Đang tải... (xem toàn văn)
Tác chiết dầu từ tảo chlorella vulgaris bằng phương pháp sắc kí
MỤC LỤC Trang Mở đầu…………………………………………………………………… Chương I: Tổng quan…………………………………………………… 1.1.Ngoài nước………………………………………………………… 1.2 Trong nước……………………………………………………… 1.3 Giới thiệu chung biodiesel…………………………………… Chương II: Đặc điểm tảo Chlorella Vulgaris…………………………… 2.1 Giới thiệu tảo Chlorella Vulgaris………………………………… 2.2 Thành phần hóa học Chlorella Vulgaris……………………… Chương III: Các phương pháp tách chiết dầu từ tảo………………………8 3.1 Phương pháp ép……………………………………………………8 3.2 Hòa tan hexan……………………………………………… 3.3 Sử dụng chất lỏng siêu tới hạn…………………………………… 3.4 Phương pháp trích ly……………………………………………… 10 3.4.1 Ý nghĩa phương pháp…………………………………… 10 3.4.2 Cơ sở lý thuyết phương pháp………………………………10 3.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc độ kiệt dầu trích ly… 11 3.4.3.1.Tốc độ phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu………………… 11 3.4.3.2.Kích thước hình dáng nguyên liệu……………………… 11 3.4.3.3.Nhiệt độ dung môi…………………………………… 11 3.4.3.4.Độ ẩm nguyên liệu…………………………………… 11 3.4.3.5.Vận tốc chuyển động dung môi lớp nguyên liệu… 11 3.4.4.Dung môi dùng để trích ly…………………………………… 12 3.4.5 Phương pháp Bligh Dyer….……………………………… 12 Chương IV: Phân tích axid béo sắc ký khí………………………… 13 4.1.Cấu tạo máy sắc ký…………………………………………………14 4.2 Nguyên tắc sắc ký………………………………………………… 15 4.3.Các yếu tố ảnh hưởng khả tách……………………………… 15 Kết luận……………………………………………………………………16 Tài liệu tham khảo……………………………………………………… 17 MỞ ĐẦU Cùng với phát triển vượt bậc không ngừng khoa học kỹ thuật, nước tiên tiến mà nước phát triển quan tâm đến vấn đề ô nhiễm không khí cạn kiệt nguồn nhiên liệu truyền thống Nguồn nhiên liệu hóa thạch cạn kiệt dần Bên cạnh đó, đốt nhiên liệu dầu mỏ sinh khí CO gây nên vấn đề môi trường Ngày nay, số dạng lượng nhiên liệu thay sử dụng thực tế số nước Việc tìm kiếm loại nhiên liệu, lượng giải vần đề ô nhiễm không khí mà chủ động nguồn nhiên liệu, hạn chế phụ thuộc vào biến động giới Do vậy, dùng nhiên liệu sinh học để thay nhiên liệu dầu mỏ vấn đề cấp thiết, góp phần đa dạng hóa tạo nguồn lượng tương lai Đây vấn đề đòi hỏi nhân loại sức tìm hiểu nghiên cứu để đưa giải pháp tốt Theo dự báo chuyên gia lĩnh vực xăng dầu 10 đến 20năm nữa, có khoảng 60 % xe giới vận hành qua việc sử dụngloại nhiên liệu sinh học thay cho xăng, dầu: nguồn nhiên liệu tái tạo cạn kiệt Biodiesel tạo từ nguồn nguyên liệu khác bao gồm dầu thực vật, chất béo động vật dầu mỡ thải bỏ từ nhà hàng… Những năm gần đây, loai tảo thu hút ý ngày cao nhà khoa học, công nghệ thương mại ưu cá thể so với thực vật bậc cao như: khả quang hợp cao, sản xuất lượng sinh khối lớn tăng trưởng nhanh so với loại trồng dùng công nghiệp sản xuất lượng sinh học trước Mặt khác, vi tảo có khả sử dụng khí CO2 trình trao đổi chất, góp phần làm giảm hiệu ứng nhà kính nuôi trồng đơn giản phù hợp với quy mô sản xuất công nghiệp Do có tiềm sản xuất biodiesel nhằm thay cho nhiên liệu truyền thống tương lai lớn nhằm tạo nguồn lượng xanh, thân thiện với môi trường.Tảo Chlorella vulgaris giống quan tâm để tiến hành sản xuất biodiesel.Với hy vọng tạo hướng nghiên cứu khả thi nguồn nhiên liệu xanh, tương lai Chương I: TỔNG QUAN 1.1.Ngoài nước: Ý tưởng việc dung vi tảo nguồn nhiên liệu sinh học đời Mỹ vào năm 1950 Các nhà nghiên cứu phát khả sinh số hợp chất dầu vi tảo việc sử dụng nước thải môi trường sống cung cấp dinh dưỡng cho tảo Ý tưởng thực có chỗ đứng vào năm đầu đầu thập niên 70 khủng hoảng dầu mỏ xảy ra, baó động cho toàn nhân loại tình trạng cạn kiệt nguồn tài nguyên tái tạo Sự thành công nghiên cứu nuôi cấy chiết suất dầu từ tảo Mỹ thu hút nhiều quan tâm từ phía Liên minh Châu Âu Hiện nay, nuôi trồng chiết xuất dầu từ vi tảo để sản xuất biodiesel tiến hành quy mô công nghiệp New Zealand trở thành quốc gia ứng dụng việc trồng tảo để sản xuất diesel sinh học quy mô công nghiệp 1.2.Trong nước: Hiện nay, nguồn tài nguyên thiên nhiên than, dầu mỏ… ngày cạn kiệt; diện tích đất nông nghiệp dần bị thu hẹp, an ninh lương thực, thực phẩm mối quan tâm hàng đầu Việt Nam nhiều nước giới.Các nguồn nhiên liệu chế biến diesel sinh học hay gọi biodiesel Việt Nam phong phú Có nhiều dự án sản xuất nhiên liệu sinh học Việt Nam sử dụng từ bã mía, rơm rạ, trấu, vỏ cà phê, trái điều, vỏ điều Việc nghiên cứu sản xuất nhiên liệu sinh học từ tảo dừng mức độ nghiên cứu Ở Việt Nam nguồn nguyên liệu tảo đa dạng phong phú, chủ yếu dùng làm thực phẩm.Tuy nhiên thông tin sản xuất biodiesel từ tảo Việt Nam chưa có nhiều Do vậy, việc tiến hành thực nghiên cứu bước đầu phòng thí nghiệm: ly trích dầu từ tảo Chlorellavulgaris nhằm làm nguyên liệu cho việc sản xuất biodiesel Với hy vọng tạo hướng nghiên cứu khả thi nguồn nhiên liệu xanh, tương lai 1.3.Giới thiệu chung biodiesel: Hiện nay, nói biodiesel người ta thường nghĩ đến cải dầu, hướng dương, đậu nành…còn diesel sinh học từ tảo xa lạ với nhiều người Biodiesel từ vi tảo (tảo dầu), nhiên liệu sinh học hệ lên nguyên liệu có triển vọng để sản xuất nhiên liệu sinh học, thay hoàn hảo cho nhiên liệu hóa thạch không tái tạo Biodiesel hỗn hợp ankyl monoester thu nhận từ trình chuyển vị ester dầu thực vật, mỡ động vật có khả thay cho diesel từ dầu mỏ Biodiesel sản xuất từ sinh khối dầu trở thành nguồn lượng đáng ý lý sau: Giảm lượng phát thải khí CO2, giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, giảm ô nhiễm môi trường nước đất Không có chứa hợp chất lưu huỳnh ([...]... đến nay, sắc ký vẫn luôn là phương pháp hữu hiệu nhất khi cần xác định riêng rẽ các chất trong cùng một hỗn hợp Trong khi đó các axít béo hay đi cùng với nhau và việc xác định riêng biệt chúng là một việc làm cần thiết Việc áp dụng các phương pháp sắc ký xác định các axít béo hiện nay là phương pháp phổ biến và có rất nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề nay 12 Sắc ký khí được xem là phương pháp hữu... nhiên liệu hóa thạch là nhiệm vụ cấp bách và biodiesel là một giải pháp khả thi Chlorella Vulgaris là loại tảo cung cấp nguồn lipid tối ưu có nhiều tiềm năng trong sản xuất nhiên liệu sinh học, có thể hoàn toàn thay thế diesel hóa thạch trong tương lai Vì vậy, phải có biện pháp tách chiết dầu trong tảo hiệu 15 quả để thu được tối đa lượng dầu để phục vụ cho những nhu cầu cần thiết của con người không những... đắt tiền Các dung môi thông dụng thường dùng là n-hexan, eter dầu hỏa… 11 3.4.5 .Phương pháp trích ly lipid phổ biến nhất là phương pháp Bligh và Dyer: Lipid được trích ly từ mẫu với dung môi chloroform: methanol theo tỉ lệ 2:1 (theo thể tích) Bã sinh khối được chiết tiếp với chloroform 2-3 lần để thu tối đa lipid trong sinh khối tảo Dịch chiết được trộn đều với nhau sau đó phân thành 2 phần: phần ở... xử lý và biểu hiện kết quả bằng sắc ký đồ.Các chất được xác định nhờ giá trị thời gian lưu trên sắc ký đồ 4.1.3.Các yếu tố ảnh hưởng khả năng tách: -Khả năng tương tác của chúng với pha tĩnh và pha động Nếu cột sắc ký sử dụng là loại có tính phân cực, thì cấu tử nào càng phân cực sẽ tương tác với pha tĩnh càng mạnh, cấu tử đó sẽ được giữ lại lâu hơn 14 Ngược lại, nếu cột sắc ký sử dụng là loại không... lỏng 4.1.Cấu tạo máy sắc ký: Pha động(bộ phận cung cấp khí mang): làm nhiệm vụ cung cấp khí cho hệ thống Bộ phận tiêm mẫu: dùng để đưa mẫu cần phân tích vào cột sắc ký Cột sắc ký:là nơi xảy ra quá trình tách cấu tử trong hỗn hợp, người ta thường dùng hai loại cột: cột nhồi và cột mao quản Bộ phận lò: có chức năng điều nhiệt cho các bộ phận của hệ thống sắc ký như: bộ phận bơm mẫu, cột sắc ký, detector... ly metylester tạo thành bằng hexan Acid béo sau khi được metylester hóa sẽ bơm trực tiếp vào máy sắc ký khí và tiến hành chạy sắc ký Mẫu được bơm vào trong và theo dòng khí mang (khí mang thường là N2) đưa đến cột sắc ký (pha tĩnh) Mẫu khi qua cột này sẽ được hấp phụ lên trên pha tĩnh đó Sau đó, các chất lần lượt tách khỏi cột theo dòng khí ra ngoài được ghi nhận bởi đầu dò Từ các tín hiệu nhận được... phễu chiết, bổ sung thêm dung dịch NaCl 0.9% trộn đều và giữ yên ở nhiệt độ phòng qua đêm Lớp hữu cơ phía dưới chứa các thành phần lipid được thu nhận sau đó dung môi được loại bỏ hoàn toàn qua bể ổn nhiệt ở 60oC và làm khô.Tiếp tục hòa tan sản phẩm thu được trong n-hexan lọc qua giấy lọc để loại bỏ cặn và làm bay hơi hexan để thu hồi lipid Chương IV: PHÂN TÍCH AXID BÉO BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ Từ. .. các axít béo trong các loại nền mẫu khác nhau Tuy nhiên do sắc ký khí chỉ áp dụng đối với những chất dễ bay hơi trong khi các axít béo có trong tự nhiên đa số có nhiệt độ sôi cao nên chúng phải được dẫn xuất hóa Do đó một qui trình xác định axít béo bằng sắc ký khí thường bao gồm 2 giai đoạn chính là dẫn xuất hóa và xác định Sắc ký là phương pháp phân tích các cấu tử có trong hỗn hợp dựa vào khả năng... trường axít (HCl, H2SO4 hay BF3) Vd: xúc tác bằng axit Triglyxerit và acid béo tự do được chuyển ester hóa với methanol trong môi trường acid, sản phẩm metylester của acid béo được trích ly khỏi hỗn hợp bằng hexan Cho vào bình 2 cổ H 2SO4 đậm đặc Lắp phễu trích ly có chứa HCl đậm đặc vào một cổ của bình qua nút cao su, đầu kia của bình được dẫn vào methanol Từ từ nhỏ HCl vào H2SO4 đậm đặc sẽ giải phóng... liệu ảnh hưởng đến vận tốc ly trích, lượng nguyênliệu càng nhiều càng cần nhiều dung môi.Tuy nhiên, lượng dung môi lại ảnh hưởngkhá lớn đến kích thước thiết bị 3.4.4.Dung môi dùng để trích ly Dung môi lý tưởng cho việc chiết tách dầu phải có khả năng hòa tan cao với dầu, hòa tan thấp hay không hòa tan protein, amino acid, carbohydrate Dễ bay hơi, khôngcó cặn bẩn, điểm sôi thấp, không gây cháy, không độc ... biodiesel đánh giá cao Chương III: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT DẦU TỪ TẢO 3.1 .Phương pháp ép: Tảo sấy khô lipid giữ lại, sau lấy phương pháp nén.Khi ép, tác dụng ngoại lực, khối nguyên liệu xảy... pháp nén ép Sau dầu tảo lấy phương pháp nén ép trộn với cyclo-hexan, dầu tảo tan cyclohexan lọc để lấy phần dung dịch, phần dịch bao gồm dầu tảo cyclohexan tách riêng loại phương pháp chưng cất... phân huỷ từ 85 ¸ 88% nước sau 28 ngày Giảm ô nhiễm môi trường nước đất Giảm tiêu dung sản phẩm dầu mỏ Chương II: Đặc điểm tảo Chlorella Vulgaris 2.1 Giới thiệu tảo chlorella: Tảo lục chlorella