BQ GIAO DUC VA DAO TAO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ HÀ KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẢM
ĐÈ TÀI:
NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT CÁC ĐIÈU KIỆN TRÍCH LY THU DICH QUE GIAU HOAT CHAT SINH HQC CINNAMANDEHYDE BANG ENZYME
UNG DUNG SAN XUAT BO UONG THAO DUQC
Người hướng dẫn : TS Đỗ Trọng Hưng Sinh viên thực hiện guyễn Thị Chi
Lớp-Khóa : CNSH-K17
Trang 2
CHUONG I TONG QUAN
1 TONG QUAN VE CAY QU
1.1 Nguồn gốc và tên gọi 1.2 Đặc điểm chung 1.2.1 Đặc điểm hình thái 1.2.2 Thu hoạch cây qu 1.2.3 Cách chế biến cây quế 1.2.4, Phan bi 1.2.4.1 Cây quế ở Việt nam 1.2.4.2 Cây quê phân bỏ trên thế giới: 1.3 Tác dụng của quế 1.3.1 Tác dụng của quế cho sức khỏe a Tốt cho tìm mạch b Giảm lượng đường trong máu e Hỗ trợ điều trị loét dạ dày 4d Chống ký sinh trùng 1.3.2 Tác dụng quế trong ẩm thực 1.3.3 Tác dụng quế trong làm đẹp
1.3.4 Tỉnh dầu quế giúp khử mùi, xua đuổi côn trùng 2 THÀNH PHAN TINH DAU QUE
Trang 3
CHƯƠNG II NGUYÊN LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYEN LIEU VÀ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 2.1.1 Nguyên liệu 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ và hóa chị 2.1.2.1 Thị ,, dụng cụ 2.1.2.2 Hóa c] 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Phương pháp phân tích 2.2.1.1 Xác định chất khô hòa tan bằng chiết quang kế 2.2.1.2 Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Graxianop 2.2.1.3- Xác định hàm lượng cinnamaldehyde bằng phương pháp so màu 2.2.2 Phương pháp công nghệ
2.2.3 Tính toán hiệu suất trích ly CA (%)
CHUONG III KET QUA VÀ THẢO LUẬN
3.1 Phân tích thành phần hóa học cơ bản của vỏ quế 3.2 Nghiên cứu lựa chọn enzyme thích hợp trong quá trình thủy phân vỏ (ÚẾ52k2t06644140648440sg66 š068gf)pqttsataxsi6secuksaake25 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình thủy phân .26 26 27 3.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme 3.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất trong quá trình thủy ph:
3.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân 28
3.3.4 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân 229
3.3.5 Ảnh hưởng của pH thủy phân 30
3.4 Thứ nghiệm ứng dụng sản xuất đồ uống thảo dược từ dịch quế thủy
phân giàu cinamaldehyd
Trang 4CA: Cinnamaldehyde pure
Trang 5
Bảng 3.2 Lựa chọn enayme thích hợp trong quá trình thủy phân vỏ quế
Bang 3.3 Ảnh hưởng của nồng dé enzyme trong quá trình thủy phân v6 qué 27 Bảng 3.4 Ảnh hướng của nồng độ cơ chất trong quá trình thúy phân vỏ quế 28
Bảng 3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình thủy phân vỏ quế 129
Bảng 3.6 Ảnh hưởng của thời gian trong quá trình thủy phân vỏ quế Bang 3.7 Ảnh hướng của thời gian trong quá trình thủy phân vỏ quế
Trang 6Hình 1 Cây quế Hình 2 Vỏ quế khô
Trang 7MỞ ĐẦU
Trên thế giới, đồ uống thảo dược đã trở nên rất phổ biến trong những năm gần đây, phần lớn là do sự quan tâm ngày càng tăng của người tiêu dùng đối với sức
khỏe Ngày nay thay đối theo xu hướng “back to natural style — trở lại với thiên nhiên“ đang được thế giới quan tâm và hưởng ứng Vì vậy nhiều nước đã khai thác các nguồn thảo được tại địa phương như bạc hà, hoa hồng, hoa cúc, cam thảo, quế,
hebiscus, chế biến thành các đồ uống mang các hoạt chất sinh học tự nhiên có giá
trị cho sức khỏe Trong số thảo được đó có quế (thuộc chỉ Cinnamomum, họ
Lauraceae) là một loại thảo dược giàu các thành phần dược chất thực vật, trong đó chủ yếu là cinnamaldehyde với hoạt tính chống oxi hóa, tăng cường hệ miễn dịch,
chống nhiễm khuẩn, chất này còn có công dụng trong một số lĩnh vực như y học để làm thuốc chữa bệnh, phòng chống ung thư Trong các bộ phận của cây quế thì vỏ quế chứa hàm lượng tỉnh dầu cao nhất, khoảng I-3,5%, trong đó CA chiếm 55-75% Trong quá trình chế biến thì quá trình trích ly tạo dịch chứa các hoạt chất là giai đoạn quan trọng Do vậy, trong thời gian ngắn, em tập trung nghiên cứu khảo sát các điều kiện trích ly thu dịch quế giàu hoạt chất sinh học cinnamaldehyde từ vỏ quế nhằm ứng dụng sản xuất đồ uống thảo dược sau này
Hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học - công nghệ
enzyme thủy phân thành tế bào nhằm hỗ trợ trong quá trình trích ly các hoạt chất
sinh học từ các nguồn nguyên liệu thực vật thay cho các phương pháp có sử dụng
dung môi hữu cơ Kết quả cho thấy phương pháp trích ly có sự hỗ trợ của enzyme thủy phân cũng có hiệu quả và đặc biệt đây là cơng nghệ an tồn trong chế biến thực
phẩm, không độc, không dễ gây cháy nỗ, thân thiện với môi trường vì không sử dụng
dung môi hữu cơ Vì vậy, em đề xuất thực hiện đề tài: Nghiên cứu khảo sát một số
Trang 8điều kiện trích Iy thu dịch quế giàu hoạt chất sinh học cinnamandehyde bằng enayme với mục đích khai thác triệt để các hoạt chất sinh học từ nguồn dược liệu vỏ
quế ở nước ta làm nguyên liệu sản xuất đồ uống thảo dược từ vỏ quế giàu hoạt chất
sinh học cinnamaldehyde và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cho người sử dụng
Muc tiéu dé tai:
Xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân vỏ qué bing
enzyme thu dịch quê giàu hoạt chất sinh học cinnamandehyde
Nội dung nghiên cứu
1 Phân tích thành phần nguyên liệu vỏ quế
2 Nghiên cứu lựa chọn enzyme thích hợp cho quá trình thủy phân vỏ quế
3 Nghiên cứu xác định các điều kiện của quá trình thủy phân bằng enzyme trong
quá trình trích ly thu dịch quế giàu cinnamandehyde từ vỏ quế
4 Nghiên cứu điều kiện làm sạch dịch vỏ quế thủy phân và ứng dụng thử nghiệm làm đồ uống nước quê
Trang 9CHUONG I TONG QUAN
1 TONG QUAN VE CAY QUE
1.1 Nguồn gốc và tên gọi
Cây quế là một trong những loại gia vị cổ nhất, được biết đến khoảng 2000 năm trước công nguyên Người Trung Quốc là người phát hiện và sử dụng đầu tiên trên thế giới Sau đó, được đưa sang Châu Âu theo con đường tơ lụa Thời gian đó quế được xem là một dược liệu hữu ích và được sử dụng chủ yếu trong việc chế biến thuốc cũng như được dùng trong một số nghỉ thức tôn gido [1] Qué vào thời gian đó có thể nói chỉ dành riêng cho người giàu, rất giàu vì giá thành quá đắt và kéo dài
cho đến thời phục hưng mới được dân chủ hóa sau đó chính thức có mặt trong các
món ăn Pháp ở thế kỷ XVI [2]
Qué (chi Cinnamomum , ho Long não) là một trong những loại gia vị rất giàu
các hợp chất hoạt động thực vật đa dạng về cấu trúc với các đặc tính chống oxy
hoa Cinnamomum verum (con duge goi la Cinnamomum zeylanicum , qué Tich lan,
Trang 10Ở Việt Nam ngoài hai loại quê trên còn có một số giống quê khác như qué
Thanh (Cinamomum loureiri ness) thường được trồng ở Nghĩa Lộ, Yên Bái Vậy
ở nước ta có khoảng 10 loại giống quê nhưng đa phần đều lá quế quý [1] 1.2 Đặc điểm chung [1]
1.2.1 Đặc điểm hình thái
Cây quế là loài cây thân gỗ, sống lâu năm, cây trưởng thành có thể cao trên 15 m, đường kính có thể đạt đến 40 cm
Hệ rễ: Phát triển mạnh, rễ cọc cắm sâu vào lòng đất, rễ dàng lan rộng, đan chéo nhau vì vậy cây qué có khả năng sinh sống tốt trên các vùng đồi núi dốc
Hệ thân: Quế có tán lá hình trứng, thường xanh quanh năm, thân cây tròn
đều, vỏ ngoài màu xám, hơi nứt rạn theo chiều dọc
Hệ lá: Quế có lá đơn mọc cách hay gần đối, lá có 3 gân gốc kéo dài đến tận đầu lá và nồi rõ ở mặt dưới của lá, các gân bên gần như song song, mặt trên của lá
xanh bóng, mặt dưới lá xanh đậm, lá trưởng thành dài khoảng 18 - 20 cm, rộng
khoảng 6 — 8 em, cuống lá dài khoảng 1 cm
Hoa quế: Mọc ở nách lá đầu cành, hoa tự chùm, nhỏ chỉ bằng nửa hạt gạo, vươn lên phía trên của lá, màu trắng hay phớt vàng
Quả quế: Khi chưa chín có màu xanh, chín chuyển sang mau tim than, qua
mong trong chứa một hạt, quả dài 1 - 1,2 cm, hạt hình bầu dục
Hat quế: Hình bầu dục, trong hạt có dầu, I kg hạt quế có khoảng 2500 — 3000
hạt
Trong các bộ phận của cây quế như vỏ, lá, hoa, gỗ, rễ đều có chứa tỉnh dầu,
đặc biệt trong vỏ có hàm lượng tỉnh dầu cao nhất, có khi đạt đến 4 — 5%
Cây quế là cây ưa khí hậu nhiệt đới âm, mưa nhiều, nắng nhiều Cây quế
thường mọc tự nhiên những vùng có lượng mưa từ 2000 — 4000 mm/năm Lượng
Trang 11mưa thích hợp cho cây sinh trưởng phát triển là từ 2000 - 3000 mm/năm Lượng,
mưa hàng năm ở các địa phương trồng cây quê thông thường khoảng 1600 — 2500
mm; độ ẩm không khí trên 85% Cây thích hợp với khí hậu nóng ẩm Nhiệt độ thích
hợp cho cây sinh trưởng, phát trién tét 14 20 — 30°C Tuy nhiên cây qué vẫn có khả
năng chịu lạnh (tới 0°C - 1°C) hoặc chịu nhiệt độ cao tối đa từ 37 — 38°C Các vùng
trồng quế ở nước ta có nhiệt độ bình quân hàng năm từ 20 — 29°C Cây quế có thể mọc được trên nhiều loại đất có nguồn gốc đá mẹ khác nhau (sa thạch, phiến
thạch,
(PH 4 - 6), đất nghèo dinh dưỡng nhưng thoát nước tốt (trừ đất đá vôi, đất cát, đất
.), đất ấm nhiều mùn, tơi xóp, đất đỏ, vàng, đất cát pha, đất đồi núi, đất chua
ngập úng)
Hình 1 Cây quế
1.2.2 Thu hoạch cây quế [6]
Đối với rừng quế cao: Sau khi trồng 15-20 năm thì bắt đầu thu hoạch Có hai thời vụ bóc vỏ quế: quế xuân bóc vào tháng 2-3, cho chất lương tốt và qué thu boc
vào cuối tháng 7 đầu tháng 8 Trước khi thu hoạch, cắt khoanh một đoạn vỏ ở gần
Trang 12vỏ ngang thân cây ở vị trí cách mặt đất 50-60em, sau đó lại cắt một vòng phía trên cách vòng dưới 40cm, giữa hai vòng cắt một đường thẳng dọc từ trên xuống, ding dao tách nhẹ để vỏ bong ra Tiếp tục cắt vòng vỏ lên phía trên cho đến hết Sau khi thu hoạch vỏ quế (bóc vỏ) lần 1, cần tăng cường chăm sóc để thân cây lại đâm chéi và sinh trưởng mạnh, sau 10 năm có thẻ thu hoạch lần thứ 2
Đối với rừng quế thấp: Sau khi trồng 3-5 năm thì có thể thu hoạch Chọn những cây to nhất để chặt, chiếm khoảng 1⁄3 tổng số cây mỗi lần thu hoạch Chat
cây gốc lấy vỏ, 3 năm sau thì chặt lần hai, 3 năm sau nữa chặt lần 3 Mỗi lần chặt
thu hoạch có thẻ thu 1,2-1,5 tấn vỏ tươi trên mỗi hecta Về sau, hàng năm cứ chặt
thu hoạch theo cách này, năng suất trung bình có thể đạt 1 - 1,2 tấn vỏ tươi/ha Gốc
cây 16-20 năm tuổi có thê đạt đường kính 20-25cm, số chỗi thành thân cây khoảng
8-14 thân, là lúc bắt đầu vào thời kỳ sinh trưởng mạnh nhất Cây quế cho thu hoạch
tới 70-80 năm, đến khi sinh trưởng kém thì đào bỏ gốc cũ già cỗi, trồng rừng qué
mới
1.2.3 Cách chế biến cây quế
Chế biến vỏ quê khô: vỏ tươi thu về, trải ra sân phơi nắng cho khô bớt rồi bó thành bó 20-25kg để đem sấy Lò sấy thiết kế to nhỏ tuỳ quy mô sản xuất mỗi hộ trồng, thường đủ say cho 5-10 tạ vỏ tươi Theo kinh nghiệm sấy quế trải một lớp cám gạo xuống dưới đáy lò, phun nước chè vào hai đầu bó vỏ, xếp các bó chồng
khít, ép chặt lên nhau, trên cùng trải một lớp cám rồi phủ bao tải lên trên cùng để
không cho quế bốc hơi ra khi sấy Cứ ủ như vậy trong quá trình sấy, sau 21 ngày thì bốc dỡ quế ra khỏi lò Sấy ở nhiệt độ 70-75 độ C [6]
Trang 13
Hình 2 Vỏ quế khô
Cách cất tỉnh dầu quế: Thu lượm và cắt giữ nguyên liệu: Vỏ, lá, quả quế đều có thể dùng cắt lấy tỉnh dầu; nhưng vỏ quế để làm thuốc thì hợp lý hơn, rất ít khi dùng để cất lây tinh dau Cách cát tỉnh dầu quế cũng giống như cắt các loại tỉnh dầu
thơm nói chung Nhưng cần phải chú ý việc tách tỉnh dầu (gạn lọc ) vì tỉnh dầu quế nặng hơn nước, nước lọc đã cắt được cần phải để một thời gian thì tỉnh dầu qué mudi có thê lắng xuống Lúc đề lắng cần phải khuấy luôn luôn để cho tỉnh dầu có thể lắng xuống hoàn toàn [7]
1.2.4 Phân bố [3]
1.2.4.1 Cây quế ở Việt nam „
Cây quê có thê mọc tự nhiên hay được trông từ Bắc tới Nam ở nước ta, nhưng tập trung chính hình thành 4 vùng trồng Quế, mỗi vùng có những sắc thái riêng về tự nhiên về dân tộc và nguồn lợi thu được từ Quế Có thể sơ bộ giới thiệu 4 ving
Quế ở nước ta là:
a Quế ở Huyện Trà Bông (Quảng Ngãi), Huyện Trà My (Quảng Nam):
Các huyện Trà Bồng (tỉnh Quảng Ngãi), Trà My (tỉnh Quảng Nam) cùng nằm
về phía đông của dãy Trường Sơn Thượng nguồn phía Tây là đỉnh Ngọc Linh cao khoảng 1.500 m thấp dẫn về phía Đông Vùng Quế Trà Bồng, quế Trà My, có độ
cao khoảng 400 — 500 m; Đất dai phát triển trên các loại đá mẹ, sa thạch hoặc sa
Trang 14
phiến thạch có tầng dày ẩm, thoát nước, thành phần cơ giới trung bình, nhiệt độ bình
quân năm 22°C, lượng mưa bình quân là 2.300 mm/năm, độ ẩm bình quân 85% Ở
Huyện Trà Bong — Quảng Ngãi gồm các xã như trà Quân, Trà Hiệp, Trà Thủy, trà
Thọ, và hiện nay mở rộng ra các huyện xung quanh như Sơn Tây, Sơn Hà Quế ở đây là nguồn lợi và gắn bó với đồng bào các dân tộc ít người như Cà Tu, Cà Toong, Cor, Hre, từ hàng ngàn năm trước đến nay Và ở Huyện Trà Bồng nỗi tiếng hàng
ngàn năm với giống quế Thanh, gióng quế trồng thời gian dải mới thu hoạch nên có
hương thơm rất đặc biệt và lượng tỉnh dầu cao
Ở Huyện Trà My ~ Quảng Nam gồm các xã Trà Long, Trà Giác, Trà Mai là các xã có nhiều Qué nhất trong vùng
b Qué & Huyén Qué Phong ( Nghệ An), Huyện Thường Xuân (Thanh Hóa)
Các huyện Quế Phong,Quỳ Châu (tỉnh Nghệ An) và Thường Xuân,Ngọc Lạc
(tỉnh Thanh Hóa) là một vùng liền giải nằm về phía Đông dãy Trường Sơn; Phía Tây
thượng nguồn là các dãy núi cao khoảng 1.500 ~ 2.000 m án ngữ biên giới Việt Lào
và thất è phía Đông Địa hình chia cắt và đón gió Đông - Nam nên lượng mưa
của vùng rất cao trên 2000 mm/năm, nguồn nước dồi dào, nhiệt độ bình quân năm 23.1 °C, độ âm bình quân 85 % Nên các vùng Quê ở Huyện Quế Phong, Thường,
Xuân kẹp giữa lưu vực sông Chu và sông Hiến; có độ cao bình quân khoảng 300 — 700 m Thực vật trong vùng đa dạng và phong phú, ngoài gỗ có giá trị như song, mây, tre trúc và các cây làm thuốc, thì cây Quế là loài cây quý hiếm, đem lại giá trị kinh tế cao và môi trường sinh thái tốt cho khu vực Ở đây Cây quế với tên gọi quế quan được đồng bảo các dân tộc Thái, Mường, Mán sinh sống trong vùng, trồng và khai thác từ rất lâu đời
c Qué & Tinh Yên Bái
Trang 15nhiệt độ trung bình năm là 22.7°C, lượng mưa bình quân năm trên 2.000 mm, độ ẩm bình quân là 84 %
ất đai phát triển trên đá sa thạch, phiến thạch, có tầng đất dày, ẩm, nhiều mùn và thoát nước Người đồng bảo dân tộc Dao sống tại các huyện Văn 'Yên, Văn Chan, Van Ban va Tran Yên tỉnh Yên Bái Họ trồng trọt và khai thác nguồn vỏ cây quê với tên gọi quế đơn (hay quế Trung Quốc), với giống quế này thì thời gian thu hoạch sẽ nhanh hơn, cho sản lượng cao gần nhất nước
d Vùng trồng Qué & Quang Ninh
Tai Quảng Ninh các huyện Hải Ninh, Hà Cối, Đầm Hòa, Tiên Yên và Binh
Liêu là vùng đồi núi san sát nhau thuộc cánh cung Đông Bắc kéo dài về phía biển
Các dãy núi theo hình cung Đông Bắc ~ Tây Nam là địa hình chắn gió vì vậy lượng
mưa trong vùng rất cao khoảng 2.300 mm/năm, nhiệt độ bình quân năm là 23°C Qué được gây trồng trên đai cao khoảng 200 — 400 mm Ở Quảng Ninh, cây Qué 6
Quảng Lâm, Hồng Mơ, Pị Hèm, Lục Phủ, Quất Động mang lại nguồn lợi về kinh tế rất lớn cho đồng bảo Thanh Y, Thanh Phan trong nhiều năm qua
1.2.4.2 Cây quế phân bổ trên thể giới:
Một số nước trên thế Giới ở Châu Á và Châu Phi như Indonesia, Trung Quốc,
Xrilanca và Madagaxca, những địa phương có đất đai và khí hậu phù hợp, Cây quế sẽ được trồng và khai thác
1.3 Tác dụng của quế
1.3.1 Tác dụng của quế cho sức khỏe
Qué trong y học cổ truyền : Sử dụng làm thuốc
Nhuc qué hay còn gọi là quế nhục, là vỏ ngoài của cây Qué
Khi vị: thơm, vị cay ngọt, tính nóng, có hơi độc, hoàn toàn là đương được
Quy kinh: kinh can thận
Công năng: bỗ mệnh môn hỏa, tán hàn, ôn tỳ, chỉ thống, làm âm khí huyết
Trang 16
Chủ trị: Lưng gối đau lạnh, bụng đau lạnh, nôn mửa, tiêu chảy, bế kinh, đau bụng
kinh, phù thũng, tiểu tiện rối loạn (đái không thông lợi, đái nhiều lần)
“Cứu được khí nguyên dương đã lạnh lâu ngày, giúp ấm cho chứng tỷ vị hư
hàn, ức chế can tả, thông lợi phê khí, bổ chứng ngũ lao, trị chứng thất thương, cứng, gân xương, mạnh sinh dục, dưỡng tâm thần, thống huyết mạch, trị đau bụng, chữa chứng bôn đồn, sán khí, chấm dứt chứng hư phiên, thu liễm chứng hư hàn, nuôi tỉnh tủy, ấm lưng gối, chữa tê thấp, ho đờm, nhọt trong mũi, sáng mắt, điều hòa nhan sắc, tuyên thông khắp các kinh mạch (đạo đạt khắp nơi không úy ky gì gọi là thông sử) Khí của nó rất nồng hậu, có thể bổ sự bắt túc của mệnh môn chân hóa trong thận,
thúc độc ung nhọt, đậu mùa, lại có khả năng dẫn huyết làm mủ, dùng làm thuốc thôi
sinh chỉ trong chốc lát là kiến hiệu y như dùng bản tay đầy thai xuống” (Dược phẩm vậng yếu- Hải Thượng Lãn ông Y Tâm Lĩnh)
a Tốt cho tìm mach [20]
Một nghiên cứu trên động vật được công bố năm 2014 cho thấy tinh dầu quế
có khả năng làm giảm lượng cholesterol toàn phần và cholesterol có hại (LDL) trong
khi làm tăng chỉ số cholesterol tốt (HDL) Chính điều này giúp nó trở thành một trong số những loại tỉnh dầu tốt cho sức khỏe tim mach
Tỉnh dầu quế cũng đã được chứng minh là có khả năng làm tăng khả năng sản xuất Nitric Oxit (NO) M6t chat c6 tac dung làm tăng lưu lượng máu, tăng tuần hoàn máu đến các tế bào từ đó giúp giảm thiểu nguy cơ bị đau tim và đột quy Bên cạnh đó loại tỉnh dầu này còn có khả năng chống viêm, chống ngưng tập tiểu cầu giúp bảo
vệ các động mạch của tim
b, Giảm lượng đường trong máu [8]
Các nghiên cứu được tiến hành trên cả người và động vật đều đã chứng minh rằng: Tỉnh dầu quế có khả năng làm tăng bài iết Insulin Từ đó giúp làm hạ đường
huyết trong máu, giữ cân bằng đường huyết, giúp giảm cảm giác thèm ăn
Trang 17Bạn có thể sử dụng tỉnh dầu quế nguyên chất trong thực phẩm hàng ngày đề tận dụng, lợi ích hạ đường huyết của nó Tuy nhiên đừng lạm dụng quá vì nó có thể gây ra tình
trạng hạ đường huyết nặng
e Hỗ trợ điều trị loét dạ day[17]
Một trong số các nguyên nhân gây ra viêm loét dạ dày chính là vi khuẩn
Helicobacter pylori (HP) Một thử nghiệm tiến hành trên 15 bệnh nhân bị loét da day và có xét nghiệm dương tính với vỉ khuẩn đã xem xét tác dụng của việc sử dụng 40
mg chiết xuất quế trong 4 tuần Kết quả cho thấy mặc dù tỉnh đầu quế khơng tiêu điệt hồn tồn vi khuẩn HP nhưng nó đã hạn chế sự xâm nhập và tắn công của loại
vi khuẩn này
Một nghiên cứu được công bố vào năm 2000 cũng đã chỉ ra một chất có tên eugenol (một thành phần của tỉnh dầu quế) có khả năng làm giảm số lượng cũng như mức độ vết loét
4L Chống ký sinh trùng [8]
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng tinh dầu quế hay chiết xuất từ quế có
khả năng ức chế sự phát triển của một số loại ký sinh trùng có hại
Một nghiên cứu được công bố năm 2014 đã chứng minh rằng sự phối giữa tỉnh dầu gừng và quế giúp ngăn chặn sự phát triển của ký sinh trùng giunia (G lamblia) Một nguyên nhân gây ra nhiễm trùng đường ruột
Nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng tỉnh dầu quế có khả năng chống lại sự phát triển của ký trùng sốt rét có tên Plasmodium falciparum Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng loại tỉnh dầu này làm rối loạn quá trình sinh tổng hợp Acid Amin của
chúng,
Trang 181.3.2 Tác dụng quế trong 4m thực
Vỏ quế là gia vị không thể thiếu trong các món ăn như tiềm thuốc bắc, ở An Độ họ còn dùng vỏ quế làm mùi cà rỉ nữa Quế sử dụng trong nấu ăn giúp khử đi các
mùi hôi từ vịt, gia cầm, hoặc các mùi tanh từ cá
1.3.3 Tác dụng quế trong làm đẹp
Chăm sóc da, môi và tóc [15]
Một nghiên cứu tiến hành năm 2017 đã cho thấy tỉnh dầu quế có khả năng
ngăn chặn sự hình thành các chất sinh học gây nên quá trình viêm và khả năng tái
tạo mô Chính nhờ đặc tính chống viêm này mà tỉnh dầu quế có thẻ trở thành một phương thuốc tự nhiên cho tình trạng viêm da như: mụn trứng cá, phát ban
Bên cạnh đó loại tỉnh dầu còn được khuyến cáo sử dụng để chăm sóc da đầu, môi nhờ đặc tính làm tăng lưu thơng tuần hồn máu của nó
1.3.4 Tinh dau quế giúp khử mùi, xua đuổi côn trùng [9]
Do đặc tính kháng khuẩn và chống nắm hiệu quả nên tinh dầu quế được sử dụng phổ biến để xua dudi côn trùng và khử mùi Từ đó khiến không gian sống của
nhà bạn an toàn và sạch sẽ hơn
©_ Cần trọng với những tác dụng phụ của quế
Trang 192 THANH PHAN TINH DAU QUE
2.1 Thành phần hóa học của quế |4]
Trong các thành phần của cây quế thì vỏ quế mang nhiều hoạt chất sinh học
có giá trị nhất Trong vỏ quê có 1-3,5% là tỉnh dầu, thành phần chính trong tỉnh dầu quế là cinnamaldehyde, chiếm 65-80% Trong các bộ phận của cây quế như vỏ, lá,
hoa, gỗ, lều có chứa tỉnh dầu Thế nhưng vỏ quế là sản phẩm có giá trị cao nhất vì hàm lượng tỉnh dầu tập chung nhiều nhất và thành phần cinnamaldehyde trong tỉnh dầu từ vỏ chiếm tỷ lệ cao nhất Chính vì thế, chất lượng và giá trị của vỏ quế không chỉ phụ thuộc vào hàm lượng tỉnh dầu có trong 1 đơn vị sản phẩm mà còn phụ thuộc vào hàm lượng cinnamaldehyde trong tinh dau [15]
Thành phần hóa học chính của tỉnh dầu quế: eugenol, eugenol acetate, aldehyde cinnamic (75-90%) Bảng 2.1: Thành phần hóa học của vỏ và lá quế “Thành phần hóa học | Vỏ Lá Pecten Pinen, cymen, phellandrene, | Pinen, cymen, phellandrene, caryophyllene caryophyllene
Alcol Linalol Linalol
Trang 20Phenol Eugenol (4 -10%) Eugenol (70 — 95%), satirol
Acid Benzoic Benzoic
2.2 Tính chất hóa lí và hoạt chất sinh học Cinnamaldehyde trong quế
Quế đã là một nguồn cung cấp các hợp chất hoạt tính sinh học khác nhau Các hợp chất chính từ tinh dầu của quế bao gồm axit cinnamic, cinnamaldehyde, cinnamyl
axetat, salicylaldehyde và phenylpropyl axetat Trong số này, cinnamaldehyde là thành phần chính và chiếm khoảng 55-75% tổng thành phần Axit cinnamic tồn tại ở dạng dễ bay hơi và được cho là do đặc tính hương vị của dầu quế (Seo và cộng
sự, 2010 ) Hai hợp chất đánh dấu này đã được báo cáo thể hiện một số lợi ích sức
khỏe do hoạt động chống oxy hóa cao của chúng (Mathew và Abraham, 2006 ), có
thể giúp giảm tỷ lệ mắc bệnh ung thư (Hamidpour và cộng sự, 2015 ), cũng như giúp chống lại virus nhiễm trùng (Askari và cộng sự, 2014 ) Những chất này cũng bảo vệ
các chức năng thắn kinh, ngăn ngừa hoặc làm chậm sự suy giảm nhận thức (Frydman-
Marom và cộng sự, 201 1), và hỗ trợ hệ thống miễn dịch và tiêu hóa nhờ đặc tính kháng
nắm của chúng trong việc ngăn ngừa bệnh nấm Candida (một bệnh tự miễn dịch và
rối loạn tiêu hóa do nhiễm ndm Candida albicans ) (Pires et al., 2011 ) 2.2.1 Tính chất vật lí [4]
+ Cinnamaldehyde có dạng lỏng ở nhiệt độ thường, màu vàng nhạt + Điểm nóng chảy: -7,5°C; khối lượng phân tử: 132,16 g/mol + Tỷ trọng: 1,05g/ml ở nhiệt độ 25°C; Điểm sôi: 248°C
+ Chỉ số khúc xạ: 1,622
Trang 21+ Vị ngọt, hơi cay và nồng vì vậy quế được sử dụng lâu đời trong nhiều loại thực phẩm mặn và cay
+ Tan it trong nước, tan tốt trong côn, ete, choloroform, dầu béo hay trong các dung
môi hữu cơ khác, có thể tan một phần trong các dung dịch kiềm
2.2.2 Thành phần hóa học [16]
Thành phần chính và quan trọng là Cinnamaldehyde (3-phenyl-acrolein, 65 đến 75%), Eugenol (4 - (1-propen-3-yl) -2-metoxy-phe-nol, 5 dén 10%) Các hợp chất
phenolic cing được biết đến chất khử kim loại, chất khử, chất cho hydro và chất kháng oxy kháng Các phân tử cho Cinnamaldehyde là C9H§O và cấu trúc cơ cấu
của nó được thẻ hiện trong Hình 3 Công thức phan tir: CoHsO
aromatic ring
Hình 3: Cấu trúc phân tử của cinnamaldehyde Công thức cấu tạo: C¿H:-CH=CH-CH 2.2.3 Hoạt chất sinh học a Hoat tính kháng khuẩn: Cinnamaldehyde, eugenol, linalool, limonene và citral đã được báo cáo là những hợp chất quan trọng nhất ¡ hoạt động kháng khuẩn
Hoạt tính kháng khuẩn của cinnamandehyde trong phòng thí nghiệm được hiểu như là khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn thông qua việc đo đường kính vòng vô khuẩn Cinnamandehyde có hoạt tính kháng khuẩn ngay cả ở nồng độ thấp
Cinnamaldehyde có thẻ đi qua thành tế bảo của vi sinh vật Tương tác với nhóm
Trang 22cacbonyl cinnamaldehyde có thể ảnh hưởng đến hoạt động của một số protein và
enzym gay tổn thương tế bào Kết quả là, các biến đổi bên ngoài như hình dạng bất thường và bề mặt tế bào thô ráp xảy ra ở vỉ sinh vật Một cơ chế khác có thê xảy ra là tinh dầu quế tác động lên màng vi sinh vật tạo ra các cục và kích hoạt tự động kết
tụ Quan sát ở 4 /lavwws bởi Manso và cộng sự, các hợp chất dễ bay hơi trong tỉnh
dầu quế gây ra sự phá vỡ các sợi nắm tạo thành một khối tế bào không đều có vẻ
như là một tập hợp không đồng nhất Sự hình thành các tập hợp này có tác động
đáng kề đến việc ức chế quá trình bào tử Trong nghiên cứu của họ, tinh đầu quế gây ra sự hình thành khơng hồn chỉnh của tế bào bảo tử ức chế sự phát triển Tuy nhiên,
tỉnh dầu phá hủy tế bảo bào tử sau khi bờ sinh bào tử được hình thành cũng là một
phương thức hoạt động có thể xảy ra Manso và cộng sự, giải thích rằng khả nang của các thành phần của tỉnh dầu quế, chủ yếu là cinnamaldehyde, ảnh hưởng đến hoạt động của nắm mốc của enzym cũng được tăng cường nhờ hoạt động chống aflatoxigenic của nó Bằng cách ngăn chặn hoạt động enzym của enzym sinh tong hợp, có thể ức chế sự hình thanh aflatoxin (déc té nam méc do A flavus tao thành làm tăng nguy cơ ung thư biểu mô tế bào gan) Theo điều tra của Alpsoy, tỉnh dầu có thể làm giảm tác dụng gây bệnh của aflatoxin bằng cách giảm liên kết DNA
hoặc phản ứng với các loại oxy phản ứng (ROS) do afTatoxin tạo ra Do đó, những
kết quả này cung cấp bằng chứng khoa học rằng tỉnh dầu quế là một nguồn chất bảo quản thực phẩm đầy hứa hẹn trong việc ngăn ngừa sự hư hỏng của vi sinh vật và có thể ngăn ngừa các bệnh do vi sinh vật gây ra trong thực phẩm Điều này có nghĩa là quế có thể đóng góp đáng kê vào an toàn thực phẩm
b Hoạt tinh kháng oxy hóa: Hiện nay, những nỗ lực nhất quán đang được thực hiện
để thay thế chất chống oxy hóa tổng hợp bằng chất chống oxy hóa tự nhiên do vấn đề sức khỏe Khả năng chống oxy hóa của quế trong các hệ thống thử nghiệm khác nhau chỉ ra rằng quế có một số lượng lớn các con đường ức chế quá trình oxy hóa Từ
Trang 23
xét nghiệm ABTS, có thể kết luận rằng monocation gốc ABTS có thể được tạo ra trực tiếp ở dạng ồn định từ kali peroxodisulfate khi có mặt quế Khả năng chelat hóa ion kim loại của quế liên quan đến việc giảm nồng độ của các kim loại chuyền tiếp xúc tác oxy hóa trong mẫu thử nghiệm Các chất tạo chelat có hiệu quả như chất chống oxy hóa thứ cấp vì chúng làm giảm khả năng oxy hóa khử của dung dịch Chúng ồn định dạng oxy hóa của ion kim loại bằng cách tạo liên kết ø với kim
loại Xét nghiệm FRAP dựa trên sự khử Fe *“thành Fe 2°, trong khi khảo nghiệm
DPPH được dựa trên giảm triệt để bằng hình thức chuyển nguyên tử hydro từ H - nhà tài trợ Khả năng loại bỏ các gốc anion superoxide của quế cũng dựa trên các nhà tài
trợ hydro Theo Uddin và cộng sự, sự ôn định này của các gốc anion superoxide
được quét bởi các hợp chất chống oxy hóa là đáng chú ý, vì các gốc superoxide được biết là rất có hại cho các thành phần tế bào vì nó là tiền thân của các loài phản ứng gây ra sự thay đổi và rối loạn chức năng của nhiều thành phần tế bào
Cinnamandehyde là một trong những hoạt tính kháng oxy hóa nhẹ so với những
thành phần khác trong các loại tỉnh dầu Giá trị ORAC (giá trị dung để đánh giá khả
năng chống oxy hóa của cinnamandehyde khoảng 267 Mmol TE/100g ( mieromole trolox Equivalenr trên 100gram)
Sự hiểu biết về các hoạt động chống oxy hóa tiềm năng của quế trong các hệ thống khác nhau là rất quan trọng, vì các sản phẩm tự nhiên từ nguồn gốc thực vật có đặc tính chống oxy hóa có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm đã được chú ý nhiều hơn trong những năm gần đây Việc sử dụng các chất chiết xuất từ thảo mộc và gia vị giàu chất chống oxy hóa đang ngày càng được quan tâm vì chúng
làm chậm quá trình thoái hóa lipid do oxy hóa và cải thiện chất lượng cũng như giá
trị dinh dưỡng của thực phẩm
Trang 24
3 Tình hình nghiên cứu trích ly hoạt chất sinh học cinamaldehyde
Trích ly cinnamaldehyde bằng sử dụng phương pháp vật lý, hóa học hay sinh học đã
có một số nghiên cứu Hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học — công nghệ enzyme thủy phân thành tế bào nhằm hỗ trợ trong quá trình trích ly
các hoạt chất sinh học từ các nguồn nguyên liệu thực vật thay cho các phương pháp có sử dụng dung môi hữu cơ Kết quả cho thấy phương pháp trích ly có sự hỗ trợ
của enzyme thủy phân cũng có hiệu quả ặc biệt đây là công nghệ an toàn trong
chế biến thực phẩm, không độc, không dễ gây cháy nỏ, thân thiện với môi trường vì
không sử dụng dung môi hữu cơ Công nghệ này đã được dễ dàng ứng dụng triển
khai ở qui mô công nghiệp tuy chỉ phí công nghệ có cao hơn một chút so với sử dụng phương pháp sử dụng dung môi hữu cơ trong trích ly các hoạt chất sinh học từ thực vật
4 Giới thiệu về chế phẩm enzyme
4.1 Giới thiệu về enzyme Pectinex Ultra SP-L
Trong hơn hai chục năm vừa qua Pectinex Ultra SP-L đã trở nên không thể tách
rời được trong công nghệ chế biến rau quả Pectinex Ultra SP-L giúp cho công việc
chiết tách, tạo ra hiệu suất thu hồi cao, hơn nữa nó có tác dụng làm giảm độ nhớt
dịch rau, quả, củ giảm do đó làm cho quá trình lọc, tách diễn ra dễ dàng hơn Pectinex Ultra SP-L là
ột hệ enzyme phân giải pectin, hemixenlulose, được tổng hợp từ chủng Aspergillus aculeatus Điều kiện hoạt động tôi ưu pectinex Ultra
SP-L là : nhiệt độ 30 -40°C, pH= 4-5
Pectinex Ultra SP-L: Dạng lỏng màu nâu, mùi lên men nhẹ, hoạt lực 10000
PECTU/ml ~ của hãng Novozyme
Trang 254.2 Giới thiệu về enzyme Cellulast 1.5L
Cellulast 1.5 L là một chế phẩm enzyme cellulose được sinh tổng hợp từ chủng nắm mốc Trichoderma reessi Enzyme nay phân hủy phân tử cellulose thành glucoza
và các chuỗi glucoza Cellulast có tác dụng làm giảm độ nhớt do cơ chất cellulose
hòa tan gây ra
Sản phẩm chủ yếu sau khi thủy phân bằng enzyme cellulast là celluliose va glucoza Hàm lượng sử dụng enzyme thích hợp phụ thuộc vào điều kiện phản ứng:
pH, nhiệt độ, nồng độ cơ chất Qua thí nghiệm với mục đích làm tăng hiệu suất trích
ly hoặc làm giảm độ nhớt, nồng độ enzyme cellulast thường được sử dụng 0,1%
Tùy thuộc vào từng trường hợp, liều lượng sử dụng có thẻ thay đổi Điều kiện phản ứng tối ưu của enzyme là: 50 - 60%C, pH = 4,5 -6,0
Enzyme Cellulast 1.5L: Dạng lỏng, màu vàng nâu, hoạt lực tối thiểu 10000U/g hoặc 10000U/ml - của hăng Novozyme
4.3 Giới thiệu vé enzyme Viscozyme L
Viscozyme L là một hỗn hợp enzyme phân giải cacbonhydrat bao gém: arbanase, cellulast, Ä ~glucanase, hemicellulast và xylanasa Chế phẩm enzyme nay được sinh tổng hợp từ chủng nam méc Asprorgillus aculeatus Enzyme nay có khả
năng hoạt động được ở nhiệt độ thấp do đó giảm chỉ phí năng lượng trong quá trinh
trích ly Điều kiện tối ưu cho sự hoạt động enzyme: nhiệt độ 25 đến 55C, pH 3,3 — 3,5 và nồng độ enzyme 0,05 -0,1% ( so với trọng lượng nguyên liệu)
Viscozyme L: Dạng lỏng, màu nâu, hoạt lực tối thiểu 1000 U1⁄g
Trang 26CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 NGUYEN LIEU VA DUNG CỤ THÍ NGHIỆM
2.1.1 Nguyên liệu
Sử dụng nguồn nguyên liệu chủ yếu là quế thu mua từ Yên Bái 'Yêu cầu chất lượng của nguyên liệu
© Mau sic: Vo có màu nâu đỏ đến màu nâu nhạt, không lẫn tạp chất lạ
© Huong vi: có vị ngọt, hơi cay e Độ âm: 14% max 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất 2.1.2.1 Thiết bị, dụng cụ a Dung cu phan tích: Bình tam giác, cốc thủy tỉnh, ống đong buret trong phòng thí nghiệm b Thiết bị
~ Máy xay sinh tố
- Chiết quang kế cầm tay
- Thiết bị ôn nhiệt Yamato BM 400
- Cân
- Nhiệt kế
2.1.2.2 Hóa chất
Các loại hóa chất nguyên liệu được dùng trong quá trình thí nghiệm
Trang 27Bảng 2.1.2: Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu TT [Nguyên liệu hóa chất Tinh chat Nguồn gốc 1 Cinnamaldehyde (CA) pure chất lỏng màu vàng trong, có mùi quế Dùng trong phân tích Trung Quốc
2 — |d-aminonaphthalene Nó kết tỉnh dưới dạng kim không màu nóng chảy 6 50 ° € Nó sở hữu một mùi khó chịu, thăng hoa dễ dàng, và
chuyền sang màu nâu khi tiếp xúc với không khí Dùng trong
phân tích
Trung Quốc
3 Ethanol Không màu, dễ cháy Dùng trong
phan teh Việt Nam
4 — |K;Fe(CN) Muối màu đỏ tươi này chứa ion bát diện Fe(CN)s*- Chất này tan
trong nước và dung dịch của nó tạo ra màu vàng lục dưới ánh sáng huỳnh quang, Trung Quốc 5 KOH 2,5 N Nó là một chất rắn kết tỉnh màu trắng, ưa ấm và dễ hòa tan trong nước | Trung Quốc 6 |Xanhmetylen Dùng trong phân tích Việt Nam Các chế phẩm enzyme sử dụng trong đề tài: - Chế phẩm enzyme Viscozyme L
- Chế phẩm enzyme Pectinex Ultra SPL
Trang 28- Chế phẩm enzyme Cellulesto 1.5L 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Phương pháp phân tích 2.2.1.1 Xác định chất khô hòa tan bằng chiết quang kế « Nguyên lí
Chiết quang kế là một dụng cụ quang học dựa trên sự khúc xạ khác nhau trong môi trường có nồng độ chất tan khác nhau Dịch đo ở 20°C để đảm bảo chính xác «Tiến hành đo: Lấy một phần dịch cho lên bề mặt của chiết quang kế rồi đậy nắp kín, điều n rõ, Đọc và ghi kết quả Đó chính là nồng độ phần
chỉnh vít xoay sao cho kết quả trăm chất khô có trong tổng dịch
2.2.1.2 Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Graxianop Nguyên tắc:
Đường khử khi đun nóng với dung dịch kiềm cùng với ferixyanua sẽ khử ferixyanua
thành feroxyanua và đường khử chuyển thành acid đường Dùng metylen xanh làm
chất chỉ thị sẽ mắt màu xanh khi phản ứng kết thúc Phản ứng như sau:
2K:Fe(CN)¿ + 2KOH + CH;OH(CHOH),CHO =
+> 2K,Fe(CN), + 2H;O + COOH(CHOH),COOH Tiến hành:
Dùng pipét lay dung 20 ml dung dịch ferixyanua kali (K›Fe(CN)¿) cho vào bình tam
giác 250 ml, thêm vào đó 5 ml dung dich KOH 2,5 N và 3-4 giọt xanh metylen Lắc nhẹ và đặt lên bếp điện, đun sao cho sau 1-2 phút thì sôi
Tiếp đó dùng dung dịch đường loãng đề chuẩn tới mắt màu của xanh metylen Chú
ý màu của hỗn hợp phản ứng còn ferixyanua thì khi nhỏ dịch đường vào, đường sẽ
Trang 29khử ferixyanua kali, khi vừa hết ferixyanua thì ngay lập tức 1 giọt đường dư sẽ khử
và là mất màu của xanh metylen chất chỉ thị của phản ứng
© Cơng thức:
Hàm lượng đường khử, đường tổng được tính theo công thức
5 1000 (g/l)
X: ham lượng đường khử cần tìm
m: số mÍ dịch tiêu hao khi chuẩn 20ml dich K3Fe(CN)s
0.0225: Lượng đường gluco tương ứng với 20ml K;Fe(CN); 1%
2.2.1.3- Xác định hàm lượng cinnamaldehyde bằng phương pháp so màu [19]
Nguyên tắc:
~ Ðo quang của dung dịch màu
- So sánh độ hấp thụ quang của dung dịch nghiên cứu với dung dịch chuẩn Tiến hành Dung dịch CA gốc có nồng độ 1000ug/ml: Cân 102mg hóa chất CA pure 98% định mức trong 100ml bằng ethanol Chuẩn bị dung dịch các nồng độ chuẩn: cho vào ống nghiệm nút xoáy Nong do CA (ng/ml) 0 50 |100 |150 ]200 250 Dung dịch CA gốc (ml) 0 J05 j1 15 |2 2,5 Dung dich ANI% (ml) 3 3 3 3 3 3 Ethanol (ml) 7 6,5 5 55 5 45
Đun cách thủy ở 90C trong 20 phút Làm nguội đến nhiệt độ phòng và đo
Abs tại bước sóng 376nm Dựng đường chuẩn - Phân tích CA trong vỏ quế nguyên liệu
Trang 30Lấy 0,5g vỏ quế nghiền cho vào 100ml ethanol và ngâm trong 24h Lọc qua giấy lấy dịch lọc và định mức đến 100ml bằng ethanol Lay Iml dich đem phân tích
theo các bước trên
Dựa vào đường chuẩn tính hàm lượng CA trong nguyên liệu Ax100 CA (ug/100g) = xI00 Trong đó: A: Nông độ CA trong dịch trích ly phân tích (ug/ml) 2.2.2 Phương pháp công nghệ
- Từ các enzyme pectinase, cellulase và viscozyme tiến hành lựa chọn các enzyme
thích hợp cho quá trình thủy phân vỏ quế thu dịch quế giàu cinnamaldehyde
- Nghiên cứu xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân như nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất, nhiệt độ, thời gian, pH
~ Thử nghiệm ứng dụng dịch quế thủy phân giàu cinamaldehyde sản xuất đồ uống,
thảo được nước quế
2.2.3 Tính toán hiệu suất trích ly CA (%)
Hiệu Suất trích ly CA được tính theo công thức sau
Công thức: H(%) = —“* ông thúc: HÓ)= oem — x 100
Trong đó:
H: Hiệu suất trích ly CA (%)
CA¡: Nồng độ Cinnamandehyde trong dịch trích ly (mg) CA: Nồng độ Cinnamandehyde trong nguyên liệu (mg%)
m: Khối lượng mẫu thí nghiệm (g)
Trang 31CHUONG III KET QUÁ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Phân tích thành phần hóa học cơ bản cúa vỏ quế
Trên thị trường miền Bắc nước ta, vỏ quê Yên Bái được bán phổ biến do chất \y chúng tôi lựa chọn vỏ quế Yên Bái dé
lượng khá tốt và có sản lượng nhiều, vì
tiến hành phân tích các thành phần theo các phương pháp phân tích ở trên Kết quả
được thê hiện qua bảng 3 I
Bảng 3.1 Kết quả phân tích thành phần chính của vỏ quế TT Thành phần Đơn vị tính Hàm lượng 1 |Độâm % §3 2 |Cellulose % 62,5 3 | Duong khir % 5,8 4 | Tinh dau % 4,86 5 | Cinnamandehyde mg% 3420
Qua bảng 3.1 cho thấy, thành phần cellulose trong v6 quế chiếm chủ yếu, đây
là thành phần tạo lên cầu trúc của nguyên liệu Trong vỏ qué cho thay ham lượng, tỉnh dầu đạt khá cao, thông thường chiếm từ 3-5% Căn cứ vào thành phần chính của
vỏ quế, chúng tôi tiền hành nghiên cứu lựa chọn enzyme thủy phân giúp giải phóng
được nhiều hoạt chất
3.2 Nghiên cứu lựa chọn enzyme thích hợp trong quá trình thủy phân vỏ quế
ật lỏng lẻo, từ đó các
Enzyme có tác dụng làm cấu trúc mạng lưới trong thực
Trang 32phân cellulose, hemicellulose, peetin liên kết với nhau làm hạn chế giải phóng các hoạt chất trong quá trình trích ly Trong quá trình thí nghiệm có sử dụng một số loại
enzyme thủy phân các cấu trúc của thực vật của các hãng Novozyme
Thí nghiệm được tiền hành: Mỗi mẫu thí nghiệm chứa 10% bột vỏ qué, bd sung các loại enzyme với nồng độ 0,5% (so với cơ chất), thủy phân ở 50°C trong 5 giờ Kết quả thí nghiệm được đánh giá bởi lượng dịch thu được, hàm lượng chất khô
hòa tan và hàm lượng cinnamandehyde trong dịch
Bảng 3.2 Lựa chọn enaywe thích hợp trong quá trình thủy phân vỏ quế TT Enzyme Nông độ chất khô | Hàm lượng ' Hiệu suất trích hòa tan (°Bx) CA (mg%) ly CA (%) I | Đối chứng 10 55 16,08 2 | Pectinex Ultra SPL 240 105 30,70 3 | Cellulast 1.5L 23 121 35,38 4 | Viscozyme L ae 153 44,74
Qua bang 3.2 cho thấy trong số các enzyme thử nghiệm thì chế phẩm
'Viscozyme là enzyme thủy phân cơ chất bột vỏ quế cho kết quả tốt nhất, hiệu suất trích ly CA cao nhất Kết quả này là do chế phẩm Viscozyme là hỗn hợp đa enzyme
các enzyme cellulase, hemicellulase, pectinase nên cho kết quả thủy phân tốt hơn
các chế phẩm don enzyme Vì vậy chúng em chọn enzyme Viscozyme dé nghién cứu tiếp theo,
3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình thủy phân
3.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme
Trong điều kiện nồng độ cơ chất thích hợp, vận tốc phản ứng phụ thuộc tuyến
tính với nồng độ enzyme Tuy nhiên khi nồng độ enzyme quá cao, vận tốc phản ứng
Trang 33tăng chậm và gây tốn kém hơn, nếu nồng độ enzyme quá tháp thì hiệu quả thủy phân thấp gây lãng phí nguyên liệu Vì vậy cần xác định nồng độ enzyme thủy phân thích
hợp
Thí nghiệm được tiến hành: Mỗi mẫu thí nghiệm chứa 10% bột vỏ quế, bổ sung Viscozyme với các nồng độ thử nghiệm từ 0,1-1% (so với cơ chất), thủy phân
ở 50°C trong 5 giờ Kết quả thí nghiệm được đánh giá bởi lượng dịch thu được, hàm
lượng chất khô hòa tan và hàm lượng cinnamandehyde trong dịch Kết quả được ghi trong bảng 3.3 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nồng d6 enzyme trong quá trình thúy phân vỏ quế
TT ( Nông độenzyme | Nông độ chât khô | Hàm lượng , Hiệu suât trích
(%, so với cơ chất | hòatan(Bx) | CA(mg%) | lyCA(%) 1 0,1 33 135 39,47 2 0,3 2,5 150 43,86 3 0,5 255: 152 44,44 4 0,7 2,6 155 45,32 5 | 1,0 2,6 157 45,91
Qua bảng 3.3 cho thấy, nồng độ enzyme càng tăng thì hiệu suất thủy phân
trích ly càng tăng Với nồng độ enzyme 0,3% cho kết quả thủy phân cao hơn nồng, độ 0,1%, tuy nhiên nếu nồng độ enzyme lớn hơn 0,3% thì kết quả thủy phân trích ly CA tăng không đáng kể, khác nhau không có ý nghĩa Vì vậy ta chọn néng d6 enzyme thích hợp là 0,3% để nghiên cứu tiếp theo
3.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất trong quá trình thủy phân
Nong độ cơ chất là yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của enzyme, nếu lượng cơ chất thấp, enzyme dễ dàng tiếp xúc và xúc tác thủy phân, phân cắt các liên kết gây dư thừa enzyme Nếu hàm lượng cơ chất quá cao, sẽ ngăn cản enzyme
Trang 34tiếp xúc với cơ chất, do đó làm giảm tốc độ phản ứng thủy phân của enzym Do vậy cần xác định nồng độ cơ chất thích hợp cho quá trình thủy phân
Thí nghiệm được tiền hành: Mỗi mẫu thí nghiệm chứa bột vỏ quế với nồng độ thử nghiệm từ 5-20%, bồ sung Viscozyme với nồng độ 0,3% (so với cơ chất), thủy
phân ở 50C trong 5 giờ Kết quả thí nghiệm được đánh giá bởi chất khô hòa tan và
hàm lượng cinnamandehyde trong dịch thu được Kết quả được ghỉ trong bảng 3.4
Bang 3.4 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất trong quá trình thủy phân vé qué TT j Nồng độ cơ chất | Nồng độ chất khô ¡ Hàm lượng | Hiệu suất trích (%) hòa tan (°Bx) CA (mg%) ly CA (%) 1 | 5 13 6 36,84 2 10 2,5 150 43.86 3 15 28 203 39,57 4 20 2,9 145 2120
Qua bảng 3.4 cho thấy với nồng độ cơ chất 10% là thích hợp nhát, cho kết quả
hiệu suất thủy phân trích ly CA từ vỏ quế là cao nhất, nếu càng tăng nồng độ cơ chất cao hơn thì hiệu suất trích ly CA càng thấp do lúc này dịch đặc dẫn đến hạn chế tiếp xúc của enzyme đến cơ chất Vì vậy chúng tôi chọn nồng độ cơ chất là 10% bột vỏ qué dé nghiên cứu tiếp theo
3.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân
Nhiệt độ là một yếu tố ảnh hưởng mạnh đến hoạt tính xúc tác của enzyme Ở nhiệt độ cao, phản ứng của enzyme diễn ra càng mạnh, tuy nhiên ở những enzyme kém bên nhiệt thì sẽ làm giảm hoạt lực enzyme rất nhanh chóng khi nhiệt độ phản ứng tăng cao Mặt khác ưu điểm của loại enzyme kém bền nhiệt là có thể vô hoạt khi nâng nhiệt độ cao, do đó nhiệt độ là yếu tố công nghệ thường được sử dụng để điều tiết phản ứng của enzyme theo chiều huớng mong muốn
Trang 35Mỗi loại enzyme từ các chủng VSV khác nhau có khoảng nhiệt độ hoạt động
tối thích khác nhau Do vậy cần phải xác định nhiệt độ thích hợp nhất để enzyme hoạt động thuỷ phân ở mức độ cao nhất
Thi nghiệm được tiền hành: Mỗi mẫu thí nghiệm chứa bột vỏ quế 10%, bổ
sung Viscozyme với nồng độ 0,3% (so với cơ chát), thủy phân ở các nhiệt độ khác
nhau trong thời gian 5 giờ Kết quả thí nghiệm được đánh giá bởi chất khô hòa tan
va ham lượng cinnamandehyde trong dịch thu được Kết quả được ghi trong bảng 3.5 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình thủy phân vỏ quế
TT Nhiệt độ (°C) Nông độ chất khô | Hàm lượng ( Hiệu suất trích
hòa tan (Bx) | CA (mg%) | ly CA(%) 1 45 2,4 135 39,47 2 50 2,5 150 43,86 3 55 25 151 44,15 4 60 2,5 142 41,52 5 | 70 2,2 95 27,78
Qua bang 3.5 cho thay enzyme Viscozym hoạt động tốt nhất trong khoảng
nhiệt độ 50-55C, hiệu suất thủy phân trích ly CA đạt cao nhất Ở các nhiệt độ 60 và
70°C hoạt động của enzyme này bị giảm hoạt lực thủy phân đáng kể và dần bị bất
hoạt Điều đó cho thấy enzim chỉ xúc tác mạnh khi nhiệt độ thích hợp Vì vậy nhiệt độ 50°C được chọn đề thủy phân ở các thí nghiệm tiếp theo
3.3.4 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân
Nghiên cứu xác định thời gian thủy phân thích hợp dé enzyme có thể thủy phân trích ly CA giải phóng ra môi trường là việc cần được xác định Vì trong một thời gian nhất định enzyme sẽ thủy phân tối đa các cấu trúc thực vật, nếu có kéo dài
Trang 36thêm thời gian thì căng không làm chất lượng sản phẩm tốt hơn mà còn gây lăng phí
năng lượng, nhân công
Thí nghiệm được tiến hành: Mỗi mẫu thí nghiệm chứa bột vỏ quế 10%, bổ
sung Viscozyme với nồng độ 0,3% (so với cơ chất), thủy phân ở 50°C trong các
khoảng thời gian khảo sát từ 2 - 8 giờ Kết quả thí nghiệm được đánh giá bởi chất khô hòa tan và hàm lượng cinnamandehyde trong dịch thu được Kết quả được ghỉ trong bảng 3.6 Bảng 3.6 Ảnh hướng của thời gian trong quá trình thủy phân vỏ quế
TT | Thờigianthủy | Nồng độ chất khô | Hàm lượng | Hiệu suất trích
phân (giờ) hòa tan (°Bx) CA (mg%) ly CA (%) 1 2 23 124 36,26 2 4 25 149 43,57 3 6 2,5 151 44,15 4 8 2⁄5 153 44,74
Qua bảng 3.6 cho thấy với thời gian thủy phan 4 giờ đã cho kết quả thủy phân
trích ly đạt cao, còn nếu kéo dài thời gian thủy phân thì hàm lượng CA giải phóng ra trong dịch thủy phân tăng không đáng kể, kết quả khác nhau không có ý nghĩa Do vậy, để tiết kiệm thời gian và năng lượng, nên chọn thời gian thủy phân thích
hợp là 4 giờ
3.3.5 Ảnh hướng của pH thủy phân
Mỗi loại enzyme của từng chủng vi sinh vật có những khoảng pH hoạt động
tối thích khác nhau, néu nim ngoài khoảng pH thì enzyme hoạt động kém hiệu quả Để xác định khoảng pH thích hợp cho enzyme Viscozyme L hoạt động tốt nhất, các
thí nghiệm được tiến hành ở các giá trị pH khác nhau Điều kiện thí nghiệm như sau:
Mỗi mẫu thí nghiệm chứa bột vỏ quế 10%, bổ sung Viscozyme với nồng độ 0,3%
Trang 37(so với cơ chất), thay phan 6 50°C trong 4 giờ, pH môi trường được khảo sát từ 4 —
8, pH của dịch mẫu bột quế ban đầu là 6,5 Kết quả thí nghiệm được đánh giá bởi chất khô hòa tan và hàm lượng cinnamandehyde trong dịch thu được Kết quả được ghỉ trong bảng 3.7 Bảng 3.7 Ảnh hưởng của thời gian trong quá trình thủy phân vỏ quế
TY | pHthủyphân | Nồng độ chất khô | Hàm lượng | Hiệu suất trích
| hòa tan (°Bx) | CA(mg%) | ly CA(%) 1 | 5 2,5 143 41,81 2 | 6 2,5 150 43,86 3 | 7 25 151 44,15 + 8 23 120 35,09
Qua bảng 3.7 cho thấy, Viscozyme L hoạt động tốt ở pH từ 6 — 7 cho kết quả
hiệu suất thủy phân trích ly CA từ vỏ quế đạt cao nhất Ở giá trị pH 5 và 8 thì đều cho kết quả thủy phân thấp hơn Vì vậy ta chọn pH dịch quế thủy phân 6-7, trong khi đó dịch quế ban đầu có pH 6,5 do vậy trong quá trình thủy phân không cần điều chỉnh pH của dịch quế ban đầu
3.4 Thử nghiệm ứng dụng sản xuất đồ uống thảo dược từ dịch quế thủy phân
giàu cinamaldehyde
Dich qué thu được sau quá trình thủy phân được lọc trong và phối chế theo các tỷ lệ khác nhau tạo nước uống quê Để tạo vị ngọt cho đồ uống bằng sử dụng
mật ong với tỷ lệ hàm lượng đường trong đồ uống đạt 10% Dịch nước ống được
đóng chai và nhận xét cảm quan sản phẩm Kết quả thử nghiệm được thể hiện qua
bảng 3.8
Trang 38Bảng 3.8 Xác định tỷ lệ phối chế dịch quế trong quá trình tạo nước uống TT | Tỷ lệ phối chế Nhận xét (%)
1 20 Vị ngọt, cay nhạt, thơm nhẹ đặc trưng quê
2 30 Vị ngọt, cay nhẹ, thơm đặc trưng quê
3 40 Vị ngọt, cay nồng, thơm đặc trưng qué
4 50 Vị ngọt, cay nồng đậm, thơm đặc trưng qué
Qua bảng 3.8 cho thấy kết quả thử nghiệm ở tỷ lệ phối chế 30-40% dịch quế nguyên chất cho sản phẩm có vị ngọt cay đậm đà, mùi thơm đặc trưng Sản phẩm dễ uống va hap dan Kết quả thử nghiệm bước đầu mở ra triển vọng sản xuất đồ uống,
thảo được từ quê chứa các hoạt chất sinh học có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng
Trang 394.1 4.2 cứu CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ Kết luận
Từ kết quả nghiên cứu, chúng em rút ra một số kết luận sau:
Đã phân tích được một số thành phần cơ bản của vỏ quế Yên Bái và lựa chọn
làm nguyên liệu nghiên cứu
Đã lựa chọn được enzym thích hợp trong thủy phân trích ly CA từ vỏ quế là Viscozyme L (Novozyme)
Đã xác định được các thông số kỹ thuật thích hợp trong quá trình thủy phân
trích ly CA từ vỏ quế bằng enzyme Viscozyme L: nồng độ enzyme 0,3%; nông độ cơ chất 10%; nhiệt độ thủy phân 50-55°C; thời gian thủy phân 4 giờ,
pH 6-7
Đã thử nghiệm tỷ lệ phối chế dịch quề thủy phân tạo nước uống thảo được có chất lượng cảm quan tốt, hấp dẫn, mở ra triển vọng sản xuất đồ uống từ thảo dược quế chứa hoạt chất sinh học góp phần bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng Kiến nghị:
Trong thời gian tới, nếu có điều kiện nghiên cứu thêm, chúng em sẽ nghiên bồ sung thêm một số van dé sau:
Hồn thiện cơng nghệ thủy phân trích ly nhằm nâng cao hiệu suất trích ly hoạt
chất sinh học cinnamandehyde
Nghiên cứu thêm các điều kiện kỹ thuật tạo sản phẩm đồ uống thảo được từ
dịch quế thủy phân nhằm nâng cao chất lượng và đa dạng hóa sản phẩm
Trang 40TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt
1 Cảm nang cây trồng (2016) Cây Qué
2 Nongsanviettuan (2014) Quế và nguồn gốc cây Quế https://botquerungtramy.blogspot.com/2016/01/que-va-nguon-goc-cua-cay- que.html 3 Tran Xuân Quỳnh ( 2019) Cây Quế phân bố ở Việt Nam và trên thế giới htps://voquevn.com/cay-que-phan-bo-o-viet-nam-va-tren-the-gioi/
4 GVHD Trần Hữu Hải (2015) Tiểu luận tỉnh đầu quế Nhóm 2 trang 7
5 Tinh dầu Khánh Linh (2010) Hiểu thêm về Tỉnh Dầu và Phân loại Tỉnh Dầu http://tinhdaukhanhlinh vn/tin-tuc/hieu-them-ve-tinh-dau-va-phan-loai-tinh- đau-42.html 6 Báo nhân dân điện tử (2005) Thu hoạch và chế biến quế https://nhandan.com.vn/chuyen-lam-an/thu-hoach-va-che-bien-que-415012/
7 Cẩm nang môi trồng (2020) Cay Qué: Ky thuat tréng, chim séc, thu hoach va ché bién cay qué https://camnangnuoitrong.com/cay-que/
8 Sức khỏe & Lam dep » Tinh dau » Tỉnh dầu quế có tác dụng gì? Cách sử dụng ra sao? Mua loại nào tốt? (2020) Tác dụng của tỉnh dầu quế
https://bloggiamgia.vn/tinh-dau-que/#respond
9 META Tỉnh dầu quế có tác dụng gì? Cách sử dụng tỉnh dầu quế (2015)
https://meta.vn/hotro/tac-dung-cua-tinh-dau-que-6740
10.Báo cáo tiểu luận: Quy trình sản xuất enzyme pectinase va img dung trong
làm nước quả (2015) Trường đại học công nghiệp thực phẩm Khoa công
nghệ thực phẩm GVHD: Th S Nguyễn Thị Thu Sang
https://xemtailieu.com/tai-lieu/quy-trinh-san-xuat-enzyme-pectinase-va-ung- dung-trong-lam-nuoc-qua-222 126.html