Nghiên cứu cấu tạo và thành phần hóa học của cây cỏ voi lai

LỜI NĨI ĐẦU
Hiện nay, trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng nguồn nguyên
liệu thay thế gỗ phục vụ cho ngành chế biến lâm sản, đặc biệt là sản xuất giấy –
bột giấy đang được đẩy mạnh nghiên cứu và ứng dụng. Trong các nguồn
nguyên liệu đó, cây Cỏ Voi Lai – một loài cây được trồng nhiều trong nơng
nghiệp, hiện là một lồi cây rất đáng quan tâm.
Tuy nhiên, các nghiên cứu về cây Cỏ Voi Lai hiện nay còn nhiều hạn
chế, chủ yếu là các nghiên cứu ứng dụng cho lĩnh vực chăn nuôi gia súc, còn
trong lĩnh vực chế biến lâm sản hầu như chưa có một nghiên cứu cụ thể nào.
Được sự đồng ý của Khoa Chế Biến Lâm Sản – Trường Đại học Lâm
nghiệp, các thầy cô trong Bộ môn Khoa Học Gỗ, em tiến hành thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu cấu tạo và thành phần hóa học của cây Cỏ Voi Lai”
Đến nay, đề tài đã được hoàn thành. Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn trân
trọng nhất đến cô giáo T.S Nguyễn Thị Minh Nguyệt và các thầy cô giáo trong
bộ mơn Khoa Học Gỗ đã tận tình hướng dẫn em thực hiện đề tài này. Em xin
gửi lời cảm ơn đến các thầy cơ trong Trung tâm thí nghiệm - khoa CBLS đã tạo
điều kiện tốt nhất về trang thiết bị máy móc giúp em thực hiện đề tài. Em xin
trân trọng cảm ơn Viện – Trung tâm nghiên cứu đồng cỏ Ba Vì và Bị sữa đã
giúp đỡ rất nhiều về nguyên liệu cũng như một số tài liệu liên quan. Cảm ơn gia
đình và bạn bè đã cổ vũ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Hy vọng rằng, kết quả nghiên cứu sẽ có nhiều giá trị thiết thực góp phần
phục vụ cho sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến Việt Nam.
ĐHLN, ngày 09 tháng 05 năm 2008
Người thực hiện
Nguyễn Thị Châu

1


MỤC LỤC
Chƣơng 1 ............................................................................................................ 4

TỔNG QUAN ..................................................................................................... 4
1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................... 4
1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................. 5
1.2.2. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................ 5
1.2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 5
1.2.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 5
1.2.5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ....................................................................... 6
Chƣơng 2 ............................................................................................................ 7
CƠ SỞ LÝ THUYẾT ........................................................................................ 7
2.1. Lý thuyết về cấu tạo của vật liệu có sợi .................................................... 7
2.1.1. Cấu tạo gỗ ................................................................................................. 7
2.1.2. Cấu tạo tre .................................................................................................. 8
2.2. Các thành phần hóa học của thực vật có sợi (gỗ) .................................. 12
2.2.1. Thành phần hóa học các chất vơ cơ trong gỗ .......................................... 13
2.2.2. Thành phần hóa học các chất hữu cơ trong gỗ ........................................ 13
Chƣơng 3 .......................................................................................................... 17
VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................... 17
3.1. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................... 17
3.1.1. Đặc điểm vùng nguyên liệu ..................................................................... 17
3.1.2. Tìm hiểu ban đầu về nguyên liệu ............................................................ 17
3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................... 20
3.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu ............................................................................... 20
3.2.2. Tạo mẫu nghiên cứu ................................................................................ 20
3.2.3. Phương pháp xác định hàm lượng ẩm nguyên liệu sợi thực vật ............. 22
3.2.4. Phương pháp xác định hàm lượng tro ..................................................... 24
3.2.5. Xác định hàm lượng các chất chiết xuất trong dung môi hữu cơ............ 25

2

3.2.6. Xác định hàm lượng các chất chiết xuất trong dung môi nước (TC: T1os-59) ............................................................................................................... 26
3.2.7. Xác định hàm lượng chất hòa tan trong dung dịch NaOH 1% (TC: T - 4
os -59) ................................................................................................................ 28
3.2.8. Xác định hàm lượng cellulose (Tiêu chuẩn T-210 os-70)....................... 31
Chƣơng 4 .......................................................................................................... 33
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................................. 33
4.1. Đặc điểm cấu tạo cỏ voi lai....................................................................... 33
4.1.1. Đặc điểm cấu tạo thô đại của cây cỏ voi lai (TCVN 356-70) ................. 33
4.1.2. Đặc điểm cấu tạo hiển vi của cây cỏ voi lai ............................................ 35
4.2. Thành phần hóa học của cây cỏ voi lai ................................................... 38
4.2.1. Hàm lượng ẩm ......................................................................................... 38
4.2.2. Hàm lượng tro .......................................................................................... 38
4.2.3. Hàm lượng chất tan trong Ete.................................................................. 39
4.2.4. Hàm lượng chất tan trong nước và dung dịch NaOH 1% ....................... 39
4.2.5. Hàm lượng lignin ..................................................................................... 41
4.2.8. Hàm lượng cellulose ................................................................................ 43
Chƣơng 5 .......................................................................................................... 45
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ............................................................................. 45
5.1. Kết luận chung về cây cỏ voi lai .............................................................. 45
5.2. Định hƣớng sử dụng cây cỏ voi lai .......................................................... 45
5.3. Đề xuất ....................................................................................................... 46

3


Chƣơng 1
TỔNG QUAN
1.1. Đặt vấn đề
Hiện nay, công nghệ chế biến lâm sản có vị thế rất lớn trong sự phát triển
chung của khoa học. Là một trong các nhóm ngành đem lại những lợi nhuận to

lớn cho nền kinh tế quốc dân.
Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu cung cấp cho ngành cơng nghiệp này
đang gặp rất nhiều khó khăn. Mà nguyên nhân chủ yếu là rừng tự nhiên ngày
càng khan hiếm và cạn kiệt, do con người đã khai thác q triệt để. Vì vậy,
rừng tự nhiên dần dần khơng còn là nơi giữ vai trò chủ yếu cung cấp ngun
liệu cho cơng nghiệp chế biến gỗ nữa. Cịn rừng trồng thì chưa thể đáp ứng
được nhu cầu về nguyên liệu cho ngành cơng nghiệp này.
Bên cạnh đó, nhu cầu sử dụng các sản phẩm của gỗ ngày càng tăng cả về
số lượng và chất lượng. Do đó việc nghiên cứu tìm nguồn ngun liệu mới
cũng như sử dụng có hiệu quả nguồn nguyên liệu có thể thay thế gỗ có ý nghĩa
rất quan trọng và là trách nhiệm của các nhà khoa học chế biến lâm sản.
Trên thế giới, ngành chế biến hố lâm sản được chia thành nhóm các
chun ngành sản xuất chính, trong đó sản xuất giấy - bột giấy đang là nhóm
ngành được quan tâm. Nguyên liệu cho ngành công nghiệp này bao gồm gỗ và
các loại thực vật phi gỗ. Nhưng hiện nay, nguồn nguyên liệu gỗ đang khan
hiếm và cạn kiệt dần do sự khai thác triệt để của con người. Vì vậy, nguồn
nguyên liệu cho nghành cơng nghiệp chế biến lâm sản nói chung và nghành
công nghệ sản xuất giấy – bột giấy nói riêng đang là vấn đề hết sức khó khăn.
Vấn đề sử dụng các loại thực vật phi gỗ làm nguyên liệu cho ngành sản xuất
giấy - bột giấy đang được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm, đẩy mạnh
nghiên cứu và ứng dụng.
Vấn đề đặt ra là làm sao có thể tìm ra loại ngun liệu đáp ứng được các
yêu cầu, tính chất của nguyên liệu cho ngành chế biến giấy - bột giấy. Phế liệu
nông nghiệp là một trong những loại nguyên liệu đó. Với rất nhiều ưu điểm khi
4


tận dụng được loại phế liệu này mà lại có được sản phẩm như mong muốn. Tuy
nhiên, các nghiên cứu cũng như ứng dụng về các loại phế liệu này thì cịn rất
nhiều hạn chế, chủ yếu chỉ là các nghiên cứu, ứng dụng cho lĩnh vực chăn ni,

cịn trong lĩnh vực chế biến lâm sản hầu như chưa có một nghiên cứu cụ thể
nào. Chính vì vậy, được sự đồng ý của khoa Chế Biến Lâm Sản – Trường Đại
Học Lâm nghiệp, bộ môn Khoa Học Gỗ, em tiến hành nghiên cứu đề tài:
“ Nghiên cứu cấu tạo và thành phần hóa học của cây cỏ voi lai”
bước đầu làm cơ sở khoa học cho các nghiên cứu và ứng dụng tiếp theo.
1.2. Mục tiêu, đối tƣợng, nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu, ý nghĩa thực
tiễn của đề tài
1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo của cây cỏ voi lai
- Xác định hàm lượng các thành phần hóa học của cây cỏ voi lai
1.2.2. Đối tƣợng nghiên cứu
Cây cỏ voi lai được trồng ở Viện chăn ni, trung tâm nghiên cứu đồng
cỏ Ba Vì và Bị Sữa huyện Ba Vì, tỉnh Hà Tây.
1.2.3. Nội dung nghiên cứu
- Thu thập nguyên liệu và tạo mẫu nghiên cứu
- Nghiên cứu cấu tạo thô đại của cây cỏ voi lai
- Nghiên cứu cấu tạo hiển vi của cây cỏ voi lai
- Xác định hàm lượng tro của cỏ voi lai
- Xác định hàm lượng các chất chiết xuất trong các dung mơi: ete, nước
lạnh, nước nóng, NaOH 1% của cỏ voi lai
- Xác định hàm lượng lignin của cỏ voi lai
- Xác định hàm lượng cellulose của cỏ voi lai
- Kết luận và kiến nghị
1.2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp kế thừa
- Phương pháp thực nghiệm
5


1.2.5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Kết quả nghiên cứu của đề tài bước đầu làm cơ sở khoa học cho các
nghiên cứu và ứng dụng tiếp theo.

6


Chƣơng 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Lý thuyết về cấu tạo của vật liệu có sợi
2.1.1. Cấu tạo gỗ
Lớp trong

Lớpgiữa
Lớp ngồi
Vách sơ sinh
Màng giữa

Hình 01. Cấu tạo vách tế bào gỗ
Gỗ là sản phẩm có nguồn gốc thực vật, là một tổ hợp đa phần về cấu trúc
giải phẫu cũng như về phương diện hóa học. Cấu tạo gỗ là nhân tố chủ yếu nhất
ảnh hưởng đến tính chất của gỗ. Cấu tạo và tính chất liên quan mật thiết với
nhau. Cấu tạo gỗ có thể xem là biểu hiện bên ngồi của tính chất. Những hiểu
biết về cấu tạo là cơ sở để giải thích bản chất các hiện tượng sản sinh trong q
trình gia cơng, chế biến và sử dụng gỗ.
Gỗ cây do vô số tế bào cấu tạo nên, các tế bào liên kết với nhau bằng
mạng pectic, giống như vữa gắn các viên gạch. Qua nghiên cứu cấu tạo gỗ cho
thấy: Vách tế bào là một tổ chức quan trọng của tế bào gỗ, cấu tạo và cấu trúc
vách tế bào là nhân tố ảnh hưởng đến các tính chất của gỗ. Vách tế bào chủ yếu
do cellulose và lignin tạo nên. Cellulose làm thành sườn vững chắc như cốt sắt,
lignin tựa như xi măng bám quanh sườn sắt ấy. Sườn cellulose do nhiều phân tử

celluloza (C6H10O5) liên kết thành mixencellulose, nhiều mixencellulose liên
kết tạo thành bó, vơ số bó mixen cùng với lignin tạo nên vách tế bào.
Vách tế bào được chia làm ba phần: màng giữa, vách sơ sinh và vách thứ
sinh.
7


- Màng giữa: Là thành phần nằm giữa hai tế bào cạnh nhau được cấu tạo
bằng chất pectic mà thành phần cơ bản là acid tetragalacturonic, là lớp màng
mỏng có mức độ hóa gỗ cao.
- Vách sơ sinh: Vách này hình thành cùng với sự hình thành của tế bào
gỗ, vách này mỏng nằm ở phía ngồi. Thành phần cấu tạo của nó gồm
cellulose, hemicellulose và lignin, có mức độ hóa gỗ cao. Trong vách sơ sinh,
các mixencellulose sắp xếp khơng có trật tự vì thế nó khơng có tác dụng quyết
định đến tính chất của gỗ.
- Vách thứ sinh: Là lớp vách hình thành sau cùng trong quá trình sinh
trưởng của tế bào, so với màng giữa và vách sơ sinh thì vách thứ sinh là phần
dày nhất. Thành phần chủ yếu của lớp vách này là cellulose và lignin. Ở vách
thứ sinh các mixencellulose sắp xếp có trật tự và chia thành ba lớp:
+ Lớp ngoài: Là lớp mỏng, nằm sát vách sơ sinh. Trong lớp này các
mixencellulose xếp vng góc với trục dọc tế bào hoặc nghiêng một góc 70 ÷
90 so với trục dọc của tế bào.
+ Lớp giữa: Nằm kế tiếp lớp ngoài, lớp giữa là lớp dày nhất. Các
mixencellulose xếp song song với trục dọc tế bào (trục dọc thân cây) hoặc
nghiêng một góc < 30 so với trục dọc vách tế bào.
+ Lớp trong: Mỏng, nằm sát ruột tế bào, các mixencellulose sắp xếp
giống như lớp ngoài.
Cấu trúc vách tế bào, đặc biệt sự sắp xếp của các mixen trong vách thứ
sinh có ảnh hưởng quyết định và là cơ sở lý thuyết chủ yếu nhất để giải thích
mối quan hệ về cấu tạo và mọi tính chất của gỗ, các hiện tượng phát sinh trong

q trình gia cơng, chế biến và sử dụng gỗ. [6]
2.1.2. Cấu tạo tre
Tre (Bamboo) là tên gọi chung của các lồi cây thuộc họ Bambusoideae
trong họ hịa thảo (Poaceae) thuộc lớp cây một lá mầm (Monocotyledones) của
nghành thực vật hạt kín (Magnoliophyta). Trên thế giới có trên 1300 loài thuộc
79 chi, phân bố tự nhiên ở các nước trong khu vực Đông Nam Á, bao gồm
8


Trung Quốc, Philipines, Thái Lan, Miến Điện, Ấn Độ, Pakistan, Indonesia và
các nước thuộc Châu Mỹ. Việt Nam có khoảng 150 loài tre thuộc 15 chi phân
bố rộng rãi ở nhiều vùng trong cả nước.
Tre là một nguồn tài nguyên của vùng nhiệt đới, và do nó có vùng phân
bố rộng, sinh trưởng nhanh, dễ gia cơng và có nhiều tính chất tốt nên tre đã
được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống thường ngày ở nhiều địa phương thuộc
nhiều quốc gia trên thế giới. Có lẽ khơng có lồi thực vật nào ở vùng nhiệt đới
lại có thể cung cấp cho con người nhiều lợi ích về mặt kỹ thuật như tre. Cường
độ của thân cây, độ thẳng, độ nhẵn, kết hợp với độ rỗng ruột lớn, khả năng tách
trẻ dễ và đều, nhỉều kích cỡ khác nhau giúp chúng thích hợp với nhiều mục
đích sử dụng khác nhau. Trong những năm gần đây, tre đã thâm nhập vào thị
trường thế giới có sức cạnh tranh cao trong các lĩnh vực như bột giấy và các
loại ván.
Đặc điểm cấu tạo thơ đại:
Tre có cấu tạo thân ngầm: là phần thân phát triển dưới mặt đất. Ở các đốt
thân ngầm có nhiều rễ và chồi. Cấu tạo của thân ngầm về cơ bản cũng giống
như thân tre. Nhưng có một số đặc điểm khác biệt như lóng ngắn, ruột nhỏ
hoặc đặc.

Hình 02. Dạng cơ bản của thân ngầm
Cấu tạo thân tre: Thân tre chỉ để phần hóa gỗ trên mặt đất gồm có lóng,

mắt và đốt. Thân tre có hình trụ, trong rỗng, mặt cắt ngang có hình vành khăn.
Trên thân tre, cách một đoạn lại có một mắt tre. Ở mắt tre có một màng ngang.
9


Thành tre gồm bốn phần, theo thứ tự từ ngoài vào trong là tinh tre, cật tre, thịt
tre và màng lụa.
Tinh tre màu xanh nằm ở ngoài, bề mặt nhẵn, có lớp sáp. Trong tế bào
của lớp ngồi cùng có chất diệp lục màu xanh, đến khi già hoặc sau khi khai
thác vận chuyển dần thành màu vàng. Cật tre nằm phía trong tinh tre, gồm các
tế bào đá hình viên gạch. Thịt tre nằm trong cật tre do các bó mạch và các tế
bào mơ mềm cấu tạo nên.
Đặc điểm cấu tạo hiển vi:
Cấu tạo hiển vi của tre quyết định tính chất của tre. Tre là lồi cây sinh
trưởng nhanh, chỉ có sinh trưởng sơ cấp mà khơng có sinh trưởng thứ cấp. Tre
khơng có tia gỗ và khơng có tế bào xếp ngang theo hướng xun tâm ở phần
lóng tre.
Trên mặt cắt ngang, cấu tạo hiển vi của các lóng cho phép xác định số
lượng, hình dạng, kích thước và trật tự của các bó mạch. Thân tre gồm khoảng
50% tế bào mô mềm, 40% sợi và 10% tế bào dẫn (mạch và tế bào dây). Tế bào
mơ mềm và tế bào dẫn có nhiều ở phần thịt tre, cịn sợi có nhiều ở phần cật tre.
Ở phần lóng các tế bào xếp theo chiều dọc thân cây, cịn ở phần mắt các tế bào
xếp vng góc với chiều dọc thân cây giúp cho quá trình trao đổi theo chiều
ngang. Số lượng sợi tăng từ gốc tới ngọn, cịn tế bào mơ mềm thì giảm từ gốc
tới ngọn.
Bó mạch trong thân tre gồm phần gỗ với 1 - 2 mạch nhỏ và 2 mạch lớn
có đường kính 40 - 120 (μm) và phần libe với các tế bào rây khơng hóa gỗ,
vách mỏng. Các mạch lớn và tổ chức libe được vây quanh bởi các đám sợi. Ở
vịng ngồi của thân, các bó mạch nhỏ và nhiều hơn, ở phần trong mạch bó
mạch lớn hơn và ít hơn. Tổng số bó mạch giảm từ phần ngồi vào trong và từ

gốc lên ngọn. Bó mạch có thể được phân thành 4 - 5 loại, phụ thuộc chủ yếu
kích thước và mức độ độc lập của đám sợi được liên kết với ống mạch.
Chiều dài sợi tre có thể khác nhau đáng kể theo lồi. Nó thường tăng từ
ngồi vào trong và đạt chiều dài lớn nhất ở vào khoảng vị trí giữa của chiều dày
10


thành tre và giảm dần về phía trong ruột. Sợi có chiều dài nhỏ nhất ở vị trí sát
với mắt và lớn nhất ở giữa lóng.
Các thơng số giải phẫu của lồi tre khu vực Đơng Nam Á như sau: chiều
dài sợi 1,45 - 3,78 (mm), đường kính sợi (11)-14-22 (μm), đường kính ruột của
sợi 2 - 7 (μm) và chiều dày vách 4 - 9 (μm).
Mắt tre có chức năng đặc biệt trong sinh trưởng và vận chuyển nước và
các chất dinh dưỡng theo chiều ngang thân cây. Cấu tạo của mắt tre cũng được
xem là con đường vận chuyển của dịch thể trong quá trình phơi sấy và bảo
quản tre.
Về mặt giải phẫu, vùng mắt tre không phải chỉ giới hạn trong khoảng
giữa vòng mo và vòng rễ. Các bó mạch của cành có điểm xuất phát phía dưới
vòng mo khoảng 5 (mm).
Trên mặt cắt dọc cho thấy hầu hết các bó mạch xuyên qua mắt. Phần bó
mạch nằm trong vùng mắt phình to hơn và có các bó mạch nhánh cấp một. Một
số bó mạch nhánh cấp hai xuất phát từ vùng trong ra vòng biên. Đặc biệt ở mặt
trên của màng ngang nhiều bó mạch nhỏ xoay ngang và cuộn nhiều vịng
xoắn.[3]

Hình 03. Bó mạch tre gồm mạch tre (V), libe (Ph), sợi tre (F), và tế bào mô
mềm (Pr)
11

Hình 04. Mơ phỏng cấu tạo của mắt tre
2.2. Các thành phần hóa học của thực vật có sợi (gỗ)
Gỗ là sản phẩm có nguồn gốc thực vật, là một tổ hợp đa phần về cấu trúc
giải phẫu cũng như về phương diện hóa học. Chất gỗ được hiểu là tập hợp các
chất tạo nên vách tế bào gỗ. Thành phần hóa học của gỗ phụ thuộc vào nguồn
gốc sinh học của chất gỗ, được biểu thị qua sơ đồ:
Gỗ

Chất khoáng
chiếm dưới 1%

Các chất hữu cơ

Các thành phần cấu trúc

Các chất chiết xuất

Các chất CPT, chiếm hơn 90%

Chủ yếu là các chất VPT, chiếm 3-5%

Polysacarit

Lignin

70…80%

20…30%

Xenlulo

Hemixenlulo

40…50%

20…30%

Xylan

Các chất
bay hơi
cùng với
nƣớc

Các chất
tan trong
dung môi
hữu cơ

Các chất
tan trong
nƣớc

Các chất
CPT

Các chất
VPT

Poyuronit

Polysacarit
tan trong
nƣớc

Mannan
Các chất
Pectin

(CPT- cao phân tử, VPT- phân tử lượng thấp)

12


Thành phần cấu tạo nên gỗ chiếm tới 99 - 99,7% là các chất hữu cơ với
bốn nguyên tố chính là: Cacbon (C), Hydro (H), Oxy (O) và Nitơ (N). Các chất
khoáng của gỗ chỉ chiếm một phần rất nhỏ (< 1%).
Theo nhiều phân tích, ở các loại gỗ khác nhau và đối với các bộ phận
khác nhau trong cùng một cây thì tỷ lệ thành phần các chất hữu cơ không giống
nhau nhưng tỷ lệ thành phần các nguyên tố là gần xấp xỉ nhau.
Hàm lượng bình quân Cacbon (C) là 50%, Hydro (H) là 6,4%, Oxy (O)
là 42,6% và Nitơ (N) là 1%. [4]
2.2.1. Thành phần hóa học các chất vơ cơ trong gỗ
Ngồi các thành phần hữu cơ, trong gỗ cịn có các chất vơ cơ. Khi đốt
cháy hồn tồn gỗ, các chất vơ cơ sẽ biến hoàn toàn thành tro.
Hàm lượng tro trong gỗ ước chừng từ 0,3 - 1,0% khối lượng gỗ hồn
tồn khơ, nếu có tạp chất lẫn vào đơi khi tỷ lệ tro lên đến 2 - 5%, hàm lượng tro
của gỗ nhiệt đới nhiều hơn gỗ ôn đới. Hàm lượng tro phụ thuộc vào các vị trí
khác nhau trong cây: vỏ, rễ, lá cây có nhiều tro hơn gỗ. Vỏ cây có tới 6 - 7%
hàm lượng tro, lá có 3,4 - 4% và rễ có 4 - 5%; Cành nhánh, ngọn cây có nhiều

tro hơn thân và gốc. Hàm lượng tro trong gỗ còn giảm dần khi tuổi cây tăng
lên.
Tro là hợp chất của các nguyên tố: K, Na, Mg, Mn, Fe, Si…và được chia
làm hai phần chính:
- Phần tan trong nước: chiếm từ 10 - 25% trong đó chủ yếu là các muối
Cacbonat của Natri và Kali chiếm 60 - 70%.
- Phần không tan trong nước: chiếm 75 - 90%, trong đó gần một nửa là muối
Cacbonat Canxi, cịn lại là muối của Photphoric Silic và các loại muối khác
không tan trong nước.[6]
2.2.2. Thành phần hóa học các chất hữu cơ trong gỗ
a) Các thành phần cấu trúc của gỗ
Cellulose và lignin là hai thành phần cơ bản nhất cấu tạo nên vách tế bào.
Hàm lượng của nó có sự biến động tuỳ theo loài cây.
13


● Cellulose (C6H10O5)n
Cellulose ngun chất có mầu trắng, khơng mùi, không vị, cấu tạo dạng
sợi. Khối lượng riêng là 1,55 g/cm3. Tỷ nhiệt là 0,327 kcal/kg. Cellulose có khả
năng hút ẩm rất mạnh. Nó là một chất khá ổn định. Không tan trong nước,
rượu, axeton, ete và các dung môi thơng thường khác. Nó chỉ tan trong các
dung mơi đặc biệt như: nước xanh Cu(OH)2(NH3)4, trong dung dịch ZnCl2 đậm
đặc và nóng, trong các muối clorua khác như: BiCl2, PbCl2 và cũng có thể hịa
tan trong các muối trung tính đậm đặc như: KI, BaI, Ca(CNS)2,
LiCNS,…Trong hai acid mạnh là acid HCl và H2SO4 đậm đặc.
Theo hình thức phân bố các chất hữu cơ trong thiên nhiên, cellulose
chiếm tỉ lệ cao nhất.
Sản phẩm đầu tiên của quá trình quang hợp là đường gluco:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6CO2
Từ đường gluco qua nhiều biến đổi trung gian hình thành nên cellulose:

nC6H12O6 → (C6H10O5)n + nH2O
Cellulose là thành phần cơ bản nhất của vách tế bào. Ba nguyên tố cấu
tạo nên cellulose là Cacbon (C): 44,4%, Hidro (H): 6,2% và Oxy (O): 49,4%.
Nhiều phân tử cellulose hợp thành chuỗi cellulose, nhiều chuỗi cellulose
hợp thành mixencellulose, nhiều mixen hợp thành bó mixen, nhiều bó mixen
cùng với lignin cấu tạo nên vách tế bào.
Với công nghệ chế tạo cellulose từ thực vật, bông vải có tới 90%, gỗ gần
một nửa, cịn rơm rạ khoảng (3 - 4)%.
● Lignin
Sau cellulose, lignin là thành phần chủ yếu cấu tạo nên vách tế bào.
Muốn tách cellulose hoặc lignin trong sợi thực vật ra thì ta phải tiến hành hoà
tan lignin hoặc hoà tan cellulose.
- Nếu cần lấy lignin thì dùng dung dịch acid H2SO4 nồng độ 72% hoặc
acid HCl nồng độ 41% để hoà tan cellulose, bã còn lại là lignin.

14


- Nếu cần lấy cellulose thì dùng phương pháp xử lý sợi thực vật bằng
dung dịch xút nóng hay bisunfit canxi Ca(HSO3), lignin hồ tan trong những
chất đó.
Lignin là chất bột màu nâu sẫm, thuộc loại cacbua vòng cao phân tử.
Thành phần cấu tạo của lignin rất phức tạp, đến nay vẫn chưa xác định được
công thức cụ thể, do lignin tách ra để nghiên cứu khác với lignin ở trạng thái
liên kết trong sợi thực vật. Do đó cơng thức C42H32(OH)5(OCH3)5 được nhiều
người cơng nhận.
Trong q trình nhiệt phân gỗ, sản vật dầu gỗ không tan là do lignin hình
thành nên, cịn dầu gỗ tan là do cellulose và hemicellulose hình thành nên. Nói
chung trong gỗ, lignin chiếm 17 - 30%. Gỗ lá kim có tỷ lệ cao hơn gỗ lá rộng.
So với cellulose thì lignin kém ổn định hơn nhiều. Tính chất này thường

được lợi dụng để loại trừ lignin trong công nghiệp sản xuất giấy và tơ nhân tạo.
Chất lượng giấy phụ thuộc vào việc loại bỏ lignin nhiều hay ít.
Đặc điểm của lignin là dễ bị phenol và nhiều chất khác nhuộm màu, do
đó trong cơng nghệ chế tạo giấy, muốn kiểm tra hàm lượng lignin cịn tồn tại
nhiều hay ít người ta thường lợi dụng tính chất này.
- Với phenol (C6H5OH) nhuộm lignin thành màu xanh lục.
- Octodihydroxibenzin [C6H4(OH)2] nhuộm lignin thành màu xanh.
- Methadihydroxibenzin [C6H4(OH)2] nhuộm lignin thành màu tím hồng
- Phenyllamin (C6H5NH2) nhuộm lignin thành màu vàng.
Công nghệ chế tạo giấy hiện đại ngày nay đã thực hiện việc tẩy màu
lignin để đồng nhất với màu của cellulose, do đó nâng cao tỷ lệ lợi dụng lên
gần 80% đồng thời thay đổi phương pháp sản xuất giấy.
● Hemicellulose
Cũng như cellulose, hemicellulose là những chất polysaccarit cấu tạo nên
vách tế bào, nhưng so với cellulose thì tính chất của nó kém ổn định hơn. Dưới
tác dụng của acid, hemicellulose dễ bị thuỷ phân.

15


Hemicellulose trong vách tế bào vừa có tác dụng như cellulose thực hiện
vai trò cơ học, vừa giống như tinh bột là loại thức ăn dự trữ trong cây.
Trong quá trình hoạt động mạnh mẽ nhất của đời sống thực vật
hemicellulose bị phân giải thành các monosaccarit để tạo nên cơ thể thực vật.
b) Các chất chiết xuất của gỗ
Các chất chiết xuất là các chất có thể tách từ gỗ bằng các dung mơi trung
tính, cực tính và vơ cực. Các chất chiết xuất không chứa trong thành phần vách
tế bào mà chỉ có mặt ở các khoảng giữa các tế bào và các ống dẫn nhựa của các
loại cây lá kim, đơi khi chúng có thể thấm qua vách tế bào. Mặc dù hàm lượng
các chất chiết xuất không lớn song thành phần của chúng vô cùng phong phú.

Theo phương pháp trích ly các chất chiết xuất được chia làm ba nhóm: Các chất
bay hơi cùng với hơi nước còn gọi là dầu thơm, các chất tan trong dung mơi
hữu cơ hay cịn gọi là các chất nhựa và các chất tan trong nước. Các chất chiết
xuất hầu hết là những chất có phân tử lượng thấp, ngoại trừ các acid bậc cao và
các polysaccarit hòa tan trong nước.
Trong các chất chiết xuất có polyphenol sẽ gây tác dụng ăn mịn cơng cụ
cắt gọt (đặc biệt là khi pH = 4 – 4,3) các polyphenol gây tác dụng ăn mòn lưỡi
cưa mạnh hơn, tác dụng này do pH gây ra do nó có hai hoặc lớn hơn hai gốc
hydro liền kề nhau. Các chất này cùng với ion Fe3+ tạo nên phức chất làm cho
Fe3+ không ngừng tách ra từ hệ axit và bề mặt kim loại. Để duy trì bề mặt cân
bằng nó khơng ngừng tạo ra các ion Fe3+ và do đó làm cho cơng cụ cắt gọt liên
tục bị ăn mòn.
Các chất chiết xuất ảnh hưởng đến khả năng trang sức của gỗ, các loại
chất chiết xuất (dầu, nhựa) có thể tạo ra các vết ố trên bề mặt sản phẩm gây khó
khăn trong quá trình trang sức bề mặt. Chất chiết xuất cịn ảnh hưởng đến q
trình đóng rắn của màng keo trong sản xuất ván nhân tạo, do đó gây ảnh hưởng
đến cường độ ván và chất lượng sản phẩm. Khi sản xuất bột giấy, chất chiết
xuất làm giảm khả năng thẩm thấu hóa chất của nguyên liệu, làm giảm chất
lượng bột. [7]
16


Chƣơng 3
VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Vật liệu nghiên cứu
3.1.1. Đặc điểm vùng nguyên liệu
Ba Vì là một huyện thuộc vùng bán sơn địa của tỉnh Hà Tây, có địa hình
tương đối cao và hiểm trở. Tồn huyện có tổng diện tích tự nhiên 42.804 (ha);
trong đó diện tích đất nơng nghiệp là 17.340 (ha), diện tích sản xuất cây hằng
năm là 11.777 (ha). Địa bàn hình thành 3 vùng sản xuất gồm miền núi, đồi gò

và vùng ven sông Hồng, sông Đà. Thu nhập kinh tế chủ yếu của nhân dân dựa
vào sản xuất nông nghiệp. Với đặc điểm đó Ba Vì đã biến cái bất lợi thành có
lợi do có chủ trương, kế hoạch cụ thể trong phát triển chăn nuôi thực hiện
chuyển dịch cơ cấu cây trồng, vật ni. Những vùng đất đồi gị bán sơn địa,
được khuyến khích chuyển đổi mơ hình canh tác phù hợp hiệu quả.
Cỏ voi lai trong hai năm trở lại đây đang được nhân rộng ra rất nhiều nơi
do nó có những đặc điểm nổi trội hơn hẳn so với những giống cỏ khác. Được
coi là chương trình khuyến nơng năm 2008. Ba vì là nơi có điều kiện thích hợp
cho việc trồng cỏ voi lai. Các nhà nghiên cứu đã cho trồng thử nghiệm và thấy
kết quả rất tốt. Vì vậy, Ba vì hiện đang chuyển đổi dần sang trồng cỏ voi lai đáp
ứng nhu cầu về thức ăn cho đàn gia súc.
3.1.2. Tìm hiểu ban đầu về nguyên liệu
Cỏ voi lai là loại cây trong họ hòa thảo, thuộc lớp cây một lá mầm của
ngành thực vật hạt kín. Chúng là loại cỏ được lai tạo giữa các loại cỏ với nhau,
trong đó ít nhất phải có một loại cỏ đó là cỏ voi.
Cỏ voi có nguồn gốc từ Châu Phi nhiệt đới, được phát hiện vào năm
1913 và có nhiều loại rất đa dạng. Cỏ voi có nhiều giống như Bela Vista;
Napier; Mott. Giống phổ biến nhất và cho năng xuất cao là giống lai giữa
P.purpureum và P.glaucum có tên là King, có nơi cịn gọi là King grass, trồng
nhiều ở Indonesia. Cỏ voi mọc thành từng bụi rậm thân cao từ (2 – 4m), loài cỏ
này sinh sản hữu tính nhưng hạt nhỏ nảy mầm kém, chủ yếu cỏ voi sinh sản
17


thơng qua thân và rễ. Cỏ voi thích hợp với khí hậu nhiệt đới, là loại thức ăn
ngon giàu dinh dưỡng cho các loài động vật nhai lại.
Ở Trung Quốc, cỏ voi có thân lớn như thân cây mía cao tới (2 – 4m)
nhưng đường kính nhỏ hơn (1 – 2cm), sử dụng làm thức ăn cho gia súc và là
nguyên liệu để sản xuất bột giấy.
Ở Việt Nam, cây cỏ voi được trồng để chăn ni bị sữa, vùng trồng chủ

yếu là ở Ba Vì và đồng bằng sơng Cửu Long, năng xuất sinh trưởng của cỏ voi
rất lớn, mỗi năm thu hoạch 6 vụ với năng xuất 42 (tấn/ha/vụ) tương đương với
252 (tấn/ha/năm), sử dụng chủ yếu trong nông nghiệp làm thức ăn cho các loại
động vật nhai lại.
Cỏ voi lai có những đặc điểm rất tốt, lại cho năng xuất cao nên hiện nay
chúng đang được trồng và nhân rộng ở nhiều nơi của nước ta. Cỏ voi lai cũng
có rất nhiều loại. Nhưng loại cỏ hiện nay cho năng xuất cao là loại cỏ lai giữa
cỏ voi và cỏ đi sói Châu Mỹ hay cịn gọi là cỏ VA 06, loại cỏ này mới được
đưa vào trồng ở nước ta và cũng là loại cỏ được nghiên cứu trong đề tài này.
Ngày 05/09/2007, hội đồng khoa học công nghệ - Bộ Nông nghiệp và
Phát triển nông thôn đánh giá tầm quan trọng của giống cỏ voi lai, coi đây là
một tiến bộ kỹ thuật có hiệu quả kinh tế cao.
Đặc điểm sinh học và khả năng phát triển của cỏ voi lai
- Là loại cây thân thảo, cao lớn gấp 1,5 lần cỏ voi, mọc thẳng, lá to bản
hơn cỏ voi.
- Là giống cỏ lai nhập và thích nghi với điều kiện của Việt Nam.
- Là cây cỏ lâu năm, thân đứng, màu xanh, mầm nhánh mọc lên từ mắt
đốt gốc.
- Thích hợp với đất có độ mùn, mầu mỡ cao, chịu úng hạn kém.
- Chịu thâm canh cao
- Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng, phát triển là 25 - 35°C, phát triển
chậm khi nhiệt độ thấp.
- Năng suất chất xanh: 350 – 550 (tấn/ha/năm)
18


- Cỏ mọc được ở khắp nơi, trên vùng đất cao, đất thấp, sườn đồi. Phát
triển rất mạnh ở những vùng đất tốt và đủ ẩm. Chịu được phân bón nhiều.
- Sinh trưởng nhanh, nếu đủ phân bón và nước tưới vào mùa khơ thì cắt
quanh năm và năng suất rất cao có thể đạt 400 - 500 (tấn/ha/năm).

- Khơng thích hợp với chân ruộng chua, phèn, mặn và đất nghèo dinh
dưỡng.
- Không chịu được ngập úng, không chịu được hạn nặng và mùa khơ kéo
dài.
- Khơng chiụ được bóng râm.
- Trồng một lần khai thác được nhiều năm.
- Chất lượng cỏ rất tốt, bị thích ăn vì đường nhiều, ngọt. Tuy nhiên nếu
khơng thu cắt kịp thì thân hố gỗ cứng, giảm độ ngon miệng và tỷ lệ lợi dụng
thấp.
- Khi cây đã cao, có nhiều lá và cịn giữ được lá xanh, thích hợp cho việc
thu cắt cho ăn tươi hay ủ ướp.
- Điểm bất lợi nữa của cỏ voi là không sử dụng máy cắt cỏ thông thường
để cắt mà phải chặt bằng tay như chặt mía. Khi cho ăn phải băm chặt ngắn.
Từ những đặc điềm hết sức nổi trội như vậy của cỏ voi lai, mà ưu điểm
nổi bật nhất của cỏ là sống lâu năm, dễ thích nghi với mơi trường sống và cho
hiệu quả kinh tế cao trong nông nghiệp. Cỏ VA 06 còn đang được nhân rộng ở
rất nhiều nơi trong cả nước.
Tuy nhiên, khi tìm hiểu về giống cỏ này em thấy, chủ yếu cỏ trồng để
làm thức ăn chăn nuôi. Mặt khác, trong chăn nuôi chỉ sử dụng phần ngọn và lá
để cho động vật ăn còn phần thân hầu như không sử dụng mà chỉ phơi khô làm
củi đốt. Điều này sẽ dẫn đến rất lãng phí, trong khi nguồn nguyên liệu cho các
ngành chế biến lại đang dần khan hiếm và cạn kiệt. Vì vậy, để tận dụng hết
tồn bộ số lượng phế liệu sẵn có này, cần phải có những nghiên cứu cụ thể,
đúng đắn nhằm tận dụng triệt để nguồn phế liệu nông nghiệp này.

19


3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
3.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu

Cỏ Voi Lai VA 06 được lấy ở Viện Chăn Nuôi - Trung Tâm Nghiên Cứu
Đồng Cỏ, Bị Sữa Ba Vì, Huyện Ba Vì – Tỉnh Hà Tây.
Cỏ sau khi được lấy về chỉ lấy phần thân loại hết phần lá, ngọn, rễ. Thân
cỏ được rửa sạch, để cho ráo nước.
3.2.2. Tạo mẫu nghiên cứu
a) Tạo mẫu làm tiêu bản hiển vi
Chọn nguyên liệu:
Mẫu dùng để cắt làm tiêu bản hiển vi là một khối trụ trịn với kích thước
thích hợp chiều dài là 15 – 20 (mm), mẫu phải đảm bảo có đủ cả ba mặt cắt
(mặt cắt ngang, mặt cắt xuyên tâm và mặt cắt tiếp tuyến). Lưu ý: để có thể khảo
sát được đầy đủ các đặc trưng về cấu tạo cần lấy mẫu ở phần đã thành thục mà
tránh phần non, bởi ở phần này có sự biến động lớn về đặc điểm cấu tạo.
Trường hợp tiến hành làm nhiều mẫu cùng một lúc thì nhất thiết phải đeo số
hoặc đánh dấu cho từng mẫu tránh nhầm lẫn.
Xử lý làm mềm mẫu:
Mẫu sau khi được cắt xong còn rất cứng, không thể cắt ngay làm tiêu bản
được. Cần phải xử lý làm mềm để có thể cắt dễ dàng hơn. Phương pháp đơn
giản phù hợp là cho mẫu vào luộc trong nước sôi tới khi mẫu thấu nước hồn
tồn (mẫu chìm hẳn trong nước). Ở đây yếu tố nhiệt độ góp phần quan trọng
trong q trình làm mềm mẫu. Khi mẫu đã thấu nước hoàn toàn, ta đưa mẫu
vào hỗn hợp dung dịch hỗn hợp glyxerin – cồn (thích hợp nhất là rượu metylic)
pha theo tỷ lệ 1:1 ngâm một thời gian để làm mềm mẫu.
Cắt tiêu bản:
Để có được các lát cắt tốt (khơng bị rách hoặc vỡ) phải dùng lưỡi cắt thật
sắc với cạnh cắt chuẩn. Ở đây ta sử dụng dao lam loại tốt nhất để cắt. Mẫu
được cầm chắc trên tay, dùng dao cắt các lát mỏng. Khi cắt, cánh tay phải duy
trì chuyển động một cách liên tục, ổn định còn tay trái dùng chổi lông mềm ép
20

nhẹ lát cắt lên mặt dao để tránh cho lát cắt khỏi bị uốn cong và rách. Sau đó
dùng chổi lông để chuyển các lát cắt vào ngâm trong cồn. Mỗi hành trình của
dao cho ta một lát cắt thích hợp với chiều dày là 0,01 (mm).
Nhuộm màu:
Cách thức chung để nhuộm màu cho tiêu bản được ghi theo các bước
dưới đây:
1. Ngâm các lát cắt bằng dung dịch Safranine trong 12h.
2. Gạn hết Safranine rồi rửa các lát cắt bằng cồn nhiều lần ở các nồng độ
khác nhau từ 25°, 50°, 75°, 80°, 90° cho đến 100° thì dừng lại.
3. Ngâm các lát cắt trong dung dịch Xylen.
Dán tiêu bản (dán các lát cắt trên lam kính):
Dùng Bơm Canada để cố định các lát cắt theo cách sau: Các lát cắt (của
mặt cắt ngang, mặt cắt xuyên tâm và mặt cắt tiếp tuyến) sau khi đã ngâm trong
Xylen sẽ được lấy ra và xếp có trật tự lên lam kính trong suốt (75 × 25 mm).
Dùng 2 hoặc 3 giọt bột Bơm Canada hịa tan trong xylen để tạo ra một chất keo
gắn dạng lỏng giống như đường – mật ở trạng thái nóng chảy, sau đó đưa lên
để gắn các lát cắt, rồi dùng một phiến kính có kích thước thích hợp (40 × 20
mm) phủ lên trên. Lưu ý: Xylen được xếp vào loại hóa chất độc hại nên phải có
các biện pháp phịng ngừa thích hợp. Sau đó tiến hành làm nóng nhẹ cho lam
kính tới khi xuất hiện các bọt khí, và dùng lực để ép hết phần keo gắn thừa.
Tiêu bản cần khảo sát dùng để chụp ảnh nên kết thúc ở công đoạn này với việc
dùng giẻ thấm xylen để lau sạch phần Bơm Canada tràn ra ngồi lam kính. [8]
b) Tạo mẫu nghiên cứu thành phần hóa học
Đối với nguyên liệu là thực vật ngắn ngày ( rơm, rạ, cỏ..). Mẫu được làm
sạch và phơi khơ, từng mẫu có ghi số hiệu cụ thể. Sau đó dùng dao, kéo cắt
thành các thanh có chiều dài từ 2,5 – 3 (cm). Mẫu sau khi cắt, trộn đều và dùng
phương pháp tứ phân liên tục để đảm bảo tính đại diện; rồi lấy một lượng mẫu
nhất định khoảng 1,2 – 2 (kg). Mẫu được nghiền, xay sau đó được sàng trên hệ
thống máy sàng với khối lượng 30 – 40 (g) trong một nõ, thời gian 5 phút và
21

lấy phần mẫu đi qua lưới sàng 0,4 (mm) và cịn lại trên lưới sàng 0,25 (mm).
Để loại sắt có trong mẫu, người ta dùng cục nam châm đà đi, sát lại. Sau đó
mẫu được sấy khơ ở 35 – 400C trong 3h, rồi cho vào bình thủy tinh miệng rộng
có nút nhám để bảo quản.
3.2.3. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng ẩm nguyên liệu sợi thực vật
a) Sự cần thiết việc xác định hàm lƣợng ẩm nguyên liệu
Độ ẩm là đại lượng biểu thị hàm lượng nước có trong nguyên liệu sợi
thực vật, khi độ ẩm tính bằng phần trăm so với khối lượng mẫu khơ kiệt thì gọi
là độ ẩm tuyệt đối, khi tính bằng phần trăm so với lượng mẫu có nước (gỗ
tươi…) thì gọi là độ ẩm tương đối. Trong thực tế thường dùng độ ẩm tuyệt đối.
Trong thực tế sử dụng, nguyên liệu ở dạng ướt hoặc phơi sấy thì ở điều
kiện nhất định, trong ngun liệu ln có một lượng nước nhiều hoặc ít. Nước
trong nguyên liệu gồm có nước liên kết và nước tự do.
Nước liên kết tồn tại ở khu vực không định hình của sợi, nó tồn tại thơng
qua việc hình thành liên kết hydro giữa phân tử nước cực tính và gốc (-OH) của
cellulose. Khi nước hấp thụ vượt quá điểm bão hòa sợi gỗ, lượng nước tăng lên
làm cho liên kết giữa hydro với cellulose không được thiết lập tạo thành một bộ
phận nước mới gọi là nước tự do.
Nước tự do tồn tại ở ruột tế bào sợi gỗ, ở khe hở giữa các tế bào sợi gỗ,
những kích thước đó tương đối lớn và có thể quan sát được. Khi tiến hành sấy
khô nguyên liệu, lượng nước tự do thốt trước sau đó mới thốt đến nước liên
kết trong vách tế bào.
Độ ẩm nguyên liệu có ảnh hưởng ở mức độ khác nhau đến khả năng
thẩm thấu dịch (hóa chất nấu), ảnh hưởng tới đường cong nấu bột (trong cơng
nghệ bột giấy), vì thế trước khi tiến hành nấu phải xác định được độ ẩm nguyên
liệu, lấy đó làm căn cứ để tính tốn và khống chế q trình sản xuất. Ngồi ra,
khi phân tích tổ thành nguyên liệu, xác định các thành phần của nguyên liệu
đều phải lấy chuẩn gốc là khối lượng khô kiệt để tính tốn tỷ lệ các chất chứa

trong ngun liệu. Về tính chính xác của phép phân tích hóa học, phụ thuộc vào
22


tính chính xác của việc xác định độ ẩm nguyên liệu đóng vai trị hết sức quan
trọng.
Phương pháp xác định độ ẩm bao gồm: phương pháp cân sấy, phương
pháp chưng cất, phương pháp xác định dùng máy điện tự động, phương pháp
dùng ván kiểm tra. Ở đây ta sử dụng phương pháp cân sấy để xác định độ ẩm
nguyên liệu.
b) Phƣơng pháp xác định
● Dụng cụ thí nghiệm:
- Tủ sấy (có thể điều chỉnh nhiệt độ)
- Bình hút ẩm, cân phân tích
- Cốc chịu nhiệt
● Nội dung phƣơng pháp:
Cân khoảng 1g mẫu (chính xác đến 10-4g) cho vào cốc thí nghiệm (cốc
đã được sấy khơ kiệt), đưa cốc có mẫu thử vào tủ sấy, mở nắp cốc và sấy ở
nhiệt độ (103 ± 2)0C trong thời gian 3h rồi lấy ra, đưa vào bình hút ẩm để làm
nguội; Sau khi để nguội khoảng 30 phút ta đem cân lấy khối lượng, sau đó lại
đem vào sấy tiếp trong thời gian 1h. Quá trình cứ tiếp tục như vậy cho đến khi
khối lượng của mẫu khơng thay đổi thì dừng lại (khối lượng hai lần cân liên
tiếp chênh lệch nhau không quá 0,5%).
Công thức xác định:
Gọi hàm lượng ẩm của mẫu là W (%) thì W được xác định như sau:
W (%) = (m1 – m2)*100/(m1 – m)

(%)

Trong đó:

m 1: khối lượng mẫu và cốc trước khi sấy
m 2: khối lượng mẫu và cốc sau khi sấy
m: khối lượng khô tuyệt đối của cốc chịu nhiệt
Hệ số khô của mẫu được tính theo cơng thức:
Kk = (100 – W)/100

23


Trong tất cả các phương pháp phân tích hóa học tiếp theo, các giá trị của
các phép phân tích tính theo lượng mẫu khô tuyệt đối đều được nhân với hệ số
Kk.
3.2.4. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tro (Theo tiêu chuẩn T - 15 os –
58)
● Dụng cụ thí nghiệm:
- Cốc nung bằng sứ có nắp đậy
- Tủ nung có khả năng duy trì nhiệt độ 550 - 6000C (575 ± 250C).
Để cho kết quả có độ chính xác cao thì ta thường xuyên kiểm tra nhiệt độ.
● Nội dung phƣơng pháp:
Cân khoảng 2 – 3 (g) mẫu chính xác tới 10-4. Cân 2 mẫu để tiến hành làm
song song. Cốc sứ và nắp được nung trong tủ nung ở nhiệt độ 575 ± 250C đến
khối lượng không đổi. Cho mẫu thử vào cốc nung, mở nắp và cho vào tủ nung,
lúc đầu đặt cốc nung lên mép ngoài tủ nung hoặc đặt trên bếp điện sao cho mẫu
thử khơng cháy thành ngọn lửa, sau đó tăng dần nhiệt độ lên tới 575 ± 250C,
nung mẫu ở nhiệt độ này từ 3 - 4 (h) hoặc có thể lâu hơn cho đến khi loại hoàn
toàn các hợp chất hữu cơ (khơng cịn màu đen trong mẫu). Cẩn thận lấy mẫu ra
từ tủ nung, đậy nắp mẫu lại và làm nguội mẫu trong bình hút ẩm từ 30 – 40
phút rồi tiến hành cân mẫu. Quá trình được lặp đi lặp lại như vậy cho đến khi
khối lượng chênh lệch giữa hai lần cân không vượt quá (0,5%).
Công thức xác định:

Hàm lượng tro được xác định theo công thức :
A (%) = (m1 – m)*100/g (%)
Trong đó:
m 1: khối lượng cốc nung và tro sau khi sấy đến khối lượng không
đổi
m: khối lượng cốc nung đã sấy đến khối lượng không đổi
g: khối lượng mẫu thử trước khi sấy

24


3.2.5. Xác định hàm lƣợng các chất chiết xuất trong dung môi hữu cơ
Các dung môi hữu cơ được sử dụng là dung môi chiết xuất thường là các
dung môi có khả năng hịa tan tốt các acid nhựa, acid béo, các hợp chất trung
tính… có trong thành phần ngun liệu, dễ thu hồi, ít độc hại, dễ tìm kiếm.
Ete, cồn, hỗn hợp cồn – benzen… là những dung môi thường được sử
dụng để xác định hàm lượng các chất chiết xuất trong nguyên liệu sợi thực vật.
Trong đề tài này em sử dụng ete làm dung môi hữu cơ tham gia vào quá trình
chiết xuất.
Hàm lượng các chất chiết xuất trong dung môi Ete (Theo TC T-5m-59)
Để xác định hàm lượng các chất tan trong dung môi ete, ta tiến hành
chiết xuất mẫu thí nghiệm trong bộ thiết bị soslet. Kết quả được xác định bằng
sự chênh lệch khối lượng của mẫu trước và sau khi chiết xuất.
● Dụng cụ và hóa chất thí nghiệm:
- Bộ thiết bị soslet
- Bếp đun cách thủy
- Tủ sấy
- Giấy lọc
- Ống làm lạnh
- Ete (CH3CH2)2O

● Nội dung phƣơng pháp:
Cân khoảng 2 - 5 (g) mẫu dăm gỗ trong điều kiện thường, chính xác đến
10-4, gói mẫu vào trong giấy lọc (giấy lọc đã biết trước khối lượng), cho gói
giấy vào trong thiết bị soslet theo quy định chuẩn (đầu trên của gói giấy phải
cách đầu trên của ống thơng nhỏ bên ngồi khoảng 1 – 1,5 (cm), gói giấy chứa
mẫu khơng q to để có thể lấy ra dễ dàng khi kết thúc quá trình chiết xuất. Đổ
vào thiết bị soslet dung mơi chiết xuất là ete, tùy theo dung tích của bộ soslet và
lượng mẫu cần phân tích mà lượng dung mơi nhiều hay ít. Thường khoảng 1 –
2 lần chảy tràn của thiết bị soslet. Đặt bộ soslet vào bếp đun cách thủy và nối
hệ thống với ống làm lạnh, điều chỉnh nhiệt độ chiết xuất sao cho thời gian giữa
25