Luận văn tốt nghiệp: Phân tích sáu hợp chất isoflavone trong bã đậu nành bằng phương pháp HPLC

• Tác giả: Võ Thị Thủy Hà
• Người hướng dẫn: TS. Bùi Xuân Vững
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Hóa phân tích – Môi trường
• Đề tài: Bước đầu xác định sáu hợp chất isoflavone trong bã đậu nành bằng phương pháp HPLC
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Đà Nẵng

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Giới thiệu về isoflavone
• 1.1.1. Nguồn gốc, đặc điểm, tính chất, cấu trúc và hoạt tính của isoflavone
• 1.1.1.1. Nguồn gốc, đặc điểm
• 1.1.1.2. Tính chất, cấu trúc
• 1.1.2. Vai trò, ứng dụng của isoflavone
• 1.1.2.1. Tác dụng trên chuyển hóa của xương
• 1.1.2.2. Tác dụng trên tim mạch
• 1.1.2.3. Tác dụng trên các chức năng nhận thức
• 1.1.2.4. Tác dụng trên các khối u phụ thuộc hormone
• 1.2. Giới thiệu về bã đậu nành
• 1.3. Đặc điểm của bã đậu nành
• 1.4. Những nghiên cứu liên quan đến bã đậu nành trong công nghiệp thực phẩm
• 1.5. Tổng quan về các nghiên cứu chiết isoflavone từ bã đậu nành trong và ngoài nước
• 1.6. Cơ sở lý thuyết về phương pháp sắc ký lỏng cao áp HPLC
• 1.6.1. Định nghĩa về sắc ký
• 1.6.2. Sắc ký lỏng hiệu nâng cao-HPLC
• 1.6.3. Nguyên tắc của quá trình sắc ký
• 1.6.4. Những yếu tố ảnh hưởng đến sự lưu giữ các cấu tử chất tan
• 1.6.5. Đặc tính sắc kí của chất tan
• 1.6.5.1. Tính chất lưu giữ
• 1.6.5.2. Hệ số phân bố K
• 1.6.5.3. Hệ số dung lượng k’
• 1.6.5.4. Hệ số chọn lọc
• 1.6.6. Hệ thống HPLC
• 1.6.6.1. Bình chứa dung môi
• 1.6.6.2. Áp suất trong cột tách
• 1.6.6.3. Hệ thống tiêm mẫu
• 1.6.6.4. Cột sắc ký lỏng hiệu năng cao
• 1.6.6.5. Bộ phận ghi tín hiệu
• 1.6.6.6. Thiết bị in dữ liệu
• 1.6.7. Các bước tiến hành sắc ký
• 1.6.7.1. Chuẩn bị dụng cụ và máy móc
• 1.6.7.2. Chuẩn bị dung môi pha động
• 1.6.7.3. Chuẩn bị mẫu đo HPLC
• 1.6.7.4. Cách vận hành thiết bị
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Hóa chất và thiết bị
• 2.2. Chuẩn hóa kỹ thuật phân tích
• 2.3. Các phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Khảo sát phương pháp trích ly isoflavone
• 2.3.1.1. Quy trình công nghệ chiết isoflavone bằng phương pháp chiết lắc thông thường
• 2.3.1.2. Phương pháp trích ly isoflavone bằng phương pháp lắc có hỗ trợ siêu âm
• 2.3.2. Phương pháp định tính, định lượng isoflavone bằng HPLC
• 2.3.2.1. Khảo sát các điều kiện tối ưu cho hệ thống HPLC để phân tích isoflavone
• 2.3.2.1.1. Chọn bước sóng
• 2.3.2.1.2. Chọn tốc độ dòng
• 2.3.2.2. Khảo sát tỷ lệ thành phần pha động
• 2.3.2.3. Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính
• 2.3.2.4. Phân tích định tính isoflavone
• 2.3.2.5. Phân tích định lượng isoflavone
• 2.3.2.5.1. Quy trình chuẩn bị mẫu đo HPLC
• 2.3.2.5.2. Xác định hàm lượng isoflavone
• 2.3.3. Khảo sát độ lặp lại của phép đo
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả khảo sát tỷ lệ thành phần pha động
• 3.2. Kết quả khảo sát các mẫu đậu nành có isoflavone theo hệ
• 3.3. Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính
• 3.4. Khảo sát độ lặp lại của phép đo
• 3.5. Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)
• 3.6. Kết quả định tính isoflavone trong mẫu dịch bã
• 3.7. Kết quả đo mẫu thực
• 3.8. Áp dụng đường chuẩn trong tính toán hàm lượng isoflavone trong bã đậu nành
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về isoflavone

Isoflavone là một nhóm hợp chất phytoestrogen có mặt chủ yếu trong các loại thực vật, đặc biệt là đậu nành. Chúng có cấu trúc hóa học tương tự như estrogen, giúp chúng có khả năng tương tác với các thụ thể estrogen trong cơ thể. Isoflavone có nhiều loại, trong đó daidzein và genistein là hai hợp chất quan trọng nhất. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng isoflavone có tác dụng tích cực trong việc phòng ngừa một số bệnh như ung thư, loãng xương và các vấn đề tim mạch. Việc xác định và phân tích các hợp chất isoflavone trong bã đậu nành là rất cần thiết, không chỉ để tận dụng nguồn nguyên liệu này mà còn để phát triển các sản phẩm chức năng có lợi cho sức khỏe.

1.1 Nguồn gốc và đặc điểm của isoflavone

Isoflavone chủ yếu được tìm thấy trong các loại thực vật thuộc họ đậu, đặc biệt là đậu nành. Chúng có mặt trong hơn 300 loài thực vật và được phân loại thành nhiều nhóm khác nhau như aglycones và glucosides. Các hợp chất này không chỉ có giá trị dinh dưỡng mà còn có tác dụng sinh học mạnh mẽ, giúp cải thiện sức khỏe con người. Việc chiết xuất isoflavone từ bã đậu nành có thể giúp tận dụng nguồn nguyên liệu phong phú này, đồng thời giảm thiểu lãng phí trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm.

1.2 Tính chất và hoạt tính của isoflavone

Isoflavone có tính chất chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp bảo vệ tế bào khỏi sự tổn thương do gốc tự do. Chúng cũng có khả năng điều chỉnh các hoạt động sinh lý trong cơ thể, như giảm nguy cơ loãng xương và cải thiện sức khỏe tim mạch. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tiêu thụ isoflavone có thể làm giảm nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến hormone, như ung thư vú và ung thư tử cung. Điều này cho thấy tầm quan trọng của isoflavone trong chế độ ăn uống hàng ngày.

II. Giới thiệu về bã đậu nành

Bã đậu nành, hay còn gọi là okara, là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất đậu phụ và sữa đậu nành. Đây là phần còn lại sau khi tách dịch đậu nành, chứa nhiều chất dinh dưỡng như protein, chất xơ và isoflavone. Mặc dù bã đậu nành thường bị xem là chất thải, nhưng thực tế nó có giá trị dinh dưỡng cao và có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng thực phẩm. Việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp chiết xuất isoflavone từ bã đậu nành không chỉ giúp tận dụng nguồn nguyên liệu này mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

2.1 Đặc điểm của bã đậu nành

Bã đậu nành chứa khoảng 50% chất xơ, 25% protein và 10-15% chất béo. Các thành phần này không chỉ có giá trị dinh dưỡng mà còn có khả năng chống oxy hóa và hỗ trợ sức khỏe. Việc sử dụng bã đậu nành trong chế biến thực phẩm có thể giúp cải thiện chất lượng dinh dưỡng của sản phẩm, đồng thời giảm thiểu lãng phí trong ngành công nghiệp thực phẩm.

2.2 Ứng dụng của bã đậu nành trong công nghiệp thực phẩm

Bã đậu nành có thể được sử dụng để sản xuất nhiều sản phẩm thực phẩm khác nhau, từ bánh mì đến các sản phẩm chức năng. Nghiên cứu cho thấy rằng bã đậu nành có thể giúp cải thiện sức khỏe, ngăn ngừa bệnh tiểu đường và béo phì. Việc phát triển các sản phẩm từ bã đậu nành không chỉ mang lại lợi ích cho sức khỏe mà còn giúp giải quyết vấn đề môi trường do lượng chất thải từ ngành công nghiệp chế biến đậu nành.

III. Phương pháp HPLC trong xác định isoflavone

Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là một kỹ thuật phân tích mạnh mẽ được sử dụng để xác định và định lượng các hợp chất isoflavone trong bã đậu nành. HPLC cho phép tách biệt các hợp chất khác nhau trong mẫu, từ đó xác định hàm lượng isoflavone một cách chính xác. Việc tối ưu hóa các điều kiện phân tích như bước sóng, tốc độ dòng và tỷ lệ thành phần pha động là rất quan trọng để đạt được kết quả tốt nhất.

3.1 Nguyên tắc của phương pháp HPLC

HPLC hoạt động dựa trên nguyên tắc tách biệt các hợp chất trong mẫu dựa trên sự tương tác của chúng với pha tĩnh và pha động. Các yếu tố như áp suất, nhiệt độ và thành phần dung môi có thể ảnh hưởng đến hiệu suất tách biệt. Việc lựa chọn các điều kiện tối ưu cho HPLC là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác và độ lặp lại của kết quả phân tích.

3.2 Quy trình thực hiện HPLC

Quy trình thực hiện HPLC bao gồm các bước chuẩn bị mẫu, chọn lựa dung môi và thiết lập các điều kiện phân tích. Mẫu bã đậu nành cần được xử lý để loại bỏ các tạp chất trước khi phân tích. Sau khi thiết lập các điều kiện tối ưu, mẫu sẽ được tiêm vào hệ thống HPLC để tiến hành phân tích. Kết quả sẽ được ghi lại và phân tích để xác định hàm lượng isoflavone trong mẫu.