THỰC HÀNH HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN CHIẾT XUẤT TINH DẦU GỪNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN SINH HỌC – THỰC PHẨM THỰC HÀNH HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN CHIẾT XUẤT TINH DẦU GỪNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC GVHD: NGUYỄN NGỌC TUẤN LỚP: DHDBTP15A Danh sách sinh viên: Nguyễn Ngọc Thích 19535061 Nguyễn Thành Long 19442351 Đỗ Thị Kim Thảo 19534751 Phạm Huỳnh Phương Nhung 19434451 TP HCM, 15 tháng 10 năm 2022 MỤC LỤC Đặt vấn đề Phương pháp nghiên cứu 2.1 Chuẩn bị mẫu .4 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.3 Dụng cụ hóa chất .6 2.4 Hình ảnh trình thực Tài liệu tham khảo 10 Đặt vấn đề Gừng (Tên khoa học: Zingiber officinale Roscoe thuộc giới Plantae, ngành Magnoliophyta, lớp Liliopsida, Zingiberales, họ Zingiberaceae, chi Zingiber, loài Zingiber officinale) loại thảo trồng từ lâu đời Gừng sử dụng phổ biến loại gia vị (Ravindram and Babu, 2005) mà bổ sung vào phần ăn để chữa bệnh buồn nôn, chống say tàu xe (Chrubasik, 2005); chống oxi hóa kháng viêm (Shogi et al., 1982) Chính đặc điểm mà dịch trích tinh dầu từ củ gừng sử dụng phổ biến chế biến thực phẩm hay dược phẩm Dịch trích từ củ gừng gồm hợp chất bay chất tan tạo mùi hương đặc trưng vị cay gừng Trong đó, hai hợp chất chức 6-gingerol 6-shogaol tạo vị cay đặc trưng hợp chất khác có gừng (Zancan, 2002) Ngồi ra, hai hợp chất cịn mang tính kháng khuẩn sử dụng điều trị bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch (Hiserodt et al., 1998) Mặt khác, tinh dầu gừng hỗn hợp chứa hợp chất dễ bay hơi, αingiberene thành phần tạo mùi hương gừng, đặc điểm mà tinh dầu gừng thường sử dụng nhiều lĩnh vực dược phẩm, mỹ phẩm hay thực phẩm cụ thể thức uống, gia vị, kem, kẹo Tinh dầu gừng thường trích phương pháp lơi nước Việc trích ly tinh dầu gừng cho hàm lượng tối ưu phụ thuộc nhiều yếu tố phương pháp trích hay ngun liệu dùng để trích… [1] Trong đó, hàm lượng NaCl bổ sung trình chưng cất tăng hiệu suất thu hồi giảm thời gian chưng cất Tuy nhiên nồng độ NaCl phải mức định, cao làm lớp biểu bì thực vật ngăn cản tinh dầu ngồi.[2] Tinh dầu gừng có giá trị mặt kinh tế thị trường công dụng mang lại Do đó, nhóm định thực việc trích ly tinh dầu gừng nhằm kiểm tra giá trị mang lại cụ thể sản phẩm kiểm tra hiệu suất trích ly gừng có bổ sung NaCl trước tiến hành trích ly tinh dầu Phương pháp nghiên cứu 2.1 Chuẩn bị mẫu Nguyên liệu củ gừng trồng nhà, tươi, không bị dập nát hay thối hỏng Sau vận chuyển đến phịng thí nghiệm, tiến hành lựa chọn sơ bộ, loại bỏ đất cát, rửa sạch, cắt mỏng 0,5cm, xay nhuyễn trước bắt đầu trình chưng cất [3] 2.2 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp chưng cất lôi nước: Chưng cất nhằm lôi tinh dầu nước phương pháp phổ biến sử dụng để tách hỗn hợp không lẫn vào nước tinh dầu tiếp xúc trực tiếp Trên sở, chưng cất hỗn hợp gồm chất lỏng khơng hịa tan vào nhau, áp suất tổng cộng tổng hai áp suất riêng phần Do đó, nhiệt độ sơi hỗn hợp luôn thấp nhiệt độ sôi chất Chính nhờ đặc tính làm giảm nhiệt độ sôi mà phương pháp chưng cất lôi nước phương pháp thông dụng để tách tinh dầu khỏi nguyên liệu thực vật [3] Ngoài ra, việc chiết tách tinh dầu sử dụng NaCl để tăng hiệu suất trích ly giảm thiểu thời gian trích ly Điều thể nhiều báo khoa học sử dụng chiết tách chất khác như: Trích ly lectic từ đậu ma sử dụng NaCl 0,9% (ĐH Cần Thơ, 2021), trích ly PME từ cà chua sử dụng dung dịch NaCl 0,117M (ĐH Cần Thơ, 2010)… Do đó, nhóm chọn ngâm dịch gừng sau xay nhuyễn 30 phút với 1g NaCl (~0,8%) để tăng hiệu suất trích ly giảm thiểu thời gian trích ly Quy trình chưng cất Mẫu (500g) Cắt lát nhỏ 400mL nước cất 400mL nước cất Xay nhuyễn Chưng cất Thời gian 4h Nhiệt độ 100oC Tinh dầu Thuyết minh quy trình a) Xử lý mẫu Gừng sau thu hoạch, rửa sạch, gọt bỏ vỏ, cân xác 500g cân phân tích (± 0,0001) b) Cắt lát nhỏ Mục đích: chuẩn bị cho trình xay nhuyễn Sau cân đủ 500g gừng cắt lát nhỏ dày khoảng 0,5 cm Điều giúp trình xay thuận lợi Giúp thu tinh dầu nhiều q trình trích ly c) Xay nhuyễn Mục đích: Giúp q trình chưng cất nhanh hơn, thu lượng tinh dầu nhiều Sau cắt lát tiếp tục bỏ vào máy xay bổ sung 400ml nước mục đích thêm nước để hạn chế việc hạt tinh dầu gừng bị oxi hố, thất vào khơng khí.Sau xay nhuyễn chuyển hỗn hợp xay nhuyễn vào bình cầu 2000mL tiếp tục bổ sung thêm 400mL nước tiếp tục chưng cất Bổ sung 1g NaCl vào ngâm 30 phút bình cầu, sử dụng màng bọc thực phẩm để kín bình cầu d) Chưng cất: Mục đích: Thu tinh dầu loại bỏ nước Thời gian chưng cất nhiệt độ 100℃ 2.3 Dụng cụ hóa chất Ống sinh hàn Cổ Clavenger Máy bơm hoàn lưu Bình cầu 2000ml Bếp ổn nhiệt đun bình cầu 2000ml Becher 250ml Đũa thủy tinh Lọ đựng tinh dầu Cân kỹ thuật số 2.4 Hình ảnh trình thực Quá trình xay nhuyễn Quá trình chưng cất Xác gừng sau trình chưng cất Kết trình chưng cất: (Sau giờ) 500g gừng tươi cho 1,6 ml tinh dầu gừng3 Kết nhận xét Hiệu suất trích ly tinh dầu: Tinh dầu gừng Nước H= m 1,85 ×100 %= × 100 %=0,37 % m0 500 Trong đó: m : Khối lượng tinh dầu (g) m0 : Khối lượng gừng (g) Kết dự kiến: 500g gừng cho 1ml tinh dầu gừng thời gian 16 tiếng [1] Thực tế: Khi ngâm với NaCl 0,8% hiệu suất tăng thời gian trích ly giảm: 500g gừng cho 1,6ml tinh dầu thời gian tiếng Cụ thể: 30 phút trích ly cho 0,4ml tinh dầu; 30 phút cho 0,6ml tinh dầu; 30 phút cho tiếp 0,6ml tinh dầu sau khơng thêm Như thấy, việc trích ly có ngâm NaCl rõ ràng giúp tăng hiệu suất trích ly lên 160% giảm thời gian chưng cất nhiều Xét tính thương mại: - Thị trường: Tinh dầu gừng nguyên chất Yaris có giá 300.000đ/10ml - Thực tế theo kết thực nghiệm: 3kg gừng tươi ~ 10ml tinh dầu Trong gừng tươi dao động 19.000đ – 21.000đ /1kg → kg gừng ~ 54.000đ – 63.000đ chi phí khác Từ nhận định sơ bộ, tinh dầu gừng tạo lợi nhuận thương mại cao Nhận xét Chiết xuất tinh dầu gừng phương pháp lôi nước có bổ sung NaCl (0,8%) cho hiệu suất trích ly tốt, rút ngắn thời gian chưng cất Vì chưa khảo sát nồng độ NaCl nên cần có khảo sát cụ thể để nâng cao hiệu suất chưng cất thời gian tới Ngoài ra, xét yếu tố thương mại tạo lợi nhuận cao, dễ thực Tài liệu tham khảo [1] Tống Thị Ánh Ngọc, Nguyễn Văn Kiên - Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình chưng cất tinh dầu gừng – Tạp chí Khoa học 2011- Trường Đại học Cần Thơ [2] Lý Thị Thu Hoài, Nguyễn Thị Yến – Nghiên cứu thành phần hoá học điều kiện chiết xuất tinh dầu đinh lăng (Polyscias Fruticosa (L.) Harms) tỉnh Quảng Bình phương pháp chưng cất lơi nước 10 [3] Nguyễn Minh Hồng - Chưng cất tinh dầu hành gừng Zingiber officinale Roscoe trồng Phú Yên Bình Dương – 2022 [4] Ravindran, P.N ; Nirmal Babu, K 2005 Ginger: The Genus Zingiber, Medicinal And Aromatic Plants: Industrial Profiles; 41, 87-181 [5] Chrubasik S., Pittler M.H., Roufogalis B.D., 2005 Zingiberis rhizoma: a comprehensive review on the ginger effect and efficacy profiles Phytomedicine;12, 684701 [6] Shogi N., Iwasa A., Takemoto T., Ishida Y., Ohizumi Y., 1982 Cardiotonic principles of ginger (Zingier officinale Roscoe) J Pharm Sci.; 71, 1174 [7] Zancan K C., Marcia O.M Marques, Ademir J Petenate, M Angela A Meireles 2002 Extraction of ginger (Zingiber officinale Roscoe) oleoresin with CO2 and cosolvents: a study of the antioxidant action of the extracts Journal of Supercritical Fluids 24, 57–76 [8] Hiserodt R.D., Franzblau S.G., Rosen R.T., 1998 Isolation of 6-, 8-, and 10-gingerol from ginger rhizome by HPLC and preliminary evaluation of inhibition of Mycobacterium a_ium and Mycobacterium tuberculosis, Journal of Agricultural and Food Chemistry 46, 2504–2508 11 ... trình chưng cất [3] 2.2 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp chưng cất lôi nước: Chưng cất nhằm lôi tinh dầu nước phương pháp phổ biến sử dụng để tách hỗn hợp không lẫn vào nước tinh dầu tiếp xúc... nhuyễn Quá trình chưng cất Xác gừng sau trình chưng cất Kết trình chưng cất: (Sau giờ) 500g gừng tươi cho 1,6 ml tinh dầu gừng3 Kết nhận xét Hiệu suất trích ly tinh dầu: Tinh dầu gừng Nước H= m 1,85... tính làm giảm nhiệt độ sơi mà phương pháp chưng cất lôi nước phương pháp thông dụng để tách tinh dầu khỏi nguyên liệu thực vật [3] Ngoài ra, việc chiết tách tinh dầu sử dụng NaCl để tăng hiệu