Báo cáo tóm tắt kết quả nghiên cứu chất chỉ thị màu và màu thực phẩm từ hoa đậu biếc (clitoria ternatean)

BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
CHẤT CHỈ THỊ MÀU VÀ MÀU THỰC PHẨM TỪ HOA ĐẬU BIẾC (CLITORIA TERNATEAN)
Phần 1 TỔNG QUAN
Lý do chọn đề tài
Trong phòng thí nghiệm ở trường phổ thông, giấy quỳ và phenolphtalein được sử dụng phổ biến. Trong thường hợp những chất này để kiểm tra hóa chất, thì trong tự nhiên cũng tồn tại một số nguyên liệu tự nhiên dùng chỉ thị màu rất hiệu quả. Cụ thể như: Hoa dâm bụt, Hoa móng bò, hoa giấy, để làm phong phú thêm chất chỉ thị trong phòng thí nghiệm. Nhưng các chất chỉ thị màu được từ các nguyên liệu nói trên vẫn còn một số hạn chế khi tồn tại ở môi trường tự nhiên.
Ở nước ta, việc sử dụng phẩm màu trong chế biến thực phẩm rất phổ biến. Những thức ăn có chứa phẩm màu trong danh mục được phép sử dụng làm phụ gia thực phẩm của Bộ Y tế, dưới mức giới hạn cho phép thì không gây ảnh hưởng cho sức khỏe. Tuy nhiên, nếu lạm dụng phẩm màu hoặc chạy theo lợi nhuận mà sử dụng các phẩm màu ngoài danh mục cho phép để chế biến thực phẩm (đặc biệt là các phẩm màu tổng hợp) sẽ rất co hại, có thể gây ngộ độc cấp tính, tích lũy lâu dài có thể đẫn đến ung thư. Việc sử dụng phẩm màu tự nhiên vẫn còn chưa phổ biến ở hiện nay vì phải tốn công tìm kiếm và qua khâu chế biền mới có thể lấy được màu mà lại hạn chế về màu sắc.
Từ các cấc vấn đề trong học tập và đời sống như thế chúng em đã tiến hành nghiên cứu “Chất chỉ thị màu và màu thực phẩm từ hoa đậu biếc (clitoria ternatean)”.
Câu hỏi nghiên cứu, vấn đề nghiên cứu, giả thuyết khoa học
Câu hỏi nghiên cứu:
Tránh xa hóa chất, tại sao không làm chất chỉ thị màu và màu thực phẩm từ sản phẩm thiên nhiên?
Vấn đề nghiên cứu:
Chất chỉ thị mà và màu thực phầm từ các loài thực vật sẵn có: Hoa dâm bụt, Hoa móng bò, hoa giấy, hoa dậu biếc,
Giả thuyết khoa học:
Lựa chọn dung môi thích hợp trích ly chất chỉ thị và màu thực phẩm từ thiên nhiên với hiệu suất cao, đảm bảo độ ổn định, bảo quản trong thời gian dài.
Tự chế tạo một số sản phẩm tiện dụng phục vụ cho học tập và làm màu thực phẩm phục vụ đời sống, giúp bản thân được trải nghiệm thực tế, bước đầu thực hiện công việc như một nhà khoa học.
Mục tiêu nghiên cứu:
Xây dựng bảng chỉ thị màu (từ pH = 1 đến 12) của một số loài hoa dại.
Xây dựng quy trình chế tạo chất chỉ thị dạng giấy tiện dụng.
Tạo màu ở dạng lỏng: Xanh ngọc, tím-hồng, tím-đỏ, xanh lá cây, xanh dương.
Tạo bột màu: Xanh ngọc, tím, xanh lá cây.
Phạm vi nghiên cứu:
Nghiên cứu trên nguồn nguyên liệu thực vật sẵn có ở tỉnh Trà Vinh.
Nghiên cứu sự chuyển đổi màu của các loài hoa dại trong khoảng pH = 1 → 12.
Xây dựng quy trình chế tạo chất chỉ thị dạng giấy và dạng bột tiện dụng.
Làm phẩm màu thực phẩm từ tự nhiên ở dạng lỏng và dạng bột.
Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào mục đích chế tạo chất chỉ thị màu phục vụ công tác nghiên cứu (chuẩn độ axit, bazơ) và màu thực phẩm an toàn sức khỏe cho con người trong cuộc sống.
Phương pháp nghiên cứu:
Tham khảo các tài liệu về chế tạo chất chỉ thị và màu thực phẩm từ thiên nhiên. Từ đó có thể lựa chọn dung môi trích ly phù hợp, đảm bảo tính ổn định từ nguyên liệu dễ kiếm và có thể thực hiện với quy mô phòng thí nghiệm và màu thực phẩm.
Cách chế tạo chất chỉ thị dạng giấy.
Cách tạo màu ở dạng lỏng và dạng bột tiện dụng,...
Ý nghĩa nghiên cứu:
Cung cấp thông tin về chất chỉ thị và màu thực phẩm sẵn có, dễ kiếm, dễ điều chế, dễ sử dụng.
Nghiên cứu chế tạo chất chỉ thị và màu thực phẩm tiện dụng góp phần làm đa dạng và phong phú sản phẩm phục vụ học tập và màu thực phẩm trong đời sống sản xuất.
Phần 2 NỘI DUNG
Cơ sở lý luận:
Hoa đậu biếc được dùng nhiều trong việc chế tạo phẩm màu tự nhiên. Ngoài ra, hoa đậu biếc còn có rất nhiều tác dụng khác trong làm thuốc đông y trị bệnh và là thực phẩm được sử dụng nhiều. Chất Proanthocyanidin có trong hoa đậu biếc là một loại chất chống oxy hóa đem lại hiệu quả cực kỳ cao, vượt gấp mấy lần vitamin E và vitamin C, có công dụng rất tốt trong làm đẹp và điều trị các bệnh liên quan đến trí não như lưu thông máu, tăng cường trí nhớ,...Rễ và hạt cây hoa đậu biếc có thể giúp cơ thể thải hết độc tố, là một chất kích thích nôn ói để giải phóng chất độc. Ngoài ra, rễ cây hoa đậu biếc tuy có vị đắng nhưng lại là bài thuốc rất tốt giúp kháng khuẩn, trị nấm, giảm đau, hạ sốt nhanh chóng. Nếu chẳng may dính độc do nọc rắn, bò cạp, hạt và rễ cây hoa đậu biếc có thể thâm nhập vào đẩy các chất độc ra, giúp nạn nhân tránh được sự tàn phá của nọc độc. Vỏ của rễ cây còn là vị thuốc giúp lợi tiểu, nhuận tràng, kích thích hệ tiêu hóa hoạt động. Hạt của cây hoa đậu biếc khi đem xông khói rồi để bệnh nhân hít vào có thể trị được tức thì trạng thái nấc cụt, đau sưng họng. Chính bởi đặc tính trị sưng, kháng viêm tốt mà rễ cây hoa đậu biếc còn được nấu thành cao để uống phòng các bệnh ngoài da, còn tinh dầu chiết xuất từ hạt có thể dùng làm thuốc bôi trị viêm khớp cực hiệu quả. Không thua kém gì rễ và hạt; hoa và lá cây đậu biếc cũng có nhiều công dụng thần kỳ trong điều trị bệnh cho con người. Lá và hoa cũng có tác dụng tiêu viêm, giảm đau hiệu quả. Đun nước hoa và lá cây đậu biếc lên uống giúp giảm sưng đau do viêm họng hoặc có thể dùng để rửa vết thương, giảm phù nề và ngăn mưng mủ.Nước hoa đậu biếc được hãm như trà uống cùng mật ong còn giúp bổ não, kích thích lưu thông máu huyết, tránh bạc tóc và tăng cường khả năng thị lực. Uống trà hoa đậu biếc đều đặn mỗi ngày giúp người già cải thiện khả năng ghi nhớ và ngăn chặn nguy cơ ung thư, làm chậm tiến trình lão hóa của cơ thể.
Quá trình nghiên cứu:
Tìm hiểu một số chất chỉ thị thường gặp
Chất CTM
Màu ở môi trường
axit
Khoảng	biến	đổi
màu
Màu ở môi trường
bazơ
Metyl da cam
đỏ da cam
3,1 – 4,4
vàng
Quỳ
đỏ
5 – 8
xanh
Phenolphtalein
không màu
8 – 10
đỏ (hồng)
Quỳ tím là hỗn hợp nhiều chất có nguồn gốc từ cây địa y (từ 10 đến 15 chất bao gồm : Erythrolein, Azolitmin, Spaniolitmin, Leucoorcein và Leucazolitmin ).
Trong thực tế, dùng CTM để xác định môi trường là axit, bazơ hay trung tính, tức là xác định được pH của dung dịch (**). Từ đây các người làm công tác hóa học mới có cơ sở để xử lý môi trường cho thích hợp với mục đích của mình.
Trong kỹ thuật hóa học, do yêu cầu người ta đã chế ra chất “chỉ thị màu” (CTMVN). Đó là hỗn hợp các chất CTM có vùng chuyển màu rất rộng và tùy theo pH của dung dịch mà CTM này cho các màu khác nhau. Một trong những công thức của CTMVN như sau :
Đỏ metyl
0,2 g
Xanh bromthymol
0,8 g
Phenolphtalein
0,8 g
Cồn 90°
1000 ml
Vùng chuyển màu từ 4 đến 10,5 từ đỏ qua vàng xanh và tím Hay một loại CTM tổng hợp gồm :
Metyl da cam
0,03 g/l
Metyl đỏ
0,159 g/l
Bromthymol xanh
0,39 g/l
Phenolphtalein
0,359 g/l
Được pha trong dung dịch rượu etylic 60% , màu của CTM này thay đổi theo từng đơn vị pH :
pH
3
4
5
6
7
8
9
10
Màu
Đỏ
Đỏ da cam
Da cam
Vàng
Vàng lục
Xanh lục
Xanh
tím
dịch.
Giấy pH là giấy lọc tẩm dung dịch CTM tổng hợp để xách định nhanh pH của dung
Tìm hiểu một số chất chỉ thị màu từ hoa dại
CTM từ hoa dâm bụt
*Chọn hoa dâm bụt: Cây dâm bụt (còn có tên khác là bông bụp, bông lồng đèn, mộc
cận, chu cận, đại hồng hoa, phù tang ...) thường được trồng làm hàng rào, cây cảnh tại các vùng miền Nam và miền Bắc.. Hoa lớn, màu đỏ tươi hoặc đỏ sẫm không có hương. Nhiều giống, thứ, lai được tạo ra, với màu hoa khác nhau từ trắng tới vàng và cam..với cánh đơn hay cánh đôi. Ta chỉ chọn loại hoa cánh đơn, màu đỏ tươi để chế CTM.
Hoa, nụ và lá cây dâm bụt chọn làm CTM. Không dùng loại có màu khác, cũng không dùng loại có cánh hoa kép
* Cách làm
Hoa móng bò:
Lấy cánh hoa móng bò vò nát, chiết lấy dung dịch hóa chất có màu nâu. Nhỏ một ít axit vào ta có màu hồng da cảm, nhỏ một ít bazơ (NaOH) sẽ chuyển sang màu vàng rơm.
Hoa giấy:
Khảo sát sự biến đổi màu của một số loài hoa dại
Pha dung dịch có pH
Sử dụng dung dịch HCl để pha chế dung dịch có pH từ 1 → 6. Pha dung dịch có pH = 1, sau đó pha loãng lần lượt 10 lần.
pH = 7, sử dụng nước cất (tùy theo pH đo được có thể thêm dung dịch axit hay bazơ để điều chỉnh, nếu pH > 7 thêm dung dịch HCl; nếu pH < 7 thêm dung dịch NaOH)
Sử dụng NaOH để pha chế dung dịch có pH từ 8 → 12
(cân 2,1 gam NaOH pha loãng trong 500ml nước), pha loãng lần lượt 10 lần để được pH nhỏ hơn.
Sử dụng máy đo pH để kiểm tra lại.
Tạo dịch chiết hoa dại
Sử dụng cồn (etanol) để chiết, trong khuôn khổ sự án, chúng em chọn mười loại hoa mọc hoang hoặc trồng (dễ tìm) như sau: Móng tay; Hoa chuối; Mười giờ; Lan; Quýt tàu; Cúc; Hậu hoàng cung; Sứ rừng; Đậu biếc
Xây dựng bảng chỉ thị màu
Sau khi thu được dịch chiết các loài hoa đã chọn (ngâm trong etanol trong khoảng 24 giờ), chúng em tiến hành thử sự thay đổi màu của chúng như sau:
Lấy khoảng 5 ml dung dịch đã pha cho vào ống nghiệm. Dùng ống hút, hút khoảng 5 giọt dịch chiết từ các loài hoa.
Quan sát sự thay đổi màu, kết quả cho thấy có ba loại hoa có màu biến đổi theo giá trị pH khác nhau (theo thứ tự: đỏ, hồng, vàng, xanh).
Tuy nhiên hoa đậu biếc dễ tìm nhất, hoa này được trồng trong vườn nhà, làm hàng rào, bông nhiều, mùa nào cũng có,... nên chúng em chọn hoa này để chế tạo giấy chị thị màu và một số chế phẩm khác phục vụ học tập nghiên cứu và đời sống.
Chế tạo sản phẩm “chỉ thị màu và màu thực phẩm” từ dịch chiếc hoa đậu biếc
Hoa đậu biếc được hái khi hoa vừa mới nở hoặc hoa khô.
Chế tạo giấy đo pH
Cho giấy lọc ngâm trong dịch lọc 2 phút, lấy ra, sấy khô ở 70° trong tủ sấy hoặc để khô trong phòng.
Xây dựng bảng màu: Lấy giấy chỉ thị vừa thu được, nhúng vào dung dịch có pH đã pha chế sẵn. Ghi hình lại.
Cách sử dụng: Sử dụng giấy chỉ thị màu nhúng vào một dung dịch bất kỳ, so sánh với màu đã xây dựng ở trên, từ đó dự đoán được pH của dung dịch cần xác định.
Chế tạo mực, màu thực phẩm:
Chế tạo mực:
Chế tạo màu thực phẩm:
Trà sữa	Rau câu	Siro	Chè trôi nước
Phần 3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Xây dựng được bảng chỉ thị màu của một số loài hoa dại; từ kết quả này chọn được hoa đậu biếc có thể sử dụng làm chất chỉ thị màu và màu thực phẩm (có màu khác nhau từ pH = 1 – 12), ứng dụng trong đời sống: trong ăn, uống, trong trồng trọt, nuôi trồng thủy hải sản, làm mực viết,...
Xây dựng được quy trình làm chất chỉ thị dạng giấy; màu thực phẩm dạng lỏng, dạng bột tiện dụng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tuấn Nguyễn, Thí nghiệm: Điều chế chất chỉ thì màu axit-bazơ từ hoa dâm bụt (13/11/2013) chidokun.blogspot.com
Sách giáo khoa hóa học lớp 8.
Sách giáo khoa hóa học lớp 9.
Nguyễn Tinh Dung, Hóa học phân tích (phần định lượng)
 (Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Trà Vinh)