I. Giới thiệu về đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp này tập trung vào việc điều chế chế phẩm chống oxy hóa từ lignin bằng phương pháp oxy hóa với H2O2. Lignin, một thành phần chính trong thực vật, thường bị coi là phụ phẩm trong ngành công nghiệp giấy. Tuy nhiên, nghiên cứu này nhằm tận dụng lignin để tạo ra các chế phẩm sinh học có giá trị, đặc biệt là trong lĩnh vực chống oxy hóa. Phương pháp oxy hóa được sử dụng để phân hủy lignin thành các hợp chất phenolic có khả năng chống oxy hóa cao. Đây là một hướng nghiên cứu mới trong công nghệ kỹ thuật hóa học, góp phần giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu hóa thạch.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của đồ án tốt nghiệp là điều chế và đánh giá hiệu quả của chế phẩm chống oxy hóa từ lignin. Cụ thể, nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng H2O2 làm tác nhân oxy hóa, kết hợp với xúc tác CuSO4, để tạo ra các hợp chất phenolic có khả năng chống oxy hóa. Ngoài ra, nghiên cứu cũng đánh giá hiệu suất của quá trình oxy hóa, định lượng tổng hàm lượng polyphenol (TPC), và khảo sát hoạt tính chống oxy hóa bằng phương pháp DPPH.
1.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đồ án tốt nghiệp bao gồm việc điều chế lignin từ gỗ cây gõ đỏ, quy trình oxy hóa bằng H2O2, và các bước phân tách, tinh chế sản phẩm. Nghiên cứu cũng giới hạn trong việc đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của các sản phẩm tạo thành và ứng dụng chúng làm chất bảo quản cho dầu đậu phộng.
II. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp oxy hóa với H2O2 để điều chế chế phẩm chống oxy hóa từ lignin. Quy trình bao gồm các bước: thu thập và xử lý nguyên liệu, oxy hóa lignin, tinh chế sản phẩm, và đánh giá hoạt tính chống oxy hóa. Phương pháp FT-IR được sử dụng để định tính các nhóm chức trong lignin và sản phẩm oxy hóa. Ngoài ra, phương pháp DPPH và Follin-Ciocalteu được áp dụng để đánh giá hoạt tính chống oxy hóa và tổng hàm lượng polyphenol.
2.1. Quy trình điều chế lignin
Lignin được điều chế từ gỗ cây gõ đỏ thông qua quy trình ngâm với NaOH loãng ở 90°C trong 3 giờ, sau đó xử lý acid để thu được lignin thô. Lignin thô được hòa tan lại trong NaOH và tiến hành oxy hóa bằng H2O2 kết hợp với xúc tác CuSO4. Quy trình này đảm bảo hiệu suất cao trong việc tạo ra các hợp chất phenolic có giá trị.
2.2. Phương pháp đánh giá hoạt tính chống oxy hóa
Hoạt tính chống oxy hóa của các sản phẩm được đánh giá bằng phương pháp DPPH, đo khả năng ức chế gốc tự do. Ngoài ra, phương pháp Follin-Ciocalteu được sử dụng để định lượng tổng hàm lượng polyphenol (TPC). Kết quả cho thấy mối tương quan dương giữa TPC và khả năng chống oxy hóa.
III. Kết quả và ứng dụng
Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu suất oxy hóa lignin bằng H2O2 đạt 60% w/w. Các sản phẩm oxy hóa có hàm lượng polyphenol cao và hoạt tính chống oxy hóa mạnh, đặc biệt là mẫu M-OAE. Ứng dụng của chế phẩm chống oxy hóa này trong việc bảo quản dầu đậu phộng cho thấy hiệu quả đáng kể, với khả năng ức chế sự hình thành peroxide đạt 67% sau 18 giờ.
3.1. Hiệu suất oxy hóa và tinh chế
Hiệu suất oxy hóa lignin bằng H2O2 đạt 60% w/w, với sản phẩm chính là các hợp chất phenolic. Quy trình tinh chế sử dụng nhựa AB-08 giúp làm giàu các hợp chất phenolic, với hiệu suất hấp phụ và giải hấp phụ đạt trên 90%. Điều này chứng tỏ tính hiệu quả của phương pháp tinh chế trong việc tạo ra chế phẩm chống oxy hóa có giá trị.
3.2. Ứng dụng trong bảo quản dầu đậu phộng
Chế phẩm chống oxy hóa từ lignin được ứng dụng làm chất bảo quản cho dầu đậu phộng. Kết quả cho thấy khả năng ức chế sự hình thành peroxide đạt 67% sau 18 giờ, tương đương với chất chống oxy hóa tổng hợp BHT. Điều này mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi của chế phẩm sinh học từ lignin trong ngành thực phẩm và các sản phẩm có hàm lượng lipid cao.
