CHIẾT TÁCH CHẤT MÀU TỪ HOA ĐẬU BIẾC
vectorstock.com/2358396
Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection
NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH CHẤT MÀU TỪ HOA ĐẬU BIẾC VÀ ỨNG DỤNG NHUỘM VẢI TƠ TẰM Ở QUẢNG NAM WORD VERSION | 2022 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM
Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594
AL
www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
OF
FI
CI
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA HỌC
NH
ƠN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NĂM 2021
QU
Y
Đề tài: NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH CHẤT MÀU TỪ HOA ĐẬU BIẾC VÀ ỨNG DỤNG NHUỘM VẢI TƠ TẰM Ở QUẢNG NAM
Lớp
M
Sinh viên thực hiện
DẠ Y
KÈ
Giảng viên hướng dẫn
: MAI PHAN LÂM PHƯƠNG : 17SHH : PGS.TS. LÊ TỰ HẢI Hóa Lý, Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng
Đà Nẵng - 2021
i www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
LỜI CAM ĐOAN
CI
AL
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và nội dung này chưa từng được tác giả khác công bố.
PGS.TS Lê Tự Hải
Mai Phan Lâm Phương
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
Giáo viên hướng dẫn
Đà Nẵng, tháng 05 năm 2021 Sinh viên
ii www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
LỜI CẢM ƠN
ƠN
OF
FI
CI
AL
Trong quá trình hoàn thành khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu chiết tách chất màu từ hoa đậu biếc và ứng dụng nhuộm vải tơ tằm ở Quảng Nam” tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của nhiều quý thầy, cô. Tôi đặc biệt cảm ơn PGS.TS Lê Tự Hải đang công tác tại Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng là giáo viên trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi với những chỉ dẫn khoa học quý giá trong suốt quá trình triển khai, nghiên cứu và hoàn thành đề tài. Đồng thời, tôi trân trọng cảm ơn quý thầy, cô giảng dạy ở khoa Hóa, trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng tôi trong suốt thời gian học tập tại trường. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô công tác tại phòng thí nghiệm khoa Hóa Đại Học Sư Phạm đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện khóa luận. Tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn!
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
Đà Nẵng, ngày 6 tháng 5 năm 2021. Học viên
Mai Phan Lâm Phương
iii www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
AL
: Độ hấp thụ quang (Absorbance) : Công nguyên : Công thức cấu tạo : Trước công nguyên : Phổ tử ngoại khả kiến
CI
Abs CN CTCT TCN UV-Vis
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
-
iv www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
AL
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i
CI
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................. iii DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................vi
FI
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ................................................................... vii
OF
LỜI MỞ ĐẦU ...............................................................................................................ix CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .................................................................1 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGHỀ SẢN XUẤT LỤA TƠ TẰM .........................................1 1.1.1. Lịch sử hình hình nghề sản xuất lụa tơ tằm...........................................................1
ƠN
1.1.2. Các làng nghề dệt lụa tơ tằm nổi tiếng ở Việt Nam ..............................................1 1.2. NGHỀ DỆT LỤA TƠ TẰM Ở QUẢNG NAM .......................................................2 1.3. SỰ PHÁT TRIỂN NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG.........3
NH
1.4. TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT MÀU SẮC VÀ CHẤT MÀU TỰ NHIÊN ........3 1.4.1. Sự hấp thụ ánh sáng và cơ chế xuất hiện màu của các hợp chất hữu cơ ...............3 1.4.2. Lịch sử chất màu tự nhiên ...................................................................................10
Y
1.5. SỬ DỤNG CHẤT MÀU TỰ NHIÊN TRONG DỆT NHUỘM ............................ 14 1.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ......................................................................14
QU
1.5.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam .....................................................................15 1.5.3. Nhuộm tơ tằm bằng chất màu tự nhiên ............................................................... 16 1.6. TỔNG QUAN VỀ HOA ĐẬU BIẾC .....................................................................17
M
1.6.4. Thành phần hóa học của hoa đậu biếc .................................................................17 1.7. GIỚI THIỆU VỀ CHẤT MÀU ANTHOCYANIN ...............................................18
KÈ
1.7.1. Khái niệm vế chất màu anthocyanin ...................................................................18 1.7.2. Cấu trúc hóa học của Anthocyanin ......................................................................18 1.7.3. Tính chất vật lý và hóa học của các anthocyanin ................................................19
DẠ Y
1.8. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG ANTHOCYANIN TỰ NHIÊN ....................................................................................................................19 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................20 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ................................................................................20 2.1.1. Nguyên vật liệu....................................................................................................20 2.1.2. Hóa chất ...............................................................................................................20
v www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
2.1.3. Hệ thống thiết bị và dụng cụ................................................................................21
AL
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................................21 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................................22
CI
2.3.1. Phương pháp trích ly chất màu thiên nhiên .........................................................22 2.3.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis ..............................................22 2.3.3. Phương pháp quang màu CIE LAB .....................................................................24
FI
CHƯƠNG 3 .KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .................................................................25
OF
3.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH DỊCH MÀU TỪ HOA ĐẬU BIẾC ......................................................25 3.1.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng hoa đậu biếc/thể tích dung môi nước ...............25 3.1.2. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình chiết tách dịch màu từ hoa đậu biếc .....26
ƠN
3.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình chiết chất màu từ hoa đậu biếc ..............28 3.2. NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH NHUỘM VẢI TƠ TẰM BẰNG CHẤT MÀU TÁCH TỪ HOA ĐẬU BIẾC ........................................................................................29
NH
3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian nhuộm .........................................................................29 3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm ..........................................................................30 3.2.3. Ảnh hưởng của cầm màu tanin ............................................................................31 KẾT LUẬN ..................................................................................................................33
Y
KIẾN NGHỊ .................................................................................................................34
DẠ Y
KÈ
M
QU
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................35
vi www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
DANH MỤC CÁC BẢNG
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
Bảng 1.1. Bảng sự chuyển màu do ảnh hưởng nối đối liên hợp [7] ................................ 6 Bảng 1.2.Ví dụ sự chuyển màu do ảnh hưởng của các nguyên tử khác ngoài cacbon [16]...................................................................................................................................6 Bảng 1.3. Ví dụ sự chuyển màu do ảnh hưởng nhóm thế [17]........................................7 Bảng 1.4. Ví dụ sự chuyển màu do ảnh hưởng ion kim loại [17] ...................................8 Bảng 1.5. Danh mục một số màu tự nhiên tiêu biểu [26]..............................................10 Bảng 1.6. Chức năng các thành phần của cây hoa đậu biếc ..........................................17 Bảng 2.1. Hóa chất sử dụng ...........................................................................................20 Bảng 3.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng hoa đậu / thể tích dung môi nước đến giá trị mật độ quang A tại λmax (570 nm) của dịch chiết ..........................................................26 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến giá trị mật độ quang A tại max của dịch chiết. .............................................................................................................................. 27 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến giá trị mật độ quang A tại max của dịch chiết ............................................................................................................................... 28 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của thời gian nhuộm đến cường độ màu của vải .......................30 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm đến cường độ màu của vải ........................31 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của cầm màu đến cường độ màu của vải ...................................32
vii www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
Hình 1.1. Làng nghề dệt lụa Vạn Phúc ............................................................................1 Hình 1.2. Làng nghề dệt lụa Duy Xuyên .........................................................................1 Hình 1.3. Làng nghề dệt lụa Tân Châu ............................................................................2 Hình 1.4. Làng nghề dệt lụa Nha Xá ...............................................................................2 Hình 1.5. Công ty lụa Mã Châu, Quảng Nam .................................................................2 Hình 1.6. Nước thải ngành dệt nhuộm ............................................................................3 Hình 1.7. Các bước thay đổi năng lượng [7] ...................................................................4 Hình 1.8. Trạng thái chuyển điện tử [7] ..........................................................................5 Hình 1.9. Benzaurin sunfoaxit chuyển màu từ vàng đến đỏ ...........................................8 Hình 1.10. Alizarin chuyển màu từ vàng đến tím ...........................................................8 Hình 1.11. Quinazarin chuyển màu từ đỏ đến tím [7] .....................................................8 Hình 1.12. Mô hình sự hấp thu ánh sáng và màu sắc ở vùng khả kiến [26] ...................9 Hình 1.13. Thứ tự phân bố các mức năng lượng [26] .....................................................9 Hình 1.14. Giới thiệu một số màu vàng polyene [26] ...................................................11 Hình 1.15. Cấu tạo của thuốc nhuộm tự nhiên màu đỏ tía [7] ......................................11 Hình 1.16. Công thức cấu tạo của thuốc nhuộm Indigofera tinctoria L [20] ................12 Hình 1.17. Sản phẩm được làm từ chất liệu vải dệt nhuộm màu tự nhiên [8] ..............15 Hình 1.18. Cấu trúc mặt cắt ngang của tơ tằm [23] ......................................................16 Hình 1.19. Cấu trúc hóa học của fibroin [10] ................................................................ 16 Hình 1.20. . Hoa đậu biếc .............................................................................................. 17 Hình 1.21. Cấu trúc cơ bản của aglucon của anthocyanin ............................................18 Hình 2.1. Hoa đậu biếc ..................................................................................................20 Hình 2.2. Phân xưởng dệt lụa Mã Châu ........................................................................20 Hình 2.3. Quy trình trích ly chất màu từ hoa đậu biếc ..................................................21 Hình 2.4. Quy trình nhuộm vải ......................................................................................22 Hình 2.5. Máy đo màu CIE LAB ..................................................................................24 Hình 3.1. Sơ đồ ninh hoa đậu biếc ................................................................................25 Hình 3.2. Phổ UV-Vis của dịch chiết ở các khối lượng hoa đậu biếc khác nhau. ........25 Hình 3.3. Đồ thị ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng hoa đậu / thể tích dung môi nước đến giá trị mật độ quang A tại λmax (570 nm) của dịch chiết. ...............................................26 Hình 3.4. Phổ UV-Vis của dịch chiết ở các thời gian chiết khác nhau .........................27 Hình 3.5. Đồ thị ảnh hưởng của thời gian chiết đến giá trị mật độ quang A tại max của dịch chiết........................................................................................................................27 Hình 3.6. Phổ UV-Vis của dịch chiết ở các nhiệt độ chiết khác nhau ..........................28 Hình 3.7. Đồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến giá trị mật độ quang A tại max của dịch chiết........................................................................................................................29 Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình nhuộm vải .......................................29 Hình 3.9. Đồ thị ảnh hưởng của thời gian nhuộm đến cường độ màu của vải ..............30 Hình 3.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình nhuộm vải ......................................30 Hình 3.11. Ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm đến cường độ màu của vải .......................31
viii www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
Hình 3.12. Ảnh hưởng của cầm màu tanin đến cường độ màu .....................................32 Hình 3.13. Đồ thị ảnh hưởng của cầm màu đến cường độ màu của vải .......................32
ix www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
LỜI MỞ ĐẦU
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
Trong điều kiện kinh tế thị trường đang mở cửa, dệt nhuộm trở thành ngành công nghiệp chiếm được vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Dòng thải của quá trình chế biến dệt này thải ra môi trường, làm hỏng điều kiện sống của con người, động vật khác và đời sống thực vật. Các vấn đề môi trường nghiêm trọng liên quan đến sức khỏe cộng đồng nước thải có màu có chứa thuốc nhuộm tổng hợp đã khiến các nhà nghiên cứu chuyển hướng ngay lập tức để tìm kiếm thân thiện với môi trường sản phẩm [15]. Trước tình trạng báo động về nguy cơ ô nhiễm môi trường do ngành công nghiệp dệt, nhuộm thì việc tìm ra công nghệ dùng lá cây, vỏ cây, các chất liệu thiên nhiên... để nhuộm vải sợi bông và lụa tơ tằm, thay thế công nghệ nhuộm hiện tại với nhiều hoá chất độc hại là hướng đi phù hợp với chiến lược sản xuất sạch hơn và cần được đầu tư nghiên cứu. 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu đề tài: Đề tài hướng đến sử dụng thuốc nhuộm màu xanh từ nguyên liệu thiên nhiên là hoa dậu biếc. Quá trình nhuộm được thực hiện trên vải sản xuất tại tỉnh Quảng Nam. 2. Lý do chọn đề tài, mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài: Đề tài hướng đến sử dụng thuốc nhuộm màu xanh của chất màu anthocyanin nói chung và từ cây hoa đậu biếc đối với sức khỏe con người [11]. Nhu cầu thời trang sinh thái, sản xuất “Xanh – sạch – đẹp”, khôi phục làn nghề truyền thống, không gây ô nhiễm môi trường. 3. Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu các tài liệu lý thuyết liên quan đến đề tài, sử dụng phương pháp chưng ninh, UV – VIS, CIE LAB. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu, giới hạn của đề tài: hoa đậu biếc, vải tơ tằm ở Quảng Nam. 5. Đóng góp mới của đề tài: Sử dụng vải tơ tằm thiên nhiên và dịch nhuộm chiết tách từ các nguyên liệu tự nhiên với dung môi H2O. 6. Ý nghĩa lý luận và ý nghĩa thực tiễn: Khôi phục những làng nghề dệt vải truyền thống và thúc đẩy sự phát triển của vải lụa nhằm đáp ứng nhu cầu đầu vào khi nhuộm thiên nhiên với quy mô lớn, hơn nữa sẽ mở ra nhiều cơ hội xuất khẩu. 7. Kết cấu của đề tài: Tổng quan, thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu, kết quả và bàn luận, kết luận.
1 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
AL
TỔNG QUAN VỀ NGHỀ SẢN XUẤT LỤA TƠ TẰM
1.1.1. Lịch sử hình hình nghề sản xuất lụa tơ tằm
OF
FI
CI
Lụa là một loại vải mịn, mỏng được dệt bằng tơ. Loại lụa tốt nhất được dệt từ tơ tằm. Người ta nuôi tằm (Bombyx mori), lấy tơ xe sợi dệt thành lụa. Đây là một nghề có từ rất lâu đời và có nguồn gốc từ Trung Quốc [46]. Nhu cầu về lụa thì nhiều và nó trở thành một ngành thương nghiệp xuyên quốc gia. Lụa đã được đưa tới tiểu lục địa Ấn Độ, Trung Đông, châu Âu và Bắc Phi thông qua con đường tơ lụa nổi tiếng. Tại Việt Nam, theo thần tích làng Cổ Đô, huyện Ba Vì thì nghề chăn tằm, ươm tơ đã có từ thời vua Hùng Vương thứ 6 do công chúa Thiều Hoa khởi nghiệp.
1.1.2. Các làng nghề dệt lụa tơ tằm nổi tiếng ở Việt Nam
QU
Y
NH
ƠN
Làng lụa Vạn Phúc là cơ sở sản xuất tơ lụa nổi tiếng nhất ở Việt Nam, xuất hiện cách đây hơn 1000 năm, tầm thế kỉ thứ XIII. Nhưng hiện nay, làng nghề ngày càng bị mai một bởi sản phẩm lụa không cao, dẫn đến không đáp ứng được xu thế của thị trường [44].
Hình 1.1. Làng nghề dệt lụa Vạn Phúc
DẠ Y
KÈ
M
Làng lụa Duy Xuyên tại thị xã Hội An, tỉnh Quảng Nam Việt Nam có lịch sử trên 300 năm, từ khâu trồng dâu nuôi tằm đến ươm tơ, dệt lụa đều được hoàn thành qua bàn tay khéo léo của những người thợ Chăm Pa tại địa phương [44].
Hình 1.2. Làng nghề dệt lụa Duy Xuyên
Lụa Tân Châu (An Giang) được biết đến với cái tên thương hiệu là Lãnh Mỹ A và là một trong những trung tâm tơ lụa lớn nhất ở Việt Nam, đặc biệt là khu vực phía Nam [44]. 1
FI
Hình 1.3. Làng nghề dệt lụa Tân Châu
CI
AL
2 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
NH
ƠN
OF
Làng lụa Nha Xá nằm trong địa bàn xã Mộc Nam, huyện Duy Tiên tỉnh Hà Nam bên tả ngạn sông Hồng nơi giáp ranh với tỉnh Hưng Yên. Lụa Nha Xá mềm, mịn, đẹp và bền được xếp thứ hai sau lụa Vạn Phúc [44].
Hình 1.4. Làng nghề dệt lụa Nha Xá
Y
NGHỀ DỆT LỤA TƠ TẰM Ở QUẢNG NAM
DẠ Y
KÈ
M
QU
Quảng Nam được xem là cái nôi của nghề trồng dâu nuôi tằm, ươm tơ dệt lụa. Nghề ươm tơ dệt lụa ở các làng Đông Yên, Thi Lai (Duy Trinh, Duy Xuyên) ra đời từ thế kỷ XVI, gắn liền với sự tích Bà chúa Tàm tang Đoàn Quý Phi và thế tử Nguyễn Phúc Loan. Làng dệt lụa Mã Châu hình thành từ thế kỷ XV, làng tơ lụa Mã Châu từng được xem như “thủ phủ dâu tằm” xứ Quảng. Trải qua bao biến động, thăng trầm, nghề dệt vẫn được truyền lưu giữ trao truyền từ thế hệ này qua thế hệ khác [45].
Hình 1.5. Công ty lụa Mã Châu, Quảng Nam
Theo các chuyên gia, nguyên nhân chính khiến nghề trồng dâu, ươm tơ, dệt lụa ở Quảng Nam mai một là do nghề không mang lại thu nhập tương xứng nên người nông 2
3 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
AL
dân chuyển dần sang nghề khác. Bên cạnh đó, sự xuất hiện tràn lan sản phẩm lụa pha trộn sợi cotton có giá thành rẻ cũng là tác nhân “giết chết” sản phẩm truyền thống [43]. Vì vậy, tỉnh Quảng Nam đang tìm giải pháp để hồi sinh, tìm lại vị thế “thủ đô” lụa tơ tằm, đưa những vườn dâu dọc bãi bồi ven sông Vu Gia - Thu Bồn trở lại màu xanh mướt.
CI
SỰ PHÁT TRIỂN NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
NH
ƠN
OF
FI
Ngành dệt nhuộm đã phát triển từ rất lâu trên thế giới nhưng nó chỉ mới hình thành và phát triển hơn 100 năm nay ở nước ta, và hiện đang đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Theo Ủy ban Kinh tế Liên Hợp Quốc tại Châu Âu (UNECE), ngành công nghiệp dệt nhuộm được xem là lĩnh vực gây ô nhiễm thứ hai sau hóa dầu, do sử dụng rất nhiều loại hoá chất như axit, dung môi hữu cơ kiềm tính, thuốc nhuộm và chất màu, các hoạt chất bề mặt... Bên cạnh đó, công nghiệp dệt, nhuộm của nước ta đang sử dụng một lượng nước rất lớn phục vụ cho các công đoạn sản xuất, đồng thời xả ra môi trường một lượng nước thải bình quân từ 12-300 m3/tấn vải [42].
Y
Hình 1.6. Nước thải ngành dệt nhuộm
M
QU
Trước tình trạng báo động về nguy cơ ô nhiễm môi trường do ngành công nghiệp dệt, nhuộm thì việc tìm ra công nghệ dùng lá cây, vỏ cây, các chất liệu thiên nhiên... để nhuộm vải sợi bông và lụa tơ tằm, thay thế công nghệ nhuộm hiện tại với nhiều hoá chất độc hại là hướng đi phù hợp với chiến lược sản xuất sạch hơn và cần được đầu tư nghiên cứu [47]. TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT MÀU SẮC VÀ CHẤT MÀU TỰ NHIÊN
KÈ
1.4.1. Sự hấp thụ ánh sáng và cơ chế xuất hiện màu của các hợp chất hữu cơ a. Sự hấp thụ ánh sáng
DẠ Y
Khi ánh sáng trắng chiếu vào một vật thể tán xạ hoàn toàn thì mắt thấy vật thể ấy màu trắng. Ngược lại, nếu toàn bộ các tia đập lên vật bị hấp thu hết thì vật ấy có màu đen. Còn đối với những vật thể hấp thu một số những tia đơn sắc đập vào và tán xạ những tia còn lại thì mắt thấy có màu. Như vậy, màu sắc là kết quả của sự hấp thu chọn lọc những miền xác định trong phổ liên tục của ánh sáng trắng đập vào. Ngược lại, nếu vật thể hấp thu các vật thể tán xạ tất cả các tia trông thấy nên nó vẫn có màu trắng. Có nhiều trường hợp vật thể không hấp thu tia nào của phổ trông thấy, nhưng hấp thu các
3
4 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
FI
CI
AL
tia hồng ngoại hoặc tử ngoại của phổ, như vậy vật thể tán xạ tất cả các tia trông thấy nên nó vẫn có màu trắng [9]. Theo thuyết điện tử cổ điển, ánh sáng là sự chuyển động sóng có năng lượng thay đổi tỷ lệ với cường độ bức xạ và không phụ thuộc vào tần số. Nghiên cứu hiệu ứng quang điện, A.Einstein cho rằng về một số tính chất thì ánh sáng giống với một dòng hạt hơn và ông gọi đó là hạt photon. Như thế các lượng tử của Planck cũng là các photon của Einstein và là phần tử bé nhất của năng lượng bức xạ. Năng lượng này phụ thuộc vào tần số và được xác định bởi công thức: 𝑐 E = h.ν = h (1.1) 𝜆
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
Trong đó: E là năng lượng lượng tử (erg/mol) v là tần số dao động (cm-1) λ là bước sóng ánh sáng h = 6,625.10-27 erg/s – hằng số Planck c = 3.108 m/s – vận tốc ánh sáng Ánh sáng lan truyền như một chuyển động sóng nhưng các nguyên tử vật chất lại hấp thu nó như dạng hạt. Năng lượng được nguyên tử hấp thu nhưng cũng tăng không phải từ từ mà từng phần, nghĩa là một cách nhảy vọt và trạng thái năng lượng bao gồm các giá trị gián đoạn, hay nói một cách khác là bị lượng tử hóa. Sự hấp thu một lượng tử ánh sáng có năng lượng hv bằng hiệu số giữa Es1-Es0 dẫn đến việc chuyển một điện tử của vật thể hấp thu lên mức s1. Nếu năng lượng hấp thu bằng Es2-Es0 thì điện tử sẽ chuyển lên mức S2. Trạng thái S0 có spin tổng cộng là (+1/2) + (-1/2) = 0 được gọi là trạng thái singlet S0. Khi kích thích điện tử chuyển sang trạng thái khác, nhưng spin vẫn không đổi, spin tổng cộng cũng bằng 0, điện tử ở trạng thái S*0. Nhưng nếu khi kích thích điện tử chuyển sang trạng thái khác mà giá trị spin của nó thay đổi, khi đó spin tổng cộng bằng đơn vị (+1/2) + (+1/2)=1 hay (-1/2) - (-1/2) =1, trạng thái này được là triplet T*.
Hình 1.7. Các bước thay đổi năng lượng [7]
DẠ Y
Trạng thái T* có năng lượng thấp hơn so với trạng thái kích thích S*. Sau một thời gian điện tử cho năng lượng tự chuyển từ mức kích thích singlet sang mức triplet và thường kèm theo những hiệu ứng màu sắc sặc sỡ. Đó là hiện tượng lân quang, phát quang, huỳnh quang. Chính quá trình này quyết định sự phát sáng của các chất khác nhau trong tối.
4
Hình 1.8. Trạng thái chuyển điện tử [7]
CI
AL
5 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
ƠN
OF
FI
Như vậy, lượng tử ánh sáng tác động lên các điện tử của phân tử, chuyển các điện tử này sang trạng thái khác. Màu sắc của các chất là do hiện tượng hấp thụ chọn lọc bức xạ điện từ. Tuy nhiên màu chỉ xuất hiện khi sự hấp thụ chọn lọc xảy ra trong lĩnh vực phổ thấy được, tức là trong khoảng 400÷750 nm. Nếu một chất hấp thụ hoàn toàn dải bước sóng này, sẽ có màu đen; ngược lại, nếu một chất phản xạ hoàn toàn ánh sáng thuộc dải song này sẽ có màu trắng. Trong trường hợp một chất hấp thụ chọn lọc một dải có độ dài sóng xác định trong vùng này, nó sẽ có màu. Màu hấp thụ và màu thấy được khác nhau, chúng được gọi là 2 màu phụ nhau [7]. b. Cơ chế xuất hiện màu của các hợp chất hữu cơ
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
Nhờ những thành tựu của các ngành vật lý và hoá học người ta đã xác định rằng chỉ có những điện tử vòng ngoài (điện tử hoá trị) của chất màu mới tham gia vào quá trình hấp thụ ánh sáng kèm theo sự chuyển động của chúng. Khi hấp thụ ánh sáng thì hợp chất màu sẽ tiếp nhận năng lượng của các hạt photon, làm cho các điện tử vòng ngoài bị chuyển sang trạng thái kích động, sau đó phần năng lượng này có thể chuyển sang các dạng: quang năng, hoá năng, nhiệt năng v.v. và hợp chất màu lại trở về trạng thái ban đầu như vậy sự hấp thụ ánh sáng là kết quả của sự tương tác của các điện tử vòng ngoài của các nguyên tử và phân tử các hợp chất hữu cơ với photon ánh sáng. - Ảnh hưởng của hệ thống liên kết nối đôi cách Trong các hợp chất hữu cơ thường gặp hai loại liên kết cơ bản: liên kết đơn và liên kết đôi. Để kích động các điện tử trong mối liên kết đơn cần có một năng lượng lớn, tương ứng với năng lượng của các tia sóng ngắn nên những hợp chất chỉ chứa một loại liên kết nối đơn thường không có màu. Ngược lại, các điện tử vòng ngoài của mối liên kết nối đôi do liên kết với nhân yếu, chúng linh động, nên chỉ cần một năng lượng nhỏ cũng đủ kích động, nên chúng có khả năng hấp thụ các tia sáng có bước sóng lớn hơn trong miền thấy được của quang phổ và chúng có màu. Nếu như các mối liên kết nối đơn và nối đôi trong một hợp chất hữu cơ được xếp liên tục thành một hệ thống “một cách một” hay còn gọi là “nối đôi cách”, “nối đôi liên hợp” thì các điện tử vòng ngoài sẽ linh động hơn. Độ linh động của các điện tử vòng ngoài trong hệ thống này phụ thuộc vào các yếu tố sau đây: + Độ dài của hệ thống; + Bản chất các nguyên tử chứa trong hệ thống; + Cấu tạo của hợp chất (mạch thẳng hay mạch vòng). Hợp chất hữu cơ chứa trong hệ thống mối liên kết nối đôi cách càng dài thì hệ thống điện tử vòng ngoài càng linh động, nó càng dễ hấp thụ các tia sáng có bước sóng lớn nên màu càng sâu. Mặt khác dù có cấu tạo mạch vòng hay mạch thẳng, hợp chất hữu 5
6 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
OF
FI
CI
AL
cơ phải chứa đựng các mối liên kết nối đôi cách lập thành một hệ thống liên tục thì nó mới có khả năng sâu màu. Bảng 1.1. Bảng sự chuyển màu do ảnh hưởng nối đối liên hợp [7]
[16]
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
Nếu như tổng số mối liên kết nối đôi khá lớn, nhưng chúng không nằm thành một hệ thống nối đôi cách liên tục trong phân tử của hợp chất hữu cơ thì độ linh động của các điện tử vòng ngoài cũng không tăng lên và hợp chất không có màu hoặc màu không sâu. Cao su là một thí dụ điển hình, phân tử của nó chứa trên một trăm mối liên kết nối đôi nhưng chỉ hấp thụ được các tia sáng có bước sóng trong khoảng 200 nm nên có không có màu. - Ảnh hưởng của các nguyên tử khác ngoài cacbon Khi trong hệ thống nối đôi liên hợp của một hợp chất hữu cơ nào đó ngoài cacbon còn chứa các nguyên tố khác như: O, N, S…v.v...; do các nguyên tử này có điện tích hạt nhân và khoảng cách từ nhân đến các điện tử vòng ngoài khác nhau, khi nằm chung trong hệ thống nối đôi liên hợp thì các điện tử vòng ngoài này dễ dàng chuyển dịch từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, nghĩa là chúng linh động hơn, nên các hợp chất này sẽ hấp thụ được các tia sáng có bước sóng lớn hơn và có màu sâu hơn. Các nhóm nguyên tử có chứa các liên kết không bão hòa cũng quyết định màu của chất như các nhóm: Bảng 1.2.Ví dụ sự chuyển màu do ảnh hưởng của các nguyên tử khác ngoài cacbon
DẠ Y
Các nhóm tạo màu cho hợp chất hữu cơ gọi là nhóm hàm sắc. Những nhóm làm tăng màu cho nhóm hàm sắc gọi là nhóm trợ sắc. Có hai loại nhóm trợ sắc: Nhóm đẩy điện tử: -OH, -NH2, -SH, -OCH3, -NHCH3, -N(CH3)2 Nhóm hút điện tử: -NO2, -NO, -COCH3 Chỉ sau khi đưa các nhóm trợ sắc vào thì màu của hợp chất mới trở nên thuần nhất và có đủ cường độ. Nếu trong phân tử hiện diện đồng thời các nhóm đẩy điện tử và hút điện tử, hiệu ứng trợ sắc sẽ cao. 6
7 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
Y
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
- Ảnh hưởng của các nhóm thế Các phân tử của hợp chất hữu cơ khi ở trạng thái kích động luôn luôn khác với trạng thái bình thường của chúng. Khi hấp thụ năng lượng của các tia sáng thì sự phân bố mật độ điện tử vòng ngoài của chúng sẽ thay đổi, mật độ điện tử sẽ tăng lên hoặc giảm đi ở những vị trí nhất định của phân tử. Trong phân tử sẽ có những vị trí tích điện dương và những vị trí tích điện âm, nói khác đi ánh sáng đã làm phân cực hóa chúng, đây là tính chất chung của tất cả các hợp chất hữu cơ có màu. Những hợp chất hữu cơ chứa trong phân tử hệ thống nối đôi liên hợp sẽ có khả năng phân cực dễ hơn các hợp chất khác, khả năng này sẽ tăng lên mạnh mẽ khi ở đầu mạch và cuối mạch có chứa các nhóm thế có khả năng nhận và nhường điện tử. Điều này sẽ làm cho các điện tử vòng ngoài linh động hơn và hợp chất sẽ có thể hấp thụ được các tia sáng có bước sóng lớn hơn và màu sẽ sâu hơn. Bảng 1.3. Ví dụ sự chuyển màu do ảnh hưởng nhóm thế [17]
KÈ
M
QU
- Ảnh hưởng của sự ion hóa phân tử Khi trong phân tử của hợp chất hữu cơ có mặt đồng thời các nhóm thế thu và nhường điện tử, ngoài khả năng bị phân cực nó còn có khả năng bị ion hoá. Đối với hợp chất hữu cơ chỉ chứa nhóm thế có khả năng thu điện tử, khi tăng độ axit thì ion H+ sẽ liên kết với nguyên tử oxy hay nguyên tử nitơ và sẽ chuyển hợp chất về dạng tích điện dương như sau:
DẠ Y
Sự xuất hiện các tâm tích điện dương làm cho tính ái điện tử tăng lên dẫn đến tăng cường độ màu của hợp chất và màu sâu hơn. Thí dụ, benzaurin sunfoaxit có màu vàng, trong môi trường axit có màu đỏ do bị ion hoá như sau:
Màu đỏ
Màu vàng 7
8 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
Hình 1.9. Benzaurin sunfoaxit chuyển màu từ vàng đến đỏ
OF
FI
CI
AL
Trường hợp hợp chất hữu cơ chỉ chứa nhóm thế có khả năng thu điện tử, trong môi trường kiềm nhóm −OH (có trong nhân thơm) sẽ tách ion H+ ra làm cho oxy có ba cặp điện tử chưa chia và mang điện tích âm, chúng có khả năng nhường điện tử; kết quả là trị số hấp thụ cực đại của hợp chất sẽ chuyển về phía có bước sóng dài hơn, hợp chất sẽ có màu sâu hơn. Điển hình là alizarin có màu vàng, trong môi trường kiềm sẽ tích điện âm và có màu tím:
ƠN
Alizarin có màu vàng Dạng anion của alizarin có màu tím Hình 1.10. Alizarin chuyển màu từ vàng đến tím
QU
Y
NH
Các phương thức ion hóa phân tử có thể rất khác nhau. Phương thức phổ biến nhất là thay đổi độ acid của môi trường, phương thức này áp dụng để nhuộm vải dùng chất chỉ thị màu. Phương thức thay đổi màu thuốc nhuộm hữu cơ một cách hữu hiệu nhất là sự tạo muối, nếu cation kim loại thay thế hydro trong nhóm OH thì màu trở nên sậm hơn.
KÈ
M
Đỏ Tím Hình 1.11. Quinazarin chuyển màu từ đỏ đến tím [7] Sự tương tác với các ion kim loại có thể dẫn đến sự tạo thành phức bền, các ion này thường là ion của các nguyên tố chuyển tiếp. Ví dụ: Alizarin màu vàng tạo ra những phức có màu khác nhau với các ion: Bảng 1.4. Ví dụ sự chuyển màu do ảnh hưởng ion kim loại [17]
DẠ Y
Ion Al3+ Cr3+ Fe3+ Màu Đỏ Nâu Tím - Ảnh hưởng của cấu tạo phân tử Theo thuyết điện tử, để phân tử hợp chất hữu cơ có màu sâu thì phân tử của nó phải có cấu tạo phẳng, nhờ vậy sự tương tác của các điện tử không bị cản trở. Năng lượng E của ánh sáng đập vào một vật phụ thuộc vào độ dài sóng λ của lượng tử theo công thức (1.1). Như vậy năng lượng cần thiết để kích thích một phân tử là:
8
9 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
E =h
𝑐 𝜆
=
28000 𝜆
(kcal/mol) (1.2)
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
Trong nguyên tử, các điện tử bên trong được liên kết chặt chẽ. Để kích thích các điện tử này cần phải có các tia rơnghen cùng có năng lượng 103-106Kcal/mol. Liên kết cộng hóa trị σ là kiểu liên kết bền. Để phá vỡ liên kết này phải dùng trên 595 Kcal/mol, còn để kích thích thì cần một năng lượng 181 kcal/mol tương ứng với sự hấp thu một bức xạ có bước sóng nhỏ hơn 200 nm, nghĩa là trong miền tử ngoại.
Hình 1.12. Mô hình sự hấp thu ánh sáng và màu sắc ở vùng khả kiến [26]
KÈ
M
QU
Y
Theo thuyết MO các điện tử trong phân tử được phân bố trên các mức năng lượng tương ứng với các MO theo thứ tự năng lượng tăng dần. Trong những trường hợp đơn giản thứ tự mức năng lượng được sắp xếp như sau:
Hình 1.13. Thứ tự phân bố các mức năng lượng [26]
DẠ Y
Dưới tác dụng của ánh sáng do nhận thêm năng lượng dưới dạng quang năng, điện tử linh động có mức năng lượng cao nhất sẽ chuyển lên mức năng lượng cao hơn và khi đó phân tử từ trạng thái cơ bản chuyển sang trạng thái kích thích, sai biệt giữa hai mức năng lượng này sẽ cho phép xác định được λ của ánh sáng hấp thu. Theo sơ đồ năng lượng trên thấy thông thường sự tạo màu là do sự chuyển dịch điện tử n → π* hoặc π → π*. Điện tử π càng linh động, sự chuyển dịch điện π từ trạng thái cơ bản sang trạng thái kích thích càng dễ dàng, hiệu số ∆E giữa hai trạng thái cơ bản và kích thích giảm xuống. Như vậy, tất cả những biến đổi cấu trúc nào mà không phá vỡ cấu tạo phẳng của 9
10 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
AL
phân tử và thúc đẩy sự chuyển dịch hệ điện tử π của phân tử thì gây ra sự phân cực của phân tử làm cho phân tử dễ chuyển sang trạng thái kích thích dưới tác dụng của các lượng tử ánh sáng vùng khả kiến, nghĩa là tạo điều kiện cho sự xuất hiện màu. 1.4.2. Lịch sử chất màu tự nhiên
OF
FI
CI
Thuốc nhuộm tự nhiên, bắt nguồn từ sự đa dạng của thực vật, côn trùng ký sinh và các chất tiết ra của loài ốc biển, được phát hiện thông qua những kỹ năng và sự kiên trì của những người cổ đại. Bằng các mẫu khai quật được ở Kim Tự Tháp Ai Cập, Trung Quốc, Ấn Độ, … các nhà khoa học đã xác định được 1500 năm trước Công nguyên người cổ đại đã biết dùng indigo cho màu xanh chàm để nhuộm vải và sử dụng alizarin lấy từ rễ cây marena để nhuộm màu đỏ, sử dụng campec chiết xuất từ gỗ sồi để nhuộm màu đen cho len và lụa tơ tằm [14]. Ngoài ra người ta còn chiết xuất được các màu vàng, tím, đỏ tím từ nhiều loại cây khác nhau. Bảng 1.5. Danh mục một số màu tự nhiên tiêu biểu [26] Phân lớp hóa học
Vàng và nâu
Flavone
NH
Iso-quinoline dyes, Polyene colorants, Pyran colorants Chromene
Vàng
Naphthochinone
QU
Đỏ
Y
Cam- vàng Nâu và nâu tía- Xám
Các tên gọi thông thường Màu vàng, vỏ để lấy thuốc nhuộm vàng, gỗ Fustic, Osage, hoa Chamomile, Tesu, Dolu, Cúc vạn thọ, Cutch.
ƠN
Màu
Chinone, Anthrachinone, Chromene
Barberry, be-carotene, lycopene … gentisin Cây gỗ vang Cây lá móng, gỗ hồ đào, Alkanet, Pitti Nhựa cây màu đỏ, màu cánh kiến, rể có chất đỏ dùng làm thuốc nhuộm
Benzophyrone
Cây gỗ vang
Xanh
Indigoid, Indole colorants
Chàm
M
Màu tía và đen
DẠ Y
KÈ
Thuốc nhuộm tự nhiên màu vàng: Tất cả thuốc nhuộm tự nhiên màu vàng đều có nguồn gốc thực vật. Màu vàng quan trọng hơn cả được dùng trong nhiều thế kỷ qua là rezeda. Khi phối nó với màu xanh chàm sẽ nhận được màu xanh lục gọi là màu Lincon tuyệt đẹp [7]. Màu vàng hay vàng nâu phải kể đến flavone, polyene, pyran, isoquinoline. Mỗi phân lớp hóa học chức nhiều nhóm màu đa dạng, chẳng hạn pyran colorants chứa 2 nhóm lớn là xanhthons và flavonoids (flavones, isoflavones, flavonols… Chính điều này đã góp phần tạo ra cho chất màu tự nhiên sự đa dạng và phong phú.
10
CI
AL
11 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
Hình 1.14. Giới thiệu một số màu vàng polyene [26]
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
Thuốc nhuộm tự nhiên màu đỏ: Khác với các màu vàng, ba trong số bốn thuốc nhuộm màu đỏ tự nhiên (cecmec, cosenil, lac) có nguồn gốc động vật, song màu đỏ quan trọng nhất vẫn là marena hay còn gọi là alizarin thu được từ thực vật. Tất cả các thuốc nhuộm màu đỏ kể trên đều là dẫn xuất hydroxy của antraquinon. Các dẫn xuất khác nhau của chúng còn có ứng dụng đến ngày nay có ánh màu tươi và độ bền màu rất cao với ánh sáng. Vì vậy có thể nói rằng thuốc nhuộm tự nhiên màu đỏ có độ bền màu với các chỉ tiêu cao hơn nhiều so với các nhóm màu vàng. Cấu tạo của thuốc nhuộm tự nhiên màu đỏ tía đã được Fridlender tìm ra vào năm 1909, đó chính là 6,6 - đibrominđigo (4). Gần đây từ thân lá của cây ta đã xác định được quá trình tạo thành màu đỏ tía này. Hợp chất ban đầu là tirinđocxysunfat (1) có màu ghi, khi thủy phân bằng men nó sẽ chuyển thành tirinđocxyl (2), một phần bị oxy hóa bằng oxy của không khí đến 6-brom-2-metyltioinđoleninon (3). Sau đó hợp chất (1) lại kết hợp với (2) để thành phức 1:1 kiểu quihydron (tiriverđin, dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời biến thành 6, 6 -đibrominđigo (4) là gốc của màu đỏ tía [7].
KÈ
Hình 1.15. Cấu tạo của thuốc nhuộm tự nhiên màu đỏ tía [7]
DẠ Y
Thuốc nhuộm tự nhiên màu xanh chàm: Trong các màu xanh tự nhiên có màu xanh lam và màu xanh chàm được dùng đến ngày nay. Lúc đầu người ta cho rằng đó là hai màu khác nhau, về sau mới biết chúng có cấu tạo hóa học giống nhau và chính là inđigo được tách chiết từ cây họ chàm có tên khoa học là Indigofera tinctoria L. Hiện nay inđigo là một trong hai thuốc nhuộm tự nhiên vẫn còn có ý nghĩa thực tế mặc dù nó đã được tổng hợp và sản xuất ở qui mô công nghiệp.
11
CI
AL
12 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
Hình 1.16. Công thức cấu tạo của thuốc nhuộm Indigofera tinctoria L [20]
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
Thuốc nhuộm tự nhiên màu đen: Thuốc nhuộm tự nhiên màu đen có ý nghĩa thực tế duy nhất là màu đen campec, nó đã được biết từ năm 1500, nhưng đến năm 1812 mới thực sự có ý nghĩa thực tế khi một nhà hóa học Pháp đã tìm thấy nó có khả năng tạo thành phức không tan với muối kim loại có màu đen. Khi mới tách từ gỗ campec ra, hợp chất ban đầu có màu đỏ gọi là hematein, khi kết hợp với muối crôm nó chuyển thành màu đen vì thế mà gỗ campec trở nên có giá trị. Mặc dù chưa biết cụ thể cấu tạo của phức kim loại này nhưng người ta cho rằng nó có cấu trúc đại phân tử, trong đó ion crôm liên kết với các phân tử hematein để tạo thành phức [30]. Màu đen campec được dùng như là một thuốc nhuộm đơn, riêng biệt, để nhuộm tơ tằm, da và một vài vật liệu khác, vẫn có ý nghĩa đến ngày nay. Ở Việt Nam: Hệ quần thể thực vật nước ta đa dạng và phong phú, đồng bào ở khắp mọi miền đất nước đã biết sử dụng những thực vật tự nhiên tạo màu dùng trong thực phẩm, dệt lụa, làm thuốc rất có giá trị về kinh tế và dược lý [7]. Khí hậu nhiệt đới tại Việt Nam và một số nước trong khu vực rất phù hợp cho nhiều loại thực vật phát triển, một số loài hoa quả trái cây được dùng trong công nghiệp thực phẩm như quả giành giành, bột nghệ để nhuộm màu vàng v.v…và một số khác dùng trong công nghệ dệt nhuộm. Những thập kỷ đầu của thế kỷ này đồng bào thiểu số ở các tỉnh miền núi phía Bắc Bộ đã dùng lá chàm để nhuộm màu xanh lam; dùng nước chiết từ củ nâu để nhuộm màu nâu tươi, khi nhúng vào bùn ao màu nâu sẽ chuyển thành màu đen rất bền và đẹp do phản ứng tạo phức giữa thuốc nhuộm và ion kim loại có trong bùn. Ngoài ra để nhuộm nâu và đen người ta còn dùng lá bàng, vỏ sú, vỏ vẹt…ở một số vùng Nam Bộ còn dùng nước chiết từ quả mặc nưa để nhuộm lót, sau đó nhúng vào bùn sông Hậu sẽ tạo màu đen bền và đẹp. Dưới đây là một số loài thực vật được dùng trong công nghệ dệt nhuộm phù hợp với khí hậu Việt Nam. Tên
DẠ Y
Tên
Điều màu Hạt
Loài
Truyền thống
Bixaorellana
Màu vàng
L
đỏ
Khí hậu
Vùng miền
Phần thực vật
Nhiệt Châu Á, đới
12
Vật liệu
Màu nhuộm
Cam, Hạt
Nam Mỹ
vàng
13 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
Vàng, Camellia sinenisi (L)
Lụa,
Châu Á
đới
Trà
Lá
Cotton
Kuntza
xanh,
Lá Châu Á
đới
FI
Terminalia
CI
đen
Nhiệt Mộc lan
nâu,
AL
Nhiệt
(tươi,
cappa L
Vàng, nâu
Nhiệt Mackloeur
mollis Griff
đới
Nhiệt
Cây lá
Chàm
đới
Lawsonia
Nhiệt đới
Spinosa L
Y
móng
Indigofera L
Châu Mỹ
Lá
Xanh
lụa
Châu Phi
Cam, Lá
Châu Á
QU
M
Châu Á
nâu đỏ
Vàng Lụa
Lá, vỏ nâu
Gỗ
Lụa, da,
Đỏ
đồ gỗ
Sophora
Nhiệt
Japonica L
đới
Curcuma
Nhiệt
Longa L
Đen
Cotton,
sappan L
Nghệ
Lụa
cây
Caesalpinia
KÈ
DẠ Y
Đa
ChâuÁ,
Châu Phi
senegalensis
Gỗ vang
Trái
Châu Á,
Khaya Xà cừ
Á
NH
Chàm
Đông Nam
ƠN
Mặc nưa
Diospyros L
OF
khô)
đới
13
Nụ Châu Á Hoa
Châu Á
Củ
Đỏ
Lụa, da,
tươi,
gỗ
đỏ, tím
14 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
Nhiệt
zapo L
đới
Việt Nam
Nhiệt
Đông Nam
Lá
Nâu
Piper betle L
đới
không
Á
Lá
Nâu
OF
Trầu
FI
CI
xiêm
Manilkara
AL
Hồng
Nam Mỹ,
ƠN
Australia châu Á,
Eucalyptus
NH
Bạch đàn
châu Phi,
Xanh Lá
lá cây tươi
châu Mỹ,
Điệp
Y
Mexico,
QU
Caesalpinia
châu Âu Lụa, Vỏ
Pulchernma L
châu Á
Vàng cotton
Củ nâu
M
Dioscorea
Việt Nam
Girrhose
Nâu, Củ
cotton
đen
KÈ
Lour
SỬ DỤNG CHẤT MÀU TỰ NHIÊN TRONG DỆT NHUỘM
DẠ Y
1.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Trong nhiều thập kỷ qua, những công trình nghiên cứu về quá trình trích ly hay tách chiết hợp chất màu tự nhiên và cô lập xác định từng hợp chất riêng lẻ được nghiên cứu rất nhiều [22], [31]. Trong đó, cũng có một số công bố về việc sử dụng mô hình thực nghiệm và tối ưu hóa mô hình vào trong quá trình tách chiết chất màu tự nhiên đơn lẻ [22], [25]. Tuy nhiên vấn đề trích ly chất màu tự nhiên ứng dụng trong công nghệ 14
15 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
OF
FI
CI
AL
nhuộm lại mang một ý nghĩa ứng dụng khác; không cô lập hợp chất đơn lẻ mà sử dụng hỗn hợp dịch chiết nhuộm cho các loại vật liệu vải sợi khác nhau. Vào năm 1994 nhóm nghiên cứu của C. Mahidol đã bắt đầu nghiên cứu hoạt tính sinh học của các loại cây trồng tự nhiên ở Thái Lan [19]; năm 2012 Supaluk Teppanrin và các cộng sự nghiên cứu khả năng nhuộm màu trên vải cotton, tơ tằm và vải tơ tằm bằng dịch chiết từ hạt đậu Marind [28] …v.v… Từ năm 2000 đến 2014, có khá nhiều công trình nghiên cứu về khả năng nhuộm vật liệu dệt của dịch chiết từ vỏ măng cụt đã được công bố ở một số bài báo của các Trường đại học hoặc các viện nghiên cứu chủ yếu ở Thái Lan, Ấn Độ, Mỹ và Úc. Một số bài báo tập trung nghiên cứu quy trình nhuộm trên các loại vật liệu cotton, tơ tằm, len đã được công bố [27]. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng vải lụa nhuộm có khả năng bền giặt, bền ma sát và thấm mồ hôi tốt, thành phần sắc tố trên vải lụa chủ yếu là rutin và quercetin [29]. 1.5.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
Là chuyên gia hóa nhuộm, bằng đam mê khoa học PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh đã bắt đầu nghiên cứu lĩnh vực này từ năm 1996, đến nay Bà đã chủ nhiệm rất nhiều đề tài, dự án về công nghệ nhuộm vật liệu dệt bằng chất màu tự nhiên. Trong đó, phải kể đến đề tài Nghị định thư hợp tác giữa chính phủ Việt Nam và chính phủ Áo: “Nghiên cứu khả năng sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm vải bông và tơ tằm, thiết lập qui trình công nghệ và triển khai ứng dụng cho một số cơ sở làng nghề dệt nhuộm [8]. Ngoài ra, PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh còn thực hiện thành công dự án kết hợp với doanh nghiệp “Thay thế chất nhuộm hóa học bằng chất màu tự nhiên - Phương pháp sản xuất sạch và hiệu quả hơn” triển khai và đã nghiệm thu 2012-2013, với sự tài trợ của dự án Đổi mới Sáng tạo Việt Nam - Phần Lan (IPP), Công ty TNHH Dệt nhuộm Trung Thư - Hưng Yên đã phối hợp nghiên cứu áp dụng thành công công nghệ nhuộm vải bằng các chất màu tự nhiên thay thế chất nhuộm hóa học. Kết quả dự án phần nào khẳng định sự thành công của công nghệ nhuộm vật liệu dệt bằng chất màu tự nhiên thân thiện môi trường, giảm thiểu hiện tượng ô nhiễm môi trường.
Hình 1.17. Sản phẩm được làm từ chất liệu vải dệt nhuộm màu tự nhiên [8]
15
16 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
1.5.3. Nhuộm tơ tằm bằng chất màu tự nhiên
AL
1.5.3.1. Sơ lược về cấu trúc tơ tằm
OF
FI
CI
Tơ tằm hay còn được gọi là lụa, là một trong những loại xơ sợi được con người biết đến sớm nhất [22]. Tơ tằm có cấu trúc mặt cắt ngang không đồng đều, là một loại sợi tơ mảnh và dài gồm 2 sợi fibroin nằm sóng đôi nhau, được bao bọc bởi một lớp keo gọi là sericin.
Hình 1.18. Cấu trúc mặt cắt ngang của tơ tằm [23]
NH
ƠN
Thành phần chính của tơ tằm gồm 72-81% Fibroin; 19-28% sericin; 0,8-1,0% axit béo và sáp; 1,0-1,4% muối và khoáng chất [23].
Hình 1.19. Cấu trúc hóa học của fibroin [10]
QU
Y
Với cấu tạo trên tơ tằm có bề mặt ánh sáng bóng, mịn, óng ả, có độ bền cao, khả năng hút ẩm tốt, có độ đàn hồi tốt, tương đối bền đối với axit vô cơ loãng và axit hữu cơ. Tuy nhiên, khả năng chống chịu với bazơ kém và nhạy cảm với ánh sáng. Fibroin rất nhạy cảm với chất oxy hóa vì thế có thể làm thay đổi nhóm định chức của fibroin bằng cách oxy hóa các nhóm rượu bậc nhất hoặc làm mất các nhóm amin. 1.5.3.2. Nhuộm tơ tằm bằng chất màu tự nhiên
DẠ Y
KÈ
M
Việc đạt được các tính chất đồng đều màu trong quá trình nhuộm vải sợi rất quan trọng. Khả năng phân tán hay hấp phụ của thuốc nhuộm còn phụ thuộc rất lớn vào cấu trúc hóa học, tính chất vật lý của cấu trúc xơ sợi và khả năng dịch chuyển của nó trước và trong suốt quá trình nhuộm (Burdett, 1975) [16]. Mặt khác, vấn đề kiểm soát quy trình nhuộm bằng thuốc nhuộm tự nhiên cũng cần phải quan tâm đến các thông số công nghệ. Chất cầm màu vô cơ (muối kim loại luôn được sử dụng với tỷ lệ tương ứng, sử dụng ít hơn cho một màu nhạt, nhưng không bao giờ sử dụng thêm vì quá nhiều kim loại có thể gây tổn hại cho sợi, đặc biệt là tơ tằm. Chuẩn bị vật liệu dệt phù hợp với thiết bị và điều kiện nhuộm [24]. Tính đặc trưng của những loại thuốc nhuộm tự nhiên này có thể một phần là do sự có mặt của tannin được xem như là đóng vai trò chất cầm màu. Các chất hỗ trợ thêm 16
17 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
AL
cho những quy trình nhuộm chất màu tự nhiên là axit acetic để trung hòa hàm lương canxi có trong nước, bột của axit citric để tăng độ sáng cho màu nhuộm khi sử dụng kết hợp chất cầm màu và Na2SO4 để kiểm soát quy trình nhuộm [16]. TỔNG QUAN VỀ HOA ĐẬU BIẾC
ƠN
OF
FI
CI
Cây hoa đậu biếc còn gọi đậu hoa tím hay bông biếc, tên khoa học Clitoria ternatean [48], thuộc họ đậu. Đậu biếc là một cây họ đậu lâu năm, loại thảo, leo, thân và cành mảnh có lông.
Hình 1.20. . Hoa đậu biếc
NH
Hoa: có màu tím, màu trắng, với hình dáng lạ mắt dạng trứng ngược. Hoa này mọc thành chùm hay riêng lẻ rất sai hoa. Có nguồn gốc từ châu Á nhiệt đới và sau đó được phân phối rộng rãi ở Nam và Trung Mỹ, Đông và Tây Ấn, Trung Quốc và Ấn Độ [49]. Cây đậu biếc được trồng nhiều nơi ở nước ta. Các tác dụng dược lý từ các thành phần của cây hoa đậu biếc được thể hiện rõ qua Bảng 1.8 dưới đây.
Hoa
KÈ
Thân
M
Rễ
Chức năng
Tài liệu tham khảo
Làm màu thực phẩm.
[18]
QU
Thành phần
Y
Bảng 1.6. Chức năng các thành phần của cây hoa đậu biếc
Giải lo âu, thuốc chống [18] trầm cảm, thuốc chống co giật. Điều trị bệnh tình dục [32] chẳng hạn như: vô sinh và bệnh lậu.
DẠ Y
Trích xuất của hoa đậu biếc Ôn định nhiệt
[33]
1.6.1. Thành phần hóa học của hoa đậu biếc Hoa đậu biếc chứa một este và một chất nhựa glycosid. Terahara và cộng sự [12] đã phân lập sáu anthocyanins chính từ hoa đậu biếc C.ternatea với cấu trúc đặc trưng là malonylationdelphinidin, thu được chuỗi cạnh 3’5 với D-glucose xen kẽ và bốn axit pcoumaric với một phân tử axit malonic. Delphinidin glucoside là anthocyanin chính tạo 17
18 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
1.7.1. Khái niệm vế chất màu anthocyanin
CI
GIỚI THIỆU VỀ CHẤT MÀU ANTHOCYANIN
AL
ra màu xanh lam đặc biệt của loại hoa này. Các thành phần hóa học chính được tìm thấy ở Clitoria ternatea là các triterpenoids pentacyclic như taraxerol và taraxerone. Trong rễ có sự hiện diện của ternatins, ancaloit, flavonoid, saponin, tannin, carbohydrate, protein, nhựa, tinh bột, taraxerol và taraxerone [34].
NH
ƠN
OF
FI
Anthocyanin là chất khá phân cực nên có khả năng tan tốt trong dung môi phân cực [6], hiện thuộc nhóm các chất màu tự nhiên tan trong nước lớn nhất trong thế giới thực vật. Thuật ngữ anthocyanin bắt nguồn từ Hi Lạp, trong đó anthocyanin là sự kết hợp giữa Anthos - nghĩa là Hoa và kysanesos - nghĩa là màu xanh [2]. Anthocyanin, thuộc nhóm flavonoid, là sắc tố trong không bào thực vật, tan trong nước chịu trách nhiệm về màu đỏ sáng, tím hoặc màu xanh của hoa, vỏ, hạt, quả và lá [50]. Nguồn cung cấp anthocyanin chính trong quả ăn được như là nho, anh đào, mận, mâm xôi, dâu tây, táo, đào, việt quất, ... Nhóm rau có chứa sắc tố anthocyanin như cà tím, bắp cải tím, tía tô, hoa đậu biếc,... Cường độ và độ bền màu anthocyanin phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thành phần cấu trúc, nồng độ chất màu, pH, nhiệt độ, ánh sáng, sự hiện diện của các chất màu khác, ion kim loại, enzyme, oxy, vitamin C, đường và SO2,... [36], [37]. 1.7.2. Cấu trúc hóa học của Anthocyanin
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
Hiện nay từ thực vật đã phân lập được khoảng 539 anthocyanin khác nhau [38]. Chúng khác nhau do sự khác nhau về các nhóm chức R1 đến R7 có trong phân tử. Anthocyanin là những glycozit do gốc đường glucose, glactose, … kết hợp với gốc aglucon có màu được gọi là anthocyanidin. Aglucon của chúng có cấu trúc cơ bản được mô tả trong Hình 1.21. Các gốc đường có thể gắn vào vị trí 3, 5, 7; thường được gắn vào vị trí 3 và 5 còn vị trí 7 rất ít. Phân tử anthocyanin gắn đường vào vị trí 3 gọi là monoglycozit, ở vị trí 3 và 5 gọi là diglycozit. Khi thủy phân anthocyanin thu được đường và anthocyanidol. Các aglucon của anthocyanin khác nhau chính là do các nhóm gắn vào vị trí R1 và R2 thường là H, OH hoặc OCH3 [35]. Tuy nhiên, chỉ có 6 loại anthocyanidin thường tìm thấy trong thực vật là cyanidin, delphinidin, malvidin, pelargonidin, peonidin và petunidin. Các glycosid của 3 loại anthocyanidin không bị metyl hóa (gồm cyanidin, delphinidin và pelargonidin) là phổ biến nhất trong tự nhiên, chúng chiếm 80% sắc tố có trong lá, 69% sắc tố trong quả và 50% sắc tố trong hoa.
Hình 1.21. Cấu trúc cơ bản của aglucon của anthocyanin
18
19 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
1.7.3. Tính chất vật lý và hóa học của các anthocyanin
AL
a. Sự hấp thụ ánh sáng và màu sắc
FI
CI
Anthocyanin là một hợp chất có khả năng hấp thụ các tia sáng trong vùng nhìn thấy. Màu của anthocyanin tạo ra từ màu tím đến xanh của nhiều loại rau quả. Độ hấp thụ anthocyanin phụ thuộc vào dung môi, pH và nồng độ. Ngoài ra, màu sắc của các anthocyanin còn được quyết định bởi cấu trúc phần glucosyl hóa, nhiệt độ, ánh sáng, pH dung dịch và sự tổ hợp màu… b. Tính tan
OF
Anthocyanin là hợp chất khá phân cực do phân tử chứa nhóm chức phân cực (H, OH, -OCH3) nên tan tốt trong dung môi phân cực như nước, metanol, axeton, etanol,... c. Tính không bền
ƠN
Độ bền của các anthocyanin được quyết định bởi nhiều yếu tố bao gồm cấu trúc phân tử, nồng độ anthocyanin, pH, nhiệt độ, cường độ và bản chất bức xạ ánh sáng chiếu vào, sự tổ hợp màu, sự có mặt của các ion kim loại, enzym, oxy, acid ascorbic, đường, các sản phẩm phân hủy của chúng và sulfur dioxit [39]. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG ANTHOCYANIN
NH
TỰ NHIÊN
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
Một số đề tài, công trình nghiên cứu về anthocyanin trong thời gian gần đây: − Huỳnh Thị Kim Cúc, Phạm Châu Huỳnh (2013). Xác định hàm lượng anthocyanin trong một số nguyên liệu rau quả bằng phương pháp pH vi sai, Tạp chí Khoa học & Công nghệ, Trường Đại học Đà Nẵng [1]. − Kiều Thị Nhi, Nguyễn Tuấn Kiệt, Hoàng Thị Ngọc Nhơn (2017). Nghiên cứu quy trình chiết tách anthocyanin hiệu quả từ hành tím, hành lá, tỏi tía, cần tây, cần ta, Tạp chí Khoa học Công nghệ và Thực phẩm 12 (1) (2017) 0-7, Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM [4]. −Nguyễn Thị Trang (2011). Nghiên cứu chiết xuất chất màu anthocyanin từ cây Cẩm, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Nha Trang. Kết quả xác định được một số thành phần hóa học cơ bản của lá Cẩm như sau: Hàm lượng nước 78.32%, anthocyanin tổng số 39272 mg/kg khô), hiệu suất chiết anthocyanin từ lá Cẩm bằng phương pháp ngâm chiết ở 0oC và phương pháp siêu âm ở 80oC gần như nhau và khá cao (93-96%) [3]. − Nguyễn Thị Hiền và các cộng sự (2013). Nghiên cứu chiết tách anthocyanin từ Hibiscus Sabdariffa - ứng dụng để sản xuất giấy chỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Nông nghiệp Hà Nội [5].
19
20 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
AL
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
2.1.1. Nguyên vật liệu
CI
a. Hoa đậu biếc
NH
ƠN
OF
FI
Hoa đậu biếc được mua tại các chợ trên địa bàn Thành phố Đà Nẵng. Đây là một loài hoa rất dễ trồng và cũng rất dễ sinh trưởng. Hoa có nguồn gốc từ các nước Đông Nam Á, tuy nhiên hiện nay nó đã được di thực đi phân bố ở nhiều nơi trên thế giới. Đặc biệt là Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam, … Ở nước ta, mới chỉ có một số tỉnh thành trồng loại hoa này. Nhiều nơi vẫn chưa biết đến hoa đậu biếc và những công dụng mà nó mang lại đối với sức khỏe và đời sống [51]. Cây hoa đậu biếc thuộc loại cây thân leo khỏe mạnh, dễ trồng và chăm sóc, chịu được nắng nóng và hạn rất tốt, sợ rét, ít sâu bệnh. Nhiệt độ ưa thích của đậu biếc là từ 20-32oC.
QU
b. Vải tơ tằm
Y
Hình 2.1. Hoa đậu biếc
KÈ
M
Vải tơ tằm 100% được sản xuất tại công ty lụa Mã Châu, thị trấn Nam Phước, huyện Duy Xuyên, tỉnh Quảng Nam đã được tẩy hồ trước khi nhuộm.
Hình 2.2. Phân xưởng dệt lụa Mã Châu
DẠ Y
2.1.2. Hóa chất Hóa chất sử dụng cho nghiên cứu được trình bày trong Bảng 2.1 Bảng 2.1. Hóa chất sử dụng STT Tên hóa chất 1 NaOH 2 Tanin
Xuất xứ Trung Quốc Tách từ vỏ keo lá tràm 20
Độ tinh khiết ≥ 96 % ≥ 95 %
21 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
2.1.3. Hệ thống thiết bị và dụng cụ
Dụng cụ
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CI
Bình cầu Cốc thủy tinh Bình tam giác Bình định mức(25ml, 50ml, 00ml) Các loại pipet Giấy lọc Nhiệt kế dầu Ống đong (0ml, 250ml)
FI
• • • • • • • •
OF
• • • • • •
Thiết bị Bộ dụng cụ chưng ninh Máy đo quang UV-Vis Máy đo pH Tủ sấy Bếp cách thủy Cân phân tích
AL
Hệ thống thiết bị và dụng cụ cho nghiên cứu được trình bày trong Bảng 2.2 Bảng 2.2. Hệ thống thiết bị và dụng cụ sử dụng
NH
ƠN
- Nghiên cứu tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách dịch màu từ hoa đậu biếc nhiệt độ chiết tách, thời gian chiết tách, tỉ lệ rắn/lỏng (nguyên liệu/dung môi), pH của môi trường bằng phương pháp UV-VIS. - Nghiên cứu tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhuộm vải bằng các chất màu chiết tách từ hoa đậu biếc như nhiệt độ nhuộm, thời gian nhuộm, số lần nhuộm, chất cầm màu cho vải sau nhuộm bằng phương pháp CIE LAB. Hoa đậu biếc
QU
Y
Xử lí sơ bộ
Chiết tách bằng phương pháp chưng ninh
M
Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình chiết tách
KÈ
Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình chiết tách
DẠ Y
Tỉ lệ nguyên liệu/dung môi
Nhiệt độ chiết tách
Đánh giá dịch chiết
Thời gian chiết tách
Đo UV- VIS
pH của môi trường
Xác định mật độ quang
Hình 2.3. Quy trình trích ly chất màu từ hoa đậu biếc
21
22 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
CI
AL
Quá trình trích ly chất màu từ hoa đậu biếc trong dung môi nước được thực hiện như Hình 2.3, với những điều kiện tối ưu về tỉ lệ nguyên liệu/dung môi, nhiệt độ, thời gian. Dịch chiết tối ưu trích ly từ hoa đậu biếc được nhuộm trên vải tơ tằm 100% theo sơ đồ Hình 2.4.
FI
Dịch chiết tối ưu từ quá trình chiết tách
Nhiệt độ nhuộm
Số lần nhuộm
ƠN
Thời gian nhuộm
OF
Nhuộm vải
Chất cầm màu
NH
Xử lí sau nhuộm
Sản phẩm nhuộm
Y
Đánh giá độ bền màu với giặt
QU
Hình 2.4. Quy trình nhuộm vải PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. Phương pháp trích ly chất màu thiên nhiên
DẠ Y
KÈ
M
Luận văn sử dụng phương pháp trích ly ngâm (chiết ngâm) để trích ly chất màu từ hoa đậu biếc. Phương pháp trích ly chiết ngâm hay còn gọi là đun cách thủy được tiến hành ở nhiệt độ dưới 100oC, ở áp suất 1 atm (hay 1.325 Pa), là phương pháp tương đối đơn giản và dễ lắp đặt, gia nhiệt gián tiếp qua nước, tránh hiện tượng quá nhiệt khi đun nóng, hạn chế được hiện tượng cháy chất cần đun. Bên cạnh đó, sử dụng nhiệt gián tiếp từ nước sẽ góp phần kiểm soát được nhiệt độ và giảm nhiệt nhanh nếu tăng cao hơn so với nhiệt độ khảo sát [9]. Phương pháp này được ứng dụng nhiều trong công nghệ tách chất màu thiên nhiên từ thực vật. Quá trình chiết tách chất màu từ hoa đậu biếc được thực hiện trên bộ chưng ninh tại phòng thí nghiệm, trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng. 2.3.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis Để xác định sơ bộ thành phần các nhóm chức có thể tồn tại trong dịch chiết, xác định số nối đôi liên hợp, bước sóng cực đại, độ hấp thu quang A, tính độ tận trích của 22
23 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
dịch chiết lên vật liệu, thông thường xác định bằng cách kiểm tra quang phổ khả kiến tử ngoại (UV-Vis). Một số ít nhóm chức có thể xác định nhờ phổ UV-VIS, nhưng đặc biệt hữu ích là xác định sự có mặt và giải thích bản chất của các hệ liên hợp có vòng thơm. Các chất có màu là do trong phân tử của các chất chứa nhiều nhóm nối đôi hay nối ba như C=C, C=O, C=N, N=N, C≡C, N≡N, -NO2… Do vậy, chúng được gọi là nhóm mang màu. Nếu trong phân tử có nhiều nhóm mang màu liên hợp tạo thành mạch dài thì màu của chất sẽ càng đậm. Các chất màu đậm khi đo phổ tử ngoại khả kiến cho λmax nằm ở vùng có bước sóng dài. Dựa vào λmax, có thể biết được loại liên kết: λmax < 150nm: chỉ có loại liên kết σ của hợp chất no λmax > 150 nm: có liên kết đôi λmax quanh vùng 200÷260 nm có thể có benzen và dẫn xuất của benzen λmax >280 nm: hệ liên hợp λmax càng lớn thì hệ liên hợp càng dài. Hầu hết các phân tử hữu cơ trong suốt trong một phần của phổ điện tử được gọi là vùng tử ngoại (Ultraviolet-UV) và vùng khả kiến (visible-VIS) với các bước sóng từ 190÷800 nm. Phổ tử ngoại và khả kiến của hợp chất hữu cơ gắn liền với các mức năng lượng electron. Nói chung các bước chuyển xảy ra giữa một orbitan liên kết hay cặp electron không chia sẻ và một orbitan không liên kết hay phản liên kết. Khi đó bước sóng hấp thụ là số đo khoảng cách của các mức năng lượng giữa các orbitan. Khoảng cách năng lượng lớn nhất được tìm thấy khi các electron ở liên kết bị kích thích, cho hấp thụ trong vùng 120÷200 nm. Có hai định luật thực nghiệm được sử dụng tính cường độ hấp thụ. Định luật Lambert phát biểu rằng phần tia tới bị hấp thụ phụ thuộc vào cường độ của nguồn. Định luật Beer phát biểu rằng sự hấp thụ tỷ lệ với phân tử hấp thụ. Từ các định luật này có phương trình của định luật BeerLambert [9] như sau: 𝐼
A= log 0 = 𝜀𝐿𝐶 𝐼
(2.1)
DẠ Y
KÈ
M
Trong đó: Io và I: cường độ của tia tới và tia phản xạ tương ứng L: chiều dày của dung dịch hấp thụ tính bằng cm C: nồng độ dung dịch tính bằng mol/l ε: độ hấp thụ phân tử gam và có thứ nguyên là 1000 cm2/mol, đây là tính chất của phân tử tham gia bước chuyển electron và không phải là hàm số của các thông số thay đổi khi chuẩn bị dung dịch. A: độ hấp thụ hay mật độ quang Kích thước của hệ hấp thụ và xác suất mà bước chuyển electron sẽ xảy ra, sẽ kiểm soát độ hấp thụ, nằm trong khoảng từ 0÷104. Các giá trị trên 104 được gọi là sự hấp thụ có cường độ cao, trong khi giá trị dưới 103. Các bước chuyển bị cấm có độ hấp thụ nằm trong khoảng từ 0÷1000. Định luật Beer - Lambert được tuân theo hoàn toàn chỉ khi các dạng đơn lẻ gây ra sự hấp thụ. Tuy nhiên, định luật không thể tuân theo khi một số các phân tử khác đang hấp thụ nằm ở trạng thái cân bằng, khi chất tan và dung môi kết hợp tạo một số dạng phức, khi cân bằng nhiệt tồn tại giữa trạng thái electron cơ bản và trạng
23
24 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
Độ truyền qua T được định nghĩa: T=
𝐼 𝐼0
𝐼
Phần trăm truyền qua T%: T%= .100
(2.2) (2.3)
CI
𝐼0
AL
thái kích thích ở mức thấp, hay khi các hợp chất huỳnh quang hoặc các hợp chất bị biến đổi nhờ bức xạ có mặt trong dung dịch.
FI
Các mối quan hệ giữa mật độ quang A, độ truyền qua T như sau: A= - logT Kết quả xác định UV-Vis được thực hiện trên thiết bị UV-Vis Spectrophotometer tại phòng thí nghiệm trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng. 2.3.3. Phương pháp quang màu CIE LAB
Y
NH
ƠN
OF
Hệ màu CIE L*a*b* được xây dựng dựa trên khả năng cảm nhận màu của mắt người. Các giá trị Lab mô tả tất cả những màu mà mắt một người bình thường có thể nhìn thấy được. Lab được xem là một mô hình màu độc lập đối với thiết bị và thường được sử dụng như một cơ sở tham chiếu khi chuyển đổi một màu từ một không gian màu này sang một không gian màu khác.
DẠ Y
KÈ
M
QU
Hình 2.5. Máy đo màu CIE LAB
24
25 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
AL
KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH DỊCH MÀU TỪ HOA ĐẬU BIẾC
CI
3.1.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng hoa đậu biếc/thể tích dung môi nước
Quá trình chiết tách dịch màu từ hoa đậu biếc thực hiện trong điều kiện thí nghiệm:
FI
- Thể tích dung môi: 100 mL nước; nhiệt độ chiết: 60oC; thời gian chiết: 60 phút; pH môi trường 7; khối lượng hoa đậu biếc thay đổi: 10g, 15g, 20g, 25g, 30g, 35g.
NH
ƠN
OF
- Chiết tách dịch màu từ hoa đậu biếc bằng phương pháp chưng ninh.
Hình 3.1. Sơ đồ ninh hoa đậu biếc
Y
- Sau đó lấy 10 mL dịch màu từ hoa đậu biếc thu được pha loãng 10 lần và lấy đem đi đo UV-Vis.
DẠ Y
KÈ
M
QU
Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng hoa đậu biếc/thể tích dung môi nước đến phổ UV-Vis của dịch màu được trình bày ở Hình 3.2 và Bảng 3.1.
Hình 3.2. Phổ UV-Vis của dịch chiết ở các khối lượng hoa đậu biếc khác nhau.
25
26 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
mật độ quang A tại λmax (570 nm) của dịch chiết 15
20
25
30
0.15
0.19
0.27
0.38
0.92
1
0.92
0.91
0.91
OF
0.9 0.8
0.7 0.6 0.5
0.38
0.4
ƠN
A
35
CI
10
FI
Khối lượng (g) A
AL
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng hoa đậu / thể tích dung môi nước đến giá trị
0.27
0.3 0.15
0.2
0.19
0 0
5
10
NH
0.1 15
20
25
30
35
40
Khối lượng (gam)
Y
Hình 3.3. Đồ thị ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng hoa đậu / thể tích dung môi nước đến giá trị mật độ quang A tại λmax (570 nm) của dịch chiết.
KÈ
M
QU
Kết quả Hình 3.2 và Bảng 3.1 cho thấy, khi tỷ lệ khối lượng hoa đậu biếc/thể tích dung môi nước tăng thì mật độ quang của dịch chiết tăng và đạt tối ưu ở tỷ lệ 30g hoa đậu biếc/100mL nước. Nếu tiếp tục tăng tỷ lệ khối lượng hoa đậu biếc từ 30 đến 35 gam thì giá trị mật độ quang giảm, nghĩa là hiệu suất chiết cũng giảm dần. Ứng với một thể tích nước, khi tăng khối lượng nguyên liệu, lượng chất màu trong hoa đậu biếc tách ra càng nhiều. Tuy nhiên khi tăng lượng hoa đậu biếc vượt quá mức tối ưu mà lượng dung môi không đổi thì bề mặt tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi giảm hay lượng dung môi sẽ không đủ để hòa tan các hợp chất mang màu trong hoa đậu biếc. Do đó chọn tỉ lệ tối ưu là 30g/100 mL nước để khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tiếp theo.
3.1.2. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình chiết tách dịch màu từ hoa đậu biếc
DẠ Y
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiết đến quá trình chiết tách hoa đậu biếc trong điều kiện: khối lượng hoa đậu biếc: 30 g; thể tích dung môi: 100 mL nước; nhiệt độ chiết: 60oC; pH môi trường là 7; thời gian chiết tách thay đổi: 45 phút, 60 phút, 75 phút, 90 phút. Kết quả ảnh hưởng của thời gian chiết đến phổ UV-Vis và mật độ quang của dịch chiết được trình bày ở Hình 3.4 và Bảng 3.2. 26
ƠN
OF
FI
CI
AL
27 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
Hình 3.4. Phổ UV-Vis của dịch chiết ở các thời gian chiết khác nhau
NH
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến giá trị mật độ quang A tại max của dịch chiết.
45 0.71
60 0.92
75 0.83
90 0.80
Y
Thời gian (p) A
QU
1 0.9 0.8 0.7
0.92 0.83
0.8
0.71
A
M
0.6 0.5
KÈ
0.4 0.3 0.2
DẠ Y
0.1 0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Thời gian (phút)
Hình 3.5. Đồ thị ảnh hưởng của thời gian chiết đến giá trị mật độ quang A tại max của dịch chiết 27
28 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
FI
CI
AL
Kết quả Hình 3.4 và Bảng 3.2 cho thấy khi thời gian chiết càng tăng thì lượng chất màu tách ra càng tăng và đạt cao nhất ở 60 phút. Nếu tiếp tục tăng thời gian thì lượng chất màu giảm xuống. Thời gian chiết phụ thuộc vào nguyên liệu, dung môi và nhiệt độ chiết. Khi thời gian chiết càng dài thì hiệu suất càng cao. Tuy nhiên đến một ngưỡng thời gian nhất định việc tăng thời gian không làm tăng hiệu quả chiết mà còn ảnh hưởng đến cấu trúc chất màu hoặc có thể tách ra các chất khác có ảnh hưởng đến màu của dịch nên mật độ quang giảm. Vì vậy, 60 phút là khoảng thời gian đủ để hòa tan hoàn toàn các chất màu có trong hoa đậu biếc nên chọn thời gian tối ưu là 60 phút để khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tiếp theo.
OF
3.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình chiết chất màu từ hoa đậu biếc Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình chiết chất màu từ hoa đậu biếc thực hiện trong điều kiện thí nghiệm: khối lượng hoa đậu biếc: 30g; thể tích dung môi: 100 mL nước; thời gian trích ly: 60 phút; pH môi trường là 7; nhiệt độ thay đổi: 600C, 700C, 800C, 900C.
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ đến mật độ quang của các dịch chiết từ hoa đậu biếc được trình bày ở Hình 3.6 và Bảng 3.3.
Hình 3.6. Phổ UV-Vis của dịch chiết ở các nhiệt độ chiết khác nhau
DẠ Y
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến giá trị mật độ quang A tại max của dịch Nhiệt độ (oC) A
chiết 60 0.71
70 0.91
28
80 1.42
90 1.50
29 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community 1.6
1.42
1.5
AL
1.4 1.2 0.91
1
A
CI
0.71
0.8 0.6
FI
0.4 0.2 0 20
40
60
Nhiệt độ
80
OF
0
100
Hình 3.7. Đồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến giá trị mật độ quang A tại max của
ƠN
dịch chiết
NH
Kết quả Hình 3.6 và Bảng 3.3 cho thấy khi nhiệt độ tăng thì khả năng chiết chất màu tăng và ở nhiệt độ 90ᵒC có mật độ quang cao nhất. Nguyên nhân: Nhiệt độ chiết có ảnh hưởng lớn đến quá trình chiết tách chất màu. Khi nhiệt độ tăng sẽ làm tăng vận tốc khuếch tán của chất màu vào dung dịch, dẫn đến hiệu suất chiết tách chất màu tăng lên đến một giá trị tối ưu nhất định. Vì vậy nhiệt độ 900C là phù hợp cho quá trình chiết tách. NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH NHUỘM VẢI TƠ TẰM BẰNG CHẤT MÀU
Y
TÁCH TỪ HOA ĐẬU BIẾC
QU
3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian nhuộm Quá trình nhuộm được thực hiện trong điều kiện: 20mL dịch chiết/ 1 mẫu vải kích thước 10 cm x 10 cm; nhiệt độ nhuộm: 600C; thời gian nhuộm thay đổi: 30 phút, 45phút, 60 phút, 75 phút, 90 phút; số lần nhuộm: 1 lần.
DẠ Y
KÈ
M
Các mẫu vải sau khi nhuộm hong khô và đo CIELAB. Kết quả đo CIELAB và cường độ màu của các mẫu vải được trình bày ở Hình 3.8 và Bảng 3.4.
30 phút
45 phút
60 phút
75 phút
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình nhuộm vải
29
90 phút
30 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của thời gian nhuộm đến cường độ màu của vải 45
60
75
18,72
19,26
22,59
19,62
25
19.62
19.26
18.72
18.41
OF
15
C
18,41
FI
22.59
20
90
AL
30
CI
Thời gian (phút) Cường độ màu
10
0 0
20
40
ƠN
5
60
80
100
Thời gian (phút)
NH
Hình 3.9. Đồ thị ảnh hưởng của thời gian nhuộm đến cường độ màu của vải
Y
Bảng 3.4 cho thấy, khi tăng thời gian nhuộm thì lượng chất mang màu gắn lên sợi tơ càng nhiều và làm vải đậm màu. Tuy nhiên, nếu thời gian nhuộm càng kéo dài thì cường độ màu lại có xu hướng giảm do các chất mang màu trong thuốc nhuộm đã bị oxy hóa thành pigment không có khả năng nhuộm màu được nữa. Như vậy thời gian nhuộm tối ưu là 60 phút.
QU
3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm Ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm được thực hiện trong điều kiện: 20mL dịch chiết/1 mẫu vải kích thước 10 cm x 10 cm; thời gian nhuộm: 60 phút; nhiệt độ nhuộm thay đổi từ 500C - 900C; số lần nhuộm: 1 lần.
DẠ Y
KÈ
M
Các mẫu vải sau khi nhuộm hong khô và đo CIELAB. Kết quả đo CIELAB và cường độ màu của các mẫu vải được trình bày ở Hình 3.10 và Bảng 3.5.
50oC
60oC
70oC
80oC
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình nhuộm vải
30
90oC
31 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm đến cường độ màu của vải 60
70
80
90
19,45
22,59
24,65
18,78
14,89
30 22.59
24.65
19.45
FI
25
AL
50
CI
Nhiệt độ (oC) Cường độ màu
17.78
OF
20
14.89
C
15
5 0 0
20
40
ƠN
10
60
80
100
NH
Nhiệt độ
Hình 3.11. Ảnh hưởng của nhiệt độ nhuộm đến cường độ màu của vải
KÈ
M
QU
Y
Bảng 3.5 cho thấy, nhiệt độ ảnh hưởng đến cường độ màu của vải khi nhuộm. Khi nhiệt độ tăng từ 50oC đến 70oC thì cường độ màu của vải tăng và đạt cao nhất tại 70oC. Nguyên nhân là do khi nhiệt độ tăng thì cấu trúc sợi tơ tằm sẽ mở ra, đồng thời tính linh động của các phần tử mang màu tăng và vượt qua được rào cản năng lượng hoạt hóa của quá trình nhuộm nên chất màu dễ gắn chặt vảo sợi vải. Tuy nhiên, cường độ màu vải lại giảm khi nhiệt độ nhuộm tăng từ 70oC đến 90oC; điều này có thể là do ở nhiệt độ quá cao các phân tử thuốc nhuộm chuyển động mạnh và liên kết không bền lên bề mặt vật liệu do giảm đi ái lực với sợi tơ nên màu nhạt hơn. Ngoài ra, ở nhiệt độ quá cao sẽ không đảm bảo tính mềm mại, tính hút ẩm tốt của vải tơ tằm dẫn đến sự gắn kết của chất màu lên sợi vải kém. Vì vậy nhiệt độ nhuộm thích hợp là 70oC. 3.2.3. Ảnh hưởng của cầm màu tanin
DẠ Y
Đặc điểm của chất màu tự nhiên là kém bền màu với các tác nhân bên ngoài. Vì vậy cần phải tăng độ bền màu cho vải bằng chất cầm màu. Có nhiều cách cầm màu và phương pháp cầm màu cho vải. Tuy nhiên trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng phương pháp cầm màu sau cho vải bằng tanin. Vải sau khi nhuộm được cầm màu trong điều kiện thí nghiệm sau: mẫu vải kích thước 10 cm x 10 cm / 20 mL nước; nhiệt độ cầm màu: 700C; thời gian cầm màu: 60 phút; nồng độ chất cầm màu tanin thay đổi từ 2g/L, 5g/L, 10g/L. Các mẫu vải sau khi nhuộm hong khô và đo CIELAB. Kết quả đo CIELAB và cường độ màu của các mẫu vải được trình bày ở Hình 3.12 và Bảng 3.6. 31
2g/L
CI
AL
32 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
5g/L
g/L
Hình 3.12. Ảnh hưởng của cầm màu tanin đến cường độ màu
2g/L 16,54
5g/L 20,62
OF
Tanin Cường độ màu 25
20.62 20
ƠN
10
0
2
NH
C
15
0
g/L 17,45
17.45
16.54
5
FI
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của cầm màu đến cường độ màu của vải
4
6
8
10
12
Y
Cầm màu Tanin (g/L)
Hình 3.13. Đồ thị ảnh hưởng của cầm màu đến cường độ màu của vải
DẠ Y
KÈ
M
QU
Quan sát các mẫu vải và Bảng 3.6 cho thấy, sử dụng nồng độ tannin là 5g/L cho màu vải sáng, đậm và đều màu. Khi nồng độ tăng lên thì màu vải đậm và có các đám đen xuất hiện.
32
33 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
KẾT LUẬN
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
Sau một thời gian nghiên cứu đề tài, chúng tôi đã thu được một số kết quả: 1. Tìm được điều kiện và phương pháp trích ly tối ưu chất màu tự nhiên từ hoa đậu biếc bằng phương pháp chưng ninh: ❖ Hoa đậu biếc: - Nhiệt độ trích ly: 90oC - Khối lượng hoa đậu biếcnhuộm: 30g/100 mL nước. - Thời gian trích ly: 60 phút - pH = 7 2. Thiết lập được quy trình nhuộm vải tối ưu có sử dụng chất cầm màu là Tanin tăng khả năng gắn màu của dịch trích ly lên vải tơ tằm. Các thông số tối ưu của quy trình nhuộm bằng dịch chiết từ hoa đậu biếc và củ dành dành khô như sau: ❖ Hoa đậu biếc: - Nhiệt độ nhuộm: 700C - Thời gian nhuộm: 60 phút - Số lần nhuộm: 1 lần - Chất cầm màu: dung dịch Tanin với nồng độ 5g/L.
33
34 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
KIẾN NGHỊ
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
- Cần có những nghiên cứu tiếp theo để có thể đề xuất cơ chế cho phản ứng gắn màu của dịch trích ly từ hoa đậu biếc trên vải tơ tằm. - Đánh giá sự thay đổi màu sắc và độ bền màu của vải sau nhuộm bằng phương pháp đo màu trên hệ thống không gian màu LAB. - Nghiên cứu quy trình tái sử dụng các dịch màu sau nhuộm. - Nghiên cứu phương pháp sử dụng bã hoa đậu biếc làm phân bón hữu cơ.
34
35 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
TÀI LIỆU THAM KHẢO
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
Tiếng Việt [1] Huỳnh Thị Kim Cúc, Phạm Châu Huỳnh (2013). Xác định hàm lượng anthocyanin trong một số nguyên liệu rau quả bằng phương pháp pH vi sai, Tạp chí Khoa học & Công nghệ, Trường Đại học Đà Nẵng. [2] Huỳnh Thị Thanh (2011). Anthocyanin và những nguyên liệu chứa anthocyanin, Đồ án môn học, Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM. [3] Nguyễn Thị Trang (2011). Nghiên cứu chiết xuất chất màu anthocyanin từ cây Cẩm, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Nha Trang. [4] Kiều Thị Nhi, Nguyễn Tuấn Kiệt, Hoàng Thị Ngọc Nhơn (2017). Nghiên cứu quy trình chiết tách anthocyanin hiệu quả từ hành tím, hành lá, tỏi tía, cần tây, cần ta, Tạp chí Khoa học công nghệ và Thực phẩm 12 (1) (2017) 0-7, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM. [5] Nguyễn Thị Hiền và các cộng sự (2013). Nghiên cứu chiết tách anthocyanin từ Hibiscus Sabdariffa - ứng dụng để sản xuất giấy chỉ thị phát hiện nhanh hàn the trong thực phẩm, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Nông nghiệp Hà Nội. [6] Nguyễn Đức Hạnh, Hoàng Thị Lệ Hằng, Nguyễn Minh Châu, Nguyễn Hoàng Việt (2017). Nghiên cứu tinh sạch Anthocyanin bằng phương pháp sắc ký cột từ củ khoai lang tím. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - số 12(85), 7174. [7] Cao Hữu Trượng, Hoàng Thị Lĩnh (tái bản 2002), Hóa học thuốc nhuộm, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. [8] PGS.TS. Hoàng Thị Lĩnh (2012) Nghiên cứu khả năng sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm vải bông và tơ tằm, thiết lập qui trình công nghệ và triển khai ứng dụng cho một số cơ sở làng nghề dệt nhuộm, Báo cáo đề tài Nghị định thư. [9] Nguyễn Kim Phi Phụng (2007), Giáo trình phương pháp cô lập hợp chất hữu cơ, NXB Đại học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh. [10] Huỳnh Văn Trí (2012), Vật liệu may, NXB Đại học Công Nghiệp Tp. Hồ Chí Minh, 34 – 154. Tiếng Anh
DẠ Y
KÈ
[11] Motohashi S and Nakayama T (2008). Clinical applications of natural killer T cell-based immuno-therapy for cancer. Cancer Sci 99:638-645. [12] Terahara N, Oda M, Matsui T, Osajima Y, Saito N, Toki K, et al. Five new anthocyanins ternatins A3, B4, B3, B2 and D2 from Clitoriaternatea flowers. J Nat Prod 1996; 59: 139-144. [13] Trease, GE và Evans, WC (1983). Pharmacopoeia textbook, 12th version, Tindall và Co., London, pp. 343-383. [14] A gusti nieto-galan (2001) Colouring Textiles-A History of Natural Dyestuffs in Industrial Europe, Springer-Science+Business Media, B.V, Volume 217.
35
36 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
[15] Adeel Shahid, Ali Shaukat, Bhatti.A. Ijaz and Zsila Ferenc, Dyeing of cotton fabric using Pomegranate (Punica Granatum) Aqueous Extract, Asian Journal Of Chemistry, 21(5), 2009, 3493-3499. [16] Arthur D Broadbent (2001), Basic Principles of Textile coloration, Society of Dyer and colourists. [17] C L Bird and W S Boston, Eds (1975). The Theory of Coloration of Textiles, Bradford SDC. [18] Jain N, Ohal CC, Shroff SK, Bhutada RH, Somani RS, Kasture VS and Kasture SB (2003). Clitoria ternatea and the CNS. Pharmacology, Biochemistry and Behavior, 75: 529. [19] C. Mahidol, P. Sahakitpichan and S. Ruchirawat (1994), Bioactive natural products from Thai plants”, Pure Appl. Chem, Vol. 66, No. -11, pp. 2353-2356. [20] Hermine Lathrop-Smit (1978) Natural dyes, J. Lorimer. [21] Francis (1989). Food colourants: Anthocyanins. Cr. Rev. Food Sci. Nutri. 28:273-314. [22] Keka Sinha, Papi Das Saha, Siddhartha Dat (2012) Extraction of natural dye from pels of Flame of forest (Butea monosperma) flower: Process optimization using response surface methodology (RSM), Dyes and Pigments, Volume 94, Issue 2, Pages 212-216, ISSN 0143-7208. [23] K. Murugesh Babu (2013) Silk Processing, properties and applications. The Textile Institute, Oxford Cambridge Philadelphia New Delhi, Number 149. [24] Md. Koushic Uddin, Ms. Sonia Hossain (20) A comparitive study on silk dyeing with acid dye and reactive dye, International Journal of Engineering & Technology. [25] Marcos Almeida Bezerra, Ricardo Erthal Santelli, Eliane Padua Oliveira, Leonardo Silveira Villar, Luciane Amelia Escaleira (2008) Response surface methodology (RSM) as a tool for optimization in analytical chemistry, 76, tr.965 – 977. [26] Niir Board Of Consulnts & Engineers (2005) The Complete Book on Natural Dyes & Pigments, Asia Pacific Business Press, ISBN: 8178330326, 9788178330327. [27] Siriwan Kittinaovarat (2006), One-Bath Dyeing and Finishing by Using exhaustion and Pad-Dry-Cure Methods on Cotton Fabrics Using Mangosteen Rind Dye and Glyoxal, J. Sci. Res. Chula. Univ., Vol.31 No.2. [28] Supaluk Teppanrin, Porntip Sae-be, Jantip Suesat, Sirisin Chumrum, and Wanissara Hongmeng (2012), Dyeing of Cotton, Bombyx Mori and Silk Fabrics with the Natural Dye Extracted from marind Seed, International Journal of Biochemistry and Bioinformatics, vol.2, No.3. [29] Su Yan,Shanshan Pan and Junling Ji (2017), research articles, Silk fabric dyed with extract of sophora flower bud, tr 308-315. [30] Thomas Bechtold and Ri Mussak (Edited 2009), Handbook of Natural Colorants, John Wiley & Sons Ltd ISBN: 978-0-470-51199-2, 65 – 72.
36
37 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
[31] Venkasubramanian Sivakumar, J. Vijaeeswarri, J. Lakshmi Anna (2011) Effective natural dye extraction from different plant materials using ultrasound, Industrial Crops and Products, Volume 33, Issue 1, Pages 116-122, ISSN 0926-6690. [32] Fantz PR (1991). Ethnobotany of Clitoria (Leguminosae). Economic Botany (New York Botanical Garden Press) 45: 511–520. [33] Motohashi S and Nakayama T (2008). Clinical applications of natural killer T cell-based immuno-therapy for cancer. Cancer Sci 99:638-645. [34] Trease, GE và Evans, WC (1983). Pharmacopoeia textbook, 12th version, Tindall và Co., London, pp. 343-383. [35] Shipp, J., Abdel-Aa, E. M. (20). Food Applications and Physiological Effects of Anthocyanins as Functional Food Ingredients, The Open Food Science Journal, Vol. 4, pp. 7-22. [36] Francis (1989). Food colourants: Anthocyanins. Cr. Rev. Food Sci. Nutri. 28:273-314. [37] Mazza, G. and Minitiati, E. (1993). Introduction: Anthocyanin in Fruits, Vegetables and Grains. CRC Press, Boca Raton, Florida, pp: 1-28. [38] Andersen R.A (2005). Algal culturing techniques. Elsevier/Academic Press, Burlington, Mass, pp. 226. [39] Anna Bakowska-Barczak (2005). Acylated Anthocyanins as Stable, Natural Food Colorants – A Review, Pol. J. Food Nutr. Sci., Vol. 14/55, No 2, pp. 7-116. [40] Niraj Kumar Singh, Jeetendra Kumar Gupta, Kamal Shah, et al (2017). A review on Clitoria ternatea (Linn.): Chemistry and pharmacology. OMICS Group eBooks, 2017. [41] Kamkean N., Wilkinson J. M. (2009). The antioxidant activity of Clitoria ternatea flower petal extracts and eye gel. Wiley online Library, phytotherapy research. Trang web [42]https://baomoi.com/cong-nghiep-thoi-trang-thu-pham-gay-o-nhiem-nguonnuoc/c/25984363.epi [43]http://nhanong.com.vn/chung-tay-hoi-sinh-to-tam-xu-quang-mid-4-6-026980.html [44] https://nhasilkcorp.com/lang-nghe-det-lua-viet/ [45]http://www.vhttdlqnam.gov.vn/index.php/nghien-c-u-tim-hi-u-vnganh/chuyen-m-c-van-hoa/danh-nhan-ten-du-ng/140-di-s-n-van-hoa-v-t-th/638-to-tm-qu-ng-nam-trong-con-du-ng-to-l-a-tren-bi-n [46] https://vi.wikipedia.org/wiki/L%E1%BB%A5a
DẠ Y
[47] http://vui.edu.vn/nghien-cuu-khoa-hoc/cay-chat-mau-tu-nhien-tiem-nanglon-nhung-bo-ngo.html [48]https://caycanhhanoi.vn/cay-canh/cay-hoa-dau-biec-dau-hoa-tim-bong biec?v=e14da64a5617
37
38 www.youtube.com/c/daykemquynhon/community
DẠ Y
KÈ
M
QU
Y
NH
ƠN
OF
FI
CI
AL
[49]https://www.researchgate.net/publication/263714827_Clitoria_ternatea_L_O ld_ and_new_aspects [49]https://www.researchgate.net/publication/312498930_Phytochemistry_and_p ha rmacological_activities_of_Clitoria_ternatea [50] http://en.wikipedia.org/wiki/anthocyanin [51] https://baokhuyennong.com/hoa-dau-biec/
38
