Nghiên cứu chế tạo hệ xúc tác Zn P Al2O3 để etyl este hóa một số mỡ động vật và đánh giá thành phần axits béo không thay thế bằng GC MS

Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
I HC QUC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------

Bùi Thị Thanh Hà

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ XÚC TÁC Zn,P/Al2O3
ĐỂ ETYL ESTE HÓA MỘT SỐ MỠ ĐỘNG VẬT
VÀ ĐÁNH GIÁ THÀNH PHẦN AXIT BÉO
KHÔNG THAY THẾ BẰNG GC-MS

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2011

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

1


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
I HC QUC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------

Bùi Thị Thanh Hà

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ XÚC TÁC Zn,P/Al2O3
ĐỂ ETYL ESTE HÓA MỘT SỐ MỠ ĐỘNG VẬT
VÀ ĐÁNH GIÁ THÀNH PHẦN AXIT BÉO
KHƠNG THAY THẾ BẰNG GC-MS

Chun ngành: Hóa hữu cơ
Mã số

: 60 44 27

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS Trần Thị Như Mai

Hà Nội - 2011

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

2


MỤC LỤC



DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Hàm lượng omega-3 có trong mỗi 85g một số loại cá thông thường

Bảng 2: Các axit béo omega - 3
Bảng 3: Các axit béo omega - 6
Bảng 4: Các axit béo omega - 9
Bảng 5: Các axit khơng no nhiều liên kết đơi
Bảng 6: Tóm tắt ưu, nhược điểm của các hệ xúc tác cho phản ứng este chéo hóa
Bảng 7: Một số thơng số vật lý của α, θ và γ-nhơm oxit
Bảng 8: Kí hiệu các mẫu mỡ thực hiện phản ứng este chéo hóa
Bảng 9: Hiện tượng hình thành gel trong các mẫu tỷ lệ Al3+/ure khác nhau
Bảng 10: So sánh các thông số từ kết quả phương pháp hấp phụ-giải hấp phụ nitơ
của hai mẫu MA-1 và MA-3
Bảng 11: Định lượng thành phần Zn, P trong xúc tác MA-3
Bảng 12: Các thông số TPD-NH3 của hai mẫu γ-Al2O3 (A-10) và MA-3
Bảng 13: So sánh hiện tượng tạo nhũ ở các mẫu với tỉ lệ etanol:dầu khác nhau
Bảng 14: Thành phần % sản phẩm trong phản ứng este chéo hóa hai mẫu CN1 và
CN2
Bảng 15: Ảnh hưởng của thời gian phản ứng tới phản ứng este hóa
Bảng 16: Thành phần % sản phẩm trong phản ứng este chéo hóa hai mẫu CQ1 và
CQ2
Bảng 17: Thành phần % sản phẩm trong phản ứng este chéo hóa mẫu GN


Bảng 18: Thành phần % sản phẩm trong phản ứng este chéo hóa mẫu CT

KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT


w

Omega

CN1

Mẫu mỡ gà công nghiệp (800C)

CN2

Mẫu mỡ gà công nghiệp (500C)

GN

Mẫu mỡ gà ri

CT

Mẫu mỡ cá trắm

CQ1

Mẫu mỡ cá quả (10 giờ)

CQ2

Mẫu mỡ cá quả (12 giờ)

A-10

Mẫu γ-nhôm oxit (1:10)

A-12

Mẫu γ-nhôm oxit (1:12)

MA-1

Mẫu Zn,P/Al2O3 (1% PEG)

MA-3

Mẫu Zn,P/Al2O3 (3% PEG)


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà

M U
T u th kỷ 20 thế giới đã biết đến các hoạt chất cần thiết cho sự phát triển
và sức khỏe của con người từ mỡ sinh vật biển và dầu thực vật, đặc biệt là các axit
béo không thay thế omega-3,6, nhưng đến những năm 90 của thế kỷ này thì những
lợi ích đối với sức khỏe của chúng mới được nghiên cứu rộng rãi và đạt được nhiều
thành tựu. Lợi ích về sức khỏe được biết đến nhiều nhất là của các axit béo chuỗi
dài omega-3 là DHA và EPA. Lượng axit béo omega-3 cao làm giảm lượng
triglycerit, nhịp tim, huyết áp và bệnh xơ vữa động mạch. Những axit béo này được
gọi là khơng thay thế vì cơ thể con người khơng thể tổng hợp được chúng. Chính vì
thế mà loại axit béo này cần phải được cung cấp qua nguồn thực phẩm cho cả người
lớn lẫn trẻ em.
Cùng với thời gian thì thói quen ăn uống của con người đã có những thay đổi
đáng kể. Từ những năm 1900, lượng chất béo tiêu thụ của con người đã thật sự tăng
lên. Nhờ vào những chiến dịch thông tin mà mức độ tiêu thụ loại chất béo khơng
bão hịa, chủ yếu là omega 6, đã tăng lên cùng với quan điểm cho rằng chúng có thể
phịng ngừa được căn bệnh tim mạch. Từ các loại axit béo thiết yếu đó, cơ thể có

thể sản xuất ra một loạt các chất dẫn xuất omega 3 (DHA), và omega 6 (axit
arachidonique), mà một trong số đó rất cần thiết cho sự phát triển của trẻ nhỏ, cũng
như yểm trợ đắc lực cho hệ thần kinh. Ngồi ra người ta cịn tìm thấy sự có mặt của
chúng với một số lượng lớn ở trong não và võng mạc.
Các dạng mới do etyl este hóa các axit béo omega-3, chẳng hạn như E-EPA
và các hỗn hợp giữa E-EPA và E-DHA, thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu do
có khả năng tinh chế cao và có hiệu quả hơn những axit béo omega-3 thông thường.
Ở Mỹ và các nước thuộc liên minh Châu Âu, những dạng mới này thường được bán
dưới dạng các dược phẩm trong đơn thuốc, chẳng hạn như Lovaza. Đồng thời chúng
cũng có mặt dưới dạng các thực phẩm chức năng bổ sung.
Các loại axit béo omega 3 có thể được tìm thấy trong dầu thực vật như cây
cải dầu, quả hồ đào, hay pha trộn từ các loại dầu khác nhau. Thành phần DHA,
EPA, là các dẫn xuất omega 3, có thể được tìm thấy trong các loại cá giàu chất béo

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

1


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
v du cỏ. Cỏc loại tiền axit béo của omega 6 nằm chủ yếu trong dầu thực vật như
hoa hướng dương hoặc ngô. Axit arachidonic, chất dẫn xuất omega 6, thì có trong
lịng đỏ trứng và thịt.
Vì vậy, trong phạm vi luận văn này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu tổng hợp
Zn,P/Al2O3 làm xúc tác cho phản ứng ethyl este hóa một số mỡ động vật như mỡ gà
ri, mỡ gà công nghiệp, mỡ cá,… để đánh giá thành phần etyl este các omega – 3,6
và các thành phần khác.

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

2


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà

PHN 1: TNG QUAN
1.1. Giới thiệu về axit béo không thay thế
1.1.1. Định nghĩa, nguồn gốc
Định nghĩa:
Axit béo không thay thế là loại axit ở người và động vật có vú khơng tự tổng
hợp được (=Vitamin F), cần thiết cho sự chống lão hóa tế bào và sinh tổng
hợp các hoocmon sinh sản.
Nguồn gốc:
- Omega-3 có nhiều trong cá, đặc biệt là mỡ cá, tôm, cua, tảo sinh vật phù
du.
Sau đây là hàm lượng w-3 của một số cá thông thường:
Bảng 1: Hàm lượng omega-3 có trong mỗi 85g một số loại cá
thơng thường
Tên thơng
thường

Lượng w3 (g)

Cá mịi

1.3–2

Tên thơng Lượng w- Tên thơng
thường
3 (g)
thường
Cá heo
0.13
Cá Pôlăc
thường

Lượng w3 (g)
0.45

Cá thu Tây
Ban Nha

1.1–1.7

Cá pecca
vàng

0.028

Cá tuyết

0.15–0.24

Cá hồi

1.1–1.9

Cá hanh
đỏ

0.29

Cá da trơn

0.22–0.3

Cá bơn

0.60–1.12

Cá mập

0.83

Cá bơn

0.48

Cá ngừ

0.21–1.1

Cá thu
hoàng hậu

0.36

Cá mú

0.23

Cá kiếm

0.97

Cá meluc
xanh

0.41

Cá ngừ
đóng hộp

0.23

Trai New
Zealand

0.95

Cá chim
đen

0.4

Cá chỉ

vàng

0.22

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

3


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
Cỏ lỏt

Cỏ tuyt
mt xanh

0.9

Hu đá
Sydney

0.31

Các loại
trứng to

0.3

Cá tuyết

Barramund
i, nước
mặn

0.1

0.109

Cá ngừ
đóng hộp

0.17–0.24

Cá nạc thịt
đỏ

0.031

Bánh mỳ
thường

0

Tơm hổ
khổng lồ

0.1

Gà tây

0.03

Ngũ cốc,
gạo, mì,…

0

Dầu thực
vật

0

Hoa quả

0

Rau

0

- Omega-6 có trong thịt động vật, nhất là động vật nuôi, hầu hết các loại dầu
thực vật.
1.1.2 Phân loại
Dựa vào vị trí của Cacbon của nối đơi cuối cùng tính từ cuối mạch có thể phân
loại các axit béo khơng thay thế thành 2 loại là w - 3, w - 6. Khi Cacbon của nối đơi
cuối cùng tính từ cuối mạch nằm ở vị trí số 9 thì chúng ta có w-9. Đây không phải
là một axit béo không thay thế nhưng vẫn là thành phần rất quan trọng.
Sau đây là một số axit béo không thay thế và một số omega-9 quan trọng:
Bảng 2: Các axit béo omega-3
Tên thông dụng

Tên theo
lipid

Tên hoá học

Axit Hexadecatrienoic (HTA)

16:3 (n-3)

Axit 7,10,13-hexadecatrienoic (tất cả
dạng cis)

Axit alpha-linolenic (ALA)

18:3 (n-3)

Axit 9,12,15-octadecatrienoic (tất cả dạng
cis)

Axit tearidonic (SDA)

18:4 (n-3)

Axit 6,9,12,15,-octadecatetraenoic (tất cả
dạng cis)

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

4


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
Axit eicosatrienoic (ETE)

20:3 (n-3)

Axit 11,14,17-eicosatrienoic (tất cả dạng
cis)

Axit eicosatetraenoic (ETA)

20:4 (n-3)

Axit 8,11,14,17-eicosatetraenoic (tất cả
dạng cis)

Axit eicosapentaenoic (EPA)

20:5 (n-3)

Axit 5,8,11,14,17-eicosapentaenoic (tất cả
dạng cis)

Docosapentaenoic (DPA, axit
clupanodonic)

22:5 (n-3)

Axit 7,10,13,16,19-docosapentaenoic (tất
cả dạng cis)

Axit docosahexaenoic (DHA)

22:6 (n-3)

Axit 4,7,10,13,16,19-docosahexaenoic (tất
cả dạng cis)

Axit tetracosapentaenoic

24:5 (n-3)

Axit 9,12,15,18,21-tetracosapentaenoic
(tất cả dạng cis)

Axit tetracosahexaenoic (Axit
nisinic)

24:6 (n-3)

Axit 6,9,12,15,18,21-tetracosahexaenoic
(tất cả dạng cis)

Bảng 3: Các axit béo omega-6
Tên theo
lipid

Tên hoá học

Axit linoleic

18:2 (n-6)

Axit 9,12-octadecadienoic (tất cả dạng
cis)

Axit gamma-linolenic (GLA)

18:3 (n-6)

Axit 6,9,12-octadecatrienoic (tất cả
dạng cis)

Axit eicosadienoic

20:2 (n-6)

Axit 11,14-eicosadienoic (tất cả dạng
cis)

Tên thông thường

Axit dihomo-gamma-linolenic
Axit 8,11,14-eicosatrienoic (tất cả dạng
20:3 (n-6)
(DGLA)
cis)

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

5


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
Axit arachidonic (AA)

20:4 (n-6)

Axit 5,8,11,14-eicosatetraenoic (tất cả
dạng cis)

Axit docosadienoic

22:2 (n-6)

Axit 13,16-docosadienoic (tất cả dạng
cis)

Axit adrenic

22:4 (n-6)

Axit 7,10,13,16-docosatetraenoic (tất
cả dạng cis)

Axit docosapentaenoic (Axit
osbond)

22:5 (n-6)

Axit 4,7,10,13,16-docosapentaenoic
(tất cả dạng cis)

Bảng 4: Các axit béo omega-9
Tên thông thường Tên theo lipid

Tên hoá học

Axit oleic†

18:1 (n-9)

Axit 9-octadecenoic (dạng cis)

Axit eicosenoic†

20:1 (n-9)

Axit 11-eicosenoic (dạng cis)

Axit mead

20:3 (n-9)

Axit 5,8,11-eicosatrienoic (dạng cis)

Axit erucic†

22:1 (n-9)

Axit 13-docosenoic (dạng cis)

Axit nervonic†

24:1 (n-9)

Axit 15-tetracosenoic (dạng cis)

†

không no một nối đôi

Bảng 5: Các axit không no nhiều liên kết đơi
Tên thơng thường Tên theo lipid

Tên hố học

Axit linolenic

18:3 (n-6)

Axit (5Z,9Z,12Z)-octadeca-5,9,12-trienoic

Axit podocarpic

20:3 (n-6)

Axit (5Z,11Z,14Z)-eicosa-5,11,14-trienoic

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

6


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
1.1.3. Tỏc dng chung của các axit béo không thay thế với cơ thể con người
Các axit béo này có tên „khơng thay thế‟ vì chúng cần thiết cho sự phát triển
thơng thường của trẻ nhỏ và của các động vật. Một lượng nhỏ w-3 trong bữa ăn
(xấp xỉ 1% tổng lượng calo) là đủ để phát triển bình thường, và khi tăng lượng
omega-3 gần như khơng có hiệu quả hơn cho sự phát triển. EPA (axit
eicosapentaenoic) và DHA (axit decosahecxaenoic) là các axit béo không thay thế
thuộc họ omega-3 tham gia vào cấu trúc và chức năng tế bào thần kinh, màng các tế
bào trong cơ thể, có vai trị quan trọng trong hoạt động chức năng của tế bào.
Các axit béo w-6 (chẳng hạn như γ-linolenic axit và axit arachidonic) cũng
đóng vai trị quan trọng trong sự phát triển thơng thường. nhưng omega-6 khơng có
những đặc tính có lợi cho não, cho các phản ứng viêm và các phản ứng miễn dịch
như omega-3. Omega-6 có trong thành phần cấu tạo màng tế bào, tham gia vào cơ
chế hình thành prostaglandin và leukotrien dưới tác dụng của cyclooxygenase và
lypoxygenase. Đây là các chất tham gia vào cơ chế gây viêm, nhất là các q trình
viêm mạn tính, gây tăng q trình đơng máu do làm tăng kết dính tiểu cầu và co
mạch, dễ gây nhồi máu cơ tim, nhồi máu não, tăng quá trình tổng hợp interleukin-1,
yếu tố hoại tử khối u (TNF) và các cytokin khác liên quan đến các bệnh tự miễn
dịch như viêm khớp dạng thấp, hen phế quản, bệnh cầu thận mạn tính, bệnh viêm

loét đại trực tràng (bệnh Crohn), bệnh vảy nến.
Năm 1964 người ta đã khám phá ra rằng các enzyme tìm thấy trong các mơ
cừu chuyển hóa axit w-6 arachidonic thành tác nhân gây viêm được gọi là
prostaglandin E2 [10], gây nên cảm giác chấn thương và đẩy mạnh làm lành vết
thương, và phản ứng miễn dịch trong các mô bị chấn thương và bị ảnh hưởng. Năm
1979 chúng ta tìm ra các eicosanoit bao gồm: các thromboxan, prostacyclin và
leukotrien. Các eicosanoit có chức năng sinh học quan trọng thường có thời gian
hoạt động trong cơ thể ngắn, bắt đầu bằng quá trình được tổng hợp từ các axit béo
và kết thúc bằng sự chuyển hóa bằng các enzym. Tuy nhiên, nếu tốc độ tổng hợp
vượt q tốc độ chuyển hóa thì các eicosanoit dư ra có thể tạo nên các hiệu ứng có
hại. Các nghiên cứu chỉ ra rằng một số axit béo w-3 cuối cùng cũng bị chuyển hóa

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

7


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
thnh eicosanoit nhng vi tốc độ chậm hơn rất nhiều. Các eicosanoit tạo thành từ
các axit béo omega-3 thường là các tác nhân chống viêm, nhưng thực tế chúng chỉ
gây viêm kém hơn các eicosanoit tạo thành từ các chất béo omega-6. Nếu các axit
béo w-3 và w-6 cùng có mặt thì chúng sẽ „cạnh tranh‟ nhau để được chuyển hóa, vì
vậy tỉ lệ các axit béo w-3:w-6 chuỗi dài ảnh hưởng trực tiếp đến dạng eicosanoit tạo
thành. Sự cạnh tranh này có vai trị quan trọng vì thromboxan là tác nhân tạo nhóm
tiểu huyết cầu, và tác nhân này gây ra sự nghẽn mạch và gây chết người do mất
màu. Cũng tương tự như vậy, leukotrien cũng có vai trị quan trọng trong phản ứng
miễn dịch/gây viêm hệ thống, và vì vậy thích hợp gây viêm khớp, lupus ban đỏ, hen
phế quản. Những nghiên cứu này thu hút sự chú ý nhằm tìm cách kiểm sốt q

trình tạo thành các eicosanoit từ omega-6. Cách đơn giản nhất là điều chỉnh nhiều
w-3 và ít w-6 hơn.
Khi ở dưới dạng etyl este, EPA hình thành nên các phân tử chống viêm hiệu
quả, được gọi là các resolving và omega-3-oxylipin. Điều này có thể một phần giải
thích các hiệu ứng dương tính của mỡ cá.
1.1.4. Giới thiệu một số axit béo không thay thế thường gặp.
i, Omega-3: (là loại axit béo có nối đơi cuối cùng ở vị trí C số 3 tính từ cuối
mạch, gồm có: axit -linolenic, DHA và EPA.)
 Axit -Linolenic (ALA) :
 Nguồn:
-

Là một trong những axit béo khơng no chính thức ở thực vật và là axit
béo cơ bản trong dinh dưỡng động vật

-

Có trong dầu cá sardin, dầu đậu nành, dầu lanh, chloroplast của những
cây xanh rậm lá …

 CTPT: C17H29COOH
 CTCT: CH3-CH2-(CH=CH-CH2)3-(CH2)6

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

8


Luận văn thạc sỹ

Bùi Thị Thanh Hà

Tớnh cht vt lý:
-

Dạng lỏng ở nhiệt độ thường.

-

Tan trong dung môi hữu cơ.

-

Sơi ở 230C với áp suất 17 mmHg, t nóng chảy: -11C.

 Thành phần % axit -linolenic trong một số loại dầu:
Đậu nành

Lanh

Đậu phộng

Ngô

Dừa

Cọ

Oliu

2,3

25,0

0,5

0,1-0,6

0,1

0,1-0,2

0,6-0,7

 Chức năng:
-

Dùng trong y học, dầu làm khô.

-

Giúp tăng trưởng, sinh tổng hợp các hoocmon trong cơ thể.

-

Thiếu axit -linolenic: tăng bệnh về da, giảm tăng trưởng, thóai hóa gan
thận, tăng nhạy cảm với các tác động ngồi…

 Axit Eicosapentanoic: (EPA)
 Nguồn:

-

Có ở các loại cá biển sống vùng lạnh (cá tuyết, cá hồi); dầu cá, dầu gan cá
và là thành phần của bơ.

-

Cứ 28.35g cá hồi cung cấp 100mg EPA.

 CTPT: C19H29COOH
 CTCT: CH3-CH2-(CH=CH-CH2)5-(CH2)2-COOH

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

9


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
Tớnh cht vt lý:
-

Dạng lỏng ở nhiệt độ thường.

-

Màu trắng.

 Chức năng:

-

Trẻ em khơng có đủ EPA trong bữa ăn có thể mắc các bệnh về thần kinh,
mắt da và giảm tăng trưởng. Vì thế EPA cần được bổ sung vào khẩu phần
ăn mỗi ngày.

-

Các chuyên gia dinh dưỡng cho rằng 2-5% EPA được bổ sung sẽ làm
tăng sự miễn dịch của cơ thể.

-

Lipit cấu trúc bao gồm omega-3 và các axit béo mạch trung bình được
tổng hợp hóa học bởi phản ứng este hóa của dầu cá và triacylglicerol
mạch trung bình, chúng kìm hãm sự phát triển của khối u và tăng sự cân
bằng nitơ.

-

Giúp da dẻ mịn màng, làm sáng mắt, tạo sụn.

 Axit Decosahexanoic: (DHA)
 Nguồn:
-

Động vật: các loài cá biển (cá thu, cá hồi, cá mòi…). Cứ 28.35g cá hồi
cung cấp 400mg DHA.

-

Thực vật: tảo biển, rau bina, dầu đậu nành, dầu bắp…

-

Mặc dù DHA có thể được tạo thành trong cơ thể nhờ các enzim đặc trưng
chuyển hóa axit -linolenic thành EPA, rồi EPA lại được chuyển thành
DHA. Tuy nhiên hoạt tính của enzim này rất yếu và hoạt động không
hiệu quả nên lượng DHA lấy từ thực phẩm được xem là chủ yếu.

 CTPT: C21H31COOH
 CTCT: CH3-CH2-(CH=CH-CH2)6-CH2-COOH

 Tính chất vật lý:
Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

10


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
-

Dng lng nhit độ thường, màu vàng.

-

Không tan trong nước, tan trong ete.

 Chức năng:
-

DHA có vai trị quan trọng trong tế bào mà các axit béo khác khơng có: là
thành phần cấu tạo màng tế bào nơron thần kinh, tế bào võng mạc mắt.

-

Là dưỡng chất cần thiết cho hoạt động sống hàng ngày.

-

Màng não cần nhiều chất béo: cụ thể là omega-3 và omega-6 thường
được lấy từ dầu ăn vào cơ thể. Hơn nữa do thói quen dinh dưỡng của
người Việt là thích những món chiên, xào, kho nên lượng omega-6 khá
đầy đủ. Ngược lại, omega-3 chỉ có trong một số loại thực phẩm (nhiều
nhất ở cá hồi) nên chúng ta phải thường xuyên bổ sung vào khẩu phần ăn.
(Lý do người Nhật Bản nhanh nhẹn, tháo vát dù cường độ làm việt rất cao
một phần là nhờ họ ăn nhiều cá hồi: đây là món ăn khối khẩu của người
dân đất nước Mặt trời mọc).

-

Ngăn chặn sự vón cục của máu, làm giảm lượng cholesterol và
triglyceride.

-

Giảm áp lực máu, làm dịu các vết sưng tấy, ngăn chặn sự co cứng mạch
máu não, giảm nguyn cơ các bệnh tim mạch.

-

Ngăn chặn sự phát triển của các tế bào ung thư: DHA phân chia vào
các tế bào ung thư, kim hãm các tế bào này tiết ra prostaglandin E và
leukotriene B (những chất hóa sinh làm tăng trưởng các tế bào ung
thư).

 Khi nấu thức ăn ở nhiệt độ cao, DHA rất dễ bị mất do các phản ứng oxi hóa
hồn tịan tạo ra những độc tố rất có hại cho sức khỏe người sử dụng. Vì vậy,
cách tốt nhất để chế biến nguồn thực phẩm giàu DHA (các loại cá) là hấp
trong khoảng 10 phút.
 Đồng thời khi nhận DHA từ các loại dầu cá, dầu thực vật cần phải bổ sung
thêm Vitamin E sẽ làm tăng sự hấp thu (ít nhất 10 IU Vitamin E/ 1g DHA).
 Lượng DHA cần cung cấp trong 1 ngày ở người (mg/kg thể trọng):

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

11


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
i tng

Nhu cu

Tr di 7 tuổi

>30

Trẻ sinh non

35-75

Phụ nữ có thai/cho con bú

100-1000

Người suy nhược

>1500

Bệnh tim

2000-4000

Bệnh ung thư

>4000

ii, Omega-6 (là nhóm các axit béo có nối đơi ở vị trí C số 6 tính từ cuối mạch,
gồm có: axit linoleic, axit arachidonic…)
 Axit Linoleic:
 Nguồn:
-

Rất phổ biến và là thành phần quan trọng của Vitamin F.

-

Có mặt trong hầu hết các loại dầu thực vật và hạt của các cây họ đậu: đậu
nành, đậu phộng, bong, ngô, lanh…

-

Dùng trong y học, thực phẩm, sơn, margarin…

-

Thành phần % axit linoleic trong một số loại dầu:
Đậu nành

Bơng

Ngơ

Lanh

Dừa

52,6

43,5

42,0

61,5

0,1

 CTPT: C17H31COOH

 CTCT: CH3-(CH2)4-(CH=CH-CH2)2-(CH2)6-COOH
 Tính chất vật lý:
-

Dạng lỏng ở nhiệt độ thường, màu vàng.

-

Sôi ở 229C với áp suất 14 mmHg, tnc = -5C.

 Chức năng:
Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

12


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
-

Axit linoleic giỳp tng trưởng, ngăn ngừa bệnh viêm da, làm giảm lượng
cholesterol trong máu và cần thiết cho việc xây dựng màng tế bào của cơ
thể sống.

-

Nhận vào 1-2% axit linoleic trong bữa ăn là đủ để ngăn chặn sự thiếu hụt
về hóa sinh ở trẻ nhỏ. Người lớn thì sử dụng đủ axit oleic trong bữa ăn
nên sự thiếu hụt không phải là vấn đề.

-

Sự thiếu hụt axit linoleic trong bữa ăn biểu hiện thành: bệnh viêm da, mất
nước quá nhiều qua da, ảnh hưởng đến tăng trường và phát triển, làm vết
thương lâu lành

-

Vì vậy, axit linoleic được xem là thức ăn hay bộ phận thức ăn cung cấp
thuốc, có lợi cho sức khỏe và bao gồm cả khả năng phòng ngừa bệnh tật.

 Axit Arachidonic:
 Nguồn:
-

Được chuyển hóa từ axit linoleic bởi cơ thể.

-

Có trong thịt, gan, mỡ lợn, lipit của trứng gà. Chiếm 20% trong dầu gan
cá ngừ, photphat của tủy xương, não và phôi lúa…

-

Thành phần % axit arachidonic trong dầu, mỡ:

Bơ

Mỡ lợn

Mỡ bò

0,3

0,2-0,6

0,06-0,2

 CTPT: C19H31COOH
 CTCT: CH3-(CH2)4-(CH=CH-CH2)4-(CH2)2-COOH

 Tính chất vật lý:
-

Dạng lỏng ở nhiệt độ thường.

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

13


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
-

t núng chy: -49.5C.

Chức năng:
-

Cần thiết cho tăng trưởng và phát triển, giảm cholesterol trong máu đồng
thời cũng tham gia xây dựng màng tế bào.

Các chuyên gia dinh dưỡng khuyến cáo nên cung cấp 3-4% -6 trong lipit cấu
trúc để đáp ứng đủ axit béo của lipit cấu trúc (triacylglicerol được thay đổi bởi sự
hình thành của các axit béo mới, được tái tổ chức để thay đổi vị trí, nguồn gốc các
axit béo từ tự nhiên hay tổng hợp để tạo thành triacylgliceryl mới.
iii, Omega-9 (là nhóm axit béo có nối đơi ở vị trí C số 9 tính từ cuối mạch)
 Axit Oleic:
 Nguồn:
-

Là thành phần chính của dầu oliu và và dầu để ăn, có khoảng 25% trong
mỡ cừu, bơ sữa và một số dầu nhiệt đới như cacao, dầu đậu nành, hướng
dương.

-

Dùng trong xà phòng, thuốc cao, mỹ phẩm.

-

Trong tự nhiên, axit béo không no phổ biến là axit oleic, chỉ một số nhỏ
chứa ít hơn 10% axit oleic nhưng axit oleic có trong tất cả các chất béo đã
biết ngày nay.

-

Thành phần % axit oleic trong một số dầu thực vật và một số chỉ số đặc
trưng:
Dầu

Chỉ số iot

tnc C

% axit oleic

Đậu nành

124-133

20-21

33,6

Bơng

103-111

32-38

33,0

Ngơ

117-130

18-20

46,3

Lanh

170-185

19-21

5,0

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

14


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
-

Thnh phn % axit oleic có trong một số loại sữa:
Bị

Dê

Cừu

Người

22,4

17

22

33,3

 CTPT: C17H33COOH
 CTCT: CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH

 Tính chất vật lý
-

Dạng lỏng ở nhiệt độ thường, màu hơi vàng, có mùi mỡ lợn.

-

Tan trong các dung mơi hữu cơ khơng phân cực, ít tan trong nước.

-

Sơi ở 280C với áp suất 100 mmHg, nhiệt độ nóng chảy:13.4C.

 Chức năng:
- Axit oleic có thể chuyển thành axit linoleic và linolenic dưới tác dụng của

enzym.
1.1.5. Quá trình chuyển hóa một số axit béo khơng thay thế
Hầu hết các axit béo đa nối đơi (PUFAs) omega-6 có mặt trong khẩu phần ăn
được lấy từ các loại dầu thực vật chẳng hạn như dầu đậu nành, dầu bắp, dầu borage
và các loại hạt. Chúng sẽ chứa axit linoleic. Axit này sẽ chuyển hóa thành axit
arachidonic thơng qua các bước tổng hợp eicosanoit được mơ tả bằng hình vẽ sau
đây. Hoạt động của q trình khử bão hịa nối đơn ở Δ6 thành nối đơi diễn ra chậm
và có thể được giải thích là do sự thiếu hụt dinh dưỡng cũng như các điều kiện dễ
gây viêm. Vì vậy để khả năng tổng hợp axit arachidonic cao nhất thì cần tiêu thụ
thêm axit γ-linolenic (GLA), một sản phẩm của quá trình khử bão hịa Δ6. Ở đây

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

15


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
GLA c chuyn thnh axit di γ-linolenic (DGLA) rồi sau đó thành axit
arachidonic.

Axit α-Linolenic
(ALA) 18:3

Axit Stearidonic
18:4

Khử bão hịa Δ6

Già hóa
Axit béo 20:4
Khử bão hịa Δ5

Già hóa
Axit Eicosapentaenoic
(EPA) 20:5
Axit Docosapentaenoic
Già hóa
Axit béo 24:5
Khử bão hịa Δ6
Axit béo 24:6
Oxi hóa vi thể peroxi

Axit Docosapentaenoic
(DHA) 22:6
Hình 1: Con đường chuyển hóa ALA thành EPA và DHA
Giống quá trình khử bão hịa Δ6, hoạt động của q trình khử bão hòa Δ5
cũng bị giới hạn ở giai đoạn tổng hợp axit arachidonic và hoạt động này cũng bị ảnh
Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

16


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
hng bi khu phn ăn và các yếu tố môi trường. Bệnh tăng đường huyết và tăng
cholesterol đều chịu sự ảnh hưởng của các q trình khử bão hịa Δ6 và Δ5. Do hoạt
động giới hạn của q trình khử bão hịa Δ5 như vậy mà hầu hết các DGLA hình

thành từ GLA được chèn vào các màng photpholipid cũng ở vị trí C-2 giống như
axit arachidonic.
Vì các axit béo khơng thay thế này rất quan trọng với sức khỏe và sự phát
triển của cơ thể con người, nên việc đánh giá, phân tích chúng cũng rất quan trọng.
Có hai phương pháp đánh giá các axit béo này là phương pháp đánh giá trực tiếp và
phương pháp đánh giá gián tiếp. Việc đánh giá trực tiếp thành phần w-3,6,9 trong
các loại dầu thực vật và mỡ động vật được thực hiện tốt nhất bằng cách chạy sắc ký
lỏng các loại dầu mỡ này. Phương pháp này chưa tách được các axit béo không thay
thế một cách triệt để vì các axit béo này thường có nhiệt độ sơi rất gần nhau. Một
phương pháp tối ưu khác để đánh giá thành phần axit béo không thay thế là phương
pháp gián tiếp thơng qua q trình ester chéo hóa sau đó sử dụng sắc ký khí khối
phổ để phân tích. Phương pháp này tiết kiệm hơn phương pháp sắc ký lỏng và việc
tách chiết các chất cũng tốt hơn. Q trình este hóa này diễn ra với thời gian lâu và
hiệu suất thấp, nhiều sản phẩm phụ, vì vậy cần sử dụng thêm xúc tác. Vậy vấn đề
cần đặt ra là lựa chọn xúc tác cho quá trình này vừa tăng hiệu suất, vừa chọn lọc sản
phẩm phản ứng.
1.2 Vật liệu xúc tác cho quá trình este hóa
1.2.1. So sánh ưu, nhược điểm các hệ xúc tác cho phản ứng este chéo hóa
Hiệu suất và sản phẩm của phản ứng este chéo hóa các mỡ động, thực vật
phụ thuộc nhiều vào hệ xúc tác. Tùy vào bản chất các mỡ và sản phẩm cần thu được
thì chúng ta sẽ lựa chọn hệ xúc tác phù hợp. Ưu nhược điểm của các loại hệ xúc tác
được liệt kê trong bảng 6 sau đây.
Bảng 6. Tóm tắt ưu, nhược điểm của các hệ xúc tác cho phản ứng este
chéo hóa
Ưu điểm

Xúc tác

Nhược điểm

 Tốc độ phản ứng nhanh gấp

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

17

 Bị ảnh hưởng nhiều bởi hàm


Luận văn thạc sỹ
Bùi Thị Thanh Hà
hng nghỡn ln so với xúc tác

lượng nước và axit béo tự do

axit.

(FFA) trong nguyên liệu, dễ xảy

Xúc tác

 Phản ứng có thể diễn ra ở điều

ra hiện tượng tạo nhũ tương.

bazơ đồng

kiện êm dịu và mức hao tổn

 Nếu có nhiều nhũ tương sinh ra

thể

năng lượng thấp.

sẽ làm giảm hiệu suất sản phẩm

 Các xúc tác kiềm như NaOH,

và gây khó khăn cho q trình

KOH có giá thành tương đối rẻ

tinh chế sản phẩm.

và được thương mại hóa rộng
rãi.
 Tốc độ phản ứng nhanh hơn so  Xúc tác dễ bị ngộ độc khi tiếp
với xúc tác axit.
xúc với khơng khí.
 Phản ứng có thể diễn ra ở điều
kiện êm dịu và mức hao tổn
năng lượng thấp.
Xúc tác
bazơ dị thể

 Dễ tách xúc tác ra khỏi sản
phẩm.
 Xúc tác dễ tái sinh và tái sử

dụng.
 Không bị ảnh hưởng bởi hàm
lượng axit béo tự do.

Xúc tác axit
đồng thể
 Thích hợp cho phản ứng đi từ
dầu, mỡ kém chất lượng.

 Không bị ảnh hưởng bởi hàm
lượng axit béo tự do.

Xúc tác axit
dị thể
 Nhiệt độ phản ứng tương đối
thấp.

 Thích hợp cho phản ứng đi từ

Khoa Hãa häc
§HKHTN - §HQGHN

18

 Bị ảnh hưởng nhiều bởi hàm
lượng nước và axit béo tự do
(FFA) trong nguyên liệu, dễ xảy
ra hiện tượng tạo nhũ tương.
 Nếu có nhiều nhũ tương sinh ra
sẽ làm giảm hiệu suất sản phẩm

và gây khó khăn cho q trình
tinh chế sản phẩm.
 Tốc độ phản ứng rất chậm.
 Xúc tác có thể gây ăn mịn thiết
bị.
 Khó tách xúc tác khỏi sản
phẩm.
 Giá thành cao.
 Tỷ lệ mol ancol/dầu lớn và thời
gian phản ứng lâu.
 Sinh ra nhiều tạp chất do sự rửa
trôi các tâm xúc tác.