ gia vô cơ như natri tripoliphotphat, natri sunfat, natri cacbonat.
1.1.2 Cơ chế hoạt động của chất tẩy rửa
Chất tẩy rửa hòa tan các chất bẩn không tan trong nước (như dầu mỏ...) vào
dung dịch nước. Phần kỵ nước (gốc hyđrôcacbon) "hấp thụ" hay "hòa tan" lên các hạt
dầu mỏ, còn phần ưa nước của các phân tử chất tẩy rửa hướng ra ngoài với nước, tương
tác này tạo thành hạt keo tích điện âm, các hạt keo này cùng dấu không kết hợp với nhau
được & cũng không trở lại bề mặt ban đầu được chúng tạo thành dung dịch nhủ tương
bền vững, chất bẩn không tan tập trung lên bề mặt bọt và bị đẩy ra ngoài.
Chất hoạt động bề mặt bao gồm:
+ Phần phân cực ưa nước gồm các nhóm – OH, ONa, - COOH...
+ Phần không phân cực: kị nước là các gốc hydro cacbon, có thể là gốc alkyl,
aryl.
Khả năng hoạt động bề mặt của chúng phụ thuộc vào:

1


- Bản chất của nhóm phân cực.
- Phụ thuộc vào vị trí của nhóm phân cực trong mạch cacbon: nhóm phân cực ở
đầu mạch thường có khả năng tẩy rửa tốt hơn ở giữa mạch; nhóm phân cực thông dụng
là -COONa, SO3Na...
1.1.3 Phân loại của chất tẩy rửa
 Các chất tẩy rửa có tính kiềm
Chất tẩy rửa có tính kiềm là chất tẩy rửa có nguồn gốc từ hóa chất kềm có độ
pH lớn hơn hoặc bằng 8. Sodium hydroxide (NaOH) là một chất tẩy rửa có tính kềm
mạnh với độ pH của nó là 14, loại này là một hóa chất làm sạch với hiệu quả trong việc
làm sạch dầu mỡ từ công nghiệp, được sử dụng rộng rãi trong việc làm sạch hệ thống
ống dẫn nước và hệ thống cống nước thãi của thành phố.
 Các chất tẩy rửa có tính acid
Các chất tẩy rửa có tính acid là chất tẩy rửa mạnh được làm từ các loại axít
như: acid sulfuric (H2SO4), acid hydrochloric (HCl) hoặc acid hydrofluoric (HF) chúng
rất hiệu quả trong việc làm sạch các chất cặn bã khoáng sản, nhưng lại là chất tẩy cực
kỳ ăn mòn. Chất tẩy có tính acid nhẹ rất tốt trong việc điều chỉnh và làm mềm nước.
1.1.4 Ưu điểm và nhược điểm của chất tẩy rửa
 Ưu điểm
Chất tẩy rửa góp phần vệ sinh cá nhân tốt, làm giảm các loại vi khuẩn có hại. Kéo
dài thêm thời gian bảo quản quần áo và một số đồ dùng trong gia đình đồ đạc, bàn ghế.
 Nhược điểm
Sử dụng lâu dài sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và trách để các chất tẩy
rửa đó bắn vào mắt hoặc nuốt phải vì nó có thể gây tử vong. Gây ô nhiễm môi trường.

Hình 1.1 Một số sản phẩm tẩy rửa ngoài thị trường

2

1.2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
1.2.1 Giới thiệu về bồ kết và hoạt chất saponin
Cây bồ kết có tên khoa học: Gleditschia australis Hemsley; thuộc họ Vang
(Caesalpiniaceae)
Trong đề tài này, quả bồ kết được sử dụng như là thành phần chất tạo bọt trong
nước rửa chén có chứa hàm lượng saponin. Quả có chứa hỗn hợp flavonoid và chất
saponaretin có tác dụng kháng virut, chống trùng roi, tẩy rửa; hỗn hợp saponin và
flavonoid có tác dụng giảm đau. Quả hơi cong hình lưỡi liềm hay thẳng dài 10-12cm,
rộng 1,5-2cm. Trái mỏng và nổi phình lên ở những nơi có hột. Khi còn tươi, mặt ngoài
có một lớp phấn màu lam, chứa 10-12 hột bao bọc bởi một lớp cơm màu vàng. Quả khi
chín có màu vàng nâu, để lâu quả màu đen.
Ở Việt Nam, Bồ Kết được trồng ở khắp nơi từ vùng núi thấp đến Trung du và đồng
bằng, ở các tỉnh miền bắc.

Hình 1.2 Cây bồ kết

1.2.2 Tính chất dược lý của quả Bồ Kết
Quả Bồ kết có thể sử dụng để nấu làm nước gội đầu, trị gầu rất tốt. Mặt khác, nó
còn có tác dụng kích thích da đầu mọc tóc. Nước nấu quả Bồ kết bôi lên da trong khi
tắm sẽ làm sạch lớp ghét bám trên da một cách rất hữu hiệu, làm cho da sạch sẽ, mịn
màng. Giá trị đa dạng được sử dụng để: tổng hợp xà bông, dùng trong y học chữa trị
những bệnh như: thuốc nhuận trường, cảm lạnh, tai biến mạch máu não hay đột quỵ,
những trường hợp ngộ độc thực phẩm, hóa sẹo làm lành vết thương và chữa lành những
vết thương. Nước nấu bồ kết dùng như dung dịch tẩy rửa để giặt sạch quần áo len, dạ,
không làm phai màu hay hoen ố.
3

 Tính chất saponin trong quả Bồ Kết
Saponin là một Glycoside tự nhiên là chất hoạt động bề mặt và có tính tạo bọt
thường gặp trong nhiều loài thực vật và trong một số loài sinh vật biển. Năm 1927,
Kofler đã liệt kê ra 472 loại saponin có chứa trong thực vật và có hơn 90 họ khác có
chứa saponin[2].
 Cấu trúc hóa học của saponin
Cấu trúc của saponin được phân loại theo sự kết hợp nghiêm cứu của một hoặc
nhiều phân tử glycoside hydrophilic với một dẫn xuất lipiter.
Saponin có mặt trong một loạt các loài thực vật Saponin được chia thành hai nhóm
chính: triterpenoid và saponin steroid.[4]
Hình 1.3 Cấu trúc của saponin

 Công dụng của Saponin trong quả Bồ Kết
Saponin có một số công dụng: Làm giảm sức căng bề mặt, tạo bọt nhiều khi lắc
với nước, có tác dụng nhũ hóa và tẩy sạch. Làm tăng sự thẩm thấu của tế bào: sự có mặt
của saponin sẽ làm cho các hoạt chất khác dễ hòa tan và hấp thu. Saponin tan trong
nước, alcol, rất ít tan trong aceton, ether, hexan do đó người ta dùng ba dung môi này
để tủa saponin. Ứng dụng trong dược phẩm như tăng khả năng miễn dịch, chất chống
oxi hóa, bệnh đái tháo đường[6]. Một số saponin có tác dụng chống viêm. Một số có tác
dụng kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế viruts[7].

4


1.2.3 Giới thiệu về chuối và tro vỏ chuối
Chuối (musa) có nguồn gốc từ vùng Châu Á nhiệt đới và được thuần hóa rất sớm
ở vùng Đông Nam Á. Hiện nay trên thế giới có rất nhiều quốc gia trồng chuối với nhiều
mục đích khác nhau: chủ yếu làm thức ăn và sản xuất rượu chuối.

Hình 1.4 Một số loại chuối hiện nay

Thành phần dinh dưỡng của chuối[8]:
Bảng 1.1 Những thành phần dinh dưỡng trong quả chuối.

Thành phần

Chuối thô

Bột chuối khô

Nước (g)

74,91

3

Năng lượng(kcal)

89

346

Protein (g)

1,09

3,89

Calcium(mg)

5

22

Iron(mg)

0,26

1,15

Phosphor(mg)

22

74

Kali(mg)

358

1491

Natri(mg)

1

3

Ascorbic acid(mg)

8,7

7

Vitamin B6(mg)

0,367

0,44

1.2.4 Chất hoạt động bề mặt coco glucoside (decyl glucoside)
Coco glucoside còn gọi là decyl glucoside là chất lỏng màu vàng nhạt, tan trong
dầu và có pH từ 11.5 – 12.5[9]. Decyl glucoside được tạo ra bởi phản ứng glucose hóa
các acid béo trong phần cơm trái dừa, bắp và đường trái cây. Đặc tính của nó là hoàn
toàn có thể phân hủy sinh học và không gây kích ứng da.

5


Coco glucoside được dùng như một chất hoạt động bề mặt, thành phần tạo bọt,
điều hòa và nhũ hóa, làm tăng tính tẩy rửa cho sản phẩm. Coco glucoside giúp làm sạch
bằng cách giúp nước trộn lẫn với dầu và chất bẩn để dễ dàng rửa trôi.
Coco glucoside còn được dùng trong nhiều sản phẩm như: dầu gội, sữa tắm, sữa
rửa mặt, dầu xả…

Hình 1.5 Công thức và sản phẩm decyl glucoside

1.2.5 Natri hydrocacbonat (NaHCO3)
Baking soda là tên được phổ biến natri hiđrocacbonat hay natri bicacbonat được
sử dụng rộng rãi trong thực phẩm. Baking soda là một chất rắn màu trắng có dạng tinh

thể và trông giống như bột, hơi mặn và có tính kiềm tương tự như loại soda dùng trong
tẩy rửa (natri cacbonat, tức E500 (i), công thức hóa học Na2CO3) do đó nếu muốn cũng
có thể dùng baking soda như một chất tẩy rửa.

Hình 1.6 Công thức của NaHCO3

1.3 GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH TRÍCH LY
1.3.1 Khái niệm
Trích ly là quá trình hòa tan chọn lọc một hay nhiều cấu tử trong mẫu nguyên liệu
bằng cách cho nguyên liệu tiếp xúc với dung môi. Động lực của quá trình trích ly là sự
chênh lệch nồng độ của cấu tử ở trong nguyên liệu và ở trong dung môi.

6


1.3.2 Phân loại quá trình trích ly
 Trích ly lỏng – lỏng
Quá trình trích ly lỏng-lỏng là quá trình tách một phần hay hoàn toàn một hay một
vài cấu tử hòa tan trong một hỗn hợp lỏng đồng thể bằng một dung môi lỏng khác có
khả năng hòa tan chọn lọc cấu tử mà không hòa tan (hay hòa tan hạn chế) các cấu tử
khác. Thường được ứng dụng trong lĩnh vực xăng dầu.
Ví dụ: Trích ly dầu neem trong hạt neem, trích ly rotenone trong cây thuốc cá…
 Trích ly rắn – lỏng

Quá trình hòa tan chọn lọc một hay một số cấu tử của chất rắn bằng một chất lỏng
được gọi là quá trình trích ly rắn-lỏng. Tốc độ của quá trình này phụ thuộc vào nhiều
yếu tố như: hình dạng, kích thước, thành phần, cấu trúc bên trong vật thể rắn, tính chất
hóa lý và chế độ thủy động của dung môi, kiểu thiết bị, phương pháp tiến hành trích ly,
ngoài ra còn phụ thuộc vào tỉ lệ rắn và lỏng…
Ví dụ: tinh dầu bưởi, trích ly saponin trong vỏ bồ kết.

1.4 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RỬA CHÉN THIÊN NHIÊN
Nước rửa chén được sản xuất từ các chất hóa học ngày càng đa dạng về thành phần,
mẫu mã, mùi hương, chủng loại, giá cả khiến người tiêu dùng không khỏi lo sợ ảnh
hưởng của nó đến an toàn sức khỏe của họ.
Nước rửa chén có nhiều ưu điểm như có độ tẩy rửa tốt. Tuy nhiên, bên cạnh những
ưu điểm đó nó còn những tác hại ảnh hưởng đến sức khỏe như nước rửa chén có độ tẩy
quá cao khi sử dụng lâu ngày sẽ ảnh hưởng đến da tay, làm da tay bị khô, dễ bị nức nẻ
và lượng nước rửa chén sau khi sử dụng đưa ra môi trường bên ngoài ảnh hưởng rất
nhiều đến môi trường. Nước rửa chén thiên nhiên có thể khắc phục những hạn chế đó
của nước rửa chén hóa học.
Nước rửa chén thiên nhiên cũng là mội loại nước rửa chén trên thị trường hiện nay.
Nước rửa chén thiên nhiên được làm từ những chất tự nhiên như bồ kết, vỏ chuối, CMC.
Những thành phần được tổng hợp từ thiên nhiên để thay thế cho những thành phần trong
nước rửa chén ngoài thì trường vừa giúp người sử dụng không bị khô da hay bị nức nẻ

7


ở tay mà nó còn phân hủy được nên không sợ nó làm ảnh hưởng đến môi trường bên
ngoài.

Hình 1.7 Một số sản phẩm tẩy rửa từ thiên nhiên

1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
Onyegbado, C.O. Iyagba và cộng sự đã nghiên cứu tại trường Đại học Port
Harcourt, Nigeria vào năm 2002 về quá trình sản xuất xà phòng sử dụng tro vỏ chuối
như nguồn kiềm[10].
Đánh giá chất tẩy rửa ANIONIC (ABS) tại Malaysia do hai ông người Malaysia
thực hiện là H. F. Ludwig and A.S.Sekaran[11].
Choon Yoong Cheok, Hanaa Abdel Karim Salman, Rabiha Sulaiman vào năm

2014 đã tìm ra nguồn gốc của saponin và các ứng dụng của nó trong dược phẩm và đời
sống[6].
Cơ chế hòa tan trong dung dịch tẩy rửa do J.A.Shaeiwitz, A.F-C.Chan, E.L.
Cussler, and D.F.Evans thực hiện việc hòa tan axit lauric, acid palmitic, stearic acid và
monopalmitin đã được nghiên cứu trong các dung dịch tẩy rửa như là một hàm của nồng
độ, nhiệt độ, và dòng chất lỏng[13].
H.D.Hess, M.Kreuzer, T.E.D´ıaz, C.E.Lascano, J.E.Carulla, CarlaR.Soliva,
Andrea Machmüller đã khảo sát 3 loại trái cây giàu saponin là Enterolobium
cyclocarpum (điệp phèo heo), Pithecellobium saman (me tây) và Sapindus
saponaria[14].
Hiện nay, trong nước ta có một số công ty chuyên sản suất về các chất tẩy rửa
như: Kinh doanh doanh các chất hoạt động bề mặt DBSA, LABS, LAS, LEOS. Mua

8


bán các thiết bị máy móc công nghệ hóa học, các nguyên liệu phụ vụ cho sản xuất hóa
chất và các mặt hàng tẩy rửa của công ty cổ phần Tico.
Trải qua nhiều thời gian, các sản phẩm giặt rửa đã có những thay đổi do tập đoàn
hóa chất Viêt Nam VINACHEM đã nghiên cứu được:
- 1950: Bột rửa bát cho máy rửa bát tự động; Các sản phẩm làm sạch đa năng,
nước rửa bát; Chất làm mềm vải; Chất giặt rửa có chất tẩy trắng chứa oxy.
- 1960: Thuốc tẩy vết bẩn; Bột giặt có enzym.
- 1970: Xà phòng nước; Chất làm mềm vải loại mới; Các sản phẩm giặt rửa đa
chức năng (ví dụ, chất giặt rửa có chất làm mềm vải).
- 1980: Chất giặt rửa có thể giặt với nước lạnh; Nước rửa bát cho máy rửa bát tự
động; Bột giặt đậm đặc.
- 1990: Các chất giặt rửa dạng lỏng và bột siêu đậm đặc; Chất siêu mềm vải; Gel
cho máy rửa bát tự động; Sản phẩm giặt tẩy quần áo.

9


Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Nghiên cứu tổng hợp nước rửa chén từ nguyên liệu thiên nhiên có tính tẩy rửa cao,
an toàn cho con người và đồng thời thân thiện với môi trường.
2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Xác định trích ly nguồn kiềm từ tro vỏ chuối, quy trình trích ly saponin từ bồ kết
bằng phương pháp soxhlet, quy trình trích ly nước rửa chén từ thiên nhiên.
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly saponin từ vỏ quả bồ kết như
thời gian phản ứng, hàm lượng xúc tác, tỉ lệ các chất. Các yếu tố ảnh hưởng quy trình
tổng hợp nước rửa chén thiên nhiên.
Đánh giá, khảo sát các chỉ tiêu của sản phẩm theo các yếu tố tối ưu về: độ nhớt, độ
pH, ảnh hưởng màu, khả năng tạo bọt, khả năng tẩy rửa.
2.3 NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM VÀ HÓA CHẤT
 Nguyên liệu
Quả bồ kết được mua tại chi nhánh chợ An Nhơn.
Vỏ chuối cũng được thu mua tại vựa chuối chợ An Nhơn.
Bồ hòn, coco glucoside được mua từ của hàng các chất được làm từ thiên nhiên.
CMC, muối Na2SO4 được cung cấp bởi phòng thí nghiệm trường ĐH Nguyễn Tất
Thành.
 Dụng cụ
Bộ trích ly soxhlet

Cân điện tử

Bếp, giá đỡ, cá từ

Đũa khuấy, máy đo pH

Cốc 250ml và cốc 100ml

Phễu lọc, giấy lọc

10


2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP NƯỚC RỦA
CHÉN TỪ THIÊN NHIÊN
2.4.1 Phương pháp phân tích
Quá trình trích ly nước rửa chén được thực hiện bằng phương pháp khảo sát luân
phiên từng biến.
Quá trình trích ly saponin và dung dịch kiềm được thực hiện theo phương pháp
trích ly rắn lỏng.
2.4.1.1 Phương pháp trích ly rắn lỏng
Quá trình hòa tan chọn lọc một hay một số cấu tử của chất rắn bằng một chất lỏng
được gọi là quá trình trích ly rắn-lỏng. Tốc độ của quá trình này phụ thuộc vào nhiều
yếu tố như: hình dạng, kích thước, thành phần, cấu trúc bên trong vật thể rắn, tính chất
hóa lý và chế độ thủy động của dung môi, kiểu thiết bị, phương pháp tiến hành trích ly,
ngoài ra còn phụ thuộc vào tỉ lệ rắn và lỏng.
2.4.1.2 Đo độ nhớt nước rửa chén từ thiên nhiên
Để thực hiện đo độ nhớt của mẫu ta dùng thiết bị đo độ nhớt NDJ-9S. Để xác định
độ nhớt của nước rửa chén ta tiến hành lắp các bộ phận của thiết bị đo độ nhớt NDJ-9S.
Sau đó, ta cân khoảng 400g nước rửa chén cho vào cốc 500ml. Ta gắn đầu dò cảm ứng
nhiệt độ vào cốc chứa dầu và thực hiện chạy thiết bị đo. Sau khi thiết bị đo dừng lại thì
ghi lại số liệu trên màn hình.
2.4.1.3 Đo độ pH nước rửa chén từ thiên nhiên
Để thực hiện đo độ pH của mẫu ta dùng thiết bị đo độ nhớt. Để xác định độ pH của
nước rửa chén ta chuần bị một cốc 100ml mẫu rồi dùng nhớt kế đưa từ từ vào cốc cho

ngập qua mức quy định. Sau khi đo xong ta lấy thiết bị ra xem độ nhớt và rửa dụng cụ.

11


2.4.2 Phương pháp định tính
2.4.2.1 Khả năng tạo bọt nước rửa chén từ thiên nhiên
Để xác định saponin có rất nhiều cách, dựa trên các đặc trưng của nó, đơn giản là
tính tạo bọt. Tính chất tạo bọt là tính chất đặc trưng nhất của saponin nên ta dùng tính
chất này để định tính saponin dựa vào chỉ số tạo bọt.
Chỉ số tạo bọt là độ là độ pha loãng của nước sắc nguyên liệu có cột bọt cao 1cm
sau khi lắc trong ống nghiệm.
Định tính saponin trong vỏ bồ kết.
Cân nguyên liệu 0,5g vào cốc 250ml có chứa sẵn nước sôi (50ml). Giữ cho sôi nhẹ
trong 30p. Lọc, để nguôi, và cho nước cất lên đến 50ml. Lấy 5 ống nghiệm, cho vào các
ống nghiệm lần lượt 1, 2, 3, 4, 5ml. Thêm nước cất vào cho đủ 10ml, lắc theo chiều dọc
của ống nghiệm 15 giây. Để yên 15p rồi đo chiều cao của các cột bọt.
2.4.2.2 Khả năng tẩy rửa (cảm quan) nước rửa chén từ thiên nhiên
Để đánh giá khả năng tẩy rửa của nước rửa chén, ta tiến hành sau khi hoàn thành
xong sản phẩm ta lấy mẫu và 4 cốc bẩn để thử khả năng tẩy rửa của nước rửa chén.
Bảng 2.1 Đánh giá khả năng tẩy rửa của nước rửa chén

Cốc

1

2

3

4

Khả năng tẩy rửa
2.4.2.3 Mức độ tạo đặc của nước rửa chén từ thiên nhiên
Để đánh giá khả năng làm đặc của CMC, ta tiến hành thực nghiệm khảo sát mức
độ đặc của CMC. Ta thực hiện sau khi hoàn thành xong sản phẩm ta lấy mẫu 4 cốc so
với nước rửa chén thị trường.
Bảng 2.2 Đánh giá khả năng tạo đặc của nước rửa chén

Cốc

1

2

Khả năng tạo đặc

12

3

4


2.4.2.4 Màu sắc của nước rửa chén từ thiên nhiên
Xác định màu sắc của nước rửa chén bằng cách cho nó vào ống nghiệm 10ml,
thỉnh thoảng lác và quan sát rồi ghi nhận về tính chất, cường độ của màu.

2.5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
2.5.1 Trích ly dung dịch kiềm từ vỏ chuối

2.5.1.1 Quy trình trích ly dung dịch kiềm
Vỏ chuối

T = 90

0

C

t = 8 giờ
T = 600

Sấy khô

0

C

t = 2 giờ
T = 55

Nước

Nung

0

C

t = 24 giờ

V = 800 v/p

Trích ly

Lọc thường

Dung dịch kiềm

Hình 2.1 Quy trình trích ly dung dịch kiềm từ tro vỏ chuối

2.5.1.2. Thuyết minh quy trình
Quá trình trích ly kiềm từ tro vỏ chuối được thực hiện theo sơ đồ hình 2.2, đầu
tiên, nguyên liệu chuối sau khi được thu mua về (2kg) ta tiến hành sấy khô ở nhiệt độ
90℃ trong suốt 8 giờ để loại bỏ nước và đem nung thành tro trong lò nung trong 2 giờ
tại nhiệt độ 600℃. Sau khi thu được tro ta đem trích ly với nước cất và đặt lên bếp khuấy
gia nhiệt ở 55℃ với tốc độ khuấy 800 vòng/phút trong 24 giờ. Tiếp theo ta đem hỗn hợp
13


đó lọc thường để thu được dung dịch kiềm và bỏ phần tro rắn. Sau đó, ta tiến hành đo
độ pH của dung dịch kiềm thu được.
2.5.2 Trích ly saponin từ vỏ quả bồ kết
2.5.2.1. Quy trình trích ly saponin
Quy trình trích ly saponin được thực hiện theo sơ đồ hình 2.2.
Este dầu hoả

Methanol/
Ethanol

Quả bồ kết

Xử Lý Thô

xay
Dung dịch
trích ly

o

75-90 C
8 giờ

Trích ly 1
Bã bồ
kết
75-90oC
4 ngày

Bã
Trích ly 2

Cô đặc

Làm khô

Saponin

Hình 2.2 Quy trình trích ly saponin từ vỏ bồ kết

2.5.2.2. Thuyết minh quy trình

Quá trình trích ly saponin từ vỏ bồ kết được thực hiện theo các bước: Đầu tiên, bồ
kết sau khi mua về làm sạch và tách lấy phần vỏ và bỏ phần hạt. Tiếp theo, ta lấy phần
vỏ đem xay nhuyễn rồi cân 30g gói lại thành những gói nhỏ rồi cho vào thiết bị trích ly
soxhlet với dung môi este dầu hỏa ở nhiệt độ 75 - 90C trong 8 giờ. Sau đó, ta bỏ phần
dung dịch trích ly lấy phần bã đem sấy khô. Phần bã sau khi sấy ta đem cân lại còn được
rồi ta tiếp tục trích ly với dung môi methanol tại nhiệt độ từ 75 - 900C trong 4 ngày. Kế
tiếp, ta lấy phần dung dịch sau trích ly và loại bỏ bã vỏ bồ kết. Phần dung dịch sau trích
14


ly ta thực hiện quá trình cô đặc và làm khô với nhiệt độ. Cuối cùng, ta thu được saponin
thô (7.05g)
2.5.2.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng quá trình trích ly saponin
a. Ảnh hưởng nhiệt độ quá trình trích ly
Quá trình khảo sát nhiệt độ của quá trình trích ly được thực hiện các bước như sau:
Đầu tiên, ta cân 30g vỏ bồ kết và gói thành các túi cho vào thiết bị trích ly soxhlet. Thực
hiện quá trình trích ly saponin này theo các bước của quy trình hình 2.2 với 4 thí nghiệm
tại các nhiệt độ lần lượt như bảng 2.2 trong thời gian 3 ngày. Chọn nhiệt độ tối ưu cho
quá trình trích ly saponin.
Bảng 2.3 Khảo sát nhiệt độ quá trình trích ly

Thí nghiệm

1

2

3

4

Nhiệt độ (C)

75

80

85

90

b. Ảnh hưởng thời gian quá trình trích ly
Quá trình khảo sát thời gian của quá trình trích ly được thực hiện các bước như
sau: Ban đầu, ta cân 30g vỏ bồ kết và gói thành các túi cho vào thiết bị trích ly soxhlet.
Thực hiện quá trình trích ly saponin này theo các bước của quy trình hình 2.2 với 4 thí
nghiệm trong các khoảng thời gian khác nhau lần lượt như bảng 2.3 tại nhiệt độ tối ưu
đã khảo sát tại thí nghiệm 2.5.2.3a. Chọn thời gian tối ưu cho quá trình trích ly saponin.
Bảng 2.4 Khảo sát thời gian quá trình trích ly

Thí nghiệm
Thời gian
(ngày)

1

2

3

4

3

4

5

6

c. Ảnh hưởng dung môi quá trình trích ly
Quá trình khảo sát dung môi cho quá trình trích ly được thực hiện các bước như
sau: Ban đầu, ta cân 30g vỏ bồ kết và gói thành các túi cho vào thiết bị trích ly soxhlet.
Tiếp theo, ta dùng dung môi este dầu hỏa thực hiện quá trình trích ly 1 như hình 2.2.
Trong quá trình trích ly 2 ta lần lượt khảo sát dung môi ethanol và methanol tại nhiệt độ
tối ưu như thí nghiệm 2.5.2.3a và trong thời gian tối ưu như thí nghiệm 2.5.2.3b. Chọn
dung môi trích ly được hàm lượng saponin cao hơn.
15