Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ aceton đến hiệu suất dầu thu được bằng sắc ký cột silicagel qua 3 giai đoạn và một giai đoạn

Dựa vào đồ thị hình 4.1, hiệu suất thu hồi dầu tinh cấp 1 của các nghiệm thức cao.

Đối với phương pháp chạy hoàn toàn: hiệu suất thu hồi dầu tinh cấp 1cao đạt 93,28%, khi

ta đẩy hoàn toàn vệt màu vàng qua khỏi vệt chlorophyll trên cột, ngoài phần dầu còn có

một lượng caroten được đẩy ra nên dầu thu được trong giai đoạn này có màu vàng đậm

(Hình 4.4). Đối với phương pháp chạy 3 giai đoạn: giai đoạn đầu: chỉ chạy cột đến vệt

màu vàng vừa xuất hiện nên hiệu suất thu hồi dầu tinh cấp 1 thấp hơn phương pháp chạy

hoàn toàn. Dầu tinh cấp 1 thu được có màu vàng nhạt hơn (Hình 4.3a) và trong giai đoạn

2 dầu tinh cấp 1 thu được có khối lượng thấp, có màu xanh đậm do còn lẫn chlorophyll

(Hình 4.3b).



Hình 4.2: Dịch dầu thu được giai đoạn 1 đối với phương pháp 3 giai đoạn và phương

pháp 1 giai đoạn

a



b



Hình 4.3: Dầu tinh cấp 1 của phương pháp 3 giai đoạn.

Hình 4.3a: Giai đoạn 1: chạy cột bằng hexan đến UV=0,01 (A)

Hình 4.3b: Giai đoạn 2 sau khi rửa cột với aceton và chạy lại bằng hexan để thu dầu.



38



Hình 4.4 : Dầu tinh cấp 1 của phương pháp 1 giai đoạn

Theo phụ lục 6.1, phương pháp chạy cột ảnh hưởng có ý nghĩa đến hiệu suất thu

hồi dầu tinh cấp 1ở độ tin cậy 95% (P<0,05), các khối khác nhau cũng ảnh hưởng có ý

nghĩa đến hiệu suất thu hồi dầu tinh ở độ tin cậy 95%.

Theo phụ lục 6.2 đánh giá sự khác biệt hiệu suất thu hồi dầu tinh cấp 1 giữa các

nghiệm thức và 2 phương pháp: trong phương pháp 3 giai đoạn không có sự khác biệt

hiệu suất thu hồi dầu tinh cấp 1 giữa các nghiệm thức 20 ml aceton, 40ml aceton, 60ml

aceton, cũng như khơng có sự khác biệt giữa nghiệm thức 60 ml aceton của phương pháp

3 giai đoạn và phương pháp 1 giai đoạn ở độ tin cậy 95%.

Trong phương pháp 3 giai đoạn, hiệu suất thu hồi dầu tinh cấp 1 của 3 nghiệm thức

20 ml aceton, 40 ml aceton, 60 ml aceton cao và xấp xỉ (88,5%, 90,34%, 91,14%) nên đối

với phương pháp này nghiệm thức 20ml aceton cho hiệu quả kinh tế hơn.

Đối với phương pháp 3 giai đoạn : giai đoạn 1 thu được dầu vàng nhạt (Hình 4.3a)

, nên khơng đem tinh chế với aceton, giai đoạn 2 thu được dầu có màu xanh (Hình 4.3b)

còn lẫn tạp chất nên được đem tinh chế bằng cách khuấy từ với aceton. Đối với phương

pháp 1 giai đoạn dầu sau khi chạy cột có màu vàng đậm (Hình 4.4) sẽ được tinh chế lại

bằng cách khuấy từ với aceton và dùng kim bơm hút bỏ phần tạp chất.



39



Bảng 4.2: Tổng kết hiệu suất thu hồi dầu tinh (cấp 1+cấp 2)

Phương pháp



3 giai đoạn

1 giai đoạn



20ml aceton



40ml aceton



60ml aceton



86,04



87,60



87,72



21,88



Khối 2



82,60



83,76



86,68



17,28



Trung bình



a



Hiệu suất thu hồi dầu (%)

Khối 1



a



a



84,32 ±0,02 85,68 ± 0,03 87,20 ±0,01



19,58b ± 0,03



Ghi chú: Các số trung bình có ký tự khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa (P<0,05).

Nhận xét: Dựa vào bảng phân tích Anova trong phụ lục 6.3: tỉ lệ aceton khi tinh

chế các mẫu dầu ảnh hưởng có ý nghĩa đến hiệu suất thu hồi dầu tinh ở độ tin cậy 95 %

(P<0,05), các khối (đợt nguyên liệu) khác nhau cũng có ảnh hưởng có ý nghĩa đến hiệu

suất thu hồi dầu tinh (P<0,05), nghĩa là ngoại cảnh ảnh hưởng đến lượng dầu thu được.

Dựa vào phụ lục 6.4 đánh giá sự khác biệt của các tỉ lệ aceton, đối với phương

pháp 3 giai đoạn lượng aceton cho vào với thể tích 20, 40, 60 ml thì hiệu suất dầu tinh thu

được khơng có khác biệt. Còn đối với với phương pháp 1 giai đoạn thì tỉ lệ aceton có sự

khác biệt đáng kể đối với các phương pháp trên, hiệu suất dầu tinh thấp (từ 17,28% 28,88%), chứng tỏ một phần dầu đã bị aceton hòa tan và do quá trình dùng kim bơm hút

aceton và tạp chất có trong dầu sau khi tinh chế, một lượng dầu đã bị kim hút ra cùng với

aceton.

Bảng 4.3: Bảng tổng thể tích aceton sử dụng (giai đoạn 2 của phương pháp 3 giai đoạn)

và khi dùng tinh chế dầu (dầu được đem khuấy từ với aceton của 2 phương pháp)

3 giai đoạn

Nghiệm thức



Phương pháp



1 giai đoạn



20ml aceton



40ml aceton



60ml

aceton



20,3



40,2



60,26



4,7



Khối 2



20,15



40,26



60,14



4,5



Trung bình



20,225±0,11



40,23 ±0,04



60,2 ±0,08



4,6 ±0,14



Thể tích aceton sử dụng (ml)

Khối 1



40



Tổng thể tích aceton sử dụng

70

60.2



60

50

40.23



40



thể tích aceton sử dụng



30

20



20.225



10



4.6



0

20ml aceton



40ml aceton



60ml aceton



1 giai đoạn



Hình 4.5: Đồ thị thể hiện tổng thể tích aceton sử dụng trong 2 phương pháp

Nhận xét: Nhìn vào đồ thị (Hình 4.5): nghiệm thức 20ml aceton có tổng thể tích

aceton sử dụng ít hơn nghiệm thức 40ml aceton và nghiệm thức 60 ml aceton, và hiệu

suất thu hồi dầu tổng (Bảng 4.3) cao và chênh lệch không đáng kể so với các nghiệm thức

khác nên nghiệm thức 20 ml aceton cho hiệu quả kinh tế cao hơn hai nghiệm thức còn lại.

Bảng 4.4: Bảng phân tích Anova thể tích aceton sử dụng trong hai phương pháp

-------------------------------------------------------------------------Source of variation

Sum of Squares

d.f.

Mean square

F-ratio Sig. level

-------------------------------------------------------------------------MAIN EFFECTS

A:ACETON.khoi

.0210

1

.0210

3.277

.1680

B:ACETON.nt

3500.9995

3

1166.9998 181988.280

.0000

RESIDUAL

.0192375

3

.0064125

-------------------------------------------------------------------------TOTAL (CORRECTED)

3501.0398

7

--------------------------------------------------------------------------



Dựa vào bảng Anova 4.4, thể tích aceton sử dụng trong các nghiệm thức và trong

hai phương pháp là khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% (P<0,05), các khối khác nhau

khác biệt về thể tích aceton sử dụng là khác nhau khơng có ý nghĩa (P>0,05) ở độ tin cậy

95%.

Thể tích aceton sử dụng trong giai đoạn 1 lần lượt là 20ml, 40ml và 60 ml. Thể tích

aceton sử dụng trong giai đoạn 3 (giai đoạn khuấy từ với aceton) được bổ sung căn cứ vào

41



khối lượng dầu tinh cấp 1 (Hình 4.3a và Hình 4.3b), thể tích aceton dùng khuấy từ trong

giai đoạn 3 được sử dụng gấp 20 lần khối lượng dầu tinh cấp 1 thu được. Như vậy, ngồi

thể tích cố định aceton chạy cột trong giai đoạn 1 thì thể tích aceton còn phụ thuộc vào

khối lượng dầu tinh cấp 1 thu được sau giai đoạn 2 và tỉ lệ hao hụt dầu sau khi dùng

aceton để tinh chế dầu tinh cấp 1.

Bảng 4.5: Bảng tổng kết tỉ lệ thất thoát dầu của hai phương pháp:

3 giai đoạn



Lượng dầu bị thất thoát sau

khi khuấy từ (g)



20ml aceton



40ml aceton



60ml aceton



Khối 1



0,0132



0,0104



0,013



0,1826



Khối 2



Tỉ lệ dầu thất thoát (%)



0,0077

0,01045

±0,004

20ml aceton



0,0129

0,01165

±0,002

40ml aceton



0,0067

0,00985

±0,004

60ml aceton



0,1854

0,184

±0,002

1 giai đoạn



Khối 1



86,27



83,87



88,44



76,95



Khối 2



59,23



81,13



63,21



81,10



Trung bình



72,75 ±0,19



82,50±0,02



75,82±0,18



79,03±0,03



Trung bình



1 giai đoạn



Hình 4.6: Mẫu dầu tinh sau khi khuấy từ với aceton (phương pháp 3 giai đoạn)



42



Hình 4.7: Mẫu dầu tinh của phương pháp 1 giai đoạn sau khi khuấy từ



Tỉ lệ dầu thất thoát dầu

84.00%



82.50%



82.00%

79.03%



80.00%

78.00%



75.82%



76.00%

74.00%



tỉ lệ dầu thất thoát dầu



72.75%



72.00%

70.00%

68.00%

66.00%



20ml A



40ml A



60ml A



1 giai đoạn



Hình 4.8: Đồ thị biểu diễn tỉ lệ thất thoát dầu tinh khi khuấy từ với aceton.

Nhận xét:

Đối với phương pháp chạy 3 giai đoạn: giai đoạn đầu dầu tinh thu được có màu

vàng nhạt (Hình 4.3a), màu sắc các lọ dầu khơng có sự khác biệt. Mẫu dầu thu được trong

giai đoạn 3 còn chứa nhiều chlorophyll (Hình 4.3b) có màu xanh, sau khi khuấy từ với

aceton thì mẫu dầu tinh thu được có màu trắng nhạt (Hình 4.6) nhưng hàm lượng dầu tinh

còn lại thấp. Tỉ lệ thất thoát sau khi khuấy từ với aceton cao, từ 72,75% đến 82,5% (Hình

4.8), chứng tỏ chlorophyll đã hòa tan vào aceton, một lượng dầu đã hòa tan vào aceton

trong khi khuấy từ và bị hút ra khi dùng kim bơm aceton. Đối với 3 nghiệm thức thì tỉ lệ

dầu bị thất thốt của nghiệm thức 20 ml aceton là thấp nhất, 40 ml là cao nhất. Như vậy,

43



nghiệm thức 20 ml aceton của phương pháp 3 giai đoạn là đạt hiệu quả tốt hơn 2 nghiệm

thức 40 ml caeton và nghiệm thức 60 ml aceton.

Đối với phương pháp chạy 1 giai đoạn: mẫu dầu thu được có màu vàng đậm (Hình

4.4), tỉ lệ thu hồi dầu tinh cấp 1 cao 93,18% (Hình 4.1), trong giai đoạn khuấy từ với

aceton, tỉ lệ thất thốt cao 79,03% (Hình 4.8), màu vàng đậm ban đầu nhạt dần (Hình 4.7).

• Đánh giá hiệu quả của phương pháp khuấy từ với aceton trong phương pháp

chạy cột 1 giai đoạn.

Mẫu đối chứng 1: tiến hành chạy cột với khối lượng dầu thô là 0,25 gram, khối

lượng silicagel nhồi cột là 8 gram và thu dịch dầu ở độ hấp thu quang 0,001 A.

Mẫu đối chứng 2: tiến hành chạy cột đẩy hoàn tồn vệt màu vàng trên cột, cơ quay

và sấy chân không dầu thu được ở 40 oC, trong 24 giờ. Dầu này được đem chạy cột lại với

hexan, khối lượng silicagel nhồi cột là 6 gram để loại bỏ màu vàng.

a



b



Hình 4.9: Dầu tinh mẫu đối chứng

a: đối chứng 1

b: đối chứng 2 (sau khi chạy cột lại để thu dầu trắng)



44



Hình 4.10: Mẫu đối chứng 2 khi đẩy hồn toàn vệt màu vàng trên cột.

Bảng 4.6: Hiệu suất thu hồi dầu tinh của phương pháp 1 giai đoạn và các mẫu đối chứng

Phương pháp

HS thu hồi dầu tinh



1 giai đoạn

19,58%



Đối chứng 1

88,40%



Đối chứng 2

84,14%



HS thu hồi dầu tinh

100.00%

90.00%

80.00%

70.00%

60.00%

50.00%

40.00%

30.00%

20.00%

10.00%

0.00%



88.40%



84.14%



HS thu hồi dầu tinh

19.58%



1 giai đoạn Đối chứng 1 Đối chứng 2



Hình 4.11: Đồ thị thể hiện hiệu suất thu hồi dầu tinh mẫu dầu 1 giai đoạn và đối chứng.

Nhận xét: trong phương pháp 1 giai đoạn: dầu thu ban đầu có màu vàng đậm

(Hình 4.4), sau khi khuấy từ với aceton, mẫu dầu thu được có màu vàng nhạt (Hình 4.6).

Tuy nhiên, lượng dầu bị thất thốt khi khuấy từ với aceton cao, hiệu suất thu hồi dầu sau

cùng thấp. Mẫu đối chứng 1 dầu thu được có màu trắng (Hình 4.9a). Hiệu suất thu hồi dầu

tinh lớn hơn (gấp 4,5 lần) của phương pháp 1 giai đoạn.

45



Mẫu đối chứng 2: sau khi đẩy hoàn toàn vệt màu vàng trên cột, dầu thu được có

màu vàng đậm (Hình 4.10), sau khi chạy cột lại, dầu thu sau cùng có màu trắng (Hình

4.9b), hiệu suất dầu tinh cao hơn của phương pháp 1 giai đoạn (gấp 4,2 lần).

Như vậy khi dùng aceton để tinh chế dầu tinh cấp 1 trong phương pháp 1 giai đoạn

thì lượng dầu hao hụt khá lớn và màu sắc dầu chưa tốt. Không nên dùng aceton để tinh

chế dầu trong phương pháp 1 giai đoạn.

4.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu tinh chế dầu tảo bằng phương pháp sắc ký cột 2 giai

đoạn.

4.2.1. Kết quả thí nghiệm:

Bảng 4.7: Tổng kết giá trị độ hấp thu UV thu được của phương pháp chạy cột 2 giai đoạn

Nghiệm thức



0,5g



0,75 g



1g



Khối 1



0,0006



0,0121



0,0210



Khối 2



0,0006



0,0036



0,0184



Trung bình



0,0006a



UV



0.0078a,b±0.006 0.0197b±0.002



Ghi chú: Các số trung bình có ký tự khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa (P<0,05)



Giá trị độ hấp thu UV

0.0250

0.0197



0.0200

0.0150



0.0078



0.0100

0.0050



0.0006



0.0000

0.5 g



0.75 g



1g



Hình 4.12: Giá trị độ hấp thu UV của các nghiệm thức

46



Hình 4.13: Sắc ký cột silicagel với các khối lượng dầu tảo lần lượt là 1gram; 0,75 gram

và 0,5 gram.

Dựa vào đồ thị hình 4.10: khi chạy cột silicagel với các tỉ lệ khối lượng dầu tảo

khác nhau thì độ hấp thu UV dịch thu được cao nhất khi khối lượng dầu tảo là 1 g và thấp

nhất khi khối lượng dầu tảo là 0,5 g.

Kết quả phân tích thống kê xem phụ lục 6.6

Dựa vào bảng phân tích Anova thì có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức

(P<0,05) đến độ hấp thu UV thu được ở độ tin cậy 95%, nhưng khơng có sự khác biệt có

ý nghĩa giữa các khối (P>0,05). Như vậy, khối lượng dầu tảo có ảnh hưởng đến giá trị độ

hấp thu UV thu được.

Ở nghiệm thức 0,5 gram, giá trị độ hấp thu UV thu được là 0,0006 (A), giá trị này

<0,001 A, ở giá trị này độ hấp thu quang không làm ảnh hưởng đến độ tinh khiết của dầu

thu được, còn ở nghiệm thức 0,75 gram và 0,1 gram thì trong những lượt đầu giá trị độ

hấp thu UV ≤0,001 A, đến lượt số 4 thì độ hấp thu UV >0,001 A nên cột sắc ký bị vượt

cột, chất lượng dầu sẽ bị ảnh hưởng. Như vậy giá trị khối lượng dầu thơ 0,5 g thích hợp

cho cột nhồi 8 g silicagel.



47



Hình 4.14: Dịch thu được sau khi vượt cột và giai đoạn 1.

Bảng 4.8: Bảng phân tích LSD độ hấp thu UV phương pháp chạy cột 2 giai đoạn

Multiple range analysis for TN2.UV by TN2.khoiluong

--------------------------------------------------------------------------Method: 95 Percent LSD

Level

Count

LS Mean

Homogeneous Groups

--------------------------------------------------------------------------0.5

2

.0006000

X

0.75

2

.0078500

XX

1

2

.0197000

X

--------------------------------------------------------------------------contrast

difference

limits

0.5 - 0.75

-0.00725

0.01325

0.5 - 1

-0.01910

0.01325 *



Dựa vào bảng trắc nghiệm phương hạn LSD bên trên thì khơng có sự khác biệt giá

trị UV thu được khi chạy cột với khối lượng dầu tảo là 0,5 gram và 0,75 gram; đồng thời

cũng khơng có sự khác biệt giá trị UV thu được khi chạy cột với khối lượng dầu tảo là

0,75 gram và 1 gram. Tuy nhiên khi chạy cột với khối lượng dầu tảo là 0,5 gram và 1

gram thì có sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy là 95%.

Bảng 4.9: Bảng tổng kết tỉ lệ thu hồi dầu tinh qua 2 giai đoạn

Hiệu suất thu hồi dầu tinh (%)



Trung bình (%)



Nghiệm thức



Khối 1



Khối 2



0.5 (g)



35,92



60,84



48,38 ±0,18



0.75 (g)



40,56



59,05



49,81 ±0,13



1 (g)



41,15



62,70



51,93 ±0,15



48