Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chế tạo hệ xúc tác zn p al2o3 để etyl este hóa một số mỡ động vật và đánh giá thành phần axits béo không thay thế bằng gc ms

Luận văn thạc sĩ phân tích nghiên cứu chế tạo hệ xúc tác zn p al2o3 để etyl este hóa một số mỡ động vật và đánh giá thành phần, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải

• Tác giả: Bùi Thị Thanh Hà
• Người hướng dẫn: PGS.TS Trần Thị Như Mai
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
• Đề tài: Nghiên Cứu Chế Tạo Hệ Xúc Tác Zn,P/Al2O3 Để Etyl Este Hóa Một Số Mỡ Động Vật Và Đánh Giá Thành Phần Axit Béo Không Thay Thế Bằng GC-MS
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. PHẦN 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu về axit béo không thay thế
• 1.1.1. Định nghĩa, nguồn gốc
• 1.1.2. Tác dụng chung của các axit béo không thay thế với cơ thể con người
• 1.1.3. Giới thiệu một số axit béo không thay thế thường gặp
• 1.1.3.1. Omega-3
• 1.1.3.1.1. Axit α-Linolenic (ALA)
• 1.1.3.1.2. Axit Eicosapentanoic (EPA)
• 1.1.3.2. Omega-6
• 1.1.3.2.1. Axit Linoleic
• 1.1.3.2.2. Axit Arachidonic
• 1.1.3.3. Omega-9
• 1.1.3.3.1. Axit Oleic

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu xúc tác Zn P Al2O3 trong etyl este hóa

Nghiên cứu xúc tác Zn,P/Al2O3 trong etyl este hóa mỡ động vật là một lĩnh vực quan trọng trong hóa học hữu cơ. Xúc tác này không chỉ giúp tăng hiệu suất phản ứng mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm cuối cùng. Việc sử dụng mỡ động vật làm nguyên liệu cho quá trình este hóa mang lại nhiều lợi ích về mặt dinh dưỡng và sức khỏe. Các axit béo không thay thế như omega-3 và omega-6 có trong mỡ động vật có vai trò quan trọng trong chế độ ăn uống của con người. Nghiên cứu này nhằm mục đích tối ưu hóa quá trình este hóa và đánh giá thành phần axit béo trong sản phẩm.

1.1. Định nghĩa và vai trò của etyl este hóa trong công nghiệp

Etyl este hóa là quá trình chuyển đổi axit béo thành etyl este, giúp cải thiện khả năng hòa tan và hấp thu của các axit béo trong cơ thể. Quá trình này không chỉ làm tăng giá trị dinh dưỡng mà còn tạo ra các sản phẩm có giá trị cao hơn từ mỡ động vật.

1.2. Tại sao chọn Zn P Al2O3 làm xúc tác cho phản ứng này

Zn,P/Al2O3 được chọn làm xúc tác do tính chất xúc tác tốt và khả năng hoạt động ở nhiệt độ thấp. Xúc tác này giúp tăng cường hiệu suất phản ứng và giảm thiểu các sản phẩm phụ không mong muốn, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu etyl este hóa mỡ động vật

Mặc dù etyl este hóa mỡ động vật mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong quá trình nghiên cứu và ứng dụng. Một trong những vấn đề chính là sự biến đổi chất lượng của mỡ động vật trong quá trình chế biến. Ngoài ra, việc tối ưu hóa các điều kiện phản ứng như nhiệt độ, áp suất và thời gian cũng là một thách thức lớn. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc kiểm soát các yếu tố này có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng este hóa

Nhiệt độ, áp suất và tỷ lệ nguyên liệu là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng este hóa. Việc tối ưu hóa các yếu tố này có thể giúp tăng cường hiệu suất và giảm thiểu thời gian phản ứng.

2.2. Vấn đề về chất lượng mỡ động vật trong quá trình chế biến

Chất lượng mỡ động vật có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như nguồn gốc, phương pháp chế biến và bảo quản. Việc kiểm soát chất lượng mỡ trước khi tiến hành este hóa là rất quan trọng để đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt tiêu chuẩn.

III. Phương pháp nghiên cứu xúc tác Zn P Al2O3 trong etyl este hóa

Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc tổng hợp xúc tác Zn,P/Al2O3 và tiến hành các thí nghiệm este hóa với các loại mỡ động vật khác nhau. Các thí nghiệm sẽ được thực hiện trong điều kiện kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của kết quả. Phân tích thành phần sản phẩm sẽ được thực hiện bằng phương pháp GC-MS để xác định tỷ lệ các axit béo không thay thế trong sản phẩm.

3.1. Quy trình tổng hợp xúc tác Zn P Al2O3

Quy trình tổng hợp xúc tác bao gồm các bước như trộn các thành phần chính, nung nóng và làm nguội. Các điều kiện này sẽ được tối ưu hóa để đạt được xúc tác có hoạt tính cao nhất.

3.2. Thiết lập thí nghiệm este hóa mỡ động vật

Thí nghiệm este hóa sẽ được thực hiện trong các điều kiện khác nhau để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố như nhiệt độ và thời gian đến hiệu suất phản ứng. Sản phẩm sẽ được phân tích để xác định thành phần và chất lượng.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của etyl este hóa

Kết quả nghiên cứu cho thấy xúc tác Zn,P/Al2O3 có khả năng tăng cường hiệu suất phản ứng este hóa mỡ động vật. Các sản phẩm thu được có tỷ lệ axit béo không thay thế cao, đặc biệt là omega-3 và omega-6, mang lại giá trị dinh dưỡng cao. Ứng dụng của etyl este hóa trong ngành thực phẩm và dược phẩm đang ngày càng được mở rộng, với tiềm năng phát triển các sản phẩm chức năng từ mỡ động vật.

4.1. Phân tích thành phần sản phẩm bằng GC MS

Phân tích bằng GC-MS cho phép xác định chính xác thành phần axit béo trong sản phẩm. Kết quả cho thấy tỷ lệ axit béo không thay thế trong sản phẩm cao hơn so với các phương pháp truyền thống.

4.2. Ứng dụng trong ngành thực phẩm và dược phẩm

Sản phẩm từ etyl este hóa có thể được sử dụng trong chế biến thực phẩm chức năng và dược phẩm, mang lại lợi ích sức khỏe cho người tiêu dùng. Việc phát triển các sản phẩm này có thể góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng của thực phẩm.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu xúc tác Zn,P/Al2O3 trong etyl este hóa mỡ động vật đã mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực hóa học hữu cơ. Kết quả cho thấy xúc tác này có tiềm năng lớn trong việc tối ưu hóa quá trình este hóa và nâng cao chất lượng sản phẩm. Triển vọng tương lai của nghiên cứu này là phát triển các phương pháp mới và ứng dụng rộng rãi hơn trong ngành thực phẩm và dược phẩm.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của xúc tác Zn,P/Al2O3 trong việc tăng cường hiệu suất phản ứng este hóa, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Hướng nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc phát triển các loại xúc tác mới và tối ưu hóa quy trình sản xuất để nâng cao hiệu quả và giảm chi phí.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Axit béo không thay thế, đặc biệt là các axit béo omega-3 và omega-6, đóng vai trò thiết yếu trong sự phát triển và sức khỏe con người. Theo ước tính, lượng tiêu thụ axit béo omega-3 đã tăng đáng kể từ đầu thế kỷ 20, với các nghiên cứu chỉ ra rằng EPA và DHA giúp giảm triglyceride, huyết áp và nguy cơ xơ vữa động mạch. Tuy nhiên, cơ thể không thể tự tổng hợp các axit béo này, do đó cần bổ sung qua thực phẩm hoặc các dạng dẫn xuất như etyl este. Phản ứng este hóa các mỡ động vật để tạo ra các etyl este chứa omega-3,6 là một hướng nghiên cứu quan trọng nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng và ứng dụng trong y học, thực phẩm chức năng.

Luận văn tập trung nghiên cứu chế tạo hệ xúc tác Zn,P/Al2O3 cho phản ứng este hóa một số mỡ động vật như mỡ gà ri, mỡ gà công nghiệp, mỡ cá quả và mỡ cá trắm. Mục tiêu chính là tổng hợp xúc tác có tính axit mạnh, diện tích bề mặt lớn, giúp tăng hiệu suất phản ứng và chọn lọc sản phẩm etyl este chứa axit béo không thay thế. Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi phòng thí nghiệm tại Đại học Quốc gia Hà Nội, với thời gian thực hiện từ năm 2010 đến 2011. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong phát triển công nghệ chế biến mỡ động vật thành các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, góp phần nâng cao sức khỏe cộng đồng và phát triển ngành công nghiệp thực phẩm chức năng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết về axit béo không thay thế, đặc biệt là vai trò sinh học của các axit béo omega-3 (EPA, DHA) và omega-6 (axit linoleic, axit arachidonic). Các axit béo này không thể tự tổng hợp trong cơ thể, cần được cung cấp qua thực phẩm hoặc các dạng este hóa để tăng tính ổn định và hiệu quả sinh học. Phản ứng este hóa (transesterification) là quá trình chuyển đổi triglycerid trong mỡ động vật thành các etyl este, giúp tinh chế và tăng giá trị sử dụng.

Về xúc tác, nghiên cứu tập trung vào xúc tác axit dị thể Zn,P/Al2O3, dựa trên nền γ-Al2O3 có diện tích bề mặt lớn và thể tích mao quản phù hợp. Lý thuyết về tính axit-bazơ của γ-Al2O3 và ảnh hưởng của các kim loại chuyển tiếp (Zn) cùng photpho (P) đến lực axit và cấu trúc tinh thể được áp dụng để tối ưu hóa xúc tác. Các phương pháp vật lý đặc trưng như XRD, BET, TPD-NH3 và EDS được sử dụng để đánh giá cấu trúc, diện tích bề mặt, lực axit và thành phần nguyên tố của xúc tác.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là các mẫu mỡ động vật (mỡ gà ri, mỡ gà công nghiệp, mỡ cá quả, mỡ cá trắm) được xử lý và phản ứng este hóa với xúc tác Zn,P/Al2O3 tổng hợp trong phòng thí nghiệm. Vật liệu γ-Al2O3 được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel với ure làm tác nhân thủy phân, biến tính bằng kẽm nitrat và axit photphoric để tạo xúc tác Zn,P/Al2O3.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• XRD để xác định cấu trúc tinh thể của vật liệu.
• BET để đo diện tích bề mặt và phân bố mao quản.
• TPD-NH3 để đánh giá lực axit và phân bố tâm axit trên xúc tác.
• EDS để xác định thành phần nguyên tố Zn và P trong xúc tác.
• Phản ứng este hóa được thực hiện trong bình cầu 3 cổ với hệ thống khuấy và điều nhiệt, duy trì nhiệt độ 50-60°C, tỷ lệ mol ancol/mỡ và thời gian phản ứng được tối ưu.
• Sản phẩm được phân tích bằng sắc ký khí khối phổ (GC-MS) để xác định thành phần etyl este các axit béo không thay thế.

Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 6 loại mỡ động vật, mỗi loại được phản ứng và phân tích ít nhất 3 lần để đảm bảo tính chính xác. Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có kiểm soát nhằm đảm bảo tính đại diện. Thời gian nghiên cứu kéo dài khoảng 12 tháng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tổng hợp và đặc trưng vật liệu xúc tác:

   • Tỷ lệ mol Al3+/ure = 1:10 cho kết quả tạo gel alumina tốt nhất, thu được γ-Al2O3 có cấu trúc tinh thể rõ ràng với các tín hiệu XRD tại 2θ ~ 37°, 46°, 67°.
   • Mẫu xúc tác Zn,P/Al2O3 (MA-3) có diện tích bề mặt BET đạt 131,98 m²/g, lớn hơn gấp 4 lần so với mẫu MA-1 (32,99 m²/g), với đường kính mao quản trung bình 158,08 Å, phù hợp cho phản ứng este hóa các phân tử axit béo cồng kềnh.
   • Phổ EDS xác định hàm lượng Zn và P trong mẫu MA-3 lần lượt khoảng 10,1% và 9,6%, phân bố đồng đều trong cấu trúc nhôm oxit.
   • Kết quả TPD-NH3 cho thấy xúc tác MA-3 có lực axit trung bình và mạnh cao hơn so với γ-Al2O3 nguyên chất, với nhiệt độ giải hấp NH3 tối đa ở 465°C, cho thấy khả năng xúc tác hiệu quả trong điều kiện êm dịu.

2. Hiệu suất phản ứng este hóa mỡ động vật:

   • Phản ứng este hóa với xúc tác Zn,P/Al2O3 đạt hiệu suất chuyển đổi triglycerid thành etyl este trên 90% trong thời gian 10-12 giờ, nhiệt độ 50-60°C.
   • Thành phần etyl este omega-3 (EPA, DHA) trong sản phẩm tăng lên đáng kể, ví dụ mẫu mỡ cá quả CQ2 có tỷ lệ etyl este omega-3 đạt khoảng 35%, cao hơn 20% so với nguyên liệu ban đầu.
   • So sánh giữa các loại mỡ, mỡ cá trắm và cá quả cho hiệu suất este hóa cao hơn mỡ gà ri và gà công nghiệp, do hàm lượng axit béo không no cao hơn.

3. Ảnh hưởng của các thông số phản ứng:

   • Tỷ lệ mol etanol/mỡ tối ưu là 6:1 đến 8:1, giúp giảm hiện tượng tạo nhũ và tăng hiệu suất sản phẩm.
   • Thời gian phản ứng trên 10 giờ giúp đạt hiệu suất tối đa, nhưng kéo dài quá lâu không cải thiện đáng kể.
   • Nhiệt độ phản ứng trên 60°C làm giảm độ bền của axit béo không thay thế do oxi hóa.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy việc biến tính γ-Al2O3 bằng Zn và P làm tăng đáng kể diện tích bề mặt và lực axit của xúc tác, phù hợp với lý thuyết về sự gia tăng tâm axit Lewis và Brönsted trên bề mặt. Điều này giúp xúc tác hoạt động hiệu quả trong phản ứng este hóa, tăng tốc độ phản ứng và chọn lọc sản phẩm etyl este omega-3,6.

So với các nghiên cứu trước đây sử dụng xúc tác bazơ hoặc axit đồng thể, hệ xúc tác Zn,P/Al2O3 khắc phục được nhược điểm tạo nhũ và khó tách xúc tác, đồng thời thân thiện với môi trường do khả năng tái sử dụng cao. Các biểu đồ hấp phụ-giải hấp nitơ và giải hấp NH3 minh họa rõ sự khác biệt về cấu trúc và lực axit giữa các mẫu xúc tác, hỗ trợ cho hiệu quả phản ứng thu được.

Phân tích GC-MS cho thấy sản phẩm etyl este có thành phần axit béo không thay thế cao, phù hợp với mục tiêu nâng cao giá trị dinh dưỡng và ứng dụng trong y học. Kết quả này cũng phù hợp với các báo cáo trong ngành về lợi ích của etyl este omega-3 trong phòng ngừa bệnh tim mạch và hỗ trợ phát triển thần kinh.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tối ưu hóa quy trình tổng hợp xúc tác:

   • Áp dụng tỷ lệ mol Al3+/ure = 1:10 và lượng PEG khoảng 3% để tạo vật liệu γ-Al2O3 có diện tích bề mặt lớn và mao quản phù hợp.
   • Thực hiện biến tính bằng Zn và P với tỷ lệ phù hợp để tăng lực axit và tuổi thọ xúc tác.
   • Thời gian nung 3 giờ ở 450°C với tốc độ gia nhiệt 5°C/phút để đảm bảo cấu trúc tinh thể ổn định.

2. Cải tiến quy trình phản ứng este hóa:

   • Duy trì nhiệt độ phản ứng 50-60°C, tỷ lệ mol etanol/mỡ 6-8:1, thời gian phản ứng 10-12 giờ để đạt hiệu suất tối ưu.
   • Sử dụng hệ thống khuấy và điều nhiệt chính xác để tránh hiện tượng tạo nhũ và oxi hóa axit béo không thay thế.

3. Phát triển ứng dụng sản phẩm:

   • Nghiên cứu mở rộng quy mô sản xuất etyl este omega-3,6 từ mỡ động vật để ứng dụng trong thực phẩm chức năng và dược phẩm.
   • Kết hợp bổ sung vitamin E trong sản phẩm để tăng cường ổn định và hấp thu axit béo không thay thế.

4. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo:

   • Khảo sát khả năng tái sử dụng xúc tác Zn,P/Al2O3 trong nhiều chu kỳ phản ứng để đánh giá độ bền và hiệu quả kinh tế.
   • Nghiên cứu ảnh hưởng của các biến đổi cấu trúc xúc tác khác như bổ sung các kim loại chuyển tiếp khác để nâng cao hiệu suất.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và giảng viên ngành Hóa học hữu cơ và Hóa học vật liệu:

   • Có thể ứng dụng kết quả nghiên cứu trong phát triển xúc tác mới và công nghệ este hóa các hợp chất hữu cơ.
   • Sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các đề tài nghiên cứu liên quan đến xúc tác dị thể và phản ứng este hóa.

2. Chuyên gia và kỹ sư trong ngành công nghiệp thực phẩm chức năng và dược phẩm:

   • Áp dụng quy trình tổng hợp etyl este omega-3,6 từ mỡ động vật để phát triển sản phẩm bổ sung dinh dưỡng.
   • Nâng cao chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa chi phí sản xuất.

3. Sinh viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Hóa học, Công nghệ thực phẩm:

   • Tham khảo phương pháp tổng hợp xúc tác, kỹ thuật phân tích vật liệu và quy trình phản ứng este hóa.
   • Học hỏi cách thiết kế thí nghiệm và phân tích kết quả khoa học.

4. Cơ quan quản lý và phát triển chính sách dinh dưỡng, y tế công cộng:

   • Sử dụng thông tin về lợi ích của axit béo không thay thế và công nghệ chế biến để xây dựng các chương trình dinh dưỡng hợp lý.
   • Hỗ trợ phát triển các sản phẩm dinh dưỡng có giá trị cao phục vụ cộng đồng.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần sử dụng xúc tác Zn,P/Al2O3 cho phản ứng este hóa?
   Xúc tác Zn,P/Al2O3 có lực axit mạnh và diện tích bề mặt lớn, giúp tăng tốc độ phản ứng este hóa và chọn lọc sản phẩm etyl este omega-3,6. Khác với xúc tác bazơ, nó giảm thiểu hiện tượng tạo nhũ và dễ tách khỏi sản phẩm, nâng cao hiệu quả và thân thiện môi trường.

2. Phản ứng este hóa được thực hiện trong điều kiện nào?
   Phản ứng được duy trì ở nhiệt độ 50-60°C, tỷ lệ mol etanol/mỡ từ 6 đến 8:1, thời gian 10-12 giờ. Điều kiện này giúp bảo toàn cấu trúc axit béo không thay thế, tránh oxi hóa và đạt hiệu suất cao.

3. Làm thế nào để đánh giá thành phần axit béo không thay thế trong sản phẩm?
   Sử dụng phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS) để phân tích thành phần etyl este, xác định tỷ lệ các axit béo omega-3,6 như EPA, DHA. Phương pháp này cho kết quả chính xác và chi tiết về cấu trúc phân tử.

4. Xúc tác có thể tái sử dụng được không?
   Xúc tác Zn,P/Al2O3 có tính ổn định cao và có thể tái sử dụng nhiều lần sau khi được xử lý loại bỏ tạp chất. Tuy nhiên, cần nghiên cứu thêm về độ bền xúc tác qua các chu kỳ để đảm bảo hiệu quả lâu dài.

5. Ứng dụng thực tế của sản phẩm etyl este omega-3,6 là gì?
   Sản phẩm có thể dùng làm nguyên liệu cho thực phẩm chức năng, dược phẩm hỗ trợ tim mạch, phát triển thần kinh và phòng ngừa các bệnh viêm mạn tính. Ngoài ra, còn có thể ứng dụng trong công nghiệp mỹ phẩm và dinh dưỡng đặc biệt.

Kết luận

• Đã tổng hợp thành công xúc tác Zn,P/Al2O3 với diện tích bề mặt BET lên đến 131,98 m²/g và lực axit mạnh, phù hợp cho phản ứng este hóa mỡ động vật.
• Phản ứng este hóa các loại mỡ động vật với xúc tác này đạt hiệu suất trên 90%, tăng đáng kể hàm lượng etyl este omega-3,6 trong sản phẩm.
• Phương pháp phân tích GC-MS cho phép đánh giá chính xác thành phần axit béo không thay thế, hỗ trợ tối ưu hóa quy trình.
• Kết quả nghiên cứu mở ra hướng phát triển công nghệ chế biến mỡ động vật thành sản phẩm dinh dưỡng cao cấp, có giá trị y học và công nghiệp.
• Đề xuất tiếp tục nghiên cứu tái sử dụng xúc tác và mở rộng ứng dụng sản phẩm trong thực tế.

Áp dụng quy trình tổng hợp xúc tác và phản ứng este hóa trong quy mô pilot, đồng thời phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng chứa etyl este omega-3,6 để phục vụ thị trường trong nước và quốc tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Từ đầu thế kỷ 20 thế giới đã biết đến các hoạt chất cần thiết cho sự phát triển và sức khỏe của con người từ mỡ sinh vật biển và dầu thực vật, đặc biệt là các axit béo không thay thế omega-3,6, nhưng đến những năm 90 của thế kỷ này thì những lợi ích đối với sức khỏe của chúng mới được nghiên cứu rộng rãi và đạt được nhiều thành tựu. Lợi ích về sức khỏe được biết đến nhiều nhất là của các axit béo chuỗi dài omega-3 là DHA và EPA. Lượng axit béo omega-3 cao làm giảm lượng triglycerit, nhịp tim, huyết áp và bệnh xơ vữa động mạch. Những axit béo này được gọi là không thay thế vì cơ thể con người không thể tổng hợp được chúng.

Chính vì thế mà loại axit béo này cần phải được cung cấp qua nguồn thực phẩm cho cả người lớn lẫn trẻ em. Cùng với thời gian thì thói quen ăn uống của con người đã có những thay đổi đáng kể. Từ những năm 1900, lượng chất béo tiêu thụ của con người đã thật sự tăng lên. Nhờ vào những chiến dịch thông tin mà mức độ tiêu thụ loại chất béo không bão hòa, chủ yếu là omega 6, đã tăng lên cùng với quan điểm cho rằng chúng có thể phòng ngừa được căn bệnh tim mạch.

Từ các loại axit béo thiết yếu đó, cơ thể có thể sản xuất ra một loạt các chất dẫn xuất omega 3 (DHA), và omega 6 (axit arachidonique), mà một trong số đó rất cần thiết cho sự phát triển của trẻ nhỏ, cũng như yểm trợ đắc lực cho hệ thần kinh. Ngoài ra người ta còn tìm thấy sự có mặt của chúng với một số lượng lớn ở trong não và võng mạc. Các dạng mới do etyl este hóa các axit béo omega-3, chẳng hạn như E-EPA và các hỗn hợp giữa E-EPA và E-DHA, thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu do có khả năng tinh chế cao và có hiệu quả hơn những axit béo omega-3 thông thường. Ở Mỹ và các nước thuộc liên minh Châu Âu, những dạng mới này thường được bán dưới dạng các dược phẩm trong đơn thuốc, chẳng hạn như Lovaza.

Đồng thời chúng cũng có mặt dưới dạng các thực phẩm chức năng bổ sung. Các loại axit béo omega 3 có thể được tìm thấy trong dầu thực vật như cây cải dầu, quả hồ đào, hay pha trộn từ các loại dầu khác nhau. Thành phần DHA, EPA, là các dẫn xuất omega 3, có thể được tìm thấy trong các loại cá giàu chất béo Khoa Hãa häc 1 §HKHTN - §HQGHN TIEU LUAN MOI download : [e-mail] LuËn v¨n th¹c sü Bïi ThÞ Thanh Hµ và dầu cá. Các loại tiền axit béo của omega 6 nằm chủ yếu trong dầu thực vật như hoa hướng dương hoặc ngô.

Axit arachidonic, chất dẫn xuất omega 6, thì có trong lòng đỏ trứng và thịt. Vì vậy, trong phạm vi luận văn này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu tổng hợp Zn,P/Al2O3 làm xúc tác cho phản ứng ethyl este hóa một số mỡ động vật như mỡ gà ri, mỡ gà công nghiệp, mỡ cá,… để đánh giá thành phần etyl este các omega – 3,6 và các thành phần khác. Khoa Hãa häc 2 §HKHTN - §HQGHN TIEU LUAN MOI download : [e-mail] LuËn v¨n th¹c sü Bïi ThÞ Thanh Hµ PHẦN 1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu về axit béo không thay thế 1.

Định nghĩa, nguồn gốc Định nghĩa: Axit béo không thay thế là loại axit ở người và động vật có vú không tự tổng hợp được (=Vitamin F), cần thiết cho sự chống lão hóa tế bào và sinh tổng hợp các hoocmon sinh sản. Nguồn gốc: - Omega-3 có nhiều trong cá, đặc biệt là mỡ cá, tôm, cua, tảo sinh vật phù du. Sau đây là hàm lượng w-3 của một số cá thông thường: Bảng 1: Hàm lượng omega-3 có trong mỗi 85g một số loại cá thông thường Tên thông Lượng w- Tên thông Lượng w- Tên thông Lượng w- thường 3 (g) thường 3 (g) thường 3 (g) Cá heo Cá mòi 1.45 thường Cá thu Tây Cá pecca 1.24 Ban Nha vàng Cá hanh Cá hồi 1.23 hoàng hậu Cá meluc Cá ngừ Cá kiếm 0.23 xanh đóng hộp Trai New Cá chim Cá chỉ 0.22 Zealand đen vàng Khoa Hãa häc 3 §HKHTN - §HQGHN TIEU LUAN MOI download : [e-mail] LuËn v¨n th¹c sü Bïi ThÞ Thanh Hµ Cá tuyết Các loại Cá lát 0.109 mắt xanh trứng to Cá tuyết Cá ngừ Hàu đá Barramund 0.1 đóng hộp Sydney i, nước mặn Cá nạc thịt Bánh mỳ Tôm hổ 0.1 đỏ thường khổng lồ Ngũ cốc, Dầu thực Gà tây 0.03 0 0 gạo, mì,… vật Rau 0 Hoa quả 0 - Omega-6 có trong thịt động vật, nhất là động vật nuôi, hầu hết các loại dầu thực vật.2 Phân loại Dựa vào vị trí của Cacbon của nối đôi cuối cùng tính từ cuối mạch có thể phân loại các axit béo không thay thế thành 2 loại là w - 3, w - 6. Khi Cacbon của nối đôi cuối cùng tính từ cuối mạch nằm ở vị trí số 9 thì chúng ta có w-9.

Đây không phải là một axit béo không thay thế nhưng vẫn là thành phần rất quan trọng. Sau đây là một số axit béo không thay thế và một số omega-9 quan trọng: Bảng 2: Các axit béo omega-3 Tên theo Tên thông dụng Tên hoá học lipid Axit 7,10,13-hexadecatrienoic (tất cả Axit Hexadecatrienoic (HTA) 16:3 (n-3) dạng cis) Axit 9,12,15-octadecatrienoic (tất cả dạng Axit alpha-linolenic (ALA) 18:3 (n-3) cis) Axit 6,9,12,15,-octadecatetraenoic (tất cả Axit tearidonic (SDA) 18:4 (n-3) dạng cis) Khoa Hãa häc 4 §HKHTN - §HQGHN TIEU LUAN MOI download : [e-mail] LuËn v¨n th¹c sü Bïi ThÞ Thanh Hµ Axit 11,14,17-eicosatrienoic (tất cả dạng Axit eicosatrienoic (ETE) 20:3 (n-3) cis) Axit 8,11,14,17-eicosatetraenoic (tất cả Axit eicosatetraenoic (ETA) 20:4 (n-3) dạng cis) Axit 5,8,11,14,17-eicosapentaenoic (tất cả Axit eicosapentaenoic (EPA) 20:5 (n-3) dạng cis) Docosapentaenoic (DPA, axit Axit 7,10,13,16,19-docosapentaenoic (tất 22:5 (n-3) clupanodonic) cả dạng cis) Axit 4,7,10,13,16,19-docosahexaenoic (tất Axit docosahexaenoic (DHA) 22:6 (n-3) cả dạng cis) Axit 9,12,15,18,21-tetracosapentaenoic Axit tetracosapentaenoic 24:5 (n-3) (tất cả dạng cis) Axit tetracosahexaenoic (Axit Axit 6,9,12,15,18,21-tetracosahexaenoic 24:6 (n-3) nisinic) (tất cả dạng cis) Bảng 3: Các axit béo omega-6 Tên theo Tên thông thường Tên hoá học lipid Axit 9,12-octadecadienoic (tất cả dạng Axit linoleic 18:2 (n-6) cis) Axit 6,9,12-octadecatrienoic (tất cả Axit gamma-linolenic (GLA) 18:3 (n-6) dạng cis) Axit 11,14-eicosadienoic (tất cả dạng Axit eicosadienoic 20:2 (n-6) cis) Axit dihomo-gamma-linolenic Axit 8,11,14-eicosatrienoic (tất cả dạng 20:3 (n-6) (DGLA) cis) Khoa Hãa häc 5 §HKHTN - §HQGHN TIEU LUAN MOI download : [e-mail] LuËn v¨n th¹c sü Bïi ThÞ Thanh Hµ Axit 5,8,11,14-eicosatetraenoic (tất cả Axit arachidonic (AA) 20:4 (n-6) dạng cis) Axit 13,16-docosadienoic (tất cả dạng Axit docosadienoic 22:2 (n-6) cis) Axit 7,10,13,16-docosatetraenoic (tất Axit adrenic 22:4 (n-6) cả dạng cis) Axit docosapentaenoic (Axit Axit 4,7,10,13,16-docosapentaenoic 22:5 (n-6) osbond) (tất cả dạng cis) Bảng 4: Các axit béo omega-9 Tên thông thường Tên theo lipid Tên hoá học Axit oleic† 18:1 (n-9) Axit 9-octadecenoic (dạng cis) Axit eicosenoic† 20:1 (n-9) Axit 11-eicosenoic (dạng cis) Axit mead 20:3 (n-9) Axit 5,8,11-eicosatrienoic (dạng cis) Axit erucic† 22:1 (n-9) Axit 13-docosenoic (dạng cis) Axit nervonic† 24:1 (n-9) Axit 15-tetracosenoic (dạng cis) † không no một nối đôi Bảng 5: Các axit không no nhiều liên kết đôi Tên thông thường Tên theo lipid Tên hoá học Axit linolenic 18:3 (n-6) Axit (5Z,9Z,12Z)-octadeca-5,9,12-trienoic Axit podocarpic 20:3 (n-6) Axit (5Z,11Z,14Z)-eicosa-5,11,14-trienoic Khoa Hãa häc 6 §HKHTN - §HQGHN TIEU LUAN MOI download : [e-mail] LuËn v¨n th¹c sü Bïi ThÞ Thanh Hµ 1. Tác dụng chung của các axit béo không thay thế với cơ thể con người Các axit béo này có tên „không thay thế‟ vì chúng cần thiết cho sự phát triển thông thường của trẻ nhỏ và của các động vật. Một lượng nhỏ w-3 trong bữa ăn (xấp xỉ 1% tổng lượng calo) là đủ để phát triển bình thường, và khi tăng lượng omega-3 gần như không có hiệu quả hơn cho sự phát triển.

EPA (axit eicosapentaenoic) và DHA (axit decosahecxaenoic) là các axit béo không thay thế thuộc họ omega-3 tham gia vào cấu trúc và chức năng tế bào thần kinh, màng các tế bào trong cơ thể, có vai trò quan trọng trong hoạt động chức năng của tế bào. Các axit béo w-6 (chẳng hạn như γ-linolenic axit và axit arachidonic) cũng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển thông thường. nhưng omega-6 không có những đặc tính có lợi cho não, cho các phản ứng viêm và các phản ứng miễn dịch như omega-3. Omega-6 có trong thành phần cấu tạo màng tế bào, tham gia vào cơ chế hình thành prostaglandin và leukotrien dưới tác dụng của cyclooxygenase và lypoxygenase.

Đây là các chất tham gia vào cơ chế gây viêm, nhất là các quá trình viêm mạn tính, gây tăng quá trình đông máu do làm tăng kết dính tiểu cầu và co mạch, dễ gây nhồi máu cơ tim, nhồi máu não, tăng quá trình tổng hợp interleukin-1, yếu tố hoại tử khối u (TNF) và các cytokin khác liên quan đến các bệnh tự miễn dịch như viêm khớp dạng thấp, hen phế quản, bệnh cầu thận mạn tính, bệnh viêm loét đại trực tràng (bệnh Crohn), bệnh vảy nến. Năm 1964 người ta đã khám phá ra rằng các enzyme tìm thấy trong các mô cừu chuyển hóa axit w-6 arachidonic thành tác nhân gây viêm được gọi là prostaglandin E2 [10], gây nên cảm giác chấn thương và đẩy mạnh làm lành vết thương, và phản ứng miễn dịch trong các mô bị chấn thương và bị ảnh hưởng. Năm 1979 chúng ta tìm ra các eicosanoit bao gồm: các thromboxan, prostacyclin và leukotrien. Các eicosanoit có chức năng sinh học quan trọng thường có thời gian hoạt động trong cơ thể ngắn, bắt đầu bằng quá trình được tổng hợp từ các axit béo và kết thúc bằng sự chuyển hóa bằng các enzym.

Tuy nhiên, nếu tốc độ tổng hợp vượt quá tốc độ chuyển hóa thì các eicosanoit dư ra có thể tạo nên các hiệu ứng có hại. Các nghiên cứu chỉ ra rằng một số axit béo w-3 cuối cùng cũng bị chuyển hóa Khoa Hãa häc 7 §HKHTN - §HQGHN TIEU LUAN MOI download : [e-mail] LuËn v¨n th¹c sü Bïi ThÞ Thanh Hµ thành eicosanoit nhưng với tốc độ chậm hơn rất nhiều. Các eicosanoit tạo thành từ các axit béo omega-3 thường là các tác nhân chống viêm, nhưng thực tế chúng chỉ gây viêm kém hơn các eicosanoit tạo thành từ các chất béo omega-6. Nếu các axit béo w-3 và w-6 cùng có mặt thì chúng sẽ „cạnh tranh‟ nhau để được chuyển hóa, vì vậy tỉ lệ các axit béo w-3:w-6 chuỗi dài ảnh hưởng trực tiếp đến dạng eicosanoit tạo thành.

Sự cạnh tranh này có vai trò quan trọng vì thromboxan là tác nhân tạo nhóm tiểu huyết cầu, và tác nhân này gây ra sự nghẽn mạch và gây chết người do mất màu. Cũng tương tự như vậy, leukotrien cũng có vai trò quan trọng trong phản ứng miễn dịch/gây viêm hệ thống, và vì vậy thích hợp gây viêm khớp, lupus ban đỏ, hen phế quản. Những nghiên cứu này thu hút sự chú ý nhằm tìm cách kiểm soát quá trình tạo thành các eicosanoit từ omega-6.